Estimativa de teores de carbono em seis espécies de bambu por espectroscopia no infravermelho próximo (NIR)

Abstract

As florestas têm sua importância destacada já que constituem o maior reservatório de carbono de todos os ecossistemas terrestres e funcionam, em muitos casos, como sumidouros de carbono, o que auxilia com a sua inclusão em projetos no mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL). Entretanto, a fim de que se possa avaliar o potencial para a geração de créditos de carbono, é de fundamental importância que se proceda à quantificação do carbono estocado nos tecidos vegetais. A quantificação do carbono fixado na biomassa é uma ferramenta geradora de dados primários e de informação, que podem vir a ser usados na proposição de projetos no âmbito do MDL. Os Bambus presentes em boa parte do planeta, constituintes da sucessão ecológica em áreas de espécies nativas, e em alguns casos introduzidos de forma errônea e sem qualquer critério de manejo ou manutenção, estão ganhando mais espaço. As possibilidades e os campos em que as espécies de bambu podem ser empregadas são as mesmas em que as diferentes espécies de madeiras. As espécies de bambu estudadas nesse trabalho são as mais cotadas para novos trabalhos com relação a fixação e o potencial de fixação de carbono em curto prazo dado ao rápido desenvolvimento de algumas espécies. As técnicas de espectroscopia no infravermelho próximo e médio têm sido frequentemente utilizadas, como uma ferramenta analítica, na determinação de constituintes em alimentos e fármacos. Diversos trabalhos demonstram o uso destas técnicas. Os métodos empregando a espectroscopia no Infravermelho são rápidos e exatos e têm ampla aplicação analítica. Para a realização desse trabalho foram avaliadas seis espécies de bambu, para isso os componentes da sua biomassa foram separados em colmo superior e inferior, folhas, galhos e rizoma. Esses compartimentos foram submetidos a dois tipos análises, por combustão total no equipamento Leco C-114 e pelo método do infravermelho próximo, a fim de comparar as metodologias e o tratamento dos dados. Em termos gerais os teores apresentados pelas espécies estudadas estão muito próximos das espécies florestais, valendo destacar que a espécie Merostachys skvortzovii foi a que apresentou os maiores teores de carbono, em média de 42% presente na sua biomassa. Com relação aos modelos testados no infravermelho o modelo ajustado para todas as espécies obteve um R² calibração de 0,8516 e RMSEC de 0,8009. Os modelos ajustados por espécie também apresentaram uma boa correlação e baixos erros de predição. Dessa forma é possível afirmar que com relação aos objetivos deste trabalho foi possível ajustar modelos, e estes obtiveram uma boa correlação com os dados de carbono reais e os espectros coletados na região do infravermelho analisados através da calibração por método multivariado comprovando a eficácia do método proposto.

The forests have highlighted their importance as they constitute the largest carbon reservoir of all terrestrial ecosystems and work in many cases, such as carbon sinks, which helps with its inclusion in the CMD projects. However, in order to be able to assess the potential for generating carbon credits, is crucial to proceed to the carbon quantification stored in plant tissues. The quantification of carbon in biomass is a primary tool for generating data and information that may be used in proposing projects under the CDM. The Bamboos present in the planet, constituents of ecological succession in areas of native species, and in some cases inserted erroneously and without any criteria of management or maintenance, are gaining more space. The possibilities and the fields in which the species of bamboo can be used are the same as the different wood species are commonly employed. The bamboo species studied in this work are the highest rated in relation to new work setting and the potential for carbon sequestration in the short term given the rapid development of some species. The techniques of near-infrared spectroscopy and medium have often been used as an analytical tool in the determination of constituents in foods and pharmaceuticals. Several studies demonstrate the use of these techniques. The methods employing Infrared spectroscopy is fast and accurate analytical and have wide application. In forestry the techniques are gaining space and there are many fields in which this concept can be applied. To perform this work, was evaluated six species of bamboo, to do that the biomass components were separated into upper and lower stems, leaves, branches and rhizome. These compartments were submitted two kinds analysis, in the combustion equipment Leco C-114 and the near infrared, in order to compare the methodologies and data processing. In general the carbon contents of the studied species are very close to the forest species, worth highlighting that the species Merostachys skvortzovii showed the higher content of carbon, an average 42% of the carbon in their biomass. With respect to the models tested in the infrared model adjusted for all the species obtained an R ² of calibration 0.8516 and RMSEC of 0.8009. The adjusted models for each species also showed a good correlation and low prediction errors. Thus we can say that with respect to the objectives of this work could fit models, and they had a good correlation with the carbon data and the actual spectra collected in the infrared region analyzed by multivariate calibration method for proving the efficacy of the proposed method.