Long term carbon storage in seagrass meadows and saltmarshes in the Ria Formosa along a hydrodynamic gradient

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Martins, Márcio Filipe Cabral
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.1/12222
Resumo: Identification, quantification and monetization of ecosystem services is key for current ecosystem management and policy making. Current estimates of global organic carbon stocks in seagrass meadows and saltmarshes suffer from overrepresentation of certain species and do not account for variation in carbon storage due to abiotic factors. Sediment cores were extracted in Zostera noltei and Spartina maritima habitats along a hydrodynamic gradient in the Ria Formosa, a location that was converted to a clam farm and an area colonized by Caulerpa prolifera. Vegetation at those locations was also described. Organic carbon storage, contribution of the main organic matter sources to the sediment and vegetation properties were analyzed. Relations to estimate organic carbon and total nitrogen using organic matter values were estimated and the possibility of using sediment color to estimate organic matter was investigated. Z. noltei and S. maritima both stored similar amounts of carbon, on average 2.2 times more than the clam farm. The effect of hydrodynamics was significant, with carbon storage capacities in Z. noltei and S. maritima increasing by a maximum factor of 2.08 and 3.44 (respectively), from the most exposed to most sheltered station. Suspended particulate organic matter and autochthonous organic matter were the major contributors to sedimentary organic matter, with a bigger contribution from the former in Z. noltei sediment. No significant differences in contributions were found along the hydrodynamic gradient. Organic carbon storage in Z. noltei and S. maritima fell below reported global means, with the difference becoming even more drastic in high hydrodynamics areas. Understanding carbon storage variation and increasing the diversity of conditions under which they are measured is a key point to increase accuracy of carbon stocks estimations both at a global and local scale.
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spelling Long term carbon storage in seagrass meadows and saltmarshes in the Ria Formosa along a hydrodynamic gradientPradarias de ervas marinhasRia FormosaSapaisSequestro de carbono orgânicoServiços ecossistémicosDomínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências BiológicasIdentification, quantification and monetization of ecosystem services is key for current ecosystem management and policy making. Current estimates of global organic carbon stocks in seagrass meadows and saltmarshes suffer from overrepresentation of certain species and do not account for variation in carbon storage due to abiotic factors. Sediment cores were extracted in Zostera noltei and Spartina maritima habitats along a hydrodynamic gradient in the Ria Formosa, a location that was converted to a clam farm and an area colonized by Caulerpa prolifera. Vegetation at those locations was also described. Organic carbon storage, contribution of the main organic matter sources to the sediment and vegetation properties were analyzed. Relations to estimate organic carbon and total nitrogen using organic matter values were estimated and the possibility of using sediment color to estimate organic matter was investigated. Z. noltei and S. maritima both stored similar amounts of carbon, on average 2.2 times more than the clam farm. The effect of hydrodynamics was significant, with carbon storage capacities in Z. noltei and S. maritima increasing by a maximum factor of 2.08 and 3.44 (respectively), from the most exposed to most sheltered station. Suspended particulate organic matter and autochthonous organic matter were the major contributors to sedimentary organic matter, with a bigger contribution from the former in Z. noltei sediment. No significant differences in contributions were found along the hydrodynamic gradient. Organic carbon storage in Z. noltei and S. maritima fell below reported global means, with the difference becoming even more drastic in high hydrodynamics areas. Understanding carbon storage variation and increasing the diversity of conditions under which they are measured is a key point to increase accuracy of carbon stocks estimations both at a global and local scale.Os serviços ecossistémicos providenciam vários benefícios à população humana. Alguns destes são úteis para o nosso bem-estar, enquanto que outros são absolutamente essenciais às populações nas áreas que estes abrangem. Atualmente, o sistema que se tem mostrado mais eficaz para a sua gestão consiste na sua monetização e entrada no mercado. Este sistema permite uma formulação e adoção de políticas ambientais baseada em valores quantitativos, através de uma análise custo-benefício entre o aumento do rigor da proteção aplicada a um ecossistema e um aumento da sua exploração. Este tipo de análise tem revelado que, por vezes, a substituição de um serviço ecossistémico tem um custo superior ao benefício económico trazido por uma atividade que o prejudicaria. A desvantagem deste sistema é a necessidade de identificar, quantificar e monetizar corretamente estes serviços, sob o risco de subestimação da importância do ecossistema. O sequestro de carbono atmosférico é um dos serviços ecossistémicos prestados por áreas costeiras vegetadas, tal como pradarias de ervas marinhas e sapais. Este carbono está incluído no chamado Carbono Azul, carbono sequestrado em áreas