Mapping soil organic carbon storage in deep soil horizons of Amazonian Podzols

The Podzols of the world are divided into intra-zonal and zonal according to then location. Zonal Podzols are typical for boreal and taiga zone associated to climate conditions. Intra-zonal podzols are not necessarily limited by climate and are typical for mineral poor substrates. The Intra-zonal Podzols of the Brazilian Amazon cover important surfaces of the upper Amazon basin. Their formation is attributed to perched groundwater associated to organic matter and metals accumulations in reducing/acidic environments. Podzols have a great capacity of storing important amounts of soil organic carbon in deep thick spodic horizons (Bh), in soil depths ranging from 1.5 to 5m. Previous research concerning the soil carbon stock in Amazon soils have not taken into account the deep carbon stock (below 1 m soil depth) of Podzols. Given this, the main goal of this research was to quantify and to map the soil organic carbon stock in the region of Rio Negro basin, considering the carbon stored in the first soil meter as well as the carbon stored in deep soil horizons up to 3m. The amount of soil organic carbon stored in soils of Rio Negro basin was evaluated in different map scales, from local surveys, to the scale of the basin. High spatial and spectral resolution remote sensing images were necessary in order to map the soil types of the studied areas and to estimate the soil carbon stock in local and regional scale. Therefore, a multi-sensor analysis was applied with the aim of generating a series of biophysical attributes that can be indirectly related to lateral variation of soil types. The soil organic carbon stock was also estimated for the area of the Brazilian portion of the Rio Negro basin, based on geostatistical analysis (multiple regression kriging), remote sensing images and legacy data. We observed that Podzols store an average carbon stock of 18 kg C m-2 on the first soil meter. Similar amount was observed in adjacent soils (mainly Ferralsols and Acrisols) with an average carbon stock of 15 kg C m-2. However if we take into account a 3 m soil depth, the amount of carbon stored in Podzols is significantly higher with values ranging from 55 kg C m-2 to 82 kg C m-2, which is higher than the one stored in adjacent soils (18 kg C m-2 to 25 kg C m-2). Given this, the amount of carbon stored in deep soil horizons of Podzols should be considered as an important carbon reservoir, face a scenario of global climate change

Os Espodossolos podem ser divididos em zonais e intrazonais de acordo com área onde ocorrem. Os Espodossolos zonais são típicos de áreas boreais e taiga, delimitados por condições climáticas. Já os intrazonais não são condicionados pelo clima. Os Espodossolo intrazonais brasileiros ocupam uma grande extensão da alta bacia amazônica, tendo sua formação atribuída à ocorrência de lençóis freáticos suspensos associados à acumulação de complexos organometálicos em ambientes ácidos redutores. Esses solos tem a capacidade de estocar grandes quantidades de carbono orgânico em horizontes espódicos profundos (Bh), em profundidades que podem variar de 1,5m a 5m. Pesquisas atuais relacionadas ao estoque de carbono em solos amazônicos, não levam em consideração os estoques encontrados no horizonte Bh (abaixo de 1m de profundidade). Sendo assim, o principal objetivo da presente pesquisa foi quantificar e mapear o estoque de carbono nos solos da bacia do Rio Negro, tendo-se em vista aquele estocado no primeiro metro de solo, bem como o carbono armazenado em até 3m de profundidade. A quantidade de carbono orgânico estocado nos solos da bacia do Rio Negro foi estimada em diferentes escalas de mapeamento, desde mapas locais até a escala da bacia do Rio Negro. Imagens de sensoriamento remoto de alta resolução espacial e espectral foram essenciais para viabilizar o mapeamento dos solos nas áreas estudadas e permitir a estimativa do estoque de carbono. Uma análise multisensor foi adotada buscando-se gerar informações biofísicas indiretamente associadas à variação lateral dos tipos de solo. Após o mapeamento do estoque de carbono em escala regional, partiu-se para a estimativa na escala da bacia do Rio Negro, com base em análise geoestatística (krigagem por regressão linear), imagens de sensoriamento remoto e base de dados de domínio público. Após o mapeamento do estoque de carbono na escala da bacia, constatou-se que os Espodossolos têm um estoque médio de 18 kg C m-2, para 1m de profundidade, valor similar ao observado em solos adjacentes (Latossolos e Argissolos) os quais tem um estoque de 15 kg C m-2. Quando são considerados os estoques profundos, até 3m, a quantidade de carbono dos Espodossolos é superior com valores variando de 55 kg C m-2 a 82 kg C m-2. Estoque relativamente maior que aquele observado em solos adjacentes para esta profundidade (18 kg C m-2 a 25 kg C m-2). Portanto, o estoque de carbono profundo dos Espodossolos, não deve ser negligenciado levando-se em conta cenários futuros de mudanças climáticas