Analysis of the Soil-Vegetation-Climate Relationship: A Case Study in the Santa Cruz Stream Watershed in Itabira/MG
DOI:
https://doi.org/10.22456/1807-9806.137339Keywords:
soil maintenance, CO2 emission, degraded areas, climate-soil-vegetation, ecological restorationAbstract
This research presents an investigation into the dynamic interaction between climate, soil, and vegetation in a watershed located in the municipality of Itabira in Minas Gerais. A comparative analysis of physical parameters was conducted in areas with different land uses and occupations through soil sampling, meteorological conditions, and carbon dioxide (CO2) flux, as well as a survey of the flora present in the study area. Thus, the main objective was to verify how the interactions between the specific elements of each area influence the results. To this end, four areas were selected: one degraded, another in the process of ecological recovery, a third with dense forest, and finally, a pasture area. In each selected area, the soil and CO2 flux were sampled at similar altitudes, and laboratory analyses of soil density particles and total porosity were conducted. The results showed that preserved areas have milder air and soil temperatures, high air humidity, low luminosity, soils with low density and high porosity, and low CO2 emission rates. Thus, the need for vegetation preservation and soil maintenance in the watershed is highlighted to provide a greater supply of ecosystem services, as the region has rich biodiversity and the capacity to support various species, and its native vegetation contributes to carbon sequestration, helping to combat climate change. This is fundamental for ensuring the continuity of the benefits provided by the watershed ecosystems.
Downloads
References
Almeida, A.M. 2010.Fluxo de CO2 proveniente da respiração do solo sob pastagens e fragmentos de floresta atlântica em regeneração (RJ). Disponível em: <https://app.uff.br/riuff/handle/1/3037>. Acesso em: 03 dez. 2023.
Araújo Filho, J.C.; Silva, C.B. & Marques, F.A. 2022. Solos. In: Pfaltzfraff, P.A.; Torres, F.S. M. & Costa, M.R. (org.), Caracterização do meio físico na pesquisa da geodiversidade da região metropolitana do Recife. Recife: CPRM, cap. 12, pp. 108-120. Disponível em: <https://rigeo.cprm.gov.br/jspui/handle/doc/20596>. Acesso em: 26 ago. 2024.
Barbosa, T.C.S.; Costa, N.M.G.B.; Santos, D.B.; Machado, M.S. & Filho, F.M. 2020. Qualidade física do solo em áreas sob manejo agroecológico e convencional / Physical soil quality in area under agroecological and conventional management. Brazilian Journal of Development, 6(7), 48899-48909, https://doi.org/10.34117/bjdv6n7-511 DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv6n7-511
Bonfim, A.C.F.; Vieira, E.M.; Pereira, P.H.R. & Perdigão, L.S. 2013. Delimitação automática da sub-bacia hidrográfica do Rio do Peixe no município de Itabira - MG por meio de geoprocessamento. Simpósio Brasiliero de Recursos Hídricos, ABRH. Disponível em: <https://abrh.s3.sa-east-1.amazonaws.com/Sumarios/155/3511dd7875ce6abf09115a6a0fc33610_97eeefcd024ba9c91ebb0c751e2992e6.pdf>. Acesso em: 22 nov. 2023.
Brandão, C.B. 2014. Emissão de CO2 do solo e sua correlação com a rizosfera de diferentes paisagens de áreas mineradas do município de Santo Antônio de Pádua-RJ. 102 f. Dissertação (Mestrado em Geografia) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014. Disponível em: <https://www.bdtd.uerj.br:8443/handle/1/13333>. Acesso em: 26 ago. 2024.
Carmo, J.B.; Neto, E.R.S.; Duarte-Neto, P.J.; Ometto, J.P.H.B. & Martinelli, L.A. 2012. Conversion of the coastal Atlantic Forest to pasture: Consequences for the nitrogen cycle and soil greenhouse gas emissions. Agriculture, Ecosystems & Environment, 148: 37-43. https://doi.org/10.1016/j.agee.2011.11.010 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2011.11.010
COPERNICUS. 2023. ERA5 explorer. Disponível em: <https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/software/app-era5-explorer?tab=app>. Acesso em: 30 nov. 2023.
Correa, I. 2018. Recuperação de área degradada com sistema agroflorestal no município de Itabira, MG. Trabalho final de Conclusão de Curso em Engenharia Ambiental (TCC). Universidade Federal de Itajubá (Unifei) Campus Itabira.
