Balanço de radiação em três ecossistemas da floresta amazônica: campina, campinarana e mata densa

Radiation balance in three amazonian ecosystems: "campina", "campinarana" and "mata densa"

Balanço de radiação em três ecossistemas da floresta amazônica: campina, campinarana e mata densa

Mário de Miranda Vilas Boas Ramos Leitão

Tese de Doutorado em Meterologia, aprovada em 07 de outubro de 1994, orientada pelo Dr. Jesus Marden dos Santos (INPE/MCT).

Analisam-se fluxos de radiação em três ecossistemas amazônicos: Campina e Campinarana localizados na Estação Experimental da Silvicultura Tropical (2^o 34' S; 60^o 2’W) e Mata densa situado na Reserva Florestal Ducke (2o 57’S; 59o 57’W), para os períodos setembro de 1991e agosto / setembro de 1993. Foram instalados em cada área de estudo no topo de uma torre, um conjunto de equipamentos composto por piranômetros para medir os fluxos de radiação de onda curta e infravermelha incidentes e refletidos, além de um saldo radiômetro. Próximos à superfície do solo, sob os dosséis, foram usados 16 radiômetros para medir radiação de ondas curtas incidentes, 16 para medir radiação de ondas curtas refletida e 16 para medir radiação fotossinteticamente ativa (PAR). A aquisição dos dados foi efetuada com dois "microloggers" 21X e dois CR-10, que possibilitam obter-se médias de 1 minuto a partir de valores amostrados de 3 em 3 segundos entre 5:50 e 18:00 h, para todos os parâmetros observados. Nos 16 pontos de observação de radiação, tomaram-se fotografias hemisféricas, utilizando-se uma câmara Nikon equipada com lente olho de peixe de 8 mm. Em complementação às medidas de radiação foi determinada a quantidade de Sunflecks. Avaliaram-se de forma detalhada a atuação dos componentes do balanço de radiação e a aplicação da metodologia proposta por Steege (1994), que permite estimativas de índices de vegetação e de parâmetros climáticos através da interpretação de fotografias hemisféricas. Constatou-se não existir diferenças entre o albedo de ondas curtas dos três dosséis: campinarana (10,4 %), mata densa e campina (11,3 %). Quanto ao albedo na faixa do visível, na campinarana foi de 1,5 %, na campina 1,4% e na mata densa 2,0 %; já o albedo na faixa espectral do infravermelho próximo, na campinarana foi de 20,2 %, na mata densa 21,2 % e na campina 22,0 %. Verificou-se que na base do dossel de campina chega 5 vezes mais radiação de ondas curtas e infravermelha, e 6 vezes mais PAR que na base do dossel de mata densa. As medidas de radiação na base dos dosséis apresentam grande variação espacial e temporal. Equações obtidas mostram que o albedo modelado em função do ângulo de elevação do Sol, e os saldos de radiação de ondas longas, estimados em função da radiação de ondas curtas incidente, apresentam ótima precisão. Constatou-se, ainda, que a utilização da metodologia de interpretação de fotografias hemisféricas representa uma ferramenta muito importante nos estudos de regeneração dentro de dosséis, pois além de proporcionar estimativas de parâmetros climáticos, tem a vantagem de possibilitar determinações de parâmetros como o índice de área foliar (LAI) e a cobertura do dossel sem destruí-lo.

Radiation balance in three amazonian ecosystems: "campina", "campinarana" and "mata densa"-The radiation fluxes in three amazonian ecosystems are analised: "campina" and "campinarana" localized at "Estação Experimental de Silvicultura Tropical" (2

^o34’S; 60

^o2’W) and "mata densa" at "Reserva Florestal Ducke" (2

^o 57’S; 59

^o57’W) on September/1991 and August/September 1993. In each study area on top of a tower, a set of equipments composed of pyranometers to measure the incident and reflected shortwave and infrared radiation fluxes, besides a net radiometer were installed. Next to the soil’s surface, under the canopy, 16 radiometers to measure incident shortwave radiation, 16 to measure reflected short-wave radiation and 16 to measure photosynthetic active radiation (PAR) were used. The acquisition of the data was made using two 21X and one CR-10 microloggers, which allowed the obtaining of one-minute averages from values sampled every 3 seconds from 5:50 to 18:00 h, for all the observed parameters. At the 16 radiation observation points, hemispheric photographs were taken, using a Nikon camera equipped with a fish eye 8 mm lens. Complementing the radiation measurements, the quantity of sunflecks was determined. The behaviour of the radiation balance components and the application of Steege’s proposed method (1994), which permits vegetation indexes and climatic parameters estimation through the interpretation of hemispheric photographs were examined in detail. No differences between the short-wave albedo of the three canopies ("campinarana"-10.4%, "mata densa" and "campina"11.3%) were noted. The visible-range’s albedo was 1.5, 1.4 and 2% at the "campinarana", "campina" and "mata densa", respectively, while the near infrared spectral range’s albedo was 20.2, 22 and 21.2% at the "campinarana", "campina" and "mata densa", respectively. At the basis of the canopy of the "campina it was verified that 5 times more short-wave and infrared radiation is received, and 6 times more PAR, than at the basis of the canopy of "mata densa". The radiation measurements at the basis of the canopies showed great spatial and temporal variation. Equations obtained show that the albedo modelled in terms of the sun’s elevation angle, and the radiation and longwave radiation’s balance estimated in terms of the incident short-wave radiation have an excellent accuracy. Finally, the use of the hemispheric photographies interpretation method is a very important tool in the study of regeneration inside canopies because, apart from allowing estimations of climatic parameters, it has the advantage of permitting the non destructive determination of parameters such as canopies leaf area index (LAI) and cover.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  18 Maio 2000
• Data do Fascículo
  Mar 1999