Dissertação

Emissão de isopreno em função da fenologia foliar de eschweilera coriacea (dc.) S.a.mori sob diferentes condições de luz e de temperatura em floresta primária da Amazônia central

Isoprene emission predominates over the others biogenic Volatile Organic Compounds, especially in tropical forests. This compound influences on atmospheric chemistry and carbon balance. Isoprene emission is induced by environmental factors such as light and temperature. Thus, it is important to have...

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Autor principal: Alves, Eliane Gomes
Grau: Dissertação
Idioma: por
Publicado em: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA 2020
Assuntos:
Mudanças climáticas
Isopreno
Fenologia foliar
Acesso em linha: https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/12593
http://lattes.cnpq.br/7472355725997107
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spelling oai:repositorio:1-12593 Emissão de isopreno em função da fenologia foliar de eschweilera coriacea (dc.) S.a.mori sob diferentes condições de luz e de temperatura em floresta primária da Amazônia central Alves, Eliane Gomes Gonçalves, José Francisco de Carvalho Harley, Peter Mudanças climáticas Isopreno Fenologia foliar Isoprene emission predominates over the others biogenic Volatile Organic Compounds, especially in tropical forests. This compound influences on atmospheric chemistry and carbon balance. Isoprene emission is induced by environmental factors such as light and temperature. Thus, it is important to have investigations about isoprene production and emission in tropical species related to the environmental factors, making it necessary in order to improve regional or global models and detailed understanding of the possible contributors to global climate change. This study aimed to identify and quantify the isoprene emission and photosynthesis at different levels of light intensity and temperature, in three phenological phases (late mature leaf - FMT, old leaf - FV, and young mature leaf - FMR) of Eschweilera coriacea (Matamatá verdadeira), since this species shows the most distribuition in the Amazon. Photosynthesis measurements were carried out between 8 and 12 h, using a commercial portable photosynthesis system (LI-6400, LI-COR, Inc, Lincoln, NE, USA). To measure isoprene emissions, air exiting the LI-6400 leaf chamber was routed to fill a X-liter Teflon bag. Isoprene concentrations in the bag were then determined using a Proton Transfer Reaction Mass Spectrometer (PTR-MS; Ionicon Analytik, Innsbruck, Austria). The collections for both procedures were performed at different levels of irradiance intensities (from 0 to 2000 μmol m-2 s-1) and leaf temperature was varied between approximately 25 °C and 45 °C. . Results showed that FMR had the highest photosynthesis and isoprene emission rates at all light intensity and leaf temperatures, followed by FMT and FV. This suggests that aging favors the reduction of the leaf photosynthetic activity and the isoprene production and emission. In relation to the saturation irradiance, photosynthesis showed saturation levels lower than isoprene emission. Isoprene emission increased until 2000 μmol m-2 s-1 of irradiance. The optimal temperatures were demonstrated between 32 and 37.5°C in all three leaf phases for photosynthesis, and optimal temperatures for isoprene emission were higher than approximately 39.5°C. Photosynthesis was more sensitive to the warming effect, while for isoprene emission was suggested that it could increase even at temperatures greater than those presented. Thus, the results suggest thermotolerance hypothesis to photosynthesis, provided by isoprene production and emission. These results agree to the arguments which isoprene decreases damage caused by high temperatures; this compound is light dependent; isoprene emission is related to the leaf carbon balance; and that knowledge of changes in isoprene emission due to light and temperature variations may contribute to understand atmosphere chemistry reactions. O isopreno possui emissão preponderante em relação aos outros Compostos Orgânicos Voláteis biogênicos, especialmente em florestas tropicais, e influencia na química atmosférica e no balanço de carbono. A emissão deste composto é induzida por fatores ambientais, tais como luz e temperatura. Assim, pesquisas que relacionam os fatores ambientais à produção e emissão de isopreno em espécies tropicais, são necessárias para enriquecer os modelos regionais ou globais e permitir um entendimento mais detalhado dos possíveis contribuintes das mudanças climáticas globais. Este estudo teve como objetivo identificar e quantificar a emissão de isopreno e fotossíntese em diferentes níveis de intensidade de luz e de temperatura, em três fases fenológicas (folha madura tardia - FMT, folha velha - FV, e folha madura recente - FMR) de Eschweilera coriacea (Matamatá verdadeira), uma vez que esta espécie apresenta maior distribuição na Amazônia. As medidas de fotossíntese foram realizadas entre 8 e 12 h usando um analisador de gás infravermelho (sistema comercial portátil, LI-6400, LI-COR, Inc, Lincoln, NE, USA). Para medir a emissão de isopreno, o ar proveniente da câmara foliar do LI-6400 foi direcionado para uma bolsa de amostragem (X-liter Teflon Bag). As concentrações de isopreno da bolsa de amostragem foram, então, determinadas usando um PTR-MS (Proton Transfer Reaction Mass Spectrometer; Ionicon Analytik, Innsbruck, Austria). As medidas para ambos processos foram realizadas em diferentes níveis de intensidade de irradiância (de 0 a 2000 μmol m-2 s-1) e níveis de temperatura entre 25 e 45°C. Em ambas as curvas, de luz e temperatura, as maiores taxas fotossintéticas e os menores fluxos de emissão foram encontradas para a FMR, enquanto que as taxas e fluxos intermediários foram apresentados pela FMT e os menores valores para para a FV. Isto indica que o envelhecimento foliar favorece a redução da atividade fotossintética e a produção e emissão de isopreno. Em relação à irradiância de saturação, a fotossíntese apresentou níveis de saturação inferiores aos da emissão de isopreno, sendo que este último apresentou emissões crescentes até a irradiância de 2000 μmol m-2 s-1. As temperaturas ótimas situaram-se entre 32 e 37,5°C nas três fases foliares para a fotossíntese; para a emissão de isopreno estas apresentaram-se a partir de, aproximadamente, 39,5°C. A fotossíntese foi mais sensível ao efeito do aquecimento; já a emissão de isopreno poderia aumentar até em temperaturas maiores às atingidas. Deste modo, os resultados sugerem a hipótese de termotolerância à fotossíntese, provida pela produção e emissão de isopreno. Em relação às perspectivas ecofisiológicas e de modelagem atmosférica, estes resultados concordam com os argumentos de que o isopreno age como um protetor aos danos causados por altas temperaturas; que é dependente da luz; e que é ligado ao balanço de carbono foliar. Ademais, o conhecimento das variações de emissão deste composto, em relação às variações de luz e de temperatura, pode contribuir para a compreensão das reações químicas que ocorrem na atmosfera. 2020-02-17T20:25:33Z 2020-02-17T20:25:33Z 2011-03-21 Dissertação https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/12593 http://lattes.cnpq.br/7472355725997107 por Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA Clima e Ambiente - CLIAMB
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