Diversos estudos hidrobiogeoquímicos têm sido realizados na Amazônia oriental para contribuir no entendimento sobre como as mudanças em ecossistemas florestais e agroecossistemas afetam a provisão de serviços ecossistêmicos. Os seus resultados demonstram que as boas práticas agrícolas e a presença da vegetação secundária favorecidas pelo manejo agrícola na agricultura familiar são fatores importantes para a ciclagem hidrobiogeoquímica, a conservação do ecossistema aquático, a conservação dos solos e a mitigação das emissões de gases traço oriundos da queima de biomassa em pequenas bacias amazônicas. Neste contexto dois desafios se apresentam para a gestão dos serviços hídricos. Primeiramente observa-se que a baixa densidade populacional e o relevo relativamente plano resultam que uma massa crítica de beneficiários a jusante de tais serviços - um prerequisito para a intervenção pública - torna-se de mais difícil sua identificação do que em áreas montanhosas mais densamente povoadas. Em segundo lugar, os provedores de serviços hídricos (produtores rurais) sejam em certa medida também beneficiários, os conflitos de terra e a heterogenidade cultural entre eles inibe uma ação coletiva local para salvaguardar a qualidade da água. A inclusão de agricultores familiares em arranjos para pagamento por carbono que compensem a manutenção da vegetação ripária parece ser uma solução financeira efetiva para assegurar os serviços hídricos como benefícios adicionais na mitigação das mudanças climáticas com base na conservação de florestas.

Several hydrobiogeochemical research activities have been conducted in the Eastern Amazon, contributing to the understanding of how changes in forests and agro-ecosystems affect the provision of services to ecosystems. The findings have demonstrated that good agricultural practices and the presence of natural secondary vegetation favored by the management of small family farms are important factors for hydrobiogeochemical cycling, aquatic ecosystem conservation, soil conservation, and mitigation of trace gases emissions from biomass burning in Amazonian small catchments. Two challenges for watershed service management arise in this context. First, low population densities and the relatively flat landscape mean that a critical mass of downstream beneficiaries of such services - a prerequisite for public intervention is more difficult to identify than in more densely populated mountainous areas. Second, although watershed service providers (farmers) are also to a considerable extent service beneficiaries, conflicts over land and cultural heterogeneities among settlers inhibit local collective action to safeguard the quality of stream water. Including small landholders in carbon payment schemes that compensate for the maintenance of riverbank vegetation would appear to be a cost-effective means to secure watershed services as additional benefits of forest-based mitigation of climate change.

Na bacia dos igarapés Timboteua e Buiuna, no Estado do Pará, avaliou-se a influência das mudanças de uso da terra e do manejo do solo sobre as taxas de escoamento superficial. Foram estabelecidas 18 parcelas experimentais (1 m²) sendo três em cada um dos seis agroecossistemas avaliados, a saber: i) Capoeira de 20 anos (CP); ii) Sistema agroflorestal / derruba-e-queima (SQ); iii) Sistema agroflorestal / corte-e-trituração (ST); iv) Cultivo de mandioca / corte-e-trituração - Roça (RT); v) Cultivo de mandioca / derruba-e-queima - Roça (RQ); vi) Pastagem / derruba-e-queima (PQ). Adicionalmente foram instalados, na mesma localidade, dois pluviômetros e três coletores de água de chuva (CH) para monitoramento da precipitação. Em 26 datas ao longo da estação chuvosa de 2010, foram coletadas 234 amostras, obtendo-se alta correlação entre volumes precipitado e escoado. O agroecossistema de Pastagem (PQ) degradada apresentou o maior valor de 54,53% do total de escoamento superficial medido nesta pesquisa, e o SAF, que estava em recuperação de 7 anos após uma queima, o menor valor de 1,11%. O escoamento superficial decresceu dos agroecossistemas de menor para os sistemas de maior percentagem de material orgânico.

In the watershed of the Timboteua and Buiuna streams in the State of Pará, the effect of land use change and soil management on the runoff rates was evaluated. Eighteen experimental plots (1 m²) were established, three in each one of the six evaluated agroecosystems as follows: i) 20 years Secondary vegetation ("Capoeira") (CP), ii) Agroforestry system / slash-and-burn (SQ), iii) Agroforestry system / chop-and-mulch (ST), iv) Cassava crop / chop-and-mulch (RT), v) Cassava crop / slash-and-burn (RQ), vi) Cattle pasture / slash-and-burn (PQ). Nearby these plots two rain gauges and three rainwater collectors for monitoring of precipitation were also installed. Along 2010 rainy season 234 samples were collected on 26 different dates. A strong correlation was found between precipitation and runoff, being the highest value of 54.53% of total volume of superficial flow for Cattle pasture degraded and lowest of 1.11% for Agroforestry system that was under recovery for 7 years after burning. The runoff decreased in agroecosystems with lower percentage of organic material in relation to systems with higher percentage.