Carbon dioxide and methane emissions across tropical and subtropical inland water ecosystems in Brazil: meta-analysis of general patterns and potential drivers

• Autores: Murilo de Souza Ferreira, Walter K. Dodds, Davi Gasparini Fernandes Cunha
• Localización: Limnetica, ISSN 0213-8409, Vol. 43, Nº. 2, 2024, págs. 253-271
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Emissões de dióxido de carbono e metano por ecossistemas aquáticos brasileiros de águas interiores: meta-análise de padrões gerais e fatores intervenientes
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• Resumen
  • English

    Investigations on CO2 and CH4 emissions from aquatic systems have increased in the last decades, but most studies focus on high-latitude water bodies, with limited information available for tropical and subtropical zones. Here, we compiled CO2 and CH4 emissions by lentic, lotic, and other types of aquatic ecosystems (e.g., floodplains, estuaries, and mangroves) in different biomes in Brazil. We used a literature search of papers published in the last ~ 30 years to analyze reported emission rates, if they were from the diffusive (DF) and/or ebullitive (EB) pathways, and the most used methods. Most studies were carried out in two biomes (Amazon and Atlantic rainforest). The highest emissions were reported in lentic ecosystems (from 0.05 to 4568 mmol CO2 m-2 day-1, and from 0.19 to 348 mmol CH4 m-2 day-1). The DF pathway was more frequently analyzed, and the floating chamber was the most used measurement method. Our analyses indicated the EB pathway can be significant, especially for CH4 in shallow waters. There were many missing data for either DF or EB so we used studies that measured both and system depth to estimate the missing values and then used total emissions (DF+EB) to run predictive models. For the CO2 emissions, pH, water depth, dissolved oxygen, and water temperature were important predictors, whereas the potential drivers for the CH4 emissions were electrical conductivity and the CO2 emissions. More data are necessary to more clearly characterize the drivers of the emissions of such gases, further understand the dynamics of their emissions, as well as refine emission inventories on both regional and global scales in tropical regions.

  • português

    Estudos sobre as emissoes de CO2 e CH4 por ecossistemas aquáticos aumentaram nas últimas décadas, mas a maioria dos estudos enfatizou carpos de água de elevadas latitudes, com informmaçoes ainda limitadas disponíveis para zonas tropicais e subtropicais. Neste estudo, compilamos emissoes de CO2 e CH4 por ambientes lénticos, lóticos e outros tipos de ecossistemas aquáticos (e.g., áreas alagadas, estuários e manguezais) em diferentes biomas no Brasil. Utilizamos uma busca bibliográfica de artigas publicados nos últimos 30 anos para analisar as taxas de emissiio reportadas, se e las foram provenientes das vias difusiva (DF) e/ou ebulitiva (EB), além dos métodos mais comumente utilizados para sua estimativa. A maioria dos estudos foi desenvolvida em dais biomas (Amazonia e Mata Atlántica). As maiores emissoes foram reportadas em ambientes lénticos (de 0.05 a 4568 mmol CO2 m-2 dia-1, e de 0.19 a 348 mmol CH4 m-2 dia-1). A via DF foi maisfrequentemente analisada e a cámara fiutuante foi o método de estimativa mais comumente empregado. Nossas análises indicaram que a via EB pode ser significativa, especialmente para o CH4 e ambientes mais rasos. Havia muitos dados faltantes ou para DF ou para EB, entao utilizamos os estudos que mediram ambas as vias, além da profandidade do ambiente, para estimar os valores faltantes e entao utilizar as emissoes totais (DF+EB) para executar modelos preditivos. Para as emissoes de CO2, pH, profundidade da coluna de água, oxigénio dissolvido e temperatura da água foram preditores importantes, enguanto os preditores potenciais para as emissoes de CH4foram a condutividade elétrica e as próprias emissoes de CO2. Mais dados siio necessários para caracterizar mais claramente os /atores intervenientes nas emissoes de tais gases, compreender melhor a dinámica das emissoes, assim como refinar os inventários de emissoes em escalas regionais e globais em regioes tropicais.