UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE DARCY RIBEIRO (UENF) CENTRO DE BIOCIÊNCIAS E BIOTECNOLOGIA (CBB)
LABORATÓRIO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS (LCA)
RELATÓRIO TÉCNICO
AVALIAÇÃO DO IMPACTO DA QUEIMADA NO ESTRATO ARBUSTIVO-ARBÓREO DA MATA DO CARVÃO, SÃO FRANCISCO DE ITABAPOANA, RJ.
Equipe Técnica
Dr. Marcelo Trindade Nascimento (Coordenador) - LCA, CBB, UENF Msc. Josival S. Santos- LCA, CBB, UENF
Msc. Luiz Eduardo C. Aragão- Programa de Pós-graduação em Sensoriamento Remoto, INPE
Apoio técnico de campo
Maurício Pacheco, LCA, CBB, UENF Heuzenil S. Cordeiro, LCA, CBB, UENF
Introdução
A Mata Atlântica cobria originalmente a maior parte da região Norte Fluminense, sendo que hoje está reduzida a menos de 10% da sua área original (SOS Mata Atlântica). Em geral, as matas até a cota de 100 m foram substituídas por pastagens e plantações de cana-de-açúcar, com a vegetação remanescente altamente fragmentada e distribuída na sua maioria em fragmentos com áreas em geral inferiores a 1000 ha, localizados principalmente em propriedades privadas. Apenas uma fração permaneceu intacta ou sofreu pouca perturbação antrópica (Fig. 1).
A mata do Carvão (Fig. 1), localizada na região norte do estado do Rio de Janeiro, no município de São Francisco de Itabapoana, na Fazenda São Pedro (21? 24’ S e 41? 04’ W), possui atualmente uma área de apenas 1.200 ha devido aos desmatamentos ocorridos, principalmente durante as décadas de 60 e 70, para as atividades de plantio de cana-de-açúcar, pecuária, produção de carvão vegetal e comercialização de suas madeiras (ex. Aspidosperma spp, Copaifera lucens,
Paratecoma peroba e Tabebuia spp) (Fig. 2). Esta mata, ainda que com sua área bem reduzida, é o
maior fragmento florestal sobre tabuleiros na região.
Os desmatamentos ocasionaram uma alteração na forma desta mata, ficando esta distribuída em uma longa faixa de cerca de 5 km de comprimento e 2 km de largura (Fig. 3). Esta forma alongada, sem dúvida, acentua o efeito de borda nesta mata, que é o resultado da interação entre dois ecossistemas adjacentes, separados por uma transição abrupta. O efeito borda é mais evidenciado, principalmente, pelo aumento da penetração de luz e vento (Bierregaard et al., 1992), que é caracterizado pela elevação da temperatura do ar e aumento do déficit de pressão de vapor no interior da mata, além de algumas influências negativas significantes em plantas de sub-bosque, quer seja através de seu estado hídrico ou outros mecanismos que com o tempo, podem vir a ser refletidos na composição das espécies (Kapos et al., 1997). Quanto maior a relação borda-área do fragmento maior o risco de perturbações como a ocorrência de queimadas.
Hoje, embora a taxa de desmatamento tenha diminuído, ainda ocorrem extrações seletivas de madeira para a produção de lenha, cabos de ferramentas e/ou moirões em alguns pontos desta mata (Fig. 2). Outro grande problema na área é a ocorrência de queimadas ocasionais, sendo os dois últimos registros datados de 1990 e 2001. Apesar de todos estes problemas a Mata do Carvão ainda possui uma flora rica e característica, com espécies raras e de distribuição restrita, que a torna um importante remanescente de mata de tabuleiro e sua conservação é urgente.
Figura 1. Mapa com a distribuição dos principais fragmentos de Mata Atlântica do estado do Rio de Janeiro e com a localização da Mata do Carvão no norte Fluminense, São Francisco de Itabapoana.
(A) (B)
Figura 2. Vista do toco de um exemplar de peroba do campo que sofreu corte (A) e de um outro potencial candidato (B).
