A reabilitação de pastagens degradadas é uma das estratégias-chave para o sequestro de carbono e mitigação de emissões de gases de efeito estufa (GEE) no Brasil (Brasil, 2012). Neste contexto, o objetivo principal deste plano de trabalho é apoiar a medição das emissões de gases com efeito de estufa associadas a pastagens degradadas eapós suas práticas de recuperação ou reforma em condições de campo no Brasil. Os resultados gerados aqui serão úteis para melhorar a qualidade dos valores padrão (abordagem IPCC Tier 1), aumentando a confiabilidade e a precisão(reduzindo incertezas) desta categoria-chave do inventário brasileiro de emissões de GEE, bem como formando uma base importante para a política climática nacional atingir as metas de mitigação apresentadas na NDC sob o Acordo de Paris.

O Brasil tem vivido um processo acelerado de expansão agrícola nas últimas décadas, com destaque para a chamada região do Matopiba. Essa nova fronteira agrícola, localizada no bioma Cerrado, abrange cerca de 73 milhões de hectares, distribuídos pelos estados do Maranhão, Tocantins, Piauí e Bahia. No entanto, apesar do conhecido potencial do bioma Cerrado para atividades agrícolas, a região do Matopiba está localizada em uma área caracterizada por aspectos climáticos e de solo únicos (isto é, estação chuvosa curta e solos arenosos), o que aumenta o risco de degradação do solo, bem como a agricultura se expande. Sabe-se que a perturbação de áreas naturais tem um impacto direto na dinâmica do carbono orgânico (C) do solo. A conversão de terras seguida de má gestão e falta de melhores práticas de gestão está entre as principais atividades que promovem a descarbonização do solo através das emissões de gases de efeito estufa (GEE) para a atmosfera. O objetivo deste estudo é avaliar o efeito da mudança no uso da terra nas emissões de GEE do solo em áreas de expansão agrícola na região do Matopiba. O estudo será realizado em múltiplas localidades, sob utilização de mata nativa e culturas anuais; este último sob diferentes níveis de diversificação de culturas (ou seja, sistemas sucessionais e rotacionais). As emissões de GEE serão monitoradas por um período de nove meses, durante a primeira e segunda safra. Os fluxos dos gases CO2, N2O e CH4 serão medidos em câmaras estáticas, e os fluxos diários serão utilizados para calcular as emissões acumuladas. Além disso, as emissões em escala de rendimento serão calculadas com base no histórico de produção do sistema. Os dados serão submetidos à análise de variância e, quando significativos, ao teste de Tukey (p < 0,05).

Manejos indadequados podem levar a degradação, reduzindo a capacidade do solo em atuar como sumidouro de dióxido de carbono (CO2) e, portanto, mitigar as mudanças climáticas. Alternativamente a agricultura regenerativa tem sido apontada como prática promotora de sequestro de carbono no solo e de produção sustentável de alimentos. O objetivo central deste projeto é investigar quantitativa e qualitativamente a agregação e sequestro de carbono nas frações da matéria orgânica (MOS) intragregadas do solo, induzidas pela intensificação em áreas de agricultura regenerativa (AR), em condições edafoclimáticas contrastantes. Uma abordagem em cronossequência será realizada em três locais sedes, em distintas condições edafoclimáticas brasileiras: Região Sul (sede 1) e Região do Cerrado (sedes 2 e 3). Em cada sede, o solo de três sistemas de uso (Manejo Padrão - MP, Manejo Melhorado - MM e AR) serão amostrados até 30 cm de profundidade (0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm) em nove pontos amostrais por tratamento. Serão combinadas avaliações qualitativas (espectroscopia FT-IR e LIFS) com a determinação dos teores de carbono (C) e nitrogênio (N), estabilidade de agregados (por tamisação a úmido e via aplicativo SLAKES®), fracionamento físico da MOS intragregada, grau de humificação e índice de manejo de C em resposta a conversão de PD à AR. Os dados serão submetidos à análise de variância (ANOVA) e as médias obtidas serão comparadas pelo teste Tukey (p<0,05), testes de regressão e correlação, bem como por técnicas multivariadas como a análise canônica discriminante e a análise de componentes principais. Espera-se que os resultados obtidos orientem politicas publicas nacionais que atuam na redução da pegada de carbono da agricultura, bem como sejam capazes de identificar o potencial de mitigação de GEE por sistemas intensificados de caráter regenerativo, em distintas condições edafoclimáticas brasileiras. O projeto é aderente a temática investigativa da mudança de uso do solo e sistemas diversificados sobre o balanço de C no Cerrado brasileiro, no âmbito do Centro de Estudos de Carbono em Agricultura Tropical (CCarbon) da USP.

