Impacto dos incêndios florestais na respiração basal do solo em floresta de pinheiro bravo

Abstract

Os incêndios são perturbações muito frequentes nos ecossistemas de tipo mediterrânico, estando relacionados com longos períodos de seca e temperaturas elevadas. Induzem mudanças na cobertura do solo e alteram os balanços de água, energia e carbono. Os fogos florestais têm-se intensificado nas últimas décadas, afetando, em média, 100 000 ha por ano do território português. O solo é um componente importante da sustentabilidade dos ecossistemas porque fornece ar, água, nutrientes e suporte mecânico para o sustento das plantas. Existe também uma permuta de gases ativa e contínua entre o solo e a atmosfera circundante. A respiração do solo é um processo-chave para os fluxos de carbono, sendo responsável por uma grande parte da respiração total da biosfera. A respiração basal é a taxa constante de respiração do solo, a qual reflete a atividade microbiana nele existente, e que é responsável pela degradação de matéria orgânica. Os incêndios florestais têm impactos diretos e indiretos nos serviços ecossistémicos florestais, em particular, no sequestro de carbono. No presente, ainda existe uma lacuna no conhecimento sobre fluxos de respiração do solo. Este estudo foi desenvolvido com o intuito de contribuir para o preenchimento desta lacuna, através da avaliação dos efeitos indiretos de incêndios florestais nos fluxos e no balanço de carbono no solo. Para a realização deste trabalho, foram feitas amostragens de solo na localidade de Pousadas, município de Águeda, distrito de Aveiro, onde ocorreu um incêndio no dia 8 de agosto de 2016, que ardeu uma área total de 7342 ha. As amostragens foram feitas em duas áreas, uma ardida e outra adjacente não ardida, para efeito de controlo, as quais foram monitorizadas durante os primeiros meses após o incêndio, em outubro de 2016, janeiro, fevereiro, março e abril de 2017. Em cada área foram escolhidas 5 árvores e foram realizadas amostragens junto às árvores e entre as árvores, procedendo-se à recolha de um total de 20 amostras por cada campanha. As amostras foram recolhidas até uma profundidade de 5 cm. Para avaliar os efeitos dos incêndios sobre os fluxos de carbono no solo, foi medido um conjunto de propriedades do solo e o modo como a sua variação influencia a respiração do solo. Os efeitos do fogo sobre as características físico-químicas do solo mostraram ser ligeiramente mais acentuados nas zonas entre as árvores. A densidade aparente do solo não sofreu alterações entre a área ardida e não ardida, mas o pH foi mais elevado na área ardida. O carbono e o azoto do solo não apresentaram diferenças significativas entre a área ardida e a área de controlo. A respiração basal do solo não sofreu grandes alterações entre as duas áreas de estudo, apresentando, no geral, fluxos ligeiramente mais elevados na área de controlo. As taxas médias±desvio padrão de respiração de todas as amostragens, obtidas pela titulação foram de [mg CO2-C/g massa seca/h]: 0,54±0,35 para a área não ardida junto às árvores (UNB T), 0,74±0,35 para a área não ardida entre as árvores (UNB IP), 0,45±0,38 para a área ardida junto às árvores (BUR T) e 0,86±0,53 para a área ardida entre as árvores (BUR IP).

Fires are very frequent disturbances in Mediterranean-type ecosystems, being related with long periods of drought and high temperatures. They induce changes in soil cover and change the water, energy and carbon balances. Forest fires have intensified in recent decades, affecting an average of 100.000 ha per year of Portuguese territory. Soil is an important component of ecosystem sustainability because it provides air, water, nutrients and mechanical support to sustain plants. There is also an active and continuous gas exchange between the soil and the surrounding atmosphere. Soil respiration is a key process for carbon fluxes, being responsible for a large part of the total respiration of the biosphere. Basal respiration is a constant rate of soil respiration, which reflects a microbial activity, responsible for the degradation of organic matter. Forest fires have direct and indirect impacts on our forest ecosystem services in particular, in carbon sequestration. At present, there is still a gap in knowledge about soil respiration flows. This study was developed with the purpose of contributing to fill this gap, through the evaluation of the indirect effects of forest fires on the fluxes and the carbon balance in the soil. For the accomplishment of this work, soil samples were taken in the locality of Pousadas, municipality of Águeda, district of Aveiro, where a fire occurred on 8 August 2016, which burned a total area of 7.342 ha. Samplings were taken in two areas, one burned and one unburned, which were monitored during the first few months after the fire, in october 2016, january, february, march and april 2017. In each area 5 trees were selected and samples were taken near the trees and between the trees, and a total of 20 samples were collected per campaign. Samples were collected to a depth of 5 cm. Soil properties and how their variation influences soil respiration were also measured, in order to evaluate the effects of fires on soil carbon fluxes. The effects of fire on the physical-chemical characteristics of the soil were shown to be slightly more pronounced in the zones between the trees. The bulk density of the soil didn’t change between burned and unburned areas, but the pH was higher in the burned area. Carbon and nitrogen of soil content didn’t show significant changes between the burned and the control area. The soil basal respiration didn’t suffer major changes between the two study areas, presenting, in general, slightly higher flows in the control area. The mean ± standard deviation respiration rates, of all the sampling campaigns, obtained by titration were [mg CO2-C / g dry mass / h]: 0.54±0.35 for unburned tree area (UNB T), 0.74±0.35 for unburned interpatch area (UNB IP), 0.45±0.38 for burned tree area (BUR T) and 0.86±0.53 for burned interpatch area (BUR IP).