Alex Vladimir Krusche

Pós-doutorado

Formação complementar

Idiomas

Áreas de atuação

Participação em eventos

Participação em bancas

Orientou

Produções bibliográficas

• CALDEIRA, ALBERTO ; KRUSHE, ALEX VLADIMIR ; MARESCHAL, LOUIS ; DA SILVA, PAULO ; Nouvellon, Yann ; CAMPOE, OTAVIO ; LUIZ STAPE, JOSE ; MONTEBELO, ALEXANDRA ; FORMAGLIO, GRETA ; LE MAIRE, GUERRIC ; GUILLEMOT, JOANNÈS ; Ranger, Jacques ; Laclau, Jean-Paul . Low nutrient losses by deep leaching after clearcutting and replanting Eucalyptus plantations in Brazil. FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT , v. 534, p. 120866, 2023.

• FORMAGLIO, GRETA ; KRUSCHE, A. V. ; MARESCHAL, LOUIS ; Bouillet, Jean-Pierre ; GONÇALVES, J. L. M. ; Nouvellon, Yann ; DELGADO-ROJAS, JUAN SINFORIANO ; MONTEBELO, ALEXANDRA ; Ranger, Jacques ; Laclau, Jean-Paul . Planting nitrogen-fixing trees in tropical Eucalyptus plantations does not increase nutrient losses through drainage. FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT , v. 537, p. 120940, 2023.

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• KRUSCHE, A. V. . Os ambientes aquáticos e o ciclo do carbono na Amazônia.. 2003. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• KRUSCHE, A. V. . Biogeoquímica de bacias de drenagem: a integração entre biologia, geologia, química e outras disciplinas para entender o funcionamento da natureza.. 1999. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• KRUSCHE, A. V. . Biogeoquímica de bacias hidrográficas: os casos do Amazonas e de Piracicaba.. 1998. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• BALLESTER, M. V. R. ; KRUSCHE, A. V. ; TOLEDO, A. M. ; OMETTO, J. P. ; VICTORIA, R. L. . Água, agricultura e meio ambiente no Estado de São Paulo: avanços e desafios.. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente, 2003 (CD).

• KRUSCHE, A. V. . Módulo de Recursos Hídricos e Química da Água do Curso de Pós-Graduação Latu Sensu em Mudanças Globais e Desenvolvimento Sustentável.. 1999. (Curso de curta duração ministrado/Especialização).

• KRUSCHE, A. V. . Atualização das Técnicas em Análises Químicas. 1997. (Curso de curta duração ministrado/Outra).

