Fluorescência da clorofila e emissões de isopreno em função do aumento da temperatura em indivíduos de Vismia guianensis na Amazônia Central
Climate models indicate an average increase in global temperature that can affect tropical forests. This increase may reflect in consequence to the metabolic processes of plants such as, for example, photosynthesis. Although all plants may be affected in the future by average increase in global temp...
| Autor principal: | Rodrigues, Tayana Barrozo |
|---|---|
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
2020
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/5155 http://lattes.cnpq.br/3240634049679827 |
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oai:repositorio:1-5155 Fluorescência da clorofila e emissões de isopreno em função do aumento da temperatura em indivíduos de Vismia guianensis na Amazônia Central Rodrigues, Tayana Barrozo Jardine, Kolby Jeremiah Processos fotossintéticos Fluorescência Emissões de isopreno Climate models indicate an average increase in global temperature that can affect tropical forests. This increase may reflect in consequence to the metabolic processes of plants such as, for example, photosynthesis. Although all plants may be affected in the future by average increase in global temperature, pioneer species are naturally more resistant as a result of natural selection mechanisms and occupation of specific niches where the incidence of solar radiation is predominant, besides presenting a shorter life cycle. Therefore, it is necessary to understand the effects of temperature increase on the photochemical processes and carbon assimilation in higher resistant species to radiation and temperature as the pioneer plants. Thus, the focus of this study was to evaluate how leaf temperature variation affects photochemical performance and carbon metabolism of Vismia guianensis (Aubl.) Pers. (Hypericaceae) in central Amazonia. Temperature curves were made from light and dark adapted leaves in three individuals of Vismia guianensis. As well, for each temperature, fluorescence, photosynthesis and volatile organic compounds (VOCs) data were collected in order to verify isoprene emissions. Collects were made with infrared gas analyzer (LI 6400 - XT). At higher temperatures, the highest values of the electron transport rate (ETR) parameters, the operational efficiency of photosystem II (ɸPSII), the ratio and open reaction centers (qP) and isoprene emissions were found, in contrast, the stomatal conductance (gs) was the lowest. However, net photosynthesis (Pn) and transpiration (E) presented optimal temperature followed by a decline. The results of this work indicate that individuals of the species Vismia guianensis have energy and carbon distribution strategies for the maintenance of photosynthetic processes as a function of temperature increase, since the ETR, ɸPSII, qP parameters increased as well as the isoprene emissions, while the parameters Pn, gs and E decreased. Isoprene emissions presented a strong positive correlation with the ETR, ɸPSII and qP parameters, and a negative correlation with Pn, that apparently, isn’t dependent on atmospheric carbon and acting as a drain of energy and protection at high temperatures. Results obtained by this study may also feed on current climate models such as the Earth System Model and, more specifically, the E3SM-FATES (Energy Exascale Earth System Model-Functionally Assembled Terrestrial Ecosystem Simulator) model which is being developed by the NGEE - tropics project (Next Generation Ecosystem Experiment) in which this dissertation is inserted. Fluorescência da clorofila e emissões de isopreno em função do aumento da temperatura em indivíduos de Vismia guianensis na Amazônia Central Os modelos climáticos indicam u aumento médio na temperatura global que pode afetar as floretas tropicais. Este aumento poderá refletir em consequência para os processos metabólicos das plantas como, por exemplo, a fotossíntese. Embora quase todas as plantas possam ser afetadas por este aumento futuro da temperatura média global, as espécies pioneiras são mais resistentes devido à ação da seleção natural e a ocupação de nichos específicos onde a incidência de radiação solar é predominante, além de apresentarem um ciclo de vida mais curto. Diante disso é necessário compreender os efeitos do aumento da temperatura nos processos fotoquímicos e assimilação de carbono nas espécies que possuem maior resistência à radiação e a temperatura como as plantas pioneiras. Sendo assim o objetivo