O solo desempenha um papel crucial no controle do clima global. Uma vez que a agricultura contribui com aproximadamente 22% das emissões de dióxido de carbono (CO2) de fontes antropogênicas, é fundamental adotar práticas agrícolas que estimulem o sequestro de carbono no solo. Práticas como a calagem e gessagem são essenciais para aumentar a produção agrícola, entretanto, pouco se sabe acerca de seus efeitos nos processos de (des)estabilização da matéria orgânica do solo (MOS). Isso se deve, provavelmente, ao trade off entre o aumento da MOS e sua estabilização por interações orgânico-minerais, em oposição ao aumento da atividade microbiana causada pelo aumento do pH do solo e redução da toxicidade do alumínio, que pode levar à maior decomposição da MOS. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo avaliar os efeitos da correção do solo (calagem e gessagem) na dinâmica da MOS, levando em consideração (i) a formação de interações organo-minerais com Ca e Mg e (ii) o aumento da atividade microbiana após a aplicação de diferentes tipos de calcário (calcítico e dolomítico) e gesso. Um experimento será conduzido em casa de vegetação, no qual braquiária será cultivada com diferentes tipos de calcário (dolomítico e calcítico) e gesso. A respiração heterotrófica do solo, biomassa e atividade microbianas serão avaliadas e usadas como indicativo da estabilidade biológica da MOS. Além disso, o fracionamento físico da matéria orgânica do solo combinado com extrações químicas será utilizado como proxy para as interações organominerais. As variáveis obtidas serão incluídas em um modelo para explicar os processos de (des)estabilização da MOS. O entendimento desses processos contribuirá para o aprimoramento das práticas agrícolas, promovendo uma gestão mais eficaz da MOS, fundamental para o avanço da agricultura e enfrentamento das mudanças climáticas.

sistema de abertura de novas áreas destinadas à agricultura e pecuária, bem como o manejo extensivo de pastagens no Brasil reduzem os estoques de carbono (C) no solo e aumentam as emissões de CO2 para a atmosfera. A aplicação de biocarvão em áreas de pastagem degradada, em especial no Cerrado, pode ser uma alternativa viável e ambientalmente amigável para recarbonizar essas áreas e ajudar no sequestro de C. Porém, a eficiência do biocarvão em estocar C está intimamente ligada às suas propriedades físicas e químicas e às condições ambientais. A mudança no tamanho de partícula do biocarvão e seu envelhecimento podem alterar suas propriedades e, consequentemente, afetar sua mobilidade e estabilidade química no solo. Por esses motivos, neste projeto pretende-se avaliar como os tamanhos de partículas em micro e nanoescala do biocarvão interferem na mobilidade do carbono no perfil do solo e na qualidade e estabilidade térmica do carbono do solo. Espera-se que essas informações possam auxiliar no processo de escolha de tamanho de biocarvão eficiente para incorporação e sequestro de C em áreas de pastagem degradada.

