Efeitos da eutrofização e da composição de espécies de macrófitas sob a emissão de gases de efeito estufa em lagos rasos

Abstract

Recent research indicates that eutrophication can concomitantly lead to higher greenhouse gas (GHG) emissions, in turn promoting climate change. Eutrophication tends to increase carbon dioxide (CO2) fixation in fresh water systems which might seem positive for global warming perspective. Nevertheless, eutrophication also promotes to increased absolute production and respiration, greater release of more nitrous oxide (N2O) and methane (CH4). Furthermore, the understanding about GHG flux pathways and the influence of macrophytes in the process still remain unclear. Therefore, this study intends to clarify the effects of eutrophication and macrophyte species on GHG specially from shallow lakes - historically ignored from GHG budgets estimates. This research also craves to expand the understanding of the CO2, CH4 and N2O emissions (diffusion and ebullition), evaluating the GHG production in sediments and the consume of methane by oxidation, and their relation to the oxygen profile in the water. In order to evaluade these factors, 9 artifical ponds were studied over eight months of measurements where 3 levels of eutrophication were created through P and N addition (high, intermediate and low nutrient loadings) and each pond was divided in quarters, which contained one of the different species in each one: floating plant (Azolla filiculoides) or three submerged plants (Ceratophyllum demersum, Elodea canadensis and Myriophyllum spicatum)...

Recentes pesquisas indicaram que a eutrofização pode concomitantemente levar a altas emissões de gases de efeito estufa (GEE), por sua vez, promovendo mudança climática. Eutrofização tende a aumentar fixação de gás carbônico (CO2) em sistemas de água doce, o que pode parecer positivo para uma perspectiva em relação ao aquecimento global. Contudo, eutrofização também promove um aumento absoluto da produção e respiração, maior lançamento de óxido nitroso (N2O) e metano (CH4). Além disso, o entendimento sobre o caminho do fluxo de gases de efeito estufa e a influência de macrófitas no processo permanece ainda incerto. Portanto, esse estudo pretende esclarecer os efeitos da eutrofização e das espécies de macrófitas nas emissões de GEE especialmente em lagos rasos - historicamente ignorados das estimativas de orçamento de GEE. Esta pesquisa também almeja expandir o entendimento das emissões de CO2, CH4 e N2O (difusão e ebulição), avaliando a produção de GEE em sedimentos e o consumo de metano por oxidação, e a relação deles com o perfil de oxigênio na água. Com intuito de avaliar esses fatores, 9 lagos artificiais foram estudados ao longo de oito meses de medições onde três níveis de eutrofização (alta, intermediária e baixa carga de nutrientes) foram criados através da adição de P e N e cada lago foi dividido em quatro partes, cada qual contendo uma das diferentes espécies: ou uma planta flutuante (Azolla filiculoides) ou uma das três espécies de plantas submersas (Ceratophyllum demersum, Elodea canadensis ou Myriophyllum spicatum). Essa pesquisa concluiu que o efeito do nível de nutrientes têm relativamente mais importância nas emissões de gases de efeito estufa que a composição de espécies de macrófitas em lagos rasos, se comportando como um bom sequestrador de GEE (sequestro de CO2, especialmente por Azolla, mas também sequestro de N2O...