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Tipo: Dissertação
Título: Global carbon emissions from urban lakes
Título(s) alternativo(s): Emissão global de carbono por lagos urbanos
Autor(es): Costa, Jonas Nasário da
Primeiro Orientador: Barros, Nathan Oliveira
Membro da banca: Oliveira Júnior, Ernandes Sobreira
Membro da banca: Almeida, Rafael Marques
Resumo: Os lagos são emissores significativos de carbono na atmosfera, apesar de representarem uma pequena porção da cobertura terrestre continental. No entanto, o impacto dos lagos urbanos nas emissões globais de carbono precisa ser melhor compreendido devido ao aumento da população humana e ao constante aquecimento da superfície da Terra. Nosso objetivo foi determinar a contribuição global dos lagos urbanos para as emissões de carbono e identificar os fatores que controlam essas emissões. Estimamos a área de lagos urbanos globalmente usando GIS, enquanto as emissões de CO2 e CH4 foram encontradas a partir da revisão da literatura. Constatamos que os lagos urbanos ocupam cerca de 17.458 km² e emitem anualmente 72,5 Tg CO2 equivalente, o que é cinco vezes maior que as emissões dos reservatórios globais, proporcionalmente à área que ocupam. Essas emissões equivalem a 2,8x109 carros percorrendo 96.000 km, ou o dobro da Rodovia Pan-Americana, que é a maior rodovia do mundo. Lagos urbanos foram principalmente fontes de carbono para a atmosfera (82%), porém uma pequena parte foi absorvida (18%). O aumento global anual na cobertura de lagos urbanos é de aproximadamente 102,5 km², aumentando as emissões equivalentes de 0,71 Tg de CO2 anualmente. As emissões de GEE foram impulsionadas positivamente pela temperatura e um conjunto de outras variáveis. A eutrofização apresentou um impacto desproporcionalmente maior nas emissões, sendo 900 vezes maior em lagos eutróficos do que em lagos não eutróficos. As emissões de carbono correlacionaram-se positivamente com TP e COT e aumentaram latitudinalmente em direção ao equador, com valores maiores na zona tropical (36,2 ± 62,1g CO2 eq m-² d-1) e menores na zona continental (2,62 ± 2,0 g CO2 eq m-² d-1). A superfície do sistema e as emissões de carbono tiveram uma relação quadrática, aumentando até certo tamanho (>0,1 a 1 km²) a partir do qual o valor tendeu a diminuir, provavelmente devido a um efeito de diluição dos componentes que promovem a produção e emissão de GEE em os sistemas. De acordo com a análise PLS, a densidade populacional humana, a densidade rodoviária e o produto interno bruto explicaram variações nas emissões de CH4. Assumimos que as emissões de carbono dos lagos urbanos são antropogênicas, e espera-se que sua produção aumente devido à ampliação das áreas de lagos urbanos, efeito de eutrofização e aquecimento da superfície da Terra. Nossas descobertas fornecem fortes evidências para tomadores de decisão e governos implementarem iniciativas voltadas para a qualidade da água e medidas de deseutrofização para proteger o clima global de tais impactos antropogênicos. Ao fazer isso, podemos diminuir as emissões de carbono dos lagos urbanos e ainda nos beneficiar dos serviços que eles fornecem.
Abstract: Lakes are significant emitters of carbon into the atmosphere despite representing a small portion of continental land cover. However, the impact of urban lakes on global carbon emissions needs to be better understood due to increasing human population and the constant warming of the earth's surface. Our objective was to determine the global contribution of urban lakes to carbon emissions and identify the factors controlling these emissions. We estimated the area of urban lakes globally using GIS while CO2 and CH4 emissions were found from literature review . We found that urban lakes covered about 17,458 km² and emits 72.5 Tg CO2 equivalent annually, which is five times higher than the emissions from global reservoirs, in proportion to the land cover area occupied by them. This emission is equivalent to 2.8x109 cars traveling 96,000 km, or twice the Pan-American Highway, which is the longest highway in the world. Urban lakes were mainly carbon sources to the atmosphere (82%), however, a small part was absorbed (18%). The annual global increase in urban lake land cover is approximately 102.5 km², increasing 0.71 Tg CO2 equivalent emissions annually. The GHG emissions were positively driven by temperature and a set of other variables. Eutrophication showed a disproportionately higher impact on emissions, being 900 times higher in eutrophic lakes than in non-eutrophic ones. Carbon emissions was positively correlated with TP and TOC and increased latitudinally towards the equator, with higher values in the tropical zone (36.2 ± 62.1g CO2 eq m-² d-1 ) and lower values in the continental zone (2.62 ± 2.0 g CO2 eq m- ² d1 ). The surface area of the system and carbon emissions had a quadratic relationship, increasing to a certain size (>0.1 to 1 km²) from which the value tended to decrease, probably due to a dilution effect of the components that promote GHG production and emission in the systems. According to PLS analysis, human population density, road density, and gross domestic product explained CH4 emissions variations. We assume that urban lakes' carbon emissions are anthropogenic, and their output is expected to increase due to the enlarging of urban lake areas, eutrophication effect and warming of the Earth's surface. Our findings provide strong evidence for decision makers and governments to implement initiatives toward water quality and de-eutrophication measures to protect the global climate from such anthropogenic impacts. By doing so, we can both decrease carbon emissions from urban lakes and still benefit from the services they provide.
Palavras-chave: Urban water
Eutrophication
Carbon emission
Temperature
Global climate change
Água urbana
Eutrofização
Emissão de carbono
Temperatura
Alterações climáticas globais
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: eng
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Sigla da Instituição: UFJF
Departamento: ICB – Instituto de Ciências Biológicas
Programa: Programa de Pós Graduação em Biodiversidade e Conservação da Natureza
Tipo de Acesso: Acesso Embargado
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Licenças Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15487
Data do documento: 28-Fev-2023
Aparece nas coleções:Mestrado em Biodiversidade e Conservação da Natureza (Dissertações)



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