Fluxos de carbono em rios tropicais montanhosos: métodos de quantificação e estudo de caso da bacia do rio Piabanha, RJ, Brasil

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorAbril, Gwenael Yves-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9993405268124811-
Autor(es): dc.contributorBernardes , Marcelo Corrêa-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8743558276498679-
Autor(es): dc.contributorNóbrega, Gabriel Nuto-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5874908096941660-
Autor(es): dc.contributorPinho, Luana Queiroz-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2344366835572767-
Autor(es): dc.contributorBarros, Nathan Oliveira-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/7511312374795216-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/7300410065598835-
Autor(es): dc.creatorSantos, Suzan Juliana da Costa-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:40:49Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:40:49Z-
Data de envio: dc.date.issued2023-05-23-
Data de envio: dc.date.issued2023-05-23-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/28972-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/755260-
Descrição: dc.descriptionAs águas dos rios são naturalmente supersaturadas com dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4) e a emissão desses dois gases de efeito estufa por rios é incerta, mas significativa em escala global. Além disso, as atividades humanas como despejo de esgoto alteram os sistemas fluviais. Este estudo contribui para um melhor entendimento das emissões de gases em rios de duas maneiras: avaliação da robustez dos métodos disponíveis para monitorar as concentrações de gás carbônico nas águas dos rios, com proposta de um método simples e padronizado e documentação do comportamento de todas as formas de carbono em uma bacia hidrográfica montanhosa tropical com impactos urbanos pronunciados. O uso do método da seringa mostrou-se eficaz para a medir pCO2 e CH4. E se feita a alcalinidade total a partir da amostra filtrada, pode-se calcular também o CID a partir de pCO2 e AT (sistema carbonato). Esse método é barato e robusto, evita o uso HgCl2 e pode ser usado para aumentar a cobertura de dados e estimular uma ciência cidadã. Na bacia do rio Piabanha, o ciclo do carbono é impulsionado por dois fatores predominantes: (1) forte turbulência do corpo hídrico que aumenta a desgaseificação de CO2 e CH4 e a aeração da água; (2) descarte de efluentes nos rios. Foi possível definir quatro regiões na bacia hidrográfica a fim de integrar as emissões de CO2 e CH4: Cabeceiras montanhosas florestadas acima de 1000m de altitude, caracterizadas por uma alta taxa de transferência de gás para a atmosfera, fluxo alto de CO2 (7.112±7.926 mmol m-2 d - 1 ) e fluxos baixos de CH4 1,3±1,7 mmol m-2 d -1 , áreas urbanas caracterizadas por fluxos de CO2 expressivamente altos (12.754±4.342 mmol m-2 d -1 ) e fluxos altos de CH4 (84,9 ± 84,2 mmol m-2 d -1 ), a região abaixo de 1000metros de altitude sem influência urbana, com um fluxo de CO2 (487±773 mmol m-2 d -1 ) e fluxos baixos de CH4 (0,35±0,14 mmol m-2 d -1 ) e por último uma região que abrange o corredor dos rios a jusante das cidades, com fluxos de CO2 (2.773±1.603 mmol m-2 d -1 ) e fluxos de CH4 (3,9 ± 0,1 mmol m-2 d -1 ) intermediários. O espelho d'água dessas quatro regiões emitiu uma quantidade total de carbono para a atmosfera de 1.400 t C d-1 , 99,8% como CO2 e 0,2% como CH4. Para comparação, a bacia hidrográfica exportou horizontalmente 11t C d-1 na forma de CID 11 t C d-1 de COT. A razão entre o fluxo vertical (emissão de gás) e horizontal (exportação hidrológica) de carbono foi de 23. Nossos dados indicam que a presença de 535 mil habitantes e a baixa eficiência no tratamento de esgoto favorecem as emissões de CH4 mas tem um impacto limitado sobre as emissões de CO2 e nos fluxos horizontais de COT e CID.-
Descrição: dc.descriptionConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico-
