Estudos observacionais das principais fontes de emissão de compostos orgânicos voláteis (COV) em floresta intacta de terra firme na Amazônia Central

Abstract

Em escala global, as maiores emissões de compostos orgânicos voláteis (COV) biogênicos ocorrem nos trópicos, e as florestas tropicais são consideradas como sendo a maior fonte de COVs na atmosfera. Na Amazônia, uma significante fração de carbono que vai para a atmosfera é emitida na forma de COV biogênico, e o conhecimento destas emissões é importante para o entendimento da Química Atmosférica Tropical e Global e para o ciclo de carbono, e, por sua vez, para o entendimento das mudanças climáticas globais. Este estudo é parte integrante do Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia (LBA) e foi desenvolvido na Reserva do Cuieiras, ao norte de Manaus. As coletas de COVs foram realizadas nos meses de maio e junho de 2009, as amostras foram coletadas simultaneamente em três alturas diferentes dentro do pefil da floesta (1 m, 10 m e 20 m) na torre K34 e no solo (com liteira, sem liteira e solo mineral) para a determinação da concentração de COVs e o fluxo dos mesmos no solo. As amostras foram analisadas com Cromatógrafo a Gas acoplado ao Espectrômetro de Massas. Foram calculadas as concentrações médias dos compostos isopreno, monoterpenos e sesquiterpenos nas três diferentes alturas. Isopreno foi predominante em todas as alturas, com uma concentração média de aproximadamente 4 ppb (partes por bilhão). A soma das concentrações de monoterpenos deu abaixo de 1 ppb e as concentrações de sesquiterpenos representaram menos de 2 % dos COVs identificados. As maiores concentrações médias de monoterpenos e sesquiterpenos foram encontradas a 10 m de altura, enquanto para o isopreno, suas concentrações médias foram diretamente propocionais a altura. Das espécies químicas de monoterpenos as mais abundantes foram α-pineno, limoneno, e dentre os sesquiterpenos, o β-selineno se destacou. Identificou-se uma dependência das concentrações dos terpenóides à radiação fotossintéticamente ativa, principalmente acima de 10 m, e uma correlação entre o isopreno e os monoterpenos e sesquiterpenos. Os fluxos de terpenos do solo foram maiores com a presença da cobertura de liteira do que descoberto e as espécies mais abundantes foram canfeno, d-careno, o-cimeno e α-copaeno.

On a global scale, the largest emissions of volatile organic compounds (VOCs) biogenic occur in the tropics, and tropical forests are considered to be the largest source of VOCs in the atmosphere. In the Amazon, a significant fraction of carbon that goes into the atmosphere is emitted as COVBs, and knowledge of these issues is important for understanding the Tropical Atmospheric Chemistry and Global and the carbon cycle, which, in turn, to understanding of global climate change. This study is part of the Large-Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia (LBA) and was developed in Cuieiras Reserve, north of Manaus. Sampling of VOCs were carried out in May and June 2009, samples were collected simultaneously at three different heights within the pefil floesta (1 m, 10 m and 20 m) in the K34 tower and ground (including litter, no litter and mineral soil) for determining the concentration of VOCs and data flows in the soil. The samples were analyzed with a gas chromatograph with Mass Spectrometer. We calculated the average concentrations of the compound isoprene, monoterpenes and sesquiterpenes in three different heights. Isoprene was predominant at all times, with an average concentration of about 4 ppb (parts per billion). The sum of the concentrations of monoterpenes was below 1 ppb and the concentrations of sesquiterpenes accounted for less than 2% of the VOCs identified. The highest concentrations of monoterpenes and sesquiterpenes were found to 10 m high, while for isoprene, its concentrations were directly proportional to height. Chemical species of monotrpenos the most abundant species were α-pinene, limonene and among the sesquiterpenes, the β-selineno stood out. We identified a dependence of the concentrations of terpenoids photosynthetically active radiation, mainly above 10 m, and a correlation between isoprene and the monoterpenes and sesquiterpenes. Flows of terpenes soil were higher in the presence of litter cover and discovered that the most abundant species were camphene, d-carene, o-cymene and α-copaene.