oceânicas. Apesar de constituírem uma pequena percentagem da área marítima, as áreas vegetais costeiras representam mais de metade dos stocks de carbono azul. O aumento da pressão internacional nos governos para gerirem as suas emissões de dióxido de carbono tem levado a um forte interesse em estimar a capacidade destes habitats em sequestrar carbono, de modo a permitir uma eficaz avaliação e monetização. Cores de sedimento foram retirados em 10 estações na Ria Formosa, Portugal. Estes foram retirados em 4 habitats diferentes: pradarias de Zostera noltei, sapais de Spartina maritima, uma zona de viveiro de amêijoas e uma zona colonizada por Caulera prolifera. Nos habitats de Z. noltei e S. maritima, quatro cores foram retirados ao longo de um gradiente hidrodinâmico. Estes cores foram analisados ao longo da sua profundidade, sendo efetuada uma descrição do perfil sedimentar e medições da cor do sedimento. Subamostras foram feitas a cada 2 cm e para análises do conteúdo de matéria orgânica, carbono orgânico, azoto total, δ13Corg, δ15Ntotal. O conteúdo de carbono orgânico foi combinado com medições de densidade aparente seca para estimar capacidade de armazenamento de carbono orgânico nos habitats amostrados até uma profundidade máxima de 1 metro de profundidade. As assinaturas isotópicas (δ13Corg e δ15Ntotal) foram analisadas com um modelo de mistura de isótopos estáveis para estimar a origem da matéria orgânica no sedimento de Z. noltei e S. maritima. Nestas estações de amostragem, os conteúdos de carbono orgânico, as capacidades de sequestração e contribuições das fontes de matéria orgânica foram comparadas ao longo do gradiente hidrodinâmico e entre habitats. A vegetação nas estações ao longo do gradiente hidrodinâmico foi descrita relativamente à densidade de rebentos, altura da vegetação, área da copa, biomassa aérea e biomassa subterrânea. As diferenças entre as propriedades da vegetação foram analisadas entre estações e espécies. Por fim, modelos para a estimativas dos conteúdos elementares (carbono orgânico e azoto total) com base no conteúdo de matéria orgânica, bem como a estimativa da matéria orgânica com base na cor de sedimento foram propostos. Os perfis sedimentares descritos nos locais suportam a importância da variação de hidrodinâmica ao longo das estações de amostragem, sendo observado um aumento progressivo da fração de argila e lodo no sedimento com a redução da hidrodinâmica à qual a estação está exposta. No sedimento da estação do viveiro de amêijoas, o sedimento era quase totalmente areia, exceto uma pequena camada de lama que possivelmente terá sido formada durante o período em que este local não foi explorado. Foram encontradas diferenças entre os armazenamentos de carbono (por área) entre as áreas vegetadas (Zostera noltei e Spartina maritima) e o viveiro de amêijoas. Esta diferença era esperada e deve-se ao distúrbio constante a que o sedimento superficial é submetido, bem como a constituição do sedimento (areia) que promove taxas de decomposição mais elevadas neste local. Os armazenamentos de carbono dos habitats Z. noltei e S. maritima não diferiram e encontraram-se abaixo das atuais estimativas globais de armazenamento nestes habitats. Os conteúdos de carbono orgânico (em percentagem de peso seco) diminuíram continuamente ao longo da profundidade nas 8 estações de Z. noltei e S. maritima, indicando degradação contínua da matéria orgânica ao longo do tempo. Nas 2 estações mais expostas à hidrodinâmica, esta diminuição foi menos acentuada e os valores de conteúdo de carbono médios foram mais baixos do que nas 2 estações mais abrigadas. Esta diferença poderá indicar diferentes taxas de degradação da matéria orgânica, ou refletir diferenças em taxas de sedimentação e sequestração de matéria orgânica. As contribuições das fontes de matéria orgânica sugerem que a origem da matéria orgânica nestes dois habitats não difere muito, sendo os principais contribuidores matéria orgânica particulada suspensa, seguido de produção primária nestes habitats (tecido vegetal de Z. noltei e S. maritima). A contribuição do tecido vegetal de Z. noltei e S. maritima nas pradarias de ervas marinhas aumentou com a diminuição da hidrodinâmica, sugerindo que existem diferenças nas taxas de exportação de produtividade primária neste habitat, em função da energia à qual a pradaria está exposta. Por fim, a matéria orgânica mostrou ser um bom estimador para conteúdos elementares (Corg e Ntotal), sendo que esta relação não variou significativamente entre habitats. Em conclusão, este trabalho reforça a importância da utilização de dados representativos ao estimar armazenamentos de carbono nestes habitats. Grandes discrepâncias são encontradas entre as espécies usadas para estimar médias globais, fazendo com que estimativas com base nestes valores tenham uma grande probabilidade de sobre/subestimar os armazenamentos. As diferenças encontradas dentro de um habitat com base na hidrodinâmica do local mostram também a importância de tentar incluir parâmetros abióticos nestas estimativas, de modo a melhorar a sua exatidão. Com variações em stock de carbono.Santos, RuiVeiga-Pires, C.SapientiaMartins, Márcio Filipe Cabral2018-12-18T16:06:51Z2018-03-2620172018-03-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.1/12222TID:202024393enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-24T10:24:10Zoai:sapientia.ualg.pt:10400.1/12222Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:03:35.556612Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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