The carbon sink balance and weather conditions in Rio de Janeiro city

Authors

DOI:

https://doi.org/10.55761/abclima.v35i20.18187

Keywords:

Net Ecosystem Exchange. Carbon Footprint. Urban Climate. Climate Change.

Abstract

This study focuses on carbon balance and the role of vegetation and soils on urban fluxes of CO2. The goal is to evaluate the spatio-temporal variability of the Net Ecosystem Exchange (NEE) and its link with weather conditions in Rio de Janeiro from 2016 to 2020. The empiric-biogenic model was used to estimate the hourly flux of NEE at a 300 meter resolution, using remote sensing data, meteorological variables, and a set of coefficients. The results revealed that there is greater absorption of CO2 in elevated vegetation fractions (80-100%) with a maximum NEE of -1.6 gCO2 m2 hour-1, and lower absorption in urbanized areas with a minimum NEE of -0.6 gCO2 m2 hour-1. The NEE value totals varied daily and seasonally as a function of variation in air temperature and rainfall. By nighttime, the respiration of plants and soils emitted CO2 with a mean of 1.8 tCO2 hour-1, and by daytime, the photosynthesis captured up to -6 tCO2 hour-1. The larger NEE values (-1.800 tCO2) were recorded in summer and the lower NEE (200 tCO2) in winter. The findings of this study contribute to promotion of adaptation and mitigation strategies related to the climate change in the city, taking into account the role of green areas on carbon balance.

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Author Biographies

Juliana Rodrigues Paim, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro

Graduanda em Geografia na modalidade de licenciatura e bacharelado pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Bolsista de Iniciação Científica do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) com a pesquisa de título: Modelagem da Variabilidade Espaço-Temporal dos Fluxos de CO2 Relacionados à Vegetação e Solos (Net Ecosystem Exchange - NEE) na Região Metropolitana do Rio de Janeiro (RMRJ) e integrante do Laboratório de Geografia Física Aplicada (LIGA/UFRRJ).

Max Anjos, Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)

Max Anjos é professor visitante na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, com pós-doutorado em Climatologia pela Technische Universität Berlin, Alemanha (2020-2022) e outro pela Universidade Federal do Paraná - UFPR (2019-2020). Ele também realizou pós-doutorado em Climatologia Urbana na Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR (2018-2019). Possui doutorado em Geografia pelo Instituto de Geografia e Ordenamento do Território (IGOT) da Universidade de Lisboa, Portugal (2017), e mestrado em Geografia Física, Ambiente e Ordenamento do Território pela Universidade de Coimbra, Portugal (2012). Max participou do grupo de estudos da SEPLAN para a criação do Instituto de Mudanças Climáticas do Estado do Rio Grande do Norte entre janeiro e março de 2024. Recebeu uma Menção Honrosa no Prêmio Nacional de Geografia Orlando Ribeiro em 2019 e o Prêmio 3 dos Melhores Estudantes em 2011/2012 pela Universidade de Coimbra. Seus principais interesses incluem mudanças climáticas, clima urbano, modelagem climática, linguagem computacional e Machine Learning.

Andrews José de Lucena, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ)

Possui graduação e licenciatura plena em Geografia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ (2002), Mestrado em Geografia pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ (2005) e Doutorado em Ciências Atmosféricas pelo Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia - COPPE/UFRJ (2012). Desde 2004 leciona no ensino superior e atualmente é Professor Associado D2 no Departamento de Geografia (Instituto de Geociências) da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), quando ingressou em 2011, e leciona na graduação e no Programa de Pós-Graduação da instituição. Tem experiência em Ciências Atmosféricas, sua principal linha de atuação. Desenvolveu trabalhos em Clima Urbano e seus métodos de investigação, Mudanças Climáticas e Meio Ambiente com inúmeras publicações científicas em anais de evento, revistas e periódicos nacionais e internacionais. Participou e integra projetos de pesquisa e extensão em conjunto com diversos profissionais e instituições na área de Climatologia Geográfica, Meteorologia Urbana, Modelagem Atmosférica-Hidrológica, Sensoriamento Remoto em Áreas Urbanas, Desenvolvimento Urbano da Região Metropolitana do Rio de Janeiro e Educação Ambiental em Unidades de Conservação. Orientou e orienta alunos de graduação e pós-graduação na área de Geografia, Geologia, Meteorologia e Engenharias. É membro/coordenador do Laboratório de Geografia Física Aplicada (LIGA: http://liga.ufrrj.br/), vinculado ao Programa de pós graduação em Geografia da UFRRJ. Gerencia o site www.climatologia.com.br, com informações da climatologia urbana da cidade e região metropolitana do Rio de Janeiro.

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Published

08/09/2024

How to Cite

Paim, J. R., Anjos, M., & Lucena, A. J. de. (2024). The carbon sink balance and weather conditions in Rio de Janeiro city. Brazilian Journal of Climatology, 35(20), 297–314. https://doi.org/10.55761/abclima.v35i20.18187

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Vol. 35 (2024)

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