Dowhower, S.L.; Teague, W.R.; Casey, K.D.& Daniel, R. 2020. Soil greenhouse gas emissions as impacted by soil moisture and temperature under continuous and holistic planned grazing in native tallgrass prairie. Agriculture, Ecosystems & Environment, 287: 1-11. https://doi.org/10.1016/j.agee.2019.106647 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2019.106647
Farina, R.; Marchetti, A.; Francaviglia, R.; Napoli, R. & Di Bene, C. 2017. Modeling regional soil C stocks and CO2 emissions under Mediterranean cropping systems and soil types. Agriculture, Ecosystems and Environment, 238: 128-141. https://doi.org/10.1016/j.agee.2016.08.015 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2016.08.015
Fritzsons, E.; Garrastazú, M.C.; Wrege, M.S. & Mantovani, L.E. 2023. O efeito do uso e ocupação da terra sobre o clima: comparação entre duas estações meteorológicas. Revista Brasileira de Climatologia, 32(19): 566-583. https://doi.org/10.55761/abclima.v32i19.16638 DOI: https://doi.org/10.55761/abclima.v32i19.16638
Hartmann, M. & Six, J. 2023. Soil structure and microbiome functions in agroecosystems. Nature Reviews Earth & Environment, 4: 4-18. https://doi.org/10.1038/s43017-022-00366-w DOI: https://doi.org/10.1038/s43017-022-00366-w
IBGE. 2022. Censo Demográfico 2022 : tipos de domicílios coletivos, improvisados, de uso ocasional e vagos : resultados do universo / IBGE.
IDE-SISEMA. 2023. Infraestrutura de dados Espaciais do Sistema Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos. Disponível em: <https://idesisema.meioambiente.mg.gov.br/webgis>. Acesso em: 11 nov. 2023.
IPCC. 2023. Intergovernmental Panel on Climate Change. Climate Change 2023: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. [Relatório]. Disponível em: <https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/>. Acesso em: 11 nov. 2023. DOI: https://doi.org/10.1017/9781009325844
ITABIRA. 2016. Plano de Manejo do Parque Natural Municipal do Intelecto. Itabira, MG. 133 p.
Junior, C.C. 2020. Potencial de captura de carbono no solo a partir da reabilitação de pastagens degradadas no cerrado. GTP Pastagens. Imaflora, 83p. Disponível em: <https://wwfbr.awsassets.panda.org/downloads/potencial_de_captura_de_carbono _no_solo_a_partir_da_reabilitacao_de_pastagens_degrada.pdf>. Acesso em: 23 nov. 2023.
Köppen, W. 1931. Die Klimate der Erde: Grundriss der Klimakunde. Berlin: Walter de Gruyter & Co. DOI: https://doi.org/10.1515/9783111667751
Li, W.; Migliavacca, M.; Forkel, M.; Denissen, J.M.C.; Reichstein, M.; Yang, H.; Duveiller, G.; Weber, U. & Orth, R. 2022. Widespread increasing vegetation sensitivity to soil moisture. Nature communications, 13(1): 3959. https://doi.org/10.1038/s41467-022-31667-9 DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-31667-9
Mantovanelli, B.C.; Pinheiro da Silva, D.A.; Campos, M.C.C.; Gomes, R.P.; Soares, M.D.R. & Coutrim dos Santos, L.A. 2015. Avaliação dos atributos do solo sob diferentes usos na região de Humaitá, Amazonas. Revista de Ciências Agrárias, 58(2): 122-130. https://doi.org/10.4322/rca.1822 DOI: https://doi.org/10.4322/rca.1822
Martins, F.B.; Gonzaga, G.; Santos, D.F. & Reboita, M.S. 2018. Classificação de Köppen e de Thorntwaite para Minas Gerais: cenário atual e projeções futuras. Revista Brasileira de Climatologia, Edição Especial Dossiê Climatologia de Minas Gerais. Disponível em: <https://revistas.ufpr.br/revistaabclima/article/download/ 60896/36669>. Acesso em: 22 nov. 2023. DOI: https://doi.org/10.5380/abclima.v1i0.60896
Nikolenko, O.; Orban; P.; Jurado, A.; Morana, C.; Jamin, P.; Robert, T.; Knöller, K.; Borges, A.V. & Brouyѐre, S. 2019. Dynamics of greenhouse gases in groundwater: hydrogeological and hydrogeochemical controls. Applied Geochemistry, 105: 31-44. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2019.04.009 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2019.04.009
Pinto-Junior, O.B.; Sanches, L.; Dalmolin, A.C. & Nogueira, J.S. 2009. Efluxo de CO2 do solo em floresta de transição Amazônia Cerrado e em área de pastagem. Acta Amazônica, 39(4): 813-822. https://doi.org/10.1590/S0044-59672009000400009 DOI: https://doi.org/10.1590/S0044-59672009000400009
Reis, A.M.; Oliveira, P.H.; & Silva, T.R. 2022. Ecossistemas e serviços ambientais: Um estudo sobre a importância da vegetação. Revista Brasileira de Ecologia, 45(3): 123-145.
