Chemical analysis of rainfall and throughfall in the Tapajós National Forest, Belterra, Pará, Brazil

English. The Tapajós National Forest (FLONA Tapajós) has 600,000 hectares of protected forest, and is situated 50 km south of the city of Santarém, Pará, Brazil, a port city of 250,000 inhabitants that is located at the confluence of the Tapajós and Amazon Rivers. There is a lot of farmland in the region, which offers many opportunities to study changes in land use. Selective wood harvesting is one type of land use that is particularly important to the economy of Santarém. Wet and dry deposition of organic material can be an important source of nutrients for plants, and this is especially true when the soil is poor, which is the case in Santarém-Belterra plateau region, the study area of this research. In this region, the natural atmospheric deposition of nutrients is often enhanced by the burning of biomass, which releases a large part of the above-ground biomass nutrients into the atmosphere. The objectives of this study were: 1 - estimate the total wet deposition via direct precipitation and through the canopy, including dry deposition; 2 - verify potential sources of nutrients found in the total wet deposition and dry deposition; and 3 - investigate the effects of coverage vegetation on nutrient content in precipitation and throughfall. The study was conducted in FLONA Tapajós at km 67 of Santarém- Cuiabá Highway, south of the city of Santarém. The study area consisted of a portion of 100 x 100 m transects divided into 10 x 10 m plots. The area was located next to a meteorological tower 65 m tall that measures various climate parameters such as rainfall, wind speed and direction, solar radiation, temperature and humidity, among others. Direct precipitation (PD) and internal precipitation (IP) collectors consisted of 2 L polyethylene bottles with a 115 mm diameter funnel. Samples were collected weekly from April 2003 to March 2006. The volume of the sample was measured individually for each collector (25 traps for internal precipitation and 4 for direct precipitation). The conclusions that can be drawn from this study are: 1 - the dry season has the highest variation in ion flux; 2 - seasonality has a strong influence on the concentration of basic cations; 3 - dry deposition is one of the most important ways that nutrients are acquired in FLONA Tapajos; 4 - there is a significant inflow of nutrients Cl and Na due to intensive grain farming nearby; 5 - dry deposition is the most important process for the enrichment of water that reaches the forest floor; 6 - principal component analysis facilitates the interpretation and characterization of rainwater and in this study shows the influence of anthropogenic sources such as agriculture, biomass burning, and dust.

Portuguese. A Floresta Nacional do Tapajós (FLONA Tapajós) possui 600 mil hectares de floresta protegida, e está situada a 50 km ao sul da cidade de Santarém, Pará, Brasil, uma cidade portuária de 250 mil habitantes, localizada na confluência dos rios Tapajós e Amazonas. Há abundância de terras agrícolas na região, que oferecem muitas oportunidades para estudar mudanças no uso da terra, e um tipo de uso da terra, a colheita seletiva de madeira, é particularmente importante para a economia de Santarém. A deposição úmida e seca pode ser uma importante fonte de nutrientes para as plantas, e isto é especialmente verdade quando os solos são pobres, o que é o caso na região do planalto Santarém-Belterra, a área de estudo da presente investigação. Nesta região, a deposição de nutrientes atmosférico natural é reforçada pela frequente queima de biomassa que libera uma grande parte dos nutrientes da biomassa acima do solo para a atmosfera. Os objetivos deste estudo foram: 1) Estimar a deposição úmida total via precipitação direta e através da copa, incluindo a deposição seca; 2) Verificar potenciais fontes de nutrientes encontrados na deposição úmida total e deposição seca; e, 3) Verificar possíveis efeitos da cobertura vegetal no teor de nutrientes na precipitação e precipitação interna. Este estudo foi realizado na FLONA Tapajós no km 67 da rodovia Santarém - Cuiabá, ao sul da cidade de Santarém. A área de estudo consistiu de uma parcela de 100 x 100 m dividida em transectos de 10 x 10 m que foi localizada próximo de uma torre meteorológica de 65 m que com medidas de vários parâmetros climáticos, como precipitação, velocidade e direção do vento, radiação solar incidente e temperatura e umidade do ar, entre outros. Coletores de precipitação direta (PD) e de precipitação interna (PI) consistiram de frascos de 2 L de polietileno com um funil de diâmetro de 115 mm. As amostras foram coletadas semanalmente durante abril de 2003 a março de 2006. O volume da amostra foi medido individualmente para cada coletor (25 coletores para a precipitação interna e 4 para a precipitação direta). As conclusões que podem ser tiradas a partir deste estudo são: 1) A estação seca apresenta a maior variação no fluxo de íons; 2) A sazonalidade exerce uma forte influência sobre a concentração de cátions básicos; 3) A deposição seca é um das mais importantes caminhos para a entrada de nutrientes na FLONA Tapajós; 4) Há uma entrada significativa de macronutrientes, Cl e Na da agricultura de grãos intensivo nas proximidades; 5) Deposição seca é o processo mais importante para o enriquecimento de água que atinge o chão da floresta; 6) A análise de componentes principais facilita a interpretação e caracterização de águas pluviais e, neste estudo, mostra a influência de fontes antropogênicas como a agricultura, queima de biomassa, e poeira.