Júpiter - Sistema de Graduação

Centro de Energia Nuclear na Agricultura
 
Centro de Energia Nuclear na Agricultura
 
Disciplina: CEN0408 - Ecologia Isotópica

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Tipo: Semestral

Objetivos
Capacitar os alunos a entender e aplicar a metodologia dos isótopos estáveis em estudos ecológicos, ambientais e de agroecossistemas

 
Docente(s) Responsável(eis)
Marcelo Zacharias Moreira
Plinio Barbosa de Camargo
 
Programa Resumido
Utilização de isótopos estáveis, como traçadores naturais do carbono, nitrogênio e da água nos seus respectivos ciclos biogeoquímicos, e suas interações com os estudos ecológicos, ambientais e de agroecossistemas.

As variações climáticas associadas às emissões de carbono e nitrogênio para atmosfera através da queima de combustíveis fósseis, queima de vegetação e uso de fertilizantes nitrogenados em grande escala, tem potencialmente contribuído para alterar o ciclo biogeoqímico natural destes elementos. As respostas dos ecossistemas terrestres e aquáticos a essas mudanças tem sido tema de intenso debate. Portanto, o programa resumido desta disciplina objetiva:

(1) Difundir o conhecimento da metodologia isotópica e suas aplicações de forma simplificada;
(2) Abordar isotopicamente e ecologicamente o ciclo do carbono, nitrogênio e da água em diversos compartimentos dos ecossistemas terrestres e aquáticos;
(3) Abordar isotopicamente como as possíveis adaptações e modificações dos ec
 
Programa
Conteúdo:

Tema 1 - A metodologia isotópica, fracionamento isotópico e nomenclatura.
Tema 2 - O ciclo global do carbono (C) (visão isotópica).
1. Os maiores reservatórios de carbono
2. Fluxo de carbono entre os reservatórios
3. O carbono perdido - the missing carbon
4. Tendências temporais no ciclo do carbono
5. Os isótopos estáveis e o ciclo do carbono
Tema 3 - O ciclo global do nitrogênio (N) (visão isotópica).
1. Os maiores reservatórios de nitrogênio
2. Fluxo de nitrogênio entre os reservatórios
3. Tendências temporais no ciclo do nitrogênio
4. Perturbações devido à atividade humana
Tema 4 - Ciclo da água (visão isotópica).
Tema 5 - Variação isotópica do carbono, nitrogênio, oxigênio e deutério na atmosfera e suas aplicações em estudos ecológicos, ambientais e de agroecossistemas.
Tema 6 - Variação isotópica do carbono, nitrogênio, oxigênio e deutério nas plantas e suas aplicações em estudos ecológicos, ambientais e de agroecossistemas.
Tema 7 - Variação isotópica do carbono, nitrogênio, oxigênio e deutério nos ambientes aquáticos e suas aplicações em estudos ecológicos, ambientais e de agroecossistemas.
Tema 8 - Variação isotópica do carbono, nitrogênio em solos e suas aplicações em estudos ecológicos, ambientais e de agroecossistemas.
Tema 9 - Variação isotópica do carbono, nitrogênio em cadeias tróficas e suas aplicações em estudos ecológicos, ambientais e de agroecossistemas.
Tema 10 - Aplicações práticas de isótopos estáveis em estudos de: nutrição animal, paleoecologia, qualidade de alimentos e bebidas.










 
Avaliação
 
      Método
      Provas condensadas a cada aula, elaboração de relatório e apresentação de projeto de pesquisa em seminário.
 
      Critério
      Média ponderada entre as provas, conjuntamente com nota pelo relatório e seminário.
 
      Norma de Recuperação
      Aulas de recuperação dos principais tópicos abordados e avaliação final na forma de prova e/ou elaboração de trabalho.
 
Bibliografia
1.Apostilas elaboradas em português e oferecidas pelos professores sobre os temas expostos no conteúdo.
2.Livro texto em inglês: J.R. Ehleringer, A. E. Hall, G.D. Farquhar. Stable Isotopes and Plant Carbon-Water Relations. Academic Press, San Diego, 1993, 555 pp.
3.Trabalhos científicos (ou parte deles) selecionados pelos professores e distribuídos à cada aula (exemplos):
Schlesinger, W.H. Biogeochemistry. An Analysis of Global Change. Academic Press, 1991, 443p. - Capítulo 11 - The Global Carbon Cycle, pg 308-321.
Schlesinger, W.H. Biogeochemistry. An Analysis of Global Change. Academic Press, 1991, 443p. - Capítulo 12 - The Global Nitrogen Cycle, pg 322-335.
Butcher, S.S; Charlson R.L.; Orians G.H. & Wolfe G.V.. Global Biogeochemical Cycles. Academic Press, 1992, 379 pp.
Walker, B. & W. Steffen. Global Change and Terrestrial Ecosystems. International Geosphere-Biosphere Programme Book Series 2. Cambridge University Press, 1996, 619p. - Capítulos 2, 7 e 18.
Walker, B. & W. Steffen. Global Change and Terrestrial Ecosystems. International Geosphere-Biosphere Programme Book Series 2. Cambridge University Press, 1996, 619p. - Capítulo 22 - Carbon and nitrogen interactions in the terrestrial biosphere: anthropogenic effects, pg 431-450.
Schimel, D.S. Terrestrial ecosystems and the carbon cycle. Global Change Biology 1: 77-91, 1995.
Houghton, R.A. Land-use change and the carbon cycle. Global Change Bioloy 1: 275-287, 1995.
Townsend, A.R., B.H. Brawsell, E.A. Holland, J.E. Penner. Spatial and Temporal Patterns in Terrestrial Carbon Storage Due to Deposition of Fossil Fuel Nitrogen. Ecological Applications 6: 806-814, 1996.
Fung I. et al. Carbon 13 exchanges between the atmosphere and biosphere. Global Biogeochemical Cycles 11: 507-533, 1997.
Joos F. and Bruno M.. Long-term variability of the terrestrial and oceanic carbon sinks and the budgets of the carbon isotopes 13C and 14C. Global Biogeochemical Cycles 12: 277-295, 1998.
Miranda A.C., Miranda H.S., Lloyd J., Grace J., Francey R.J., McIntyre J.A., Meier P., Riggan P., Lockwood R., Brass J.. Fluxes of carbon, water and energy over Brazilian cerrado: an analysis using eddy covariance and stable isotopes. Plant, Cell and Environment 20: 315-328, 1997
Martinelli LA et al. Stable carbon isotope ratio of tree leaves, boles, and fine litter in a tropical forest in Rondônia, Brazil. Oecologia 114: 170-179, 1998
Sparks J.P. and J.R. Ehleringer. Leaf carbon isotope discrimination and nitrogen content for riparian trees along elevational transects. Oecologia 109: 362-267, 1997.
Martinelli et al. Carbon-13 variation with depth in soils of Brazil and climate change during the Quaternary. Oecologia 106: 376-381, 1996
Gerry J.P. Bone Isotope Ratios and Their Bearing on Elite Privilege among the Classic Maya. Geoarchaeology 12: 41-69, 1997.

 

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