Projetos de pesquisa

• 2022 - Atual

  PELD-PECJ2020 - Mudanças globais e seus impactos no manejo de conservação de biodiversidade e de serviços ecossistêmicos - uma abordagem socioecológica, Descrição: O PELD-PECJ tem como objetivo quantificar os impactos de mudanças globais dentro e ao redor do Parque Estadual de Campos do Jordão. Os dados oriundos de pesquisa e monitoramento fornecerão informações às autoridades do Parque e de outras unidades de conservação paulistas para harmonizar a gestão de conservação e o uso de serviços ecossistêmicos. Mudanças no uso e cobertura da terra e distúrbios por incêndios detectados a partir de imagens de satélite serão usados para estimar a dinâmica dos estoques e sequestro de carbono (C). A diversidade da paisagem, hidrologia, solos e cobertura de terra serão relacionados aos ciclos biogeoquímicos em floresta nativa, plantio de Pinus e campo. Modelagem e estudos experimentais fornecerão informações sobre os potenciais impactos da deposição atmosférica de N e de mudanças climáticas na estrutura e função de ecossistemas, e em suas capacidades de prover serviços ecossistêmicos. Os impactos do turismo e as mudanças na cobertura da terra (restauração de plantios de Pinus com vegetação nativa) serão considerados para otimizar os benefícios de serviços ecossistêmicos múltiplos. Os resultados destas pesquisas serão utilizados para criar ferramentas de auxílio à decisão para os gestores do Parque e para tomadores de decisão nos municípios limítrofes. O sítio PELD serve também como modelo para uma rede de sítios PELD na América do Sul. As pesquisas são organizadas em quatro Núcleos (N1-4). N1 - Dinâmica de vegetação foca em obter dados para a parametrização e validação do modelo espacialmente explícito 2D-aDGVM, para estudar mosaicos floresta - campo. Este núcleo integra trabalho empírico e de modelagem: (1) o histórico de incêndios para verificar a importância do fogo e do uso do solo na estrutura da paisagem (mosaico floresta-campo); (2) a modelagem ecoclimática fornecerá informações auxiliares sobre limitações climáticas e hidrológicas (históricas, atuais e previsões futuras) para o crescimento e distribuição potencial de árvores; (3) a experimentação e caracterização ecofisiológica de traços funcionais de espécies arbóreas nativas e exóticas / invasivas contribuirá dados para aprimorar a parametrização do modelo aDVGM (e de outros dois modelos do N2 - 'Biogeoquímica); (4) investigações ecohidrológicas contribuirão dados para a parametrização do modelo aDVGM sobre disponibilidade de água e profundidade de penetração de raízes. N2 - Biogeoquímica se organiza em três subprojetos, acima de dois modelos: JULES e o Biome-BGCMuSo. Este núcleo integrará os diversos componentes dos ciclos de C e N em três subprojetos distintos: (1) coleta de dados de fluxos de energia, CO2 e H2O; (2) biometria, produção de liteira e fluxo de gases entre solo e atmosfera; (3) deposição atmosférica de N, movimento de N ao longo do perfil do solo e sua saída via cursos de água. N3 - Serviços ecossistêmicos - modelagem do sistema socioecológico O conhecimento gerado pelos N1-2 será utilizado como informação inicial para quantificar os serviços ecossistêmicos e avaliar, se o objetivo desejado de conservação e outros usos de serviços ecossistêmicos está sendo alcançado. Uma equipe inter- e transdisciplinar 'multi-stakeholder' identificará todos os interessados envolvidos, os recursos e suas dinâmicas, e as interações entre interessados, seus uso de recursos e os impactos do uso no funcionamento do sistema para propor, por meio de manejo participativo, modelos e implementações de manejo de conservação e de serviços ecossistêmicos, investigados em cinco subprojetos: (1) Diagnóstico geral de serviços ecossistêmicos; (2) Qualidade de habitats e risco a habitats (felídeos); (3) Conservação de biodiversidade e perda de serviços ecossistêmicos durante processo restauração de plantios de Pinus - como minimizar os riscos; (4) Harmonização de manejo de turismo com a priorização de conservação de biodiversidade; (5) Manejo de incêndios.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador / Laszlo Karoly Nagy - Integrante.

• 2019 - Atual

  Análise quantitativa do papel da cobertura vegetal no funcionamento de bacias de drenagem de montanhas: uma abordagem de balanços de massa em micro-bacias pareadas do alto Jaguari (Ribeirão das Posses, Extrema MG)., Descrição: A segurança hídrica é uma das mais importantes prioridades da humanidade, especialmente crítica em megacidades, como São Paulo. Via de regra, nesta cidade e no restante do país, as estratégias para assegurar água para as populações seguem modelos clássicos de construção de infra-estrutura para captura e armazenamento. Neste cenário de custos financeiros relativamente elevados e questionável sustentatibilidade a longo prazo, alternativas mais holísticas, que abranjam os serviços ecossistêmicos das bacias de drenagem tem recebido atenção crescente, como em Projetos de Pagamento por Serviços Ambientais como o de Extrema, MG, nas cabeceiras do Sistema de Abastecimento Cantareira, da cidade de SP. Entretanto, pouco se sabe, em termos quantitativos, sobre o papel da cobertura vegetal no funcionamento destas bacias de drenagem específicas. Teoricamente, a restauração florestal em áreas hoje ocupadas por agropecuária pode resultar no aumento da retenção de sedimentos em suspensão e nutrientes que potencialmente causam eutrofização em reservatórios, como N e P. Ao mesmo tempo, a quantidade de água disponível rio abaixo pode aumentar ou diminuir, em função do aumento da evapotranspiração e mudanças nas vias hidrológicas preferenciais. Quantificar estes processos é fundamental para a discussão das alternativas de gestão destes sistemas para garantir a segurança hídrica. Este projeto pretende fornecer estas informações a partir do balanço de massas para bacias de zero ordem pareadas (agropecuária x floresta) nas cabeceiras do rio Jaguari, em Extrema, MG. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador / PLINIO BARBOSA DE CAMARGO - Integrante / HUMBERTO ROCHA - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

