Ciclagem de nutrientes

Os ciclos biogeoquímicos em florestas integram os diferentes processos globais de transferência dos elementos químicos que ocorrem na biosfera. Alguns desses elementos químicos são reconhecidos como nutrientes e circulam na natureza por meio dos ciclos gasosos e geológicos (ODUM, 1988). Os compartimentos e/ou sistemas inorgânico e ou orgânico são interligados nesses processos de movimentação. Os organismos fotossintetizantes sintetizam a biomassa a partir de nutrientes inorgânicos dissolvidos e do dióxido de carbono, com base na captação de energia solar. Esta matéria orgânica é consumida pelos animais formando a base de uma cadeia

alimentar. A matéria orgânica morta de origem vegetal e animal é decomposta e mineralizada por microorganismos, tanto no solo como na água e nos sedimentos, e os nutrientes mineralizados tornam-se novamente disponíveis no ambiente, passíveis, portanto, de serem utilizados novamente na reação de fotossíntese.

No processo de ciclagem, ocorre a transferência de nutrientes entre compartimentos, o que envolve uma série de processos dentro de um ou mais ciclos naturais. Os modelos conceituais que descrevem esses processos são complexos e, invariavelmente, envolvem três sistemas fundamentais de movimentação nutrientes: planta, animal e solo. Esses modelos são estruturados com indicação do tempo, da área e dos limites desses sistemas (SOUTO et al., 2009).

O estudo da dinâmica da ciclagem de nutrientes de um determinado ecossistema envolve a medição da quantidade e da velocidade de transferência de um dado elemento químico de um compartimento para outro, que são variáveis dependentes do nutriente, que se diferenciam em volatilidade, solubilidade em água, potencial eletroquímico ou reatividade química (ALVES et al., 2006).

A ciclagem de nutrientes refere-se à transferência dos minerais acumulados na biomassa vegetal para o solo, adicionados, principalmente, através da queda de resíduos da parte aérea que irá formar a serapilheira e de sua posterior decomposição, sendo reabsorvidos pela planta ou por outros organismos do sistema (BARBOSA, 2003).

Diversos estudos comprovam que a manutenção dos ecossistemas florestais depende da ciclagem de nutrientes via produção e decomposição da serapilheira, sendo este o mais importante processo de transferência de nutrientes do material vegetal e/ou animal presente na superfície do solo. Portanto, a velocidade com que esses nutrientes presentes no solo vão ser reciclados obterá diretamente a produtividade primária da floresta (SOUTO, 2006).

Para Souza e Davide (2001), o processo de ciclagem é de grande importância não só para o entendimento do funcionamento dos ecossistemas, mas também para o estabelecimento de práticas de manejo florestal visando à recuperação de áreas degradadas e da recuperação da produtividade do sítio

degradado. No entanto, de maior relevância do que a simples acumulação quantitativa é o processo de mineralização do material orgânico, responsável pela liberação de nutrientes para o solo.

Os aspectos relacionados ao fluxo de deposição de serapilheira, as interações do processo com parâmetros climáticos e edáficos e a ciclagem de nutrientes das espécies mais importantes da caatinga não foram ainda estudados, apesar da importância do assunto, principalmente no que se refere à melhoria das condições físicas do solo, como a melhoria da estrutura, retenção de água, aumento da aeração e redução do processo erosivo (SANTANA, 2005).

O estudo da ciclagem de nutrientes minerais através da serapilheira é fundamental para o conhecimento da estrutura e do funcionamento de ecossistemas florestais. Parte do processo de retorno de matéria orgânica e de nutrientes para o solo florestal se dá através da produção de serapilheira, sendo este considerado o meio mais importante de transferência de elementos essenciais da vegetação para o solo (PAGANO e DURIGAN, 2000).

A ciclagem de nutrientes vem sendo amplamente estudada em ecossistemas florestais, plantados ou naturais, permitindo-se obter maior conhecimento da dinâmica dos nutrientes. Contudo, esses estudos no bioma Caatinga ainda são pouco consistentes. O conhecimento sobre a produção e decomposição da serapilheira e o modelo de liberação de nutrientes é importante para se compreender o processo de ciclagem de nutrientes em ecossistemas florestais e essas informações em áreas de Caatinga são bastante escassas ou não são publicadas (SOUTO, 2006).

Das variáveis climáticas, a precipitação e a temperatura são as que exercem maior influência na formação da serapilheira. Assim, pode-se concluir que o tipo de vegetação e as condições ambientais são fatores determinantes da quantidade e qualidade do material que cai no solo, determinando a heterogeneidade e a taxa de decomposição do material depositado na superfície do solo (MOREIRA e SIQUEIRA, 2002).

De acordo com César (1991) a qualidade do sítio florestal é a soma total de todos os fatores que afetam a capacidade produtiva do local, incluindo os fatores climáticos, edáficos e biológicos, sendo que o estudo qualitativo e

quantitativo da serapilheira é importante para a compreensão do funcionamento dos ecossistemas florestais.

Um ecossistema é basicamente um sistema processador de energia e regenerador de nutrientes que tem duas partes principais, uma biótica e outra abiótica. A parte biótica consiste de todos os organismos vivos na área, a comunidade. A parte abiótica envolve o ambiente físico com os quais os organismos vivos interagem. As partes bióticas e abióticas trocam energia e materiais. Em termos simples, todos os ecossistemas consistem de três componentes básicos: os produtores, os consumidores (incluindo decompositores) e a matéria inorgânica e orgânica (SMITH, 1996).

O padrão de ciclagem de nutrientes nos trópicos úmidos é diferente do padrão de áreas secas ou temperadas. Nas regiões secas ou frias, uma grande parcela da matéria orgânica e dos nutrientes permanece em sedimentos no solo, enquanto que, nos trópicos úmidos, uma percentagem muito maior está sendo reciclada dentro das estruturas orgânicas do sistema. Além disso, a taxa de ciclagem, ou seja, a velocidade com que os nutrientes se movimentam entre e dentro dos compartimentos, é muito mais rápida numa floresta tropical do que em uma temperada (ODUM, 1988).