Simulação do Carbono Retido no Pinhal Bravo e da sua Acreção
Introdução
Com o assumido aquecimento do planeta, causado pelo aumento de gases com efeito
de estufa, a estimativa da remoção de carbono da atmosfera pela vegetação,
nomeadamente pelas florestas, ganhou uma relevância antes insuspeita.
O meu propósito é fornecer estimativas, e instrumentos para as obter, do C
retido no pinhal bravo (PBr), e sua acreção, agora que se passou a dispor de
aferições mais precisas do teor em C, da biomassa do pinheiro bravo (Lopes e
Aranha, 2006).
Método
Para estimar o teor de C no PBr, e a sua acreção, preciso de estimar a biomassa
total do arvoredo em pé (BT; Mg ha-1) ' parte aérea e raízes ' e da associada
produtividade primária líquida (PPL; Mg ha-1 ano-1). Estes valores são obtidos
por simulação, recorrendo para este efeito a contribuições minhas ao estudo dos
PBr, constantes de Barreto (2000, 2002a, 2002b, 2005). Estabeleci assim um
simulador em linguagem Scilab, que me proporcionou os resultados exibidos na
secção seguinte.
Assumi como teor médio percentual de C, na biomassa do pinheiro bravo 45,7%, de
acordo com os dois autores acima citados (Lopes e Aranha, 2006:154). Este
relativamente baixo teor não surpreende num estratega r, particularmente no
pinheiro bravo, e corrobora o que verifiquei em Barreto (2005). A frugalidade
do pinheiro bravo tem implícita uma elevada eficiência no uso dos nutrientes
(Barreto, 2005:121, 123).
A simbologia utilizada é a seguinte: t expressa a idade em anos; f representa o
factor de Wilson; h corresponde à altura dominante, em metros, aos 40 anos,
assumida como índice da classe de qualidade. Os valores de C presentes na
biomassa são expressos nas mesmas unidades que a BT e a PPL. Assumo três
classes de qualidade: pobre (h=16), média (h=20) e boa (h=24).
Todos os valores de PPL e BT, aqui apresentados, referem-se a matéria seca.
Em Apêndice final, explano os conceitos de altura dominante e factor de Wilson,
para o leitor a quem sejam estranhos.
Resultados
O meu simulador proporcionou as estimativas de BT, e PPL, e os seus teores de
C, para as três classes de qualidade, e idades dos 10 aos 60 anos (a partir
desta idade a variação passa a ser residual), assumindo f=0,14; 0,16;...;0,34,
que se exibem nas matrizes de gráficos copiadas da saída do Scilab, para as
figuras 1 a 3.
Figura_1 - Simulação da BT, PPL, e seus conteúdos de C, no PBr crescendo numa
estação de qualidade pobre, para valores de f=0,14; 0,16; ; 0,34
Figura_2 - Simulação da BT, PPL, e seus conteúdos de C, no PBr crescendo numa
estação de qualidade média, para valores de f=0,14; 0,16; ; 0,34
Figura_3 - Simulação da BT, PPL, e seus conteúdos de C, no PBr crescendo numa
estação de qualidade boa, para valores de f=0,14; 0,16; ; 0,34
Como seria de esperar: a) a BT aumenta com a idade e o inverso acontece com a
PPL; b) para uma dada idade, estes valores são tanto mais elevados quanto forem
os de h e tanto mais baixos os de f.
Recorrendo ao procedimento "stepwise" do S-Plus, tanto para os teores
de C na BT como na PPL, os valores grafados nas figuras atrás mencionadas
permitiram ajustar as duas equações seguintes:
C=β<0+β1< t +β2< f +β3< t2 +β<4f2 +β5< ft (1)
C=β<0+β1< t +β2< f +β3< t2 +β<4f2 +β5< ft +β6< h +β7< th +β8< fh +β9< tfh
(2)
Os ajustamentos efectuados exibem-se nos quadros 1 e 2.
Quadro 1 - Ajustamentos das eqs. (1) e (2) para a PPL. Epr=erro padrão residual
Quadro 2 -Ajustamentos das eqs. (1) e (2) para a BT. Epr=erro padrão residual
Com propósitos ilustrativos, para a classe de qualidade pobre, grafei as eqs.
(3) e (7), nas figuras 4 e 5, utilizando o Scilab.
Figura 4- Simulação do conteúdo de C na PPL, proporcionado pela eq. (3), na
classe de qualidade pobre
Figura 5 - Simulação do conteúdo de C na BT, proporcionado pela eq. (7), na
classe de qualidade pobre
Obviamente, os valores obtidos com a aplicação das eqs. (1) e (2), divididos
por 0,457, permitem obter estimativas da BT e da PPL.