Os manguezais são importantes ecossistemas conhecidos por seus inúmeros serviços ecológicos, porém têm sido cada vez mais ameaçados por eventos climáticos extremos induzidos pelas mudanças climáticas, resultando em uma ampla perda florestal. Compreender os impactos desses eventos na dinâmica dos manguezais é, portanto, crucial para o desenvolvimento de estratégias efetivas de conservação e restauração. A perda de manguezais pode afetar significativamente a emissão de gases de efeito estufa, uma vez esses ecossistemas possuem alto conteúdo de carbono. A matéria orgânica do solo (MOS) é um componente crítico do armazenamento de carbono nos manguezais, entretanto, os processos que governam sua estabilização ainda são pouco compreendidos. Estudos recentes apontaram a importância da participação das interações organo-minerais mediadas por ferro (Fe) nos conteúdos de MOS nos solos de manguezais. No entanto, a natureza, estabilidade das interações Fe-MOS, bem como o impacto de eventos climáticos nessas associações, ainda não foram elucidados. Nesse contexto, o presente projeto tem como objetivo investigar em detalhe as interações Fe-MOS em solos de mangue, além de avaliar os impactos de eventos climáticos extremos nessas interações. O estudo será realizado em uma área protegida no sudeste do Brasil, onde uma severa seca seguida por uma tempestade de granizo causou uma significativa perda de floresta. Ao combinar extrações químicas, análises térmicas e técnicas espectroscópicas, esse estudo examinará de forma detalhada a composição e estabilidade das associações Fe-MOS nos solos de manguezais (impactados e não-impactados). Assim, nosso estudo visa contribuir para uma compreensão mais ampla dos mecanismos de estabilização da MOS além de descrever como os processos biogeoquímicos nos manguezais respondem às mudanças climáticas e eventos climáticos extremos. Ao esclarecer esses processos, nosso estudo contribuirá para formulação de estratégias efetivas de conservação e gestão de manguezais. Nossos resultados ajudarão a orientar processos de tomada de decisão que visem aprimorar a resiliência dos ecossistemas de manguezais diante das mudanças climáticas. Por fim, essa pesquisa ajudará preservação dos manguezais e seus importantes serviços ecológicos.

O solo é fundamental para a regulação de trocas gasosas na atmosfera, em especial, a mitigação de dióxido de carbono (CO2), um dos principais gases do efeito estufa. A mudança do uso da terra e a intensificação de sistemas de produção podem promover a perda de carbono (C) do solo. A utilização de práticas de manejo conservacionistas contribui para o aumento dos teores de C do solo, sendo essencial para o desenvolvimento de uma agricultura sustentável. O presente projeto tem o objetivo de avaliar o impacto da conversão de áreas de pastagem (PA) em agricultura regenerativa (AR) na dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS). O trabalho será desenvolvido em Sapezal - MT, Itirapina - SP e Faxinal Guedes - SC. O solo será amostrado em nove pontos para cada uso, até a profundidade de 1 metro. Para quantificar os teores de C e N do solo sob os efeitos da mudança do uso da terra será utilizado o analisador elementar nos aspectos quantitativos da MOS. Além disso, o fracionamento físico da MO total do solo, por meio de técnicas que diferem pela agregação, composição, permanência e função (e.g. MOAP e MOP), que permitirá com maior sensibilidade identificar as alterações na MOS sob diferentes usos e manejos e durações, e compreender a dinâmica da MOS. Ao final, os dados serão integrados para avaliação dos efeitos na conversão de PA em AR, e dos diferentes níveis de intensificação dos sistemas produtivos. Assim quantificar os impactos na MOS, estoques de C, estabilização e permanência no solo, através disto, permitindo a identificação de práticas de manejo com potencial de mitigar C nas regiões tropicais e subtropicais do Brasil, assim garantir um desenvolvimento sustentável da agricultura.

Solos saudáveis são necessários para sustentar a vida na Zona Crítica da Terra. O atual paradigma dos sistemas de produção agrícola reduz a multifuncionalidade do solo ao substituir a biodiversidade natural pelo monocultivo para impulsionar a prestação do serviço ecossistêmico de produção de alimentos, fibras e combustíveis. Isso leva a perdas na entrada, ciclagem e armazenamento de carbono, o principal elemento associado à prestação de serviços ecossistêmicos relacionados ao solo, resultando em degradação deste recurso. Aumentar a biodiversidade de plantas em agroecossistemas através do uso de plantas de cobertura para reverter a perda de multifuncionalidade do solo é uma das soluções baseadas na natureza (NbS) que podem ser usadas para manter ou restaurar a saúde do solo em agroecossistemas. Neste projeto, o objetivo é avaliar os sistemas de produção biodiversos e entender o impacto da intensificação e diversificação no acúmulo de carbono, na saúde do solo e na provisão de serviços ecossistêmicos relacionados ao solo. Para tanto, serão utilizadas quatro abordagens: uma meta-análise para coletar dados sobre a entrada de C e nutrientes; uma pesquisa de agricultores para coletar dados sobre agricultura de conservação e uso de plantas de cobertura no Brasil; um estudo de macrocosmos para determinar os aportes de carbono por culturas de cobertura; avaliação de um experimento de campo de biodiversificação de cinco anos para determinar o equilíbrio de C do solo e avaliar as mudanças na saúde do solo. Análises estatísticas espaciais e multivariadas serão aplicadas aos conjuntos de dados para identificar e estabelecer a relação entre as variáveis medidas e os sistemas avaliados. Os resultados contribuirão para o desenvolvimento de mudanças no manejo do solo nos atuais sistemas de produção, contribuindo para o objetivo mais amplo de estabelecer uma agricultura sustentável no Brasil.

