Diurnal sampling reveals significant variation in CO2 emission from a tropical productive lake / Amostragem diurna demonstra variação significativa na emissão de CO2 em um lago tropical produtivo

ABSTRACT

It is well accepted in the literature that lakes are generally net heterotrophic and supersaturated with CO2 because they receive allochthonous carbon inputs. However, autotrophy and CO2 undersaturation may happen for at least part of the time, especially in productive lakes. Since diurnal scale is particularly important to tropical lakes dynamics, we evaluated diurnal changes in pCO2 and CO2 flux across the air-water interface in a tropical productive lake in southeastern Brazil (Lake Carioca) over two consecutive days. Both pCO2 and CO2 flux were significantly different between day (900 to 1700) and night (2100 to 500) confirming the importance of this scale for CO2 dynamics in tropical lakes. Net heterotrophy and CO2 outgassing from the lake were registered only at night, while significant CO2 emission did not happen during the day. Dissolved oxygen concentration and temperature trends over the diurnal cycle indicated the dependence of CO2 dynamics on lake metabolism (respiration and photosynthesis). This study indicates the importance of considering the diurnal scale when examining CO2 emissions from tropical lakes.

RESUMO

É amplamente aceito na literatura que lagos são em geral heterotróficos e supersaturados com CO2 já que recebem carbono alóctone. Porém, autotrofia e insaturação de CO2 podem ocorrer em pelo menos parte do tempo, especialmente em lagos produtivos. Como a escala diurna é particularmente importante para a dinâmica de lagos tropicais, variações diurnas na pCO2 e no fluxo de CO2 através da interface ar-água foram avaliadas num lago tropical produtivo do sudeste do Brasil (Lagoa Carioca) durante dois dias consecutivos. Tanto a pCO2 quanto o fluxo de CO2 foram significativamente diferentes entre o dia (900 às 1700) e a noite (2100 às 500), confirmando a influência desta escala na dinâmica do CO2 na Lagoa Carioca. Foram registradas heterotrofia e emissão de CO2 pela lagoa apenas durante a noite, enquanto durante o dia não houve emissão significativa. Variações na concentração de oxigênio dissolvido e na temperatura ao longo do dia indicaram a dependência da dinâmica do CO2 no metabolismo (respiração e fotossíntese) deste lago. Este estudo indica a importância de se considerar a escala diurna na avaliação da emissão de CO2 por lagos tropicais.