deste estudo foi avaliar como a variação de temperatura foliar afeta o desempenho fotoquímico e o metabolismo do carbono de Vismia guianensis (Aubl.) Pers. (Hypericaceae) na Amazônia central. Foram feitas curvas de temperatura em folhas adaptadas a luz e ao escuro em três indivíduos de Vismia guianensis. Para cada temperatura, foram coletados dados de fluorescência, fotossíntese e cartuchos de dessorção térmica capazes de armazenar compostos orgânicos voláteis (COVs) afim de se verificar possíveis emissões de isopreno. Para a coleta destas variáveis foi utilizado um analisador de gás à infravermelho (modelo LI 6400 - XT), com sistema de coleta de COVs adaptado na câmara do equipamento. Nas temperaturas mais altas foram encontrados os maiores valores de taxa de transporte de elétrons (ETR), eficiência operacional do fotossistema II (ɸPSII), proporção de centros de reação abertos (qP) e emissões de isopreno e em contrapartida foram observados menores valores de condutância estomática (gs). A fotossíntese líquida (Pn) e a transpiração (E) apresentaram uma temperatura ótima seguida de um declínio. Os resultados deste trabalho indicam que os indivíduos da espécie Vismia guianensis possuem estratégias de distribuição de energia e carbono para manutenção dos processos fotossintéticos em função do aumento de temperatura, pois os parâmetros ETR, ɸPSII, qP aumentaram, assim como as emissões de isopreno. Entretanto, similar às espécies não pioneiras, os parâmetros Pn, gs e E diminuíram com o aumento da temperatura. As emissões de isopreno apresentaram uma correlação positiva com os parâmetros ETR, ɸPSII e qP, e correlação negativa com Pn, e, aparentemente, não é dependente de carbono atmosférico e agindo como dreno de energia e proteção a altas temperaturas. Adicionalmente, os resultados obtidos por este estudo poderão alimentar os modelos climáticos atuais como o Modelo Sistema Terra (em inglês, Earth System Model) e mais especificamente o modelo E3SM-FATES (em inglês,Energy Exascale Earth System Model-Functionally Assembled Terrestrial Ecosystem Simulator) que está sendo desenvolvido pelo projeto NGEE – tropics (Next Generation Ecosystem Experiment) no qual essa dissertação está inserida. 2020-01-10T16:48:16Z 2020-01-10T16:48:16Z 2019-03-13 Dissertação https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/5155 http://lattes.cnpq.br/3240634049679827 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 Ciências de Florestas Tropicais - CFT |
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Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - Repositório Institucional |
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Climate models indicate an average increase in global temperature that can affect tropical forests. This increase may reflect in consequence to the metabolic processes of plants such as, for example, photosynthesis. Although all plants may be affected in the future by average increase in global temperature, pioneer species are naturally more resistant as a result of natural selection mechanisms and occupation of specific niches where the incidence of solar radiation is predominant, besides presenting a shorter life cycle. Therefore, it is necessary to understand the effects of temperature increase on the photochemical processes and carbon assimilation in higher resistant species to radiation and temperature as the pioneer plants. Thus, the focus of this study was to evaluate how leaf temperature variation affects photochemical performance and carbon metabolism of Vismia guianensis (Aubl.) Pers. (Hypericaceae) in central Amazonia. Temperature curves were made from light and dark adapted leaves in three individuals of Vismia guianensis. As well, for each
temperature, fluorescence, photosynthesis and volatile organic compounds (VOCs)
data were collected in order to verify isoprene emissions. Collects were made with
infrared gas analyzer (LI 6400 - XT). At higher temperatures, the highest values of the
electron transport rate (ETR) parameters, the operational efficiency of photosystem II
(ɸPSII), the ratio and open reaction centers (qP) and isoprene emissions were found,
in contrast, the stomatal conductance (gs) was the lowest. However, net
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guianensis have energy and carbon distribution strategies for the maintenance of
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the ETR, ɸPSII and qP parameters, and a negative correlation with Pn, that apparently,
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