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João Ruffin Leme de Godoy


No dia 22 de fevereiro de 2007, a tese de doutorado
“Ecofisiologia do estabelecimento de leguminosas arbóreas da Mata Atlântica, pertencentes a
diferentes grupos funcionais, sob atmosfera enriquecida com CO2: uma abordagem sucessional”
foi defendida pelo aluno João Ruffin Leme de Godoy, no auditório do Instituto de Botânica de São Paulo,
para a obtenção do título de doutor em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente na área de Plantas Vasculares em Análises Ambientais.

A referida tese foi desenvolvida sob orientação do Prof. Dr. Marcos Silveira Buckeridge (IB-USP) e co-orientação do Prof. Dr. Marcos Pereira Marinho Aidar (IBt-SMASP) e a banca examinadora contou com a presença do Prof. Dr. Carlos Alberto Martinez y Huaman (FFCLRP-USP),
do Prof. Dr. Augusto Cesar Franco (ICB-UNB), da Profa. Dra. Regina Maria de Moraes (IBt-SMASP), do Prof. Dr. Emerson Alves da Silva (IBt-SMASP) e do Prof. Dr. Marcos Silveira Buckeridge – orientador (IB-USP).

 Da esquerda para a direita: Profa. Dra. Regina Maria de Moraes (IBt), Prof. Dr. Carlos Alberto Martinez y Huaman (FFCLRP-USP),  Prof. Dr. Emerson Alves da Silva (IBt-SMASP), o autor da tese, Profa. Dra. Sonia Machado Campos Dietrich (IBt) e Prof. Dr. Augusto Cesar Franco (ICB-UNB)
Da esquerda para a direita: Profa. Dra. Regina Maria de Moraes (IBt), Prof. Dr. Carlos Alberto Martinez y Huaman (FFCLRP-USP), Prof. Dr. Emerson Alves da Silva (IBt-SMASP), o autor da tese, Profa. Dra. Sonia Machado Campos Dietrich (IBt) e Prof. Dr. Augusto Cesar Franco (ICB-UNB)

Ecofisiologia do estabelecimento de leguminosas arbóreas da Mata Atlântica, pertencentes a diferentes grupos funcionais,  sob atmosfera enriquecida com CO2: uma abordagem sucessional


RESUMO

 A tese menciona que durante esse século, o que ainda resta das florestas tropicais do planeta enfrentará impactos humanos diretos e alterações climáticas e atmosféricas não sentidas pelos ecossistemas naturais há pelo menos 20 milhões de anos, e quando se pensa em conservação, manejo e modelagem de biomas com elevada biodiversidade como a Mata Atlântica e outras florestas tropicais, entender como os diferentes grupos funcionais responderão às mudanças climáticas em vigor no planeta apresenta grande relevância. Esses ecossistemas podem desempenhar um papel fundamental na mitigação dos impactos causados pelas crescentes concentrações de CO2 na atmosfera, relacionadas às alterações do clima global, captando carbono através da fotossíntese e transformando-o em biomassa. Nesse contexto, o conhecimento desses processos (fotossíntese e crescimento) tornou-se fundamentalmente importante e as leguminosas passaram a ocupam lugar de destaque por estarem entre as famílias com maior representatividade florística e estrutural em florestas tropicais. Assim sendo, foi avaliado, numa abordagem intrafilética de ecofisiologia comparada, o estabelecimento de cinco espécies de Leguminosae arbóreas da Mata Atlântica, pertencentes a diferentes grupos funcionais, sob atmosfera natural e enriquecida com CO2, a fim de responder as seguintes perguntas: (i) Ocorrem diferenças sob alto CO2 ?; (ii) As espécies, e os grupos funcionais, apresentam desempenhos diferentes ?; (iii) Existe um gradiente de respostas ao CO2 elevado em função do gradiente de estratégias de regeneração encontrado ao longo do processo sucessional ?; (iv) Existem espécies tropicais mais suscetíveis, ou com maior potencial de respostas, ao aumento nas concentrações atmosféricas de CO2 em andamento no planeta ? As espécies estudadas foram: Sesbania virgata (Cav.) Pers. (o feijão-do-mato) – uma pioneira; Schizolobium parahyba (Vell.) Blake (o guapuruvú), Piptadenia gonoacantha (Mart.) J.F.Macbr. (o pau-jacaré), e Dalbergia nigra (Vell.) Fr. All. (o jacarandá-da-bahia) – secundárias iniciais; e Hymenaea courbaril L. (o jatobá) – uma secundária tardia. Após a germinação, as plântulas foram cultivadas por cerca de dois meses em câmaras de topo aberto sob dois tratamentos: atmosfera ambiente (c.a. 370 ppm de CO2) e atmosfera ambiente enriquecida com CO2 industrial (c.a. 720 ppm de CO2) (Fig. 2). Durante esse período foram medidos a altura, o número de folhas, a área foliar, a fluorescência da clorofila a (Fv/Fm) e as trocas gasosas de H2O e CO2. No final, foram realizadas curvas de resposta à luz e ao CO2 e cada espécie foi avaliada também quanto à quantidade de matéria seca de folhas, caules e raízes. Sob CO2 elevado, as respostas dependeram da espécie, do parâmetro e da fase do experimento analisada. No geral, sob atmosfera enriquecida com CO2 as espécies mostraram maiores valores para altura, área foliar, taxa de crescimento relativo inicial, assimilação líquida de CO2, eficiência de uso da água, capacidade fotossintética e razão raiz : parte aérea. Porém, uma análise mais detalhada revelou que as espécies mais iniciais na sucessão (Sesbania virgata, Schizolobium parahyba) apresentaram maiores valores para as taxas iniciais de crescimento relativo, para o número de folhas em torno dos 40 dias após a embebição, para a eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm), para a assimilação líquida de CO2, para a razão entre a concentração intercelular de CO2 no mesofilo foliar e a concentração ambiente desse gás (Ci/Ca) e para o incremento percentual na capacidade fotossintética e no acúmulo de biomassa quando submetidas a uma atmosfera enriquecida com CO2. Essas espécies mostraram também os menores valores para a eficiência intrínseca de uso da água e para os incrementos percentuais na assimilação líquida de CO2, na eficiência intrínseca de uso da água e na redução da taxa de carboxilação máxima da Rubisco e do transporte máximo de elétrons. Esses resultados evidenciaram um gradiente de respostas coincidindo com o gradiente de estratégias de regeneração estudado. Os ciclos de vida mais curtos, as maiores densidades populacionais, as madeiras de menor densidade e o quadro oposto apresentado pelas espécies secundárias tardias indicaram que os diferentes grupos funcionais podem, no longo prazo, garantir maior estabilidade do seqüestro de carbono em relação às espécies isoladamente. A tese, por fim, menciona que atualmente a escolha de espécies voltadas para a recuperação de áreas degradadas e seqüestro de carbono deve considerar uma avaliação como a proposta pelo índice de Desempenho Fisiológico em Alto CO2 (DFAC) apresentado no trabalho, e que estas tenham crescimento rápido, madeira com densidade mediana a alta e que estejam em solo profundo e fértil, garantindo dessa forma drenos internos de carbono eficientes.

Câmaras de topo aberto onde foram realizados os experimentos
Câmaras de topo aberto onde foram realizados os experimentos

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Ecofisiologia do estabelecimento de leguminosas arbóreas da Mata Atlântica, pertencentes a diferentes grupos funcionais,
sob atmosfera enriquecida com CO2: uma abordagem sucessional


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