Descrição: dc.descriptionRiver’s waters are naturally supersaturated with carbon dioxide (CO2) and methane (CH4), and the emission of these two greenhouse gases by streams and rivers is highly uncertain but significant at the global scale. In addition, human activities like the release of wastewater are changing drastically the water quality of river systems. This study contributes to a better understanding of emissions in rivers in two approaches: evaluating the robustness of available methods to monitor carbon gas concentrations in river waters proposing a simple and standardized method and documentation of the behavior of all carbon forms in a mountainous tropical watershed with pronounced urban impacts. The use of the syringe method proved to be effective for measuring pCO2 and CH4. And if the total alkalinity is calculated from the filtered sample, the CID can also be calculated from pCO2 and TA (carbonate system). This method is cheap and robust, avoids using a highly toxic metal, and can increase data coverage, possibly involving citizen science. The carbon cycle is driven by two predominant factors: (1) strong turbulence within the water body, which enhances CO2 and CH4 degassing and water aeration, maintaining oxygenated conditions in the water; (2) a significant impact of wastewater discharged in the rivers. The cities of Petropolis and Teresopolis increase significantly the concentration of CO2 and CH4 degassing in the highly turbulent river downstream, where the urban impact on organic carbon concentrations progressively disappears. It was possible to define four regions in the watershed in order to integrate CO2 and CH4 emissions: Forested mountainous headwaters above 1,000m of altitude, characterized by extremely high gas transfer, high CO2 fluxes (7,112±7,926 mmol m-2 d -1 ) and low CH4 fluxes (1.3±1.7 mmol m-2 d -1 ), urban areas characterized by expressively high CO2 fluxes (12,754±4,342 mmol m-2 d -1 ) and high CH4 fluxes (84.9 ± 84.2 mmol m-2 d -1 ), a region below 1,000m without urban influence with CO2 fluxes (487±773 mmol m-2 d -1 ) and low CH4 fluxes (0.35±0.14 mmol m-2 d -1 ) and, lastly, the downstream region characterized by intermediate CO2 fluxes (2,773±1,603 mmol m-2 d -1 ) and CH4 fluxes (3.9 ± 0.1 mmol m-2 d -1 ). The water body of these four provinces emitted to the atmosphere 1,400 t C d-1 , 99.8% as CO2 and 0.2% as CH4. In order to make a comparison, the watershed exported 11 t C d-1of DIC and 11 t C d-1 of TOC. The ratio between vertical (gas emission) and horizontal (hydrological export) fluxes of carbon was 23. Our data indicate that 535 mil inhabitants with a poor sewage treatment efficiency favor the CH4 emissions but a limited impact on CO2 emissions and TOC and DIC horizontal fluxes.-
Descrição: dc.description119 f.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectDióxido de carbono-
Palavras-chave: dc.subjectMetano-
Palavras-chave: dc.subjectImpactos urbanos-
Palavras-chave: dc.subjectCarbono orgânico-
Palavras-chave: dc.subjectTrocas gasosas-
Palavras-chave: dc.subjectMonitoramento ambiental-
Palavras-chave: dc.subjectEmissão de gases-
Palavras-chave: dc.subjectMetano-
Palavras-chave: dc.subjectDióxido de carbono-
Palavras-chave: dc.subjectBacia hidrográfica-
Palavras-chave: dc.subjectHidrologia-
Palavras-chave: dc.subjectGeoquímica ambiental-
Palavras-chave: dc.subjectGeociência-
Palavras-chave: dc.subjectCarbon dioxide-
Palavras-chave: dc.subjectMethane-
Palavras-chave: dc.subjectUrban impacts-
Palavras-chave: dc.subjectOrganic carbon-
Palavras-chave: dc.subjectGas exchange-
Título: dc.titleFluxos de carbono em rios tropicais montanhosos: métodos de quantificação e estudo de caso da bacia do rio Piabanha, RJ, Brasil-
Título: dc.titleCarbon flows in mountain tropical rivers: quantification methods and case study of the Piabanha river basin, RJ, Brazil-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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