Flooded Pantanal Forests Absorb CO2, While Grass-Dominated Savannas are Sources for the Atmosphere in South-Central Brazil

Resumo

The Cerrado and the Pantanal are important ecosystems in the central region of Brazil. Cerrado vegetation has varying physiognomies that differ in height, cover and tree density, ranging from thick forests to pastures without woody vegetation. The Pantanal landscape consists of a mosaic of floodplain grasslands, open forests and temporary or permanent aquatic habitats. The present work aims to evaluate the energy balance and carbon (C) flows in an area of Cerrado (Campo Sujo) in the Baixada Cuiabana and forest areas in the Pantanal. Carbon flows in both areas were measured from micrometeorological towers equipped with eddy covariance sensors to measure energy and CO2 flows. The annual net flow of carbon (NEE) depended on the availability of water in both areas, where, depending on the climate regime, the ecosystem behaved as a net emitter of C to the atmosphere or a sink for atmospheric CO₂. The Campo Sujo Cerrado became an emitter of NEE to the atmosphere (314 g C m^-2) during the study years, especially under dry soil conditions, while in the Pantanal, NEE emissions increased during the dry season and absorption increased during the rainy season. The mean annual NEE in the Pantanal biome was -262 g C m^-2, which proved to be a strong NEE sink. Therefore, it should be noted that the change in vegetation cover, mainly in the Pantanal, can have a significant impact on the NEE balance.

Keywords: Cerrado. Pantanal. NEE. Carbon Flow. Eddy Covariance.

Resumo

Na região central do Brasil, encontram-se dois dos mais importantes ecossistemas brasileiros: o Cerrado e o Pantanal. A vegetação do Cerrado tem uma fisionomia específica, variando em altura, cobertura e densidade de árvores, desde matas cerradas até pastagens sem vegetação lenhosa. A paisagem do Pantanal consiste em um mosaico de pastagens inundáveis, florestas abertas e habitats aquáticos temporários ou permanentes. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o balanço de energia e os fluxos de carbono em uma área do Cerrado de Campo Sujo na baixada cuiabana e áreas de floresta no Pantanal. Nas áreas de estudo, foram instaladas torres micrometeorológicas equipadas com sensores para medir os fluxos de energia e CO₂. Em ambos os biomas, o fluxo líquido anual de carbono (NEE) depende da disponibilidade de água no sistema, onde, dependendo do regime de precipitação, o ecossistema pode se comportar como emissor ou sumidouro de NEE. O bioma Cerrado de Campo Sujo tornou-se um potencial emissor de NEE para a atmosfera (314 g C m^-2 ano^-1) durante os anos de estudo, especialmente sob condições de solo seco. No bioma Pantanal, as emissões de NEE aumentaram durante a estação seca e a absorção cresceu durante a estação chuvosa. O NEE médio anual no bioma Pantanal foi de -262 g C m^-2, o que provou ser um forte sumidouro de NEE. Diante disso, observa-se que a mudança na cobertura vegetal, principalmente no Pantanal, pode ter um impacto significativo no balanço do NEE.

Palavras-chave: Cerrado. Pantanal. NEE. Fluxo de Carbono. Eddy-Covariance.