• 2014 - Atual

  O papel dos rios no ciclo de carbono na Amazônia, Descrição: Este projeto objetiva desenvolver as ferramentas para descrever, de maneira compreensiva, a biogeoquímica dos sistemas fluviais da Amazônia e seu papel nos ciclos regional e global de carbono, para tornar possível prever sua influência e respostas a um clima em mutação. Nossas hipóteses são: (H1) A hidrologia é o principal fator controlador da biogeoquímica do carbono (e nutrientes associados) nos rios da Amazônia. Portanto, alterações na quantidade de chuva (e descarga) resultarão em novos níves funcionais nestes sistemas; (H2) Existem conjuntos comuns de fatores controladores da biogeoquímica do carbono (e nutrientes associados) nos rios tropicais da Amazônia. Nossa atual incapacidade em elaborar modelos que descrevam adequadamente estes sistemas em todas as escalas resulta da falta de conjuntos de dados intercomparáveis de longo prazo, em vez da inadequação dos modelos e; (H3) Rios desempenham um papel ativo no balanço geral de carbono destas bacias. Mudanças climáticas que afetem estes sistemas também modificarão seu papel na retroalimentação com a atmosfera e no ciclo regional de carbono. Os produtos deste projeto serão fundamentais para o atual esforço nacional de desenvolvimento de um modelo climático brasileiro, auxiliando na criação de um desenho original, no qual não somente a biosfera, mas também a retroalimentação fluvial será considerada no ciclo regional de carbono.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador / J E Richey - Integrante / Christopher Neill - Integrante / Alex Pratz - Integrante / Ballester, Maria V. R. - Integrante / Hilandia Brandão da Cunha - Integrante / Alan Cavalcanti da Cunha - Integrante / Kelli Cristina Aparecida Munhoz Moreira - Integrante / BRITO, DAIMIO C. - Integrante / DEEGAN, L. A. - Integrante / ERICH COLICHIO - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2013 - Atual

  Net Ecosystem Exchange of the Lower Amazon River - From Land to the Ocean and Atmosphere, Descrição: The premise of this project is that CO2 outgassing and respiration rates are supported by the cycling of a large variety of OM fuels?derived from allochthonous, autochthonous, and macrophytic biomass?each with an inherent lability and unique rate of degradation, varying systematically over the hydrograph. Using new methods, these processes can be tracked, quantified and understood with high fidelity. Recent advances in technology allow exciting new work that has not been previously possible, and riverine systems can now be effectively examined and understood through the lenses of Net Ecosystem Exchange (NEE) and ?Metabolic Efficiency.? Our overall objective is to examine the processes that govern the advection, reaction, and transitions of carbon through the lower reach of the Amazon River, from Óbidos (the last traditional measuring station on the Amazon), to the ocean. An ambitious field study, combining cutting edge geochemical, metabolomic, and geospatial analyses, will explore the influence of downstream processing on globally-relevant geochemical fluxes. Six unique approaches will be employed: 1) deployment of in situ incubator systems that make continuous measurements of important river components and can collect discrete samples, 2) measurement of CO2 fluxes and 13C isotopic compositions using our incubation systems coupled to a field-portable isotopic gas analyzer, 3) examination of the organic matter fueling respiration using a metabolomics approach based on high resolution mass spectrometry and compound specific radiocarbon dating, 4) determination of the proportion of respired organic matter that is fixed as biomass or lost as CO2 to determine the Metabolic Efficiency of various OM types, 5) deployment of an ADCP-based (Acoustic Doppler Current Profiler) approach to accurately quantify water fluxes along different reaches of a river, and 6) development of a coupled Lagrangian transport/basin hydrology model to provide the quantitative context to integrate terms into the evaluation of Net Ecosystem Exchange.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Integrante / Richey, Jeffrey E. - Coordenador / Ballester, M. Victoria R. - Integrante / Alan Cavalcanti da Cunha - Integrante / Daímio Chaves Brito - Integrante / VICTÓRIA, REYNALDO L. - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