O Continente Antártico é considerado uma das áreas mais intocadas do planeta devido à sua localização geográfica e à distância de regiões povoadas. Nas últimas décadas, a Península Antártica apresentou uma acentuada elevação da temperatura, sendo maior que a média global. A principal consequência desta alteração, está ligada a perda de área e volume das geleiras, gerando uma maior descarga de material continental para o ambiente glacio-marinho, trazendo assim, mudanças na dinâmica do carbono na área. Os esteróis são importantes ferramentas biogeoquímicas, utilizadas para compreender as fontes, o transporte e o destino de compostos orgânicos no compartimento marinho, além de atuarem como impressões digitais da produção primária em diferentes escalas de tempo. Assim, o estudo irá investigar a distribuição espaço-temporal de esteróis biogênicos em amostras de sedimentos superficiais e material particulado em suspensão (MPS) ao longo das três grandes enseadas da Baía do Almirantado, Ilha de Rei George, Antártica nas últimas duas décadas. Com isso, será possível investigar o papel do clima na transferência desses compostos e, consequentemente, os possíveis efeitos do aquecimento global em um ambiente mais suscetível às mudanças climáticas, como a Antártica. Por fim, os métodos de amostragem, para análise analítica e instrumental, serão implementados e otimizados. Estas ferramentas vão contribuir com a obtenção de dados para o inventário global de compostos orgânicos, temática que está em consonância com o Protocolo ao Tratado da Antártica sobre Proteção ao Meio Ambiente, com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), da agenda 2030, da Organização das Nações Unidas, e com os resultados esperados para a Década da Ciência Oceânica para o Desenvolvimento Sustentável (2021 - 2030).

Herbicidas pré-emergentes são aplicados direcionados ao solo. Os processos de retenção, transporte e degradação regulam a disponibilidade dessas moléculas no ambiente. Os microrganismos são responsáveis por processos essenciais para o estabelecimento das culturas, como a decomposição da matéria orgânica, a fixação biológica de nitrogênio e a ciclagem de nutrientes. Também são os principais agentes de degradação dos herbicidas no solo. A aplicação de herbicidas pode afetar negativamente a atividade microbiana do solo, causando toxicidade e seleção da microbiota na área. Resíduos orgânicos apresentam benefícios para a microbiota do solo e podem reduzir a disponibilidade de herbicidas no solo, mantendo a sustentabilidade do sistema de cultivo. Dessa forma, esse projeto tem por objetivo avaliar o efeito de herbicidas pré-emergentes atividade microbiana do solo em função da adição e incubação de resíduos orgânicos. Serão conduzidos estudos de respirometria utilizando 14C-glicose de acordo com a OECD (2002), em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial. Sendo as variáveis os herbicidas (quincloraq, diuron, diclosulam e saflufenacil) e o solo (solo, solo+bonechar, solo+cama de frango, solo+palhada), além das testemunhas, avaliados em oito tempos de incubação do solo+resíduos, com três repetições. As unidades experimentais serão frascos de Bartha e a quantidade de 14C-glicose mineralizada será calculada em relação à quantidade inicial aplicada. A glicose será aplicada logo após a aplicação do herbicida. Serão coletadas 3 alíquotas de cada frascos, nos tempos 0,5, 1, 2, 4 e 8 h após a aplicação da glicose. A variável analisada será a mineralização da 14C-glicose em função do tempo, em cada tratamento. Os resultados permitirão a construção de curvas de meia-vida da glicose em cada tratamento e determinar o efeito dos herbicidas e dos materiais orgânicos na atividade microbiana do solo. Com esse projeto, espera-se contribuir com a comunidade científica na área de comportamento de herbicidas no ambiente, apontando o efeito desses produtos na microbiota do solo, além de selecionar resíduos orgânicos capazes de reduzir os efeitos negativos dos herbicidas no solo. Apontando para práticas de manejo com o incremento de matéria orgânica na manutenção da sustentabilidade do sistema de cultivo.