Simulador sbCnoPb
Recorrendo às eqs. (6) e (10), proponho o simulador sbCnoPb para obter
expeditamente, no Scilab, estimativas de BT, PPL, e respectivos conteúdos em C.
A listagem do simulador insere-se na Caixa 1.
Caixa 1 -Listagem em linguagem Scilab do simulador sbCnoPb
Depois de dar a ordem para a execução do programa, deve-se entrar com os seus
valores de h e f, teclando, por exemplo, g(20,0.21).
Na figura 6, exibo um exemplo da saída do simulador sbCnoPb.
Figura_6 - Saída do simulador sbCnoPb, com a entrada g(20,0.21)
Simulador sbCnoPbT
Se o leitor prefere números a gráficos, tem ao dispor a versão do simulador
anterior que fornece os resultados tabelados, em vez de grafados: o sbCnoPbT.
A listagem do simulador insere-se na Caixa 2, e um exemplo da sua saída na
Caixa 3.
Caixa 2 -Listagem em linguagem Scilab do simulador sbCnoPbT
Caixa_3 -Saída do simulador sbCnoPbT. g(24,0.19)
Um Ensaio mais Abrangente
Recorrendo a Barreto (2005:110-115), apresento uma estimativa do C retido nas
biomassas do arvoredo em pé, folhada+detritos radiculares e total, no PBr
analisado na Caixa 3, nos termos da figura 7.
Figura_7
- Variação do C retido na BT (curva do meio), na folhada+detritos radiculares
e total, no PBr caracterizado na Caixa 3 (h=24; f=0,19)
O Ciclo de C num PBr
O PBr caracterizado por h=24 e f=0.19 é abordado sob várias perspectivas em
Barreto (2005).
Recorrendo à informação do quadro 1 de Lopes e Aranha (2006) e à dos quadros
7.1 e 7.2 de Barreto (2005), proponho uma estimativa do ciclo intra-sistema do
C no PBr descrito por h=24 e f=0.19 nos termos do quadro 3. Estimei o teor de C
nas raízes em 49,0%.
Quadro 3 - Ciclo intra-sistema do C no PBr exibindo h=24 e f=0.19. U=absorção
de C; A=acreção de C; R=restituição de C; E= eficiência do uso do C expresso em
PPL U-1. Todos os valores expressos em Mg ha-1 ano-1
Os balanços anuais de C insertos no quadro 3 estão ligados à PPL e à dinâmica
da biomassa
Na realidade os valores do C sequestrado (U) são maiores tendo em consideração
a fotossíntese bruta e a respiração.
Em benefício da completude da informação relativa ao PBr abordado na Caixa_3 e
na figura_7, na figura 8, exibo os seus ciclos de N, P e K, utilizando um
simulador que usa o mesmo algoritmo para calcular a BT, que o que gerou a das
figuras_1_a_3.
Figura_8
- Simulação dos ciclos de N (linha preta), K (linha vermelha) e P (linha azul),
no PBr abordado na Caixa_3 e figura_7. Informação sobre os nutrientes em Kg ha-
1 e Kg ha-1 ano-1
O Comportamento dos PBr Jardinados
Preocupações ambientais, nomeadamente de protecção do solo, têm vindo a
valorizar a silvicultura jardinada, pelo que interessa deixar informação sobre
os PBr irregulares.
Um PBr auto-desbastado irregular, com árvores de todas as idades, estrutura
etária estável, em equilíbrio dinâmico, tem um comportamento próximo de um PBr
auto-desbastado regular simétrico (Barreto, 1995, 2004) com 40 anos de idade
(Barreto, 2005:123).
Assim, o comportamento do PBr jardinado simétrico do PBr regular com h=24 e
f=0,19, pode ser lido na Caixa 3, estimando-se em valores de cerca de:
PPL: 21.235146 Mg ha-1 ano-1; C na PPL: 9.7044615 Mg ha-1 ano-1; BT: 239.19156
Mg ha-1; C na BT: 109.31055 Mg ha-1.
Comentários conclusivos
Na perspectiva do efeito de estufa, o que interessa estimar é a denominada
produção líquida do ecossistema, que mede o ganho ou perda de C que nele se
verificou num dado intervalo de tempo, geralmente um ano.
Neste balanço de uma floresta, onde entram outras componentes (e.g., Chapin
III, Matson, Mooney, 2002:142-144), o C da BT e PPL do arvoredo é um termo de
proeminente importância e de cálculo indispensável, pelo que contribuições para
o avaliar são sempre de interesse.
Dada a variabilidade das condições em que os PBr crescem, mesmo em cada classe
de qualidade, só podemos almejar obter valores que se possam admitir como
"médios", pelo menos não infirmados pelas tabelas de produção e outra
informação atinente, disponíveis. Foi o que tentei alcançar.
É meu entendimento que o presente texto reforça o interesse e valia do estudo
de Lopes e Aranha (2006).