Shinzato, P. & Duarte, D.H.S. 2018. Impacto da vegetação nos microclimas urbanos e no conforto térmico em espaços abertos em função das interações solo-vegetação-atmosfera. Ambiente Construído, 18(2): 197-215. https://doi.org/10.1590/s1678-86212018000200250 DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-86212018000200250
Silva, A.F. & Jatobá, L. 2017. Relação clima-solo-planta na análise integrada de paisagens. EMBRAPA. Disponível em: <https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/1083004/relacao-clima-solo-planta-na-analise-integrada-de-paisagens>. Acesso em: 03 dez. 2023.
Silva, D.A.P; Campos, M.C.C.; Mantovanelli, B.C.; Santos, L.A.C.; Soares, M.D.R. & Cunha, J.M. 2019. Spatial variability of CO2 emission, temperature and soil moisture in an area under pasture in the Amazon region, Brazil. Revista de Ciências Agroveterinárias, 18(1): 119-126. https://doi.org/10.5965/223811711812019119 DOI: https://doi.org/10.5965/223811711812019119
Teixeira, P.C.; Donagemma, G.K.; Fontana, A. & Teixeira, W.G. 2017. Manual de métodos de análise de solo. Brasília, DF: Embrapa, Disponível em: <http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/1085209>. Acesso em: 28 nov. 2023
Tognon, A.A. 1991. Propriedades físico-hídricas do Latossolo Roxo da região de Guairá-SP sob diferentes sistemas de cultivo. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz,Piracicaba, 1991. https://doi.org/10.11606/D.11.2019.tde-20191108-120755 DOI: https://doi.org/10.11606/D.11.2019.tde-20191108-120755
UNITED NATIONS HUMAN SETTLEMENTS PROGRAMME [UN-HABITAT]. 2011. Cities and climate change: policy directions. Global report on human settlements, Disponível em:<https://www.citiesalliance.org/sites/default/files/UN H_GRHS2011_CitiesClimateChange.pdf>. Acesso em: 22 nov. 2023.
Walkiewicz, A.; Rafalska, A.; Bulak, P.; Bieganowski, A. & Osborne, B. 2021. How Can Litter Modify the Fluxes of CO2 and CH4 from Forest Soils? A Mini-Review. Forests, 12: 1276. https://doi.org/10.3390/f12091276 DOI: https://doi.org/10.3390/f12091276
Wolf, R. 2012. Sistemas agroflorestais: potencial para sequestro de carbono e produção de outros serviços ambientais. UFGD. Disponível em: <https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/937494/1/093Sistemasagroflorestaispotencialparasequestrodecarbono.pdf>. Acesso em: 22 nov. 2023
WORLD BANK. 2010. Annual Report (English). Energy Sector Management Assistance Program (ESMAP) Washington, D.C.: World Bank Group. http://documents.worldbank.org/curated/en/408911468331735129/2010-annual-report
Yuste, J.C.; Flores-Rentería, D.; García-Angulo, D.; Hereş, A.-M.; Bragă, C.; Petritan, A.-M. & Petritan, I.C. 2019. Cascading effects associated with climate-change-induced conifer mortality in mountain temperate forests result in hot-spots of soil CO2 emissions. Soil Biology and Biochemistry, 133: 50-59. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2019.02.017 DOI: https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2019.02.017
Zou, C.; Li, Y.; Huang, W.; Zhao, G.; Pu, G.; Su, J.; Coyne, M.S.; Chen, Y.; Wang, L.; Hu, X. & Jin, Y. 2018. Rotation and manure amendment increase soil macro-aggregates and associated carbon and nitrogen stocks in flue-cured tobacco production Geoderma, 325: 49-58. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.03.017 DOI: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.03.017
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