Objetivos principais:
1. Avaliação rápida dos danos causados pela queimada de setembro de 2001 na vegetação da Mata do Carvão;
2. Levantamento de hipóteses e recomendações para o monitoramento de médio e longo prazo e ações relativas ao manejo e à recuperação.
Caracterização da área
A precipitação média anual na região, no período de 1931 a 1960, foi de 1084 mm (RadamBrasil 1983), apresentando uma marcante sazonalidade com um período seco de maio a setembro. Dados mais recentes (1984 a 1999) indicam um período mais seco com uma precipitação média anual de 1023 mm (fonte: Estação Evapotranspirometrica UENF-PESAGRO, Campos dos Goytacazes). O solo da região é classificado como Podzólico Amarelo Álico de alta granulometria, baixa capacidade de retenção de água e pobre em nutrientes (RadamBrasil 1983). Sua vegetação é classificada como floresta estacional semi-decídua e dominada por espécies das famílias Myrtaceae (Eugenia spp.), Leguminosae (Pseudopiptadenia contorta, Parapiptadenia e Rutaceae (Silva & Nascimento 2001).
Metodologia
A metodologia aqui adotada foi baseada na utilizada por Nascimento et al. (2000). Cinco linhas de 200 m cada foram estabelecidas em áreas afetadas pelo fogo, sempre da borda da mata para o interior.
Ao longo das linhas amostrais foram avaliados os seguintes parâmetros:
a. Caracterização dos danos
Estimativas do dano causado pelo fogo foram obtidas a intervalos de 10m usando uma classificação dividida em seis categorias:
Nível de danos Descrição 0 Sem danos
1 Fogo ao nível do solo, sem crestamento (ressecamento de folhagem). 2 Fogo com crestamento do sub-bosque, sem afetar folhagem do dossel. 3 Fogo com crestamento da folhagem do sub-bosque e dossel.
4 Fogo com queima do sub-bosque e crestamento no dossel. 5 Fogo com queima do sub-bosque e dossel.
b. Altura do crestamento.
A altura, em metros, do crestamento (ressecamento da folhagem) foi estimada.
c. Queda de troncos
Os troncos caídos que interceptaram a linha de amostragem de 200m, foram medidos (comprimento e diâmetro) e avaliada a percentagem de queima dos mesmos.
Em cada linha, foi estabelecida uma parcela de 20m x 10m (200m2), sendo uma a 20m e outra a 180m da borda. Em cada parcela, todas as plantas com diâmetro a altura do peito (DAP) ? 5cm foram marcadas, medidas quanto à altura e DAP e verificado se estava vivo ou morto. Dez indivíduos de plântulas (até 50cm de altura) e outros dez jovens (entre 50cm de altura e < 5,0cm DAP) foram amostrados per parcela para verificar sua condição.
a. Caracterização da parcela
O ambiente de cada parcela foi caracterizado sendo observados os seguintes aspectos:
1. Altura da cobertura florestal (> 25 m, 15-25 m-, 6-15 m, 2-6 m e < 2 m). 2. Densidade do dossel (denso, médio, ralo).
3. Estágio sucessional.
b. Caracterização da queimada na parcela
Em cada parcela, foi também caracterizado o padrão de queima do sub-bosque (até 10m) e do dossel, além da altura de chama e do crestamento (ressecamento da folhagem) e de uma avaliação do material combustível de acordo com as categorias abaixo:
Queima do sub-bosque: - Totalmente queimado, - entre 75 e 100%, - 50 a 75%, - 25 a 50%, - 0 a 25%, - não queimado. Dossel: - totalmente queimado, - entre 75 e 100%, - 50 a 75%, - 25 a 50%, - 0 a 25%, - não queimado. Combustível: Estimativa da cobertura de material lenhoso proveniente da camada arbustivo-herbácea e da camada lenhosa < 10 cm de diâmetro: - Abundante. - regular. - Escasso. - Ausente.
c. Procedimento para indivíduos com diâmetro (DAP) maior que 10 cm
Em cada parcela de 20m ? 10 m foram mensurados os diâmetros de todos os indivíduos com DAP (diâmetros à altura do peito) igual ou superior a 10 cm e estes foram identificados no mínimo ao nível de morfo-espécie. Sempre que possível, foi coletado material botânico fértil e/ou estéril para identificação.