• 2013 - Atual

  XINGU Project: Integrating land use planning and water governance in Amazonia: towards improved freshwater security in the agricultural frontier of Mato Grosso, Descrição: Freshwater resources comprise a fundamental connection between human society and ecosystem functions. Among coupled human and natural systems (Liu et al., 2007), agroecosystems are the most spatially extensive, now covering more than 60% of the earth?s ice-free surface (Ellis et al., 2010). Within watersheds with significant agroecosystem components, strategies for sustainable water allocation between urban and agricultural needs while maintaining ecological flow requirements represents an unresolved tension that is growing due to increasing population pressures and global climate change. While there is still much to understand regarding global change issues and their impacts on freshwater security, there is a concurrent need to improve frameworks related to water governance to ensure adequate provisioning of water among competing but not always equally valid (in terms of freshwater security) demands. It is only through the development and successful application of water governance frameworks that consider biophysical drivers, upstream/downstream connections, and trends and uncertainties in freshwater resources due to local pressures and global change, that may we improve the adaptive capacity of socio-ecological systems and water-based ecosystem services. We have assembled a team of natural and social scientists in order to co-evaluate freshwater security issues within an area of global significance that is undergoing rapid change, both demographically and related to water use and freshwater vulnerability. We examine the overarching general question of: What approaches to water resource governance, land management, and information transfer among regions and among water use sectors will improve the sustainability and equity of water resources within socio-environmental systems, and ensure the well-being of ecosystems and humans?. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (5) / Mestrado acadêmico: (4) / Doutorado: (4) . , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador / Maria V R Ballester - Integrante / Helmut Elsenbeer - Integrante / Deegan, Linda A. - Integrante / Christopher Neill - Integrante / Mark Stephen Johnson - Integrante / Silvia Molina - Integrante / Maria Elisa Garavelo - Integrante / Michael Coe - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

• 2010 - 2014

  Continuo Fluvial-Marinho do rio Amazonas, Descrição: Resumo. Este projeto pretende estabelecer conexões entre barreiras físicas, disciplinares e pedagógicas para aperfeiçoar a capacidade de previsão dos impactos das mudanças climáticas na biosfera marinha, com a resultante retro-alimentação no clima via ciclo do carbono. O projeto focaliza o contínuo do Rio Amazonas ao Oceano Atlântico tropical tanto pela sua imensa escala quanto por sua aparente sensibilidade à variabilidade climática e às forçantes antropogênicas. Em termos do ciclo oceânico do carbono, a influência de grandes rios tropicais é enorme. Os efeitos dos rios no oceano, contudo, dependem não somente da hidrologia, mas também do material que carreiam e como este é modificado durante o percurso desde suas origens terrestres ou aquáticas. Da mesma forma que os processos à jusante são sensíveis às atividades à montante, o ecossistema da pluma é muito provavelmente regulado pela biogeoquímica e hidrologia do rio. Se tais condições são sensíveis ao clima, modeladores oceânicos não podem mais representar o rio apenas como uma torneira continental em seus modelos. Numa perspectiva biogeoquímica, o rio e o oceano devem ser vistos como um contínuo e não como duas entidades diferentes. Nós propomos trazer cientistas especializados em rios e oceanógrafos para preencher a lacuna entre os ecossistemas do oceano e do rio e estender o contínuo do rio tropical desde os setores mais à jusante até o mar aberto. O objetivo deste programa é aumentar nossa compreensão a respeito da troca de carbono entre a atmosfera e o contínuo dos rios tropicais (incluindo as plumas), começando com o Rio Amazonas, focalizando no baixo Amazonas, proximidades da costa e em alto mar no Atlântico tropical, para assim aperfeiçoar nossa capacidade de previsão sob diferentes cenários de mudanças climáticas. Nosso resultado primordial será: Melhorar a capacidade de previsão relacionada às interações entre comunidades microbianas marinhas e o ciclo biogeoquímico e sequestro de carbono em um ambi. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador / Victoria M Ballester - Integrante / Richey, Jeffrey E. - Integrante.

• 2009 - 2013

  The role of rivers on the regional carbon cycle, Descrição: Global climate change will affect the amount, frequency and distribution of rain in the globe, thus impacting the hydrological cycle. According to several global circulation model predictions, these impacts will present an heterogeneous spatial distribution, with some areas becoming wetter and others dryer. Countries like Brazil, due to their continental extent, would experience both type of changes in their territories. For instance, Mily et al. (2005) predict that by the years 2041-2060 there would be a decrease in runoff in the Amazon and an increase in the Pantanal regions. Considering the role of these two ecosystems in the regional control of water balance, changes in the water cycle will affect large areas of South America, including Paraguay, Bolivia and Argentina (Barros et al., 2006; Marengo et al., 2008). In addition, a growing population demands more water both for direct use and for agriculture. Furthermore, as a response to global demands for the use of less fossil fuels, Brazil nas opted for producing bio fuels and hyroelectric dams.. These human interventions will impact directly or indirectly river functions and services. Our ultimate challenge is to develop the tools to describe comprehensively the biogeochemistry of these systems and their role in regional and global carbon cycle, in order to predict their responses to a changing climate. To achieve that, we will build and expand on our existing Beija-Rio Network of river analysis in the Amazon (expanded to the Pantanal) to monitor, describe and model the cycling of carbon and associated nutrients on a seasonal and inter annual basis. We hypothesize that, H1. Hydrology is the main driver of the biogeochemistry of carbon (and other nutrients) in rivers of the Amazon and Pantanal. Hence, different amounts of rain (and runoff) will set new functional levels in these systems; H2. There are common set of drivers controlling carbon (and nutrients) biogeochemistry in tropical rivers of the Amazo. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

• 2008 - 2010

  Potential land cover and land use changes in La Plata Basin induced by biofuels expansion, Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador., Financiador(es): Instituto Interamericano para Pesquisas em Mudanças Globais - Auxílio financeiro.

