El balance de sumidero de carbono y condiciones meteorológicas en la ciudad de Río de Janeiro

Autores/as

DOI:

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

Palabras clave:

Intercambio Neto de CO2 en el Ecosistema. Huella de Carbono. Clima Urbano. Cambio Climático.

Resumen

El presente trabajo se centra en el balance de carbono y el papel de la vegetación y los suelos en los flujos de CO2 en la ciudad. El objetivo es evaluar la variabilidad espacio-temporal del intercambio neto de CO2 en el ecosistema o Net Ecosystem Exchange (NEE) y su relación con las condiciones meteorológicas en el período de 2016 a 2020, en la ciudad de Río de Janeiro. El trabajo se desarrolló a partir de un modelo empírico-biogénico que estima los flujos horarios de NEE en una resolución de 300 metros, utilizando datos de teledetección, variables meteorológicas y coeficientes derivados empíricamente. Los resultados revelan que la mayor absorción de CO2 ocurrió en las áreas con una elevada fracción de vegetación (80 - 100%) con un máximo de -1,6 gCO2 m2 hora-1 y un mínimo de -0,6 gCO2 m2 hora-1 en las áreas urbanizadas. Los valores totales de NEE variaron diariamente y estacionalmente debido a la variación de la temperatura del aire y la precipitación acumulada. Durante la noche, la respiración de las plantas y los suelos emitieron CO2 con un promedio de 1,8 tCO2 hora-1 y, durante el día, la fotosíntesis capturó CO2, llegando a -6 tCO2 hora-1. Los mayores valores de NEE (-1.800 tCO2) se registraron en verano y los mínimos (200 tCO2) en invierno. Los resultados de este estudio contribuyen a la formulación de estrategias de mitigación y adaptación al cambio climático en la ciudad, que tienen en cuenta el papel de las áreas verdes en el balance de carbono.

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Biografía del autor/a

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.

Citas

AZEVEDO, A.; CAMARA, R.; FRANCELINO, M. R.; PEREIRA, M. G.; LELES, P. S.S. Estoque de carbono em áreas de restauração florestal na Mata Atlântica. Revista Floresta, Curitiba, PR, v. 48, n. 2, p. 183-194, 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.5380/rf.v48i2.54447.

BALDOCCHI, D. Assessing the eddy covariance technique for evaluating carbon dioxide exchange rates of ecosystems: past, present and future. Global Change Biology, v. 9, n. 4, p. 479-492, 2003. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1365-2486.2003.00629.x.

BELLUCCO, V. S.; MARRAS, S.; GRIMMOND, C. S. B.; JÄRVI, L.; SIRCA, C. AND SPANO, D. Modelling the biogenic CO2 exchange in urban and non-urban ecosystems through the assessment of light-response curve parameters. Agricultural and Forest Meteorology, v. 236, p. 113-122, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2016.12.011.

CARSLAW, D. Worldmet: import surface meteorological data from NOAA Integrated Surface Database (ISD). Disponível em: https://davidcarslaw.github.io/worldmet/. Acesso em: 4 mar. 2024.

CHEN, J.; ZHAO, F.; ZENG, N.; ODA, T. Comparing a global high-resolution downscaled fossil fuel CO2 emission dataset to local inventory-based estimates over 14 global cities. Carbon Balance and Management, v. 15, n. 9, 2020. DOI: https://doi.org/10.1186/s13021-020-00146-3.

CHURKINA, G. Modeling the Carbon Cycle of Urban Systems. Ecological Modelling, v. 216, n. 2, p. 107 - 113, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2008.03.006.

CHURKINA, G. Carbon cycle of Urban Ecosystems. In: LAL, R.; AUGUSTIN, B. (org.). Carbon sequestration in urban ecosystems. Springer, Netherlands, 2012. p. 315-330. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-007-2366-5_16.

CRAWFORD, B.; CHRISTEN, A. Spatial source attribution of measured urban eddy covariance CO2 fluxes. Theoretical and Applied Climatology, v. 119, p. 733-755, 2014. DOI: https://doi.org/10.1007/s00704-014-1124-0.

EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. GeoInfo - Mapa semidetalhado de solos do município do Rio de Janeiro. Disponível em: http://geoinfo.cnps.embrapa.br/layers/geonode%3Asolos_municipio_rj_75000_2004_lat_long_wgs84_1. Acesso em: 4 mar. 2024.

FUSTER, B.; SÁNCHEZ-ZAPERO, J.; CAMACHO, F.; GARCÍA-SANTOS, V.; VERGER, A.; LACAZE, R.; WEISS, M.; BARET, F.; SMETS, B. Quality Assessment of PROBA-V LAI, fAPAR and fCOVER Collection 300 m Products of Copernicus Global Land Service. Remote Sens, v. 12, p. 1017, 2020. DOI: https://doi.org/10.3390/rs12061017.

GRIMMOND, C.; KING, T.; CROPLEY, F.; NOWAK, D.; SOUCH, C. Local-scale fluxes of carbon dioxide in urban environments: methodological challenges and results from Chicago. Environmental Pollution. v. 116, p.243–254, 2002. DOI: https://doi.org/10.1016/S0269-7491(01)00256-1.