Os seguintes parâmetros foram avaliados por indivíduo:
1. Diâmetro: foi medida a circunferência à altura do peito, que foi posteriormente transformada em diâmetro à altura do peito (DAP).
2. Queima do câmbio (meristema, no caso de palmeiras e sororocas), denominado de “casca interna”: foi verificado se o câmbio estava seco ou úmido através de incisões efetuadas de forma cruzada em pontos do tronco ao nível do DAP.
3. Queima do indivíduo: foi observado se o indivíduo estava queimado na base do caule, no fuste ou na copa, e respectivas combinações.
4. Queima de folhagem: foi verificado se a folhagem estava crestada, verde, seca ou ausente.
d. Procedimento para indivíduos com diâmetro (DAP) menor que 10 cm
Foram observadas as condições das plântulas e dos indivíduos com menos de 10 cm de diâmetro. Dez indivíduos com diâmetros entre 5 e 10 cm foram mensurados e avaliados com relação à queima em cada uma das parcelas conforme o procedimento descrito para indivíduos com DAP > 10cm.
R
Reeaavvaalliiaaççããooddoossddaannoosseemmiinnddiivvíídduuoossddaassppaarrcceellaass
Em fevereiro e maio de 2002, foram realizadas campanhas de campo para remedição e reavaliação do estado das árvores afetadas ou não pelo fogo, além de registro fotográfico. Nestas ocasiões foram coletados materiais botânicos tanto das árvores amostradas quanto das espécies invasoras (herbáceas, arbustos e lianas).
Resultados
ÁÁrreeaaaaffeettaaddaa
Uma estimativa da área total afetada pela queimada de setembro 2001 foi realizada através de utilização de imagem satélite TM/Landsat 5 (Fig. 3). Nossa avaliação indica que cerca de 18% de área tenha sido afetada pelo fogo ou seja, 219 ha e estes estão concentrados na porção norte da mata. É importante ressaltar que pela análise da imagem satélite pode-se verificar que a queimada deve ter sido resultado de mais do que um foco de incêndio, visto que foram detectadas cinco áreas afetadas pelas queimadas. Entretanto, é evidente que estes focos foram originados da borda para o interior, indicando que o motivo principal tenha sido a queima do canavial adjacente à mata. Este fato foi confirmado em nossa observação de campo e pelos próprios ficais da Secretaria Municipal
Polígonos Área (ha) Percentual (%)
1 28,64 2,39 2 144,79 12,06 3 7,93 0,66 4 35,92 2,99 5 1,56 0,13 Total Afetado 218,84 18,22 Fragmento 1200,92 100,00
Figura 3. Composição colorida da cena 216/75 (29-10-2001) do sensor TM/Landsat 5 com as bandas 3,4,7 nos canais azul, verde e vermelho respectivamente. A cena mostra a mata do Carvão e as regiões afetadas pelo fogo indicadas por polígonos (linha vermelha) numerados. 1 2 3 4 5
Área afetada pelo fogo
Área não afetada
Área agrícola
Corpos d´água
N
do Meio Ambiente de São Francisco de Itabapoana. Apenas um foco parece ter sido iniciado no interior da mata, sugerindo uma possível ação de caçadores ou madeireiros.