• 2008 - 2010

  Fluxos evasivos de CO2 em rios e áreas inundáveis da Amazônia e a, Descrição: Estudos recentes apresentaram resultados surpreendentes sobre o ciclo do carbono nos ambientes aquáticos da Amazônia, com fluxos evasivos de CO2 a partir dos mesmos cerca de 10 vezes maiores que àqueles na descarga para os oceanos. Entretanto, tais estudos foram baseados quase que exclusivamente nas concentrações de CO2 nestas águas e suas respectivas áreas de inundação ao longo do ano hidrológico. Isto implica em elevado grau de incerteza, dada a grande variabilidade dos inúmeros fatores que controlam a transferência gasosa entre a água e a atmosfera (turbulência, temperatura, concentrações, etc.) e um completo desconhecimento sobre a dinâmica circadiana destes processos nas diversas escalas espaciais (dos rios de primeira ordem até o grande sistema fluvial continental do rio Amazonas), bem como, escassos estudos em ambientes inundáveis. Uma vez que a magnitude destes fluxos evasivos de CO2 é similar a algumas das estimativas de sequestro pelas florestas de terra firme, o próprio balanço de C da Amazônia não prescinde da redução destas incertezas. Este projeto visa elucidar alguns destes aspectos, tanto pela validação das diversas metodologias empregadas para medidas de fluxos evasivos de CO2 em sistemas fluviais, quanto pela quantificação espaço-temporal detalhada dos mesmos em sistemas representativos daqueles encontrados na bacia Amazônica. Os objetivos específicos deste projeto são: 1) medir os processos que controlam a troca gasosa entre a água e a atmosfera e avaliar a importância relativa que estes apresentam na geração da turbulência superficial nestes sistemas; 2) comparar diferentes metodologias utilizadas para medidas de fluxo; 3) determinar a variação espacial e temporal dos fluxos evasivos em diferentes sistemas aquáticos representativos da Amazônia e; 4) determinar a importância relativa do fluxo evasivo de CO2 em relação a outros fluxos de C na Amazônia. Para estudar sistemas com diferentes forçantes biogeoquímicas e físicas os experimentos serão co. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador / Maria Victoria R Ballester - Integrante / Maria de Fatima Fernandes Lamy Rasera - Integrante / Reynaldo Luiz Victoria - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2008 - Atual

  INCT CLIMA, Descrição: Os objetivos do Programa de Mudanças Climáticas são: (i) detectar mudanças ambientais no Brasil e América do Sul, especialmente as mudanças climáticas, atribuir causas às mudanças observadas (aquecimento global, mudanças dos usos da terra, urbanização, etc.); (ii) desenvolver modelos do Sistema Climático Global e desenvolver cenários de mudanças ambientais globais e regionais, particularmente cenários em alta resolução espacial de mudanças climáticas e de usos da terra para o Século XXI; (iii) aumentar significativamente os conhecimentos sobre impactos das mudanças climáticas e identificar as principais vulnerabilidades do Brasil nos seguintes setores e sistemas: ecossistemas e biodiversidade, agricultura, recursos hídricos, saúde humana, cidades, zonas costeiras, energias renováveis e economia); (iv) desenvolver estudos e tecnologias de mitigação das emissões de gases de efeito estufa, e, v) fornecer informações científicas de qualidade para subsidiar políticas públicas de adaptação e mitigação. Esta temática científica está organizada em 26 sub-projetos de pesquisa.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador.

