Variação sazonal de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) no rio Tocantins, à jusante do reservatório da UHE de Tucuruí

• Autor(a) principal: Araújo, Maria Gabriella da Silva
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/91/91131/tde-12082020-144612/
• topic: Biogeochemistry; Biogeoquímica; Fluxo de gases; Gas flow; Gases de efeito estufa; Greenhouse gases; River systems; Sistemas fluviais

Os rios desempenham um papel importante no balanço regional e global de carbono e nitrogênio, por meio do processamento e da emissão de gases para a atmosfera. Nesse sentido, o objetivo deste estudo é investigar a dinâmica do dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) no rio Tocantins. O estudo foi desenvolvido na região do baixo Tocantins, à jusante da usina hidrelétrica de Tucuruí. As amostragens foram realizadas mensalmente entre setembro de 2014 a novembro de 2016, no canal principal do rio Tocantins, à 30 cm e 60% de profundidade do rio, a partir da superfície. As coletas foram realizadas com o auxílio de uma bomba de imersão, que sob fluxo contínuo, bombeou água do rio para dentro de uma proveta graduada de 2 litros. A obtenção de amostras destinadas à determinação da pressão parcial do CO2, N2O e CH4 na água do rio foi realizada por meio da técnica do equilíbrio de fases água-ar (headspace). O ar atmosférico foi coletado por meio de seringas à 3 m da superfície do rio. A partir das amostras de gases da água e do ar, determinou-se a composição isotópica do CO2. A pCO2 também foi determinada in situ por meio de um analisador de gases por infravermelho (LiCor, modelo LI-820) conectado a um sistema equilibrador e um computador portátil. A determinação do fluxo de CO2 foi realizado pela técnica da câmara flutuante conectada ao analisador de gás por infravermelho. Já os fluxos de CH4 e de N2O foram calculados com base na velocidade de transferência do CO2, obtida a partir de seu fluxo, e o número de Schmidt de cada gás. In situ, também foram determinados os parâmetros físico-químicos da água (oxigênio dissolvido, pH, condutividade elétrica e temperatura), velocidade do vento, temperatura e umidade relativa do ar. A concentração dos gases e análise isotópica foram realizadas nos Laboratórios de Análise Ambiental e Ecologia Isotópica do CENA/USP. Os resultados indicam águas supersaturadas em CO2 (1.082,4 &#177; 624,4 &#181;atm), CH4 (0,12 &#177; 0,05 &#181;M) e N2O (8,9 &#177; 1,2 &#414;M), com diferença sazonal significativa (p<0,05) para o CO2 e o CH4. Os fluxos sentido rio-atmosfera, foram de 1,91 &#177; 3,42 &#181;mol CO2.m-2.s-1; 9,6 &#177; 13,1 mmol CH4.m-2.d-1; e 0,08 &#177; 0,06 mmol N2O.m-2.d-1, não ocorrendo diferença sazonal significativa (p>0,05) apenas para o CO2. Os resultados obtidos convergem para confirmação que o rio Tocantins é uma fonte de CO2, CH4 e N2O para a atmosfera e o fluxo desses gases, assim como os parâmetros físico-químicos da água, são governados principalmente pela flutuação sazonal do nível da água. No ponto à jusante da represa de Tucuruí, o fluxo de CO2 e N2O foi de, aproximadamente, 2 e 1,5 vezes menor, respectivamente, em relação ao reservatório da UHE. Esses resultados reforçam que a formação de sistemas lênticos modificam a transferência de carbono e nitrogênio à jusante, reconfigurando o estado trófico do rio, no reservatório e nos trechos à montante e jusante do barramento. Com uma significativa correlação observada entre o &#948;13CO2 dissolvido na água e a vazão do rio, a diferença observada entre as médias dos períodos de maior vazão (-23,2 &#177; 5,1&#8240;) e menor vazão (-16,6 &#177; 2,7&#8240;) sugere que haja uma mudança de fontes de carbono para o canal do rio conforme a sazonalidade. A partir dos fluxos dos gases mensurados no rio Tocantins, as estimativas de emissões anuais de GEE\'s dos sistemas aquáticos da bacia são de 50,3 Tg C.ano-1, 1,07 Tg CH4.ano-1 e 24,4 Gg N.ano-1, contribuindo em aproximadamente 0,7%; 0,9% e 7,3% das emissões globais de CO2, CH4 e N2O dos ambientes aquáticos continentais estimadas. O CO2 foi o gás emitido em maior quantidade, seguido do CH4 e do N2O. Os resultados deste estudo evidenciam a relação das variáveis hidrobiogeoquímicas na dinâmica (produção e consumo) dos gases que estão dissolvidos na coluna d\'água de rios. Diante do que foi apresentado, destaco a importância deste estudo por fornecer uma base de dados ainda não gerada para a região do baixo Tocantins, principalmente, quanto à dinâmica de gases de efeito estufa.