Geoambientes, estoques de carbono e termodegradação da matéria orgânica de solos da Área de Proteção Ambiental Estadual Cachoeira das Andorinhas, Ouro Preto, Minas Gerais

Abstract

A APA da Cachoeira das Andorinhas localiza-se no distrito de São Bartolomeu, no Município de Ouro Preto, no alto Rio das Velhas, possuindo uma área total de 18.700 hectares. O presente trabalho teve por objetivos identificar, caracterizar e mapear a geologia, os geoambientes e os solos da APA da Cachoeira das Andorinhas, estimar os estoques de carbono em diferentes classes de solo presentes na APA e verificar a resistência da matéria orgânica estocada em alguns horizontes destes solos à termodegradação. Após os trabalhos de campo foram gerados mapas temáticos utilizando-se os programas ArcInfo e ArcView. As análises químicas e físicas foram realizadas com base nas recomendações de EMBRAPA (1997). O estoque de carbono dos solos foi calculado a partir dos dados de teor de matéria orgânica dos perfis. Para se realizar os cálculos de estoque de carbono na fitomassa utilizaram-se estimativas de biomassa aérea de uma série de fitofisionomias coligidas em literatura. Os testes de termodegradação foram feitos utilizando-se forno mufla por duas horas às temperaturas de 100, 200, 300, 400 e 500°C. Geologicamente, a área da APA é na maior parte constituída de material filítico emoldurado por serras e escarpas estruturais predominantemente quartzíticas. Identificaram-se sete unidades geoambientais principais: i) Planícies Fluviais do Rio das Velhas com Neossolos Flúvicos Tb Distróficos típicos; ii) Colinas Convexas com interflúvios aplainados contendo Latossolos Vermelho-Amarelos Distróficos; iii) Colinas Convexas com Cambissolos Húmicos Tb Distróficos e Cambissolos Háplicos Tb Distróficos; iv) Cristas Alinhadas e Ravinadas com Neossolos Litólicos Distróficos e Cambissolos; v) Serras e Escarpas Estruturais de Quartzitos e Itabiritos com Neossolos Litólicos Distróficos e Cambissolos Húmicos Tb Distróficos típicos; vi) Patamares Estruturais Quartzíticos com Neossolos Litólicos Distróficos e Espodossolos Ferrilúvicos; vii) Vales Suspensos com Neossolos Flúvicos e Gleissolos Melânicos. O levantamento permitiu concluir-se que a classe de solos predominante na APA foi a de Cambissolos Háplico distróficos, ocupando mais de 50% da área. Os solos situados em compartimentos altimontanos mais elevados (>1200m) possuem maior potencial de seqüestro de carbono. A estimativa de estoques de carbono orgânico em subsuperfície nos Latossolos Vermelho-Amarelos foi da ordem de duas vezes os valores encontrados em superfície. Os solos hidromórficos ou húmicos elevados, com muito material orgânico fibroso, possuem maior resistência à termodegradação. Os horizontes espódicos representam compartimentos de matéria orgânica altamente resistente.

The aims of this work were to generate information on the physical environment followed by the production of digital thematic maps, estimate surface and subsurface soil carbon stocks (CS) of different soil classes in mountainous environments from Cachoeira das Andorinhas Environment Preservation Area in Minas Gerais state, Brazil, calculate the phytomass CS/soil CS ratio and to evaluate the resistance of organic matter from selected soil horizons to heat treatments. Soil chemical and physical analysis were proceeded according to Embrapa (1997). Soil carbon stocks were estimated from organic matter data of selected soil profiles. Phytomass carbon stocks were estimated from values collected in scientific literature. Heat treatments, or thermodegradation, consisted of submitting soil samples to the temperatures of 100, 200, 300, 400 and 500°C for 2h in a digital muffle furnace. Geologically, most of the area is on phyllite material surrounded by quartzitic mountains and structural escarpments. The main geomorphological unit are the Alto Rio das Velhas convex hills, covering 52.4% of the área. More than 50% of the Environmental Protection Area is on dystrophic Haplic Cambisols. Except in the Melanic Gleysol and in the Litholic Neosol, higher carbon stocks were found in soil subsurface horizons. The estimated carbon stocking service values were high, ranging from US$808.51 ha-1 for Melanic Gleysol to US$3,626.50 ha- 1 for the Red-Yellow Latosol. The highest values for phytomass CS/soil CS ratio were observed in Haplic Cambisols and Litholic Neosols, while the lowest values were found in Ferocarbic Spodosols and Humic Cambisols and Red-Yellow Latosols displayed intermediate values. Temperature increase made soil organic carbon levels decrease in all soil horizons evaluated. Organic matter stored in the Bh horizon of the Spodosol was more stable to heat treatments up to the 400° C temperature. Superficial horizons organic matter was more stable in Melanic Gleysol and Humic Cambisol. Soils in altitudes higher than 1200 m are more efficient in sequestering carbon. Subsurface carbon stocks in Red- Yellow Latosols are twice as large as surface stocks. Estimated organic carbon stock service values were higher in Latosols than in the other soils. Hydromorphic and humic soils, rich in fibric organic matter are highly resistant to thermodegradation. Spodic horizons store organic carbon highly resistant to thermodegradation and this organic material is possibly the most recalcitrant in mountainous environments.