• 2007 - 2009

  Influence of Land Use on Watershed Hydrology and Biogeochemistry at the, Descrição: This project will examine how the clearing of tropical forest for pasture and soybean cultivation along the agricultural frontier in the Amazon, alters the movement of water from land to streams, the quality of stream water and the export of dissolved and particulate ma-terials from small watersheds. This work will be done at a unique location where the hydrology, chemistry and export of dissolved and particulate materials can be compared in multiple small watersheds in forest, pasture and soybeans. Comparisons of nested watersheds that contain small and larger streams with and without well-developed riparian zones within each land use will test how stream size influences water flowpaths, water quality and the locations within watersheds, such as stream riparian zones, where key transformations of nutrients and dissolved carbon take place. Sampling of water volumes and chemistry in throughfall, overland flow, soil solution and in upland and riparian groundwater will be combined with sampling of stream water during rain events, and used with hydrologic end member mixing models to distinguish the contributions of individual hydrologic flowpaths to stream flows. Experiments with solute and isotopic tracers will quantify important chemical transformations in important hydrologic flowpaths. Continuous measurement of water flows and regular sampling of stream water chemistry will quantify total annual export of materials from watersheds in different land uses and from watersheds at the dif-ferent scales. This work will be incorporated in a biogeochemical model to assess how changes to land use are likely to influence water flows and water chemistry in larger rivers. This work will advance ecosystem ecology by: 1) coupling study of hydrology and biogeochemistry in tropical watersheds, 2) providing the first assessment of the effect of soybean cultivation on wa-tershed hydrology and biogeochemistry, 3) demonstrating where key biogeochemical transfor-mations take place withi. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador / Eric Davidson - Integrante / Christopher Neill - Integrante / Helmut Elsenbeer - Integrante., Financiador(es): National Science Foundation - Auxílio financeiro.

• 2004 - 2009

  O papel dos sistemas fluviais amazônicos no balanço regional e global de carbono: evasão de CO2 e interações entre os ambientes terrestres e aquáticos, Descrição: Os trópicos úmidos têm um importante, mas ambíguo, papel no ciclo global do carbono. Enquanto estima-se que o desmatamento libere 1,6 Gt (109 T) de C por ano para a atmosfera (Houghton, 2000), as florestas da Amazônia parecem sequestrar (atuar com sorvedouros) carbono, mas em magnitudes incertas. As estimativas atuais de sequestro apresentam grandes variações entre os direrentes tipos de medidas, desde ~1,3 Mg C.ha-1.ano-1, baseadas na acumulação na biomassa e nos solos (Phillips et al., 1998; Trumbore, 2000; Chambers et al., 2001), até 1,0 a 5,9 Mg C.ha-1. ano-1, obtidas por cálculos de fluxos de vórtices turbulentos (eddy covariance) (Fan et al., 1990; Grace et al., 1995; Malhi et al., 1998). Por outro lado, cálculos baseados em modelagem atmosférica global inversa resultam em uma troca líquida de carbono dos trópicos com a atmosfera próxima de zero (Schimel et al., 2001). Estas discrepâncias nas estimativas das taxas de sequestro de carbono podem ser atribuídas, em parte, a diferenças metodológicas e de tempos de integração. Entretanto, é possível, também, que parte do carbono fixado seja "exportado" através de fluxos ainda não quantificados precisamente. De fato, resultados preliminares (Richey et al., 2002) demonstraram que os fluxos evasivos de CO2, a partir de sistemas aquáticos da região central da Amazônia podem ser de magnitude similar à menor estimativa apresentada para o sequestro de carbono pelas florestas em terra firme. Neste projeto, pretendemos testar a hipótese que A evasão de CO2 retorna à atmosfera tanto carbono quanto é fixado nas florestas de terra firme em bases interanuais e a exportação de material orgânico das florestas de terra firme para os ambientes fluviais é a fonte primária do carbono que é eventualmente respirado nos rios e evadido como CO2. Para testá-la, pretendemos (1) obter suficientes medidas de pCO2 de sub-bacias características dos distintos ambientes fluviais da Amazônia, abrangendo todo o regime hidrológico, para com. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (4) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (4) . , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Integrante / Reynaldo Luiz Victoria - Coordenador / Maria Victoria Ramos Ballester - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