A
AvvaalliiaaççããooggeerraallddaaqquueeiimmaannaaMMaattaaddooCCaarrvvããoo
Os danos ocasionados pelas queimadas ao longo das cinco linhas de amostragem variaram em intensidade entre linhas e dentro de cada linha (Fig. 4), ocorrendo linha que sofreu pouco com o fogo (ex. linha 2) e linha quase totalmente afetada (ex. linha 5). Este padrão também foi observado para a altura de crestamento (Fig. 5) que ficou em geral entre 5-10m, e apenas nas áreas de borda e ou locais com clareiras o crestamento atingiu altura superior a 10m. Estes resultados indicam que, semelhante ao ocorrido em Roraima (Nascimento et al.2000), o fogo na Mata do Carvão afetou a área de modo distinto, produzindo um mosaico de intensidade de queima. Entretanto, foi verificado que a maioria das parcelas alocadas (60%) teve seu sub-bosque afetado pela queimada (Figs. 6, 7 e 8). A altura da chama (avaliada através de vestígios nos troncos das árvores) foi, em geral, de 0,5m a 1,0m, tendo chegado em alguns pontos a até 15m como o caso da linha 2 nos seus primeiros 30m.
Em relação ao material combustível, foi observado que cerca de 60% das parcelas apresentavam boa quantidade deste material disponível no solo e que este era composto basicamente por folhedo abundante, proveniente da queda das folhas ressecadas de indivíduos jovens e das árvores afetadas, de gravetos, ramos e troncos secos em pé e caídos (Fig. 9).
0 1 2 3 4 5 Danos 0 50 100 150 200 1 2 3 4 5 Distância (m) Transeções Nível de danos x Distância
0 40 80 120 160 200 1 2 3 4 5 0 2 4 6 8 10 12 Altura (m) Distância (m) Transeções Altura de crestamento x Distância
Figura 5. Altura alcançada pelo ressecamento da folhagem (crestamento) ao longo das linhas de amostragem na Mata do Carvão, São Francisco de Itabapoana, RJ.
O número de troncos caídos por linha variou de 10 a 24, sendo que o número de troncos supostamente tombados pelo fogo variou de 6 a 14. O maior número de troncos tombados pelo fogo foi observado na linha 2 e o menor na linha 3, linhas que sofreram maior e menor impacto das queimadas (Figs. 4 e 5). Entretanto, é importante ressaltar que estes números devem ter aumentado após a estação chuvosa, onde várias árvores atingidas pelo fogo devem ter caído devido à intensidade dos ventos e das chuvas. Dos troncos caídos, foi observado que a maioria estava parcialmente queimado com alguns só na base, porém, outros poucos estavam reduzidos às cinzas (Fig. 6 a e b).
Nas parcelas afetadas pelo fogo, o banco de plântulas foi quase totalmente destruído devido à queima extensiva da superfície do solo. Após 5 meses da queimada, foi observado ainda um reduzido número de plântulas nas parcelas afetadas pelo fogo e estas na sua maioria eram de espécies pioneiras e/ou heliófilas (Fig. 7). Entretanto, o efeito no banco de sementes parece ter sido muito mais variado visto que a intensidade e duração do fogo em cada local foram bem diferentes. Após as chuvas (observações em fevereiro e maio de 2002), algumas sementes principalmente de espécies invasoras e pioneiras já estavam germinando ou tinham germinado nas áreas afetadas pelo fogo, tais como a Trema micrantha (Ulmaceae), o capim colonião (Panicum sp.,Graminea) e a guanxuma (Sida sp., Malvaceae) (Fig. 8). Entretanto, na grande maioria destas áreas o banco de
0 20000 40000 60000 80000 100000 Densidade (ha)
fogo fogo fogo fogo fogo sem fogo sem fogo sem fogo sem fogo Condição
Densidade de plântulas/ha após 5 meses da queimada
Figura 7. Estimativa do número de plântulas por hectare em parcelas afetadas e não afetadas pelo fogo, 5 meses após a queimada na Mata do Carvão, São Francisco de Itabapoana, RJ.
Figura 8. Exemplar de trema com quase 2m de altura (A) e vista da área de uma das parcelas dominada pelo capim-colonião (B), ambos os casos com seis messes após o fogo.
No caso das árvores (DAP = 10cm), nas parcelas atingidas pelo fogo, cerca de 50 % dos indivíduos foram afetados pelo fogo. Destes, cerca de 98% apresentavam câmbio úmido, sendo que 30% tinham os troncos queimados apenas na base e outros 16% estavam com troncos queimados na base e as copas crestadas (Fig. 9). Em relação à carbonização total dos indivíduos, não ocorreu o observado para indivíduos com DAP inferiores a 10cm, ou seja, foi verificado apenas um número bem reduzido de troncos carbonizados (2%) e ocorreu nas parcelas onde o fogo foi mais intenso.
