No Brasil são esperadas mudanças profundas e variáveis no clima conforme a região do país, afetando tanto os ecossistemas aquáticos como os terrestres. Neste quesito, o país é um dos mais ricos do mundo, tendo seis biomas terrestres (Amazônia, Mata Atlântica, Pantanal, Pampa, Cerrado e Caatinga), que englobam alguns dos maiores rios do mundo – como os Rios Amazonas, Paraná e São Francisco, além de possuir uma costa com cerca de 8.000 km, contendo pelo menos sete grandes zonas estuari¬nas e toda a plataforma continental. O foco principal deste capítulo será investigar como os principais processos biogeoquímicos seriam afetados pelas mudanças climáticas nos principais biomas e bacias brasileiras. Devido à falta de informações espaciais compatíveis com as escalas dos biomas brasileiros, as análises realizadas neste capítulo concentram-se nas regiões de cada bioma onde há informações dispo¬níveis. Ao mesmo tempo em que esse tipo de limitação nos impede de fazer uma generalização para um determinado bioma, ela também serve como um alerta sobre a carência destas informações em escalas compatíveis com as grandes áreas de nossos biomas. Observa-se uma crítica carência de informações para determinados biomas – como o Pampa, o Pantanal e a Caatinga, contrastando com o volume maior de informações observado para a Amazônia e, secundariamente, o Cerrado. Somente recentemente estudos têm sido desenvolvidos na Mata Atlântica, mas ainda mostram-se concentrados em algumas poucas áreas. Os maiores estoques de carbono e nitrogênio do solo foram encontrados na Mata Atlânti¬ca, seguindo-se a Amazônia e o Cerrado. Quanto aos estoques de carbono e nitrogênio acima do solo, destacam-se a Mata Atlântica e, especialmente, a Amazônia como os biomas que possuem os maiores estoques. Interessantemente, somente na Amazônia e no Pantanal os estoques de carbono e nitrogênio são mais elevados na biomassa acima do solo em relação aos estoques do solo, divergindo dos outros biomas em que os maiores estoques se concentram efetivamente nos solos. O retorno de carbono ao solo via queda das folhas teve uma variação muito menos acentuada entre os biomas. Os sistemas florestais tendem a ter uma transferência ligeiramente maior em relação aos sistemas herbáceos-arbustivos, mas não tão mais elevado, se levarmos em consideração a maior biomassa acima do solo observada nos sistemas florestais. Por outro lado, a transferência de nitrogênio é significativamente maior nos sistemas florestados da Amazônia e Mata Atlântica em relação aos sistemas herbáceos-arbustivos como o Cerrado e a Caatinga. A despeito das grandes diferenças nos estoques de carbono do solo, as variações nos fluxos de CO2 para a atmosfera não foram elevadas entre os biomas, principalmente se excluirmos a Amazônia, onde os fluxos de CO2 foram claramente maiores. O fluxo de N2O do solo para a atmosfera é também considerado uma perda de nitrogênio do sistema. Neste caso as diferenças são mais acentuadas entre os biomas, tendo a Amazônia os maiores fluxos, seguindo-se a Mata Atlântica; enquanto fluxos muito baixos foram detectados para o Cerrado. No caso da fixação biológica de nitrogênio (FBN), as maiores entradas estão associadas aos sistemas florestais da Amazônia e Mata Atlântica, seguindo-se o Cerrado e, finalmente, o Pantanal e a Caatinga, com uma quantidade de nitrogênio fixada anualmente significa¬tivamente menor que os três biomas citados acima. Quanto à deposição atmosférica de nitrogênio, os valores foram semelhantes entre biomas, sendo, na maioria dos casos, abaixo dos valores que entram via FBN e ligeiramente mais elevados em relação aos fluxos de N2O para a atmosfera. A combinação de mudanças climáticas globais com alterações dramáticas na cobertura do solo, com desmatamento em larga escala, pode determinar alterações no regime climático local na região Amazônica e conse¬quentemente na estrutura e composição da vegetação nativa presente. O processo de “savanização” da Floresta Amazônica, surgiu como importante alerta à uma possível alteração estrutural da cobertura vegetal da região. Entretanto, estudos recentes, utilizando uma compilação maior de modelos climáticos globais, não reproduzem as condições ambientais e de resposta da floresta para que este processo seja estabelecido. No entanto deve-se salientar que uma profunda mudança na estrutura e funcionamento dos ecossistemas Amazônicos acarretaria perdas significativas nos estoques de carbono tanto do solo como da vegetação. Além das perdas de carbono, haveria outras mudanças fisiológicas e fenológicas similares àquelas descritas mais adiante para o Cerrado brasileiro. Tais mudanças se refletiriam não so¬mente no ciclo do carbono, mas também no ciclo do nitrogênio. A Mata Atlântica estoca quantidades apreciáveis de carbono e nitrogênio em seus solos, principalmente em maiores altitudes. Os aumentos previstos para a temperatura do ar na Região Sudeste do Brasil levariam a um aumento nos processos de respiração e decomposição, gerando um aumento nas perdas de carbono e nitrogênio para a atmosfera.