• 2004 - 2008

  Integração de abordagens do ambiente, uso da terra e dinâmica social na Amazônia: as relações homem-ambiente e o desafio da sustentabilidade - MilênioLBA2, Descrição: Esta proposta MilênioLBA2 contribuirá para responder algumas questões chaves na sustentabilidade ambiental e social do ecossistema amazônico. Os principais objetivos e questões a serem respondidas por esta proposta podem ser resumidos como: 1) Examinar o comportamento do sistema homem-ambiente sob o ponto de vista da sustentabilidade do ecossistema Amazônico. 2) Estudar e quantificar os padrões de transformação da paisagem criados pela conversão das florestas na Amazônia. 3) Investigar como as características da superfície na Amazônia, seja de cobertura vegetal ou urbana, seja em termos de emissões de gases e aerossóis, interferem no ciclo hidrológico local e regional. 4) Realizar cenários plausíveis de mudança de cobertura e uso da terra para a Amazônia e suas potenciais implicações ambientais e sociais a curto, médio e longo prazo. 5) Estruturar indicadores de sustentabilidade e vulnerabilidade para a gestão integrada de saúde e ambiente na Amazônia, através da investigação do impacto das emissões de queimadas na saúde da população amazônica na região do arco do desmatamento. 6) Determinar a influência das emissões de aerossóis de queimadas no balanço de radiação solar e no padrão de precipitação na Amazônia e na América do Sul. 7) Quantificar o balanço de carbono para a Amazônia como um todo, e os forçantes deste balanço. Qual é a contribuição quantitativa da Amazônia para o balanço global de gases de efeito estufa, especialmente CO2, CH4 e N2O? Como as mudanças ecofisiológicas em florestas de áreas naturais e perturbadas afetam a ciclagem de carbono e gases traços? 8) Modelar o impacto de mudanças climáticas globais no funcionamento e sustentabilidade do ecossistema Amazônico a longo prazo. Quais serão as principais modificações no clima da Amazônia e regiões vizinhas esperadas para os próximos 100 anos em resposta ao aquecimento global? 9) Estudar o papel dos nutrientes, em particular nitrogênio e fósforo no desenvolvimento do ecossistema Amazôni. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (0) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador / Maria Victoria Ramos Ballester - Integrante / Reynaldo Victoria - Integrante / Paulo Artaxo Neto - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2004 - 2008

  From Small Streams to the Sea: A Multi-scale Synthesis of Carbon and Hydrological Dynamics across the Amazon Landscape, Descrição: Recent work by the CD-06 project on the overall patterns and dynamics of pCO2 in Amazonian waters has confirmed and expended upon our perspectives of the overall importance of fluvial outgassing in the Amazon carbon budget. While provocative, these early results represent a work in progress; much remains to be done. It is important to be able to track processes from a local source to downstream aggregation.. Models are needed to be able to express river chemistry in explicit, process-based terms of the attributes of the landscape, and the movement of water through the landscape. The overall objective of the work proposed here is to determine the sequence of processes, from small to large scales, which defines the role of fluvial systems in the C cycle of the Amazon. To conduct the data synthesis and modeling activities, we propose a set of 4 tasks. Task 1 is to conduct 2 integration workshops, as "bookends" on the project. The workshops will include short courses, data integration, and formulation of model algorithms, with the outcomes of papers and a book. Task 2 is to complete and integrate cross-system field data into the modeling environment. Task 3 is to establish a "Virtual Scaleable Basin" modeling and cyber-informatics infrastructure, and to incorporate a fine-scale solute export model, a scaling hydrology model, and a net ecosystem production module (NPP), all driven by surface forcing. With Task 4, we will be able to evaluate coupled the carbon and hydrologic dynamics of the Amazon Basin, under current and changing conditions.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (2) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador / Maria Victoria Ramos Ballester - Integrante / Reynaldo Victoria - Integrante / Jeffrey Richey - Integrante., Financiador(es): National Aeronautics and Space Administration - Auxílio financeiro.

• 2004 - 2008

  Quantifying and Scaling Land-Water Connections and River-Channel Biogeochemistry in Amazon River Networks, Descrição: Deforestation in the Brazilian Amazon has important effects on the functioning of streams and rivers. As the extent of deforestation increases, the transport of material downstream in large river basins can also be affected. We will use remote sensing, combined with our field data collected in the Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment (LBA) in Amazonia on how deforestation has influenced the structure and chemistry of streams in forested and deforested areas, to estimate the extent of drainage basin networks that have been influenced by forest clearing over time. We will do this for the Ji-Parana River watershed and its 14 sub-basins, a total area of 75,260 km2 in Rondonia, where deforestation has increased rapidly since the 1980s. We will also apply an ecosystem model, the Terrestrial Ecosystem Model, to estimate the movement of carbon and nutrients from forest and pasture into small streams. These estimates will be used as input to a model that calculates carbon and nutrient retention and transport in river channels, to estimate the movement of carbon and nutrients downstream in the Ji-Parana River and its sub-basins. We will calibrate these models with our data, collected in our small watersheds studies in Rondonia as part of LBA, on the fluxes of carbon and nutrients move from land to small streams in forest and pasture. We will validate our estimates of material fluxes at the large river basin scale by comparing our model results with LBA data on water chemistry and material flux measured in the Ji-Parana River basins. This project will advance our understanding of how changes in land cover influence the ecological and biogeochemical functioning of Amazon rivers and how these changes are altering the fluxes of carbon and nutrient fluxes at the regional scale in the Amazon basin. It will improve understanding of carbon and nutrient dynamics of the Amazon and specifically the question of the transport of carbon and nutrients from terrestrial ecosystem. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (0) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Integrante / Reynaldo Luiz Victoria - Integrante / Maria Victoria Ramos Ballester - Integrante / Linda Deegan - Coordenador / Christopher Neill - Integrante., Financiador(es): National Aeronautics and Space Administration - Auxílio financeiro.

