The Brazilian Pampa biome has natural pastures that have been used for centuries for cattle grazing. This is considered a sustainable system because it combines the conservation of natural vegetation and high-quality meat production, protecting the biome from commercial agriculture’s advances. However, whether it is a source or a sink of carbon dioxide (CO₂) has yet to be evaluated. Hence, this study aimed to quantify the net ecosystem exchange (NEE) of the CO₂ of a natural pasture of the Pampa biome used for livestock production. The experimental area is located in a subtropical region of southern Brazil, where eddy covariance (EC) measurements were conducted from 2015 to 2021 in a rotational cattle grazing system. The seven months of the warm season (September to March) were characterized as CO₂ absorbers, while the five months of the cold season (April to August) were CO₂ emitters. Throughout the six years and with complete data, the ecosystem was an absorber of atmospheric CO₂, with an average value of −207.6 g C m⁻² year⁻¹. However, the significant interannual variability in NEE was observed, with cumulative values ranging from −82.0 to −385.3 g C m⁻² year⁻¹. The results suggest the coupling of climatic conditions to pasture management can be the factor that modulated the NEE interannual variability. The cattle raising system on the natural pastures of the Pampa absorbs CO₂, which is further evidence of its sustainability and need for conservation.

Energy and water exchange between the surface and the atmosphere are important drivers to Earth’s climate from local to global scale. In this study, the energy dynamic and the biophysical mechanisms that control the energy partitioning over a natural grassland pasture over the Brazilian Pampa biome are investigated using two micrometeorological sites located 300 km apart, in Southern Brazil. The latent heat flux, LE, was the main component of the energy balance in both autumn-winter (AW) and spring-summer (SS) periods. Annually, approximately 60% of the available energy is used for evapotranspiration (ET). However, the Bowen ratio presents seasonal variability greater in AW than SS. Global radiation, Rg, is the atmospheric variable controlling LE and sensible heat flux, H. Hysteresis curves in the daily cycle were observed for ET and surface conductance, Cs, regarding the environmental variables, net radiation, vapor pressure deficit, and air temperature. Among the variables analyzed in the Pampa biome, surface conductance and evapotranspiration respond more strongly to the vapor pressure deficit. The hysteresis cycles formed by ET and conductance show a substantial biophysical control in the ET process. The results obtained here allowed a comprehension of the biophysical mechanisms involved in the energy partition process in natural grassland. Therefore, this study can be used as a base for research on land-use changes in this unique ecosystem of the Pampa biome.

A relação entre produção de alimentos e a preservação do meio ambiente tem se tornado um tema de debate internacional, principalmente relacionado a emissões de gases do efeito estufa. Desta forma, torna-se cada vez mais importante conhecer potenciais fontes e sumidouros destes gases, avaliando principalmente o balanço de Carbono em área de agricultura e pecuária. No Rio Grande do Sul a atividade agropecuária é extremamente importante, cultural e economicamente, ocupando grande parte do estado, principalmente dentro do bioma Pampa, este que conta com grandes áreas de pastagens naturais aptas a servirem de forragem para os animais. Neste trabalho, quantificamos as trocas de CO2 através da metodologia Eddy Covariance em dois sítios experimentais de pastagem nativa do bioma Pampa utilizados para criação de gado, no sistema rotativo, que visa manter a diversidade da pastagem nativa. Com dados de um ano, mostramos que ambos os sítios foram sumidouros de CO2, variando de -82,4 g C m-2 a-1 a -282,3 g C m-2 a-1, devido às diferenças nas condições ambientais e composição da vegetação. Assim, a criação de gado em pastagem natural do bioma pampa pode contribuir para compensar as emissões de gases do efeito estufa em outros setores da agropecuária.

Devido a necessidade de reduzir as emissões de gases do efeito estufa em sistemas agropecuários, estudos estão sendo realizados nos campos do bioma Pampa afim de conhecer a dinâmica das trocas de carbono para propor formas de mitigação. Neste estudo, calibramos um modelo para a estimativa da troca líquida de CO2 (NEE) nos campos nativos do bioma pampa utilizados para pecuária, com base nas equações clássicas de respiração do ecossistema e assimilação de carbono pela fotossíntese. Para tanto, serão utilizados dados de NEE obtidos através da técnica Eddy Covariance (EC) num campo nativo no sítio de Santa Maria nos anos de 2015 e 2016 para obter os parâmetros utilizados no modelo. Os parâmetros foram obtidos para cada estação do ano e o modelo foi avaliado para os anos de 2019 e 2020 tanto para o sítio de Santa Maria, quanto para o sítio de Aceguá, distante cerca de 300km de Santa Maria. Os resultados mostraram que o modelo foi capaz de estimar o NEE para o sítio de Santa Maria com média de R² = 0,80 e RMSE 0,08 g C m-2 30 min-1, e para o sítio de Aceguá com R² = 0,75 e RMSE 0,10 g C m-2 30 min-1. No entanto, o modelo teve maior R² e maior RMSE nos períodos de verão e primavera e menor no inverno e outono em ambos os sítios. Este modelo pode ser usado para estimativas do NEE CO2 nos campos nativos do bioma Pampa como base para previsão de absorção/emissão de CO2 nas diferentes estações do ano.

Os eventos de calor extremo tem sido reportados com mais frequência nos últimos anos. Entretanto, poucos estudos abordam os efeitos destes eventos sobre os fluxos turbulentos na camada limite atmosférica. Este estudo tem como objetivo investigar o comportamento anômalo nos fluxos de calor sensível e latente e sua relação com eventos de calor extremo em uma lavoura de trigo no município de Carazinho – RS, no período de inverno. A análise mostrou uma relação entre a intensa advecção de ar quente do quadrante norte com o aumento do fluxo de calor latente e a valores negativos do fluxo de calor sensível durante vários dias consecutivos. Portanto, o evento de calor extremo modifica de forma significativa o padrão esperado para o comportamento dos fluxos superficiais.

Diante do preocupante cenário de aumento das emissões de gases de efeito estufa (GEE) relacionado ao aumento da temperatura da Terra, a Conferência do Clima das Nações Unidas (COP’s) vem discutindo diversas formas dos países reduzirem as emissões destes gases. No Brasil, a mudança do uso da terra, principalmente devido ao desmatamento, e o setor de agropecuária são apontados como as principais fontes de gases, principalmente CO2 e CH4. No entanto, estudos têm mostrado que a produção de pecuária realizadas em campos naturais do bioma Pampa, quando realizada de forma sustentável, pode ser um importante sumidouro de carbono. Neste trabalho, diferentes tipos de manejos das pastagens nativas no bioma Pampa foram avaliados em relação as trocas de CO2 entre a superfície e a atmosfera: manejo contínuo conservativo e manejo rotativo. Para tanto, foi utilizado um ano de dados obtidos por torre de fluxo em uma fazenda comercial em Aceguá – RS. A metodologia de Eddy Covariance (EC) foi utilizada para estimar a troca líquida de CO2 entre o ecossistema e a atmosfera (NEE). Ambos os manejos apresentaram uma sazonalidade no NEE muito similar, sendo que nos meses de primavera e verão as pastagens foram absorvedoras de CO2, enquanto nos meses de outono e inverno foram fontes. No acumulado anual, ambos os manejos atuaram como sumidouros de CO2 da atmosfera, sendo que no manejo rotativo o total absorvido foi de -82,4 ± 20,4 g C m-2 a-1 e no contínuo conservativo foi de -156,8 ± 17,22 g C m-2 a-1. Portanto, a criação de gado em pastagem natural do bioma Pampa pode contribuir na mitigação GEE.