Percentual dos danos causados nas árvores maiores que 10 cm de diâmetro
Base e copa crestada Base queimada Copa queimada Sem danos Toda queimada 16 % 30 % 2 % 50 % 2 %
Figura 9. Distribuição do percentual de danos causados pela queimada nas árvores amostradas nas parcelas atingidas pelo fogo.
Um fato interessante de ressaltar é o de que apesar da mortalidade de árvores (DAP > 5cm) logo após o fogo ter sido baixa (2%) este percentual subiu para 28% oito meses após a ocorrência da queimada, ou seja de 8 árvores em setembro/01 para 101 em maio/02 (Fig. 10). Este resultado demonstra claramente que uma análise pontual e logo após a queimada pode gerar dados a necessidade de se fazer monitoramento de longo prazo caso o objetivo seja uma boa avaliação do efeito das queimadas.
Das 104 árvores (DAP > 5cm) que foram consideradas mortas pelo fogo, apenas 3
apresentaram rebrota, representando menos de 4%. Este resultado demonstra que embora a Mata do Carvão seja um tipo florestal Estacional Semi-decidual, parece não possuir um número expressivo de espécies arbóreas com poder de rebrota após fogo. Este dado pode ser considerado um
estacionais como as matas secas e o cerrado do Brasil Central apresentam, em geral, espécies arbustiva-arbóreas com alto poder de rebrota pós-fogo.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Percentual
Fogo Fogo Fogo Fogo Fogo Fogo Sem fogo Sem fogo Sem fogo Sem fogo Total Parcelas
Mortalidade de árvores 8 meses após a queimada
% mortas setembro/2001 % mortas maio/2002
Figura 10. Percentual de árvores morta em setembro 2001 (logo após o fogo) e em maio 2002 (oito meses após o fogo).
Conclusões
Os resultados aqui descritos sugerem que as áreas afetadas pelas queimadas na Mata do Carvão tiveram seus bancos de plântulas e jovens severamente atingidos pelo fogo, e mesmo as árvores formadoras do dossel foram afetadas.
Alterações significativas na estrutura e composição florística deste trecho da mata são esperadas de imediato, principalmente ao nível do sub-bosque com a entrada de várias espécies invasoras e pioneiras e no futuro ao nível de dossel. O monitoramento destas matas, visando detectar e acompanhar estas alterações, é fundamental para podermos estabelecer técnicas de manejo e recuperação para a mata do Carvão.
Recomendações
1. Orientação aos proprietários de terras, trabalhadores rurais e moradores do entorno sobre a legislação ambiental, principalmente em relação ao uso indevido de queimadas como forma de limpeza e preparo de terra para plantio. Assim como, quanto as práticas ilegais do corte seletivo de árvores ou desmatamento de áreas de mata atlântica;
2. Dar assistências técnica (IBAMA, PREVFOGO) sobre formas de evitar e combater queimadas;
3. Intensificação da fiscalização nas áreas de mata e do entorno;
4. Recuperação das áreas afetadas, envolvendo ação conjunta dos órgãos de governo da área ambiental e dos produtores rurais do entorno através de plantio de espécies nativas desta mata seguindo critérios técnicos bem definidos;
5. Transformação URGENTE desta mata em uma Unidade de Conservação a nível Estadual ou Federal.
Referências Bibliográficas
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Socio Ambiental. Atlas da Evolução dos Remanescentes Florestais e Ecossistemas
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KAPOS, V., WANDELLI, E., CAMARGO, J.L. & GANADE, G. 1997. Edge-related changes in environment and plant responses due to forest fragmentation in central Amazonia. In Tropical forest remnants: ecology, management and conservation of fragmented communities (Laurance, W.F. & Bierregaard, R.O., eds). University of Chicago Press, Chicago, p.33-44.
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