A holística do metabolismo do carbono no processo de respiração: as relações entre o efluxo de CO 2 e as variações de temperatura nas árvores de uma floresta de Terra Firme na Amazônia Central

Dissertação (Mestre) - Inpa, 2018.

O esclarecimento da real capacidade de sequestro de CO 2 pelas florestas e os feedbacks da respiração das plantas frente à mudança no clima global são de suma importância para tornar conhecido o balanço de carbono nas florestas tropicais. Sabe-se que as plantas, enquanto produtoras primárias, apresentam baixas taxas de aproveitamento de CO 2 na assimilação via fotossíntese para a formação de folhas, galhos, troncos e raízes. Este baixo aproveitamento reflete em estimativas de que até 70% do total de CO 2 absorvido na fotossíntese não é assimilado na formação ou na manutenção de tecidos celulares e,portanto, é reemitido pelo processo de respiração. Na área de conhecimento de fisiologia vegetal é esclarecido e aceito que o tronco das árvores contribui significativamente para o total de CO 2 emitido pelas plantas em taxas que, por unidade de área, podem inclusive superar a respiração nas folhas. Dessa forma, este estudo teve como finalidade promover o melhor entendimento sobre o transporte interno do CO 2 bem como os possíveis destinos desse carbono na fisiologia das plantas. Para tanto, foram monitorados em três árvores de floresta de terra firme na Amazônia central, os seguintes parâmetros: efluxo de CO 2 na superfície do tronco (E A ), temperatura do tronco, temperatura da copa e a velocidade de transporte de seiva inorgânica. Como resultado, foram encontradas evidências da importância que as variações de temperatura na copa exercem sobre a regulação da variável velocidade de transporte de seiva, o que consequentemente implica em variações no E A . Também foi possível demonstrar as diferenças entre dia e noite que ocorrem para as variáveis que foram coletadas em todas as árvores que compuseram o estudo. Sobretudo, os resultados gerados no presente estudo contribuem para promover uma abordagem holística do ciclo do carbono, em se tratando do produto do processo de respiração, relacionado à dinâmica da água nas árvores estudadas. Dessa forma, as interações e mecanismos que regulam os processos biológicos que não funcionam de forma isolada e compartimentalizada foram descritas sob a perspectiva das variações simultâneas da temperatura da copa das árvores e da velocidade de transporte de seiva no xilema produzindo efeito na regulação dos destinos do CO 2 resultante da respiração celular.

The real carbon sink represented by Amazon forest and the autotrophic feedback respiration in trees facing the climate change are emergency questions to be answeredand it can help to better characterize the carbon balance in tropical forests. It is well known that plants as primary producer presents low efficiency rates of CO 2 assimilation via photosynthesis. Considering this, a large amount of carbon (approximately 70%) can be lost to respiration processes and it can represent a potential carbon loss that is reemitted as CO 2 to the atmosphere. It is clearly known and well accepted at plants physiology area of knowledge that trunks significantly contribute for the plants CO 2 emissions, in rates that can be greater than the leaves emissions by unit area. Considering this, the aim of this study was to provide information about the intern transport of CO 2 in plants and the routes of this carbon emitted by respiration. To conduct this research three trees were monitored at the “terra firme” forest at the central Amazon, by collecting data of: stem CO 2 efflux (E A ), stem temperature, crown temperature and sap velocity. As results, evidences of the control that temperature shows by mediating the inner water transport, and consequently on E A were found. It was also possible to show the differences between day and night time for all the measured variables obtained for all the trees that composed this study. Mainly, the contribution of this study is a holistic aspect in what concerns the E A that is an important component of the carbon cycle in plants. The interactions and also the mechanisms that controls the respiration processes which doesn’t works separately, could be characterized by the importance that temperature shows to the inner water transport and the connections of this mechanism with the respiration processes at the trees.