HARDIMAN, B. S.; WANG, J. A.; HUTYRA, L. R.; GATELY, C. K.; GETSON, J. M.; FRIEDL, M. A. Accounting for urban biogenic fluxes in regional carbon budgets. Science of the Total Environment. v. 15, p. 366-372, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.03.028.

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, 2021. Disponível em: https://cidades.ibge.gov.br/brasil/rj/rio-de-janeiro/panorama. Acesso em: 4 mar. 2024.

INEA - Instituto Estadual do Ambiente. Biodiversidade De Áreas Protegidas. Disponível em: http://www.inea.rj.gov.br/Portal/Agendas/BIODIVERSIDADEEAREASPROTEGIDAS/UnidadesdeConservacao/INEA_INTER_PQES_MENDANHA. Acesso em: 4 mar. 2024.

IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change. Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. Geneva, Switzerland, 2014. p.151.

KUTSCH, W.; CIAIS, P.; BECKER, M.; CANTONI, C.; CRISTOFANELLI, P.; DELMOTTE, M.; DENIER VAN DER GON, H.; DROSTE, A.; GEROSA, G.; GKRITZALIS, T.; GIELEN, B.; HOLST, J.; KUBISTIN, D.; LUCHETTA, A.; RAMONET, M.; REHDER, G.; RUTGERSSON, A.; STEINBACHER, M.; SUPER, I. Are Carbon Sinks at Risk? FLUXES - The European Greenhouse Gas Bulletin. ICOS ERIC. v. 1, 2022.

MENDES, Keila R. et al. Seasonal variation in net ecosystem CO2 exchange of a Brazilian seasonally dry tropical forest. Scientific Reports, v.10, n. 9454, 2020. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-66415-w.

MORIWAKI, R.; KANDA, M. “Seasonal and diurnal fluxes of radiation, heat, water vapor, and carbon dioxide over a suburban area“. Journal of Applied Meteorology, v. 43, p. 1700-1710, 2004.

NORDBO, A.; JÄRVI, L.; HAAPANALA, S.; WOOD, C. R.; VESALA, T. Fraction of natural area as main predictor of net CO2 emissions from cities. Geophysical Research Letters, v.39, n. 20, p. 20802, 2012. https://doi.org/10.1029/2012GL053087.

ONU, United Nations. Department of economic and social affairs. Population division. World Population Prospects 2019: Data Booket. ST/ESA/SER. A/424, 2019.

PEEL, M. C.; FINLAYSON, B. L.; MCMAHON, T. A. Updated world map of the Köppen-Geiger climate classification. Hydrology and Earth System Sciences, v. 11, p.1633-1644, 2007. DOI: https://doi.org/10.5194/hess-11-1633-2007.

R CORE TEAM. A Language and Environment for Statistical Computing [Internet]. Vienna: R Foundation for Statistical Computing. Disponível em: https://www.R-project.org/. Acesso em: 4 mar. 2024.

REICHSTEIN, M.; FALGE, E.; BALDOCCHI, D.; PAPALE, D.; AUBINET, M.; BERBIGIER, P.; BERNHOFER, C.; BUCHMANN, N.; GILMANOV, T.; GRANIER, A.; GRÜNWALD, T. On the separation of net ecosystem exchange into assimilation and ecosystem respiration: review and improved algorithm. Global Change Biology, v. 11, n. 9, p. 1424-1439, set. 2005. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2005.001002.x.

SMAC - Secretaria Municipal de Meio Ambiente da Cidade. Inventário da Cobertura Arbórea da Cidade do Rio de Janeiro. 2015. Disponível em: http://www.rio.rj.gov.br/dlstatic/10112/4975980/4158246/InventarioCoberturaArboreadaCidade2015.pdf. Acesso em: 4 mar. 2024.

VELASCO, E.; ROTH, M.; TAN, S. H.; QUA, M.; NABARRO, S. D. A.; NORFORD, L. The role of vegetation in the CO2 flux from a tropical urban neighbourhood. Atmospheric Chemistry and Physics Discussions, v. 13, p. 7267–7310, 2013. DOI: https://doi.org/10.5194/acp-13-10185-2013.

VELASCO, E.; ROTH, M. Cities as net sources of CO2: review of atmospheric CO2 exchange in urban environments measured by eddy covariance technique. Geography Compass, v. 4, n. 9, p. 1238–1259, 2010. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1749-8198.2010.00384.x.

WU, D.; LIN, J.C. Urban Biogenic CO2 fluxes: GPP, Reco and NEE estimates from SMUrF, 2010-2019. ORNL DAAC, Oak Ridge, Tennessee, USA, 2021. DOI: https://doi.org/10.3334/ORNLDAAC/1899.

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Publicado

08/09/2024

Cómo citar

Paim, J. R., Anjos, M., & Lucena, A. J. de. (2024). El balance de sumidero de carbono y condiciones meteorológicas en la ciudad de Río de Janeiro. Revista Brasileña De Climatología, 35(20), 297–314. https://doi.org/10.55761/abclima.v35i20.18187

Número

Vol. 35 (2024)

Sección

Artigos

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