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Tipo documento: Tese
Título: Controles biofísicos sobre a evapotranspiração e eficiência do uso da água em área alagável no Norte do Pantanal Mato-grossense
Autor(es): Silva, Jonh Billy da
Orientador(a): Rodrigues, Thiago Rangel
Membro da Banca: Rodrigues, Thiago Rangel
Membro da Banca: Paulo, Sérgio Roberto de
Membro da Banca: Sanches, Luciana
Membro da Banca: Pavão, Hamilton Germano
Membro da Banca: Dalmagro, Higo José
Resumo : O Pantanal brasileiro é a maior área úmida sazonal do mundo e desempenha um papel importante na regulação do ciclo hídrico local e global e no balanço energético. No entanto, os padrões de troca de energia são mal compreendidos, especialmente para florestas sazonalmente inundadas. Assim, o objetivo principal desta pesquisa foi avaliar a variabilidade da evapotranspiração (𝐸𝑇) e os controles biofísicos sobre 𝐸𝑇 e analisar o particionamento de energia e a eficiência no uso da água (𝑊𝑈𝐸) para uma floresta sazonalmente inundado no Norte do Pantanal Mato-grossense. Foi usado o sistema Eddy Covariance para medir os fluxos de calor latente (𝐿𝐸) e sensível (𝐻) junto aos dados micrometeorológicos e de sensoriamento remoto para avaliar a conexão entre a dinâmica da água e a fenologia. Nossos dados sugerem que 72% da radiação líquida (𝑅𝑛) foi consumida por 𝐿𝐸 + 𝐻, mesmo durante o período seco, com o fechamento do balanço energético (BE) de 0,91± 0,29 pela fração 𝐸𝐵𝑅, indicando que as árvores podem acessar águas profundas quando as águas superficiais são limitantes. 𝑅𝑛 e 𝐿𝐸 foram maiores durante o período chuvoso, 18% e 16% respectivamente. O fator de desacoplamento interanual (0,63 ± 0,04) e o coeficiente de Priestley-Taylor (α) interanual (0,86 ± 0,21), sugerem que o dossel está desacoplado da atmosfera e 𝐸𝑇 é essencialmente sensível a 𝑅𝑛. Os padrões de 𝐸𝑇 e déficit de pressão de vapor (𝐷𝑃𝑉) sugerem que 𝐸𝑇 foi mais dependente de 𝑅𝑛 recebido e menos dependente do controle estomático, mas ainda exibiu forte relação com fatores bióticos, como índice de vegetação aprimorado (𝐸𝑉𝐼), que é sensível a variações sazonais no índice de área foliar e de cobertura do dossel. A eficiência do uso da água (𝑊𝑈𝐸) durante o período de estudo apresentou alta sazonalidade, com maiores valores durante o período chuvoso e média interanual de 0,57±0,26 (gC kg-1 H2O), com forte correlação negativa com a troca líquida de 𝐶𝑂2 pelo ecossistema (NEE) (𝜌 = −0,934,p < 0,01). Houve uma redução nos valores médios e horários de 𝑊𝑈𝐸 ao longo dos anos, comportamento que pode ser explicado pela ocorrência de secas mais intensas que vem acontecendo pela região de todo Pantanal Mato-grossense nos últimos anos. Esses dados indicam que as florestas sazonalmente inundadas do Pantanal Mato-grossense, são fontes consistentes de vapor d'água para a atmosfera mesmo durante a seca sazonal.
Resumo em lingua estrangeira: The Brazilian Pantanal is the largest seasonal wetland in the world with a landscape composed of a mosaic of temporary and permanent aquatic habitats, forests, and flooded and non-flooded grasslands. However, the energy exchange patterns are not entirely understood, especially for seasonally flooded forests. Thus, the main objective of this research was to evaluate the variability of evapotranspiration (𝐸𝑇) and its biophysical controls, as well as, to analyze the energy partitioning and water use efficiency (𝑊𝑈𝐸) for a seasonally flooded forest of the North of Mato Grosso Pantanal. The Eddy Covariance system was used to measure latent (𝐿𝐸) and sensitive (𝐻) heat flows in conjunction with micrometeorological and remote sensing data to evaluate the connection between water dynamics and phenology. Our data suggest that 72% of liquid radiation (𝑅𝑛) was consumed by 𝐿𝐸 + 𝐻, even during the dry period, with the closure of the energy balance (𝐵𝐸) of 0,91 ± 0,29 by the 𝐸𝐵𝑅 fraction, indicating that trees can access deep water when surface water is limited. 𝑅𝑛 and 𝐿𝐸 were higher during the wet season, 18% and 16% respectively. The interannual decoupling factor (0,63 ± 0,04) and the interannual Priestley-Taylor coefficient (𝛼) (0,86 ± 0,21), suggests that the canopy is decoupled from the atmosphere and 𝐸𝑇 is essentially sensitive to 𝑅𝑛. 𝐸𝑇 patterns and vapor pressure deficit (𝑉𝑃𝐷) suggest that 𝐸𝑇 was more dependent on incoming 𝑅𝑛 and less dependent on stomatic control, but still exhibited a strong relationship with biotic factors, such as the enhanced vegetation index (𝐸𝑉𝐼), which is sensitive to seasonal variations in leafy area and canopy cover index. The efficiency of water use (𝑊𝑈𝐸) during the study period showed high seasonality, with higher values during the wet season and interannual average of 0,57±0,26 (gC kg-1 H2O-1 ), with a strong negative correlation with the net exchange of CO2 by the ecosystem (𝑁𝐸𝐸) (𝜌 = −0,934;p < 0,01). There has been a reduction in the average and hourly values of 𝑊𝑈𝐸 over the years, a behavior that can be explained by the occurrence of more intense droughts happening in the region of the Pantanal Mato-grossense in recent years. These data indicate that seasonally flooded forests, such as the Pantanal in the Mato Grosso, are consistent sources of water vapor for the atmosphere even during seasonal drought.
Palavra-chave: Balanço de energia
Condutância do dossel
Eficiência do uso da água
Palavra-chave em lingua estrangeira: Energy balance
Canopy conductance
Water use efficiency
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Instituto de Física (IF)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental
Referência: SILVA, Jonh Billy da. Controles biofísicos sobre a evapotranspiração e eficiência do uso da água em área alagável no Norte do Pantanal Mato-grossense. 2023. 156 f. Tese (Doutorado em Física Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/5540
Data defesa documento: 30-Jun-2023
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - IF - PPGFA - Teses de doutorado

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