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As áreas de terras baixas do Rio Grande do Sul (RS) abrangem cerca de 4 milhões de hectares aptos à agricultura, e apresentam grande importância econômica e social. Os sistemas de produção ali presentes, representados predominantemente pelo binômio arroz irrigado/pecuária extensiva (1,1 milhão de ha) respondem por cerca de 70% da produção nacional de arroz e por fração significativa da produção de bovinos e ovinos. Apesar de a cultura do arroz irrigado ter experimentado níveis crescentes de produtividade nas últimas décadas, a sustentabilidade dos sistemas produtivos desenvolvidos em terras baixas ainda se encontra comprometida. A recente introdução da soja em rotação ao arroz trouxe ganhos ao setor produtivo, porém, a maior parte das áreas ainda apresenta fragilidades, seja quanto à eficiência global do uso da terra, ou por fatores técnicos, econômicos e/ou ambientais. Sob este último aspecto, as terras baixas do RS são alvo de crescente preocupação; esse complexo agroecossistema tem sua principal atividade produtiva, a agropecuária, fortemente associada à emissão de gases de efeito estufa (GEE), contribuindo para o aquecimento global e as mudanças climáticas. Reconhecendo a importância das terras baixas do RS para a economia e segurança alimentar nacional, a relevância de seus serviços ecossistêmicos e em sintonia com os compromissos de redução de emissões. Dessa forma se apresenta a importância de estudos que avaliem as emissões dos gases de efeito estufa em áreas de lavouras de arroz irrigado bem como em áreas de bioma pampa utilizado para fins de pecuárias extensiva.

A comparação da dinâmica de emissão dos gases de efeito estufa metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2), proporcionada pelos métodos micrometeorológico (Eddy Covariance) e da câmara estática manual, em lavoura de arroz irrigado e em área de campo nativo sob pecuária extensiva, visando estimar o grau de incerteza das medidas feitas pelo método da câmara estática manual. Para tanto, comparar-se-ão os valores de fluxos de CH4 e de CO2 medidos em áreas experimentais, utilizando câmaras estáticas manuais e torres de Eddy Covariance nos exatos momentos de medida. Na sequência, serão aplicados métodos de análise de variância para verificar a ocorrência de diferenças estatísticas significativas entre os valores de emissões de GEE obtidos pelas duas técnicas. Complementarmente, será avaliada a influência de variáveis meteorológicas (temperatura e umidade do ar, irradiância solar global, radiação fotossinteticamente ativa, saldo de radiação, velocidade e direção do vento, temperatura e umidade do solo) sobre as estimativas de emissões de GEE proporcionadas pelas duas técnicas, aplicando-se modelos de regressão e técnicas de análise multivariada. Caso seja encontrada alguma variável meteorológica que explique a variância na diferença entre as estimativas de emissões das duas técnicas, poderá ser determinado um modelo de correção das medidas de GEE das câmaras estáticas manuais, a fim de estimar de forma mais precisa as emissões de GEE ao longo do dia, da semana e, consequentemente, as emissões sazonais. Adicionalmente, será estimada a incerteza de medições de emissões de GEE associada ao método da câmara estática manual. As avaliações e análises estatísticas previstas no Objeto deste Plano de Trabalho serão realizadas utilizando dados experimentais coletados/obtidos por pelo menos dois anos, junto a áreas de produção de arroz irrigado e de campo sob produção pecuária extensiva estabelecidas para esse fim.
A modelagem dos processos de transferência no sistema solo-planta-atmosfera e em área de campo sob pecuária extensiva será obtida aplicando-se o modelo Daycent. Os sub-modelos principais do modelo DAYCENT incluem dados de umidade e temperatura do solo por camadas, produção de biomassa e alocação de produção primária líquida de plantas, decomposição da liteira e da matéria orgânica do solo, mineralização de nutrientes, emissões pela nitrificação e desnitrificação e oxidação de CH4 em solos não saturados. A calibração do modelo será efetuada com base em dados de alocação do carbono assimilado pela fotossíntese na biomassa, potencial máximo de crescimento da parte aérea, partição de nitrogênio na planta, absorção de nutrientes do solo, efeitos da temperatura no crescimento vegetativo, potencial de fixação biológica de nitrogênio e dinâmica de senescência de folhas e raízes obtidos em experimentos. Após a calibração do crescimento da vegetação presente nas áreas de campo, os fluxos medidos de CH4 e de CO2 serão utilizados para a calibração e validação dos modelos.
Este projeto, através da integração de dados de modelagem baseados em processos e medições de campo, permitirá o delineamento de estratégias de mitigação regional de emissões de GEE em áreas de produção de arroz irrigado e de campo sob pecuária extensiva em terras baixas.

Estabelecimento de Metodologia relativa à parametrização de modelos para a estimativa de emissões de GEE associadas ao cultivo de arroz irrigado e à atividade pecuária extensiva no ambiente de terras baixas do Sul do Brasil e de prática/processo agropecuário relativo ao manejo de sistema de produção para áreas de terras baixas sob atividade pecuária extensiva e sob cultivo de arroz irrigado por inundação do solo.