• 2004 - 2006

  Nitrogen Movements from Uplands to Streams, Descrição: Humans now exert a major influence on the amount of nitrogen that moves from terrestrial ecosystems to streams and rivers. Understanding how nitrogen is transformed or lost as it moves with water from the upland portions of watersheds to streams is central to our understanding the fate of the anthropogenically-fixed nitrogen added to the earth's terrestrial ecosystems. Progress on understanding watershed nitrogen cycling requires information on both hydrology and biogeochemical transformations. Flowpath hydrology determines how and where water moves, while biogeochemical transformations control the form and quantity of nitrogen ultimately delivered to streams. When humans alter land cover, they influences watershed nitrogen flux by altering the relative sizes of different flowpaths and by altering the transformations of nitrogen within flowpaths. Work in this proposal will quantify how the clearing of Amazon tropical rainforest for pasture influences the movement of nitrogen from uplands to streams in small watersheds by: 1) Quantifying how much water reaches streams by different hydrologic flowpaths and how those flowpaths change when tropical forest is cleared for pasture, 2) Quantifying how nitrogen is transformed in different hydrologic flowpaths, and 3) Combining information on flowpath water movement and flowpath nitrogen transformations to estimate of how land cover influences nitrogen delivery to larger streams and rivers. Water moving as overland flow, shallow subsurface flow and riparian groundwater flow will be measured in three instrumented watersheds in: 1) forest, 2) pasture and 3) forest that will be cleared for pasture. Concentrations of natural conservative solutes in flowpaths will be used to trace water sources and to distinguish different flowpaths that contribute to stream flow. In other experiments, conservative tracers will be added with ammonium or nitrate injected into flowpaths to examine their production and consumption. Nitrate l. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (0) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Integrante / Christopher Neill - Coordenador., Financiador(es): National Science Foundation - Auxílio financeiro.

• 2002 - 2005

  Carbon Dioxide Evasion from Fluvial Environments of Amazônia: A Major Sink for Terrestrially Fixed Carbon and Tracer of Ecosystem Processes, Descrição: The overall question we are addressing in this proposal is, "What role does the evasion (outgassing) of CO2 from the river system to the atmosphere play in the carbon cycle of moist tropical forests?" Recent evidence suggests that the Amazon may be a net sink of atmospheric CO2 of 1-9 Mg C ha-1 y-1 (depending on the technique used). We have made recent calculations that suggest that the evasion of CO2 from the river system of the central Amazon basin is on the order of 1.2 ± 0.3 Mg C ha-1 y-1. A flux of this magnitude suggests that the ecosystem processes involved in river corridors represent a significant pathway for the export of carbon fixed on land in the humid tropics at a globally-significant level. Our working hypothesis is that: CO2 evasion returns as much carbon to the atmosphere as is sequestered in upland forests on an interannual basis. Export of organic material from upland forests to fluvial environments is the primary source of carbon that is eventually respired in rivers and evaded as CO2. We propose to test our hypothesis by conducting fieldwork in characteristic sub-basins of the Amazon (to determine the spatial and temporal distributions of pCO2 and to use geochemical techniques to quantify the rates of transfer of water and bioactive organic matter) and to use a terrestrial source/river transport and reaction model to synthesize and extrapolate the site-specific CO2 evasion rate measurements to a basin-wide estimate of CO2 evasion rate. We propose eight specific tasks to do this work (find and characterize representative sampling environments, determine distributions of pCO2, assess gas exchange rates, evaluate the source strength of terrestrial and river margin organic matter and CO2, determine in situ respiration rates and substrates, characterize the isotopic and organic composition of dissolved organic and inorganic carbon, determine the seasonality of inundation and terrestrial runoff, and synthesize observations and modeling in com. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (3) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Alex Vladimir Krusche - Coordenador / Maria Victoria Ramos Ballester - Integrante / Reynaldo Victoria - Integrante / Jeffrey Richey - Integrante., Financiador(es): National Science Foundation - Cooperação.