Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3,p 11038-11046 mar. 2020. ISSN 2525-8761
Caracterização quali-quantitativa do material combustível e estoque de
carbono em vegetação de capoeira, Santa Maria, RS
Quali-quantitative characterization of fuel material and carbon stock in
capoeira vegetation, Santa Maria, RS
DOI:10.34117/bjdv6n3-103
Recebimento dos originais: 04/02/2020 Aceitação para publicação: 09/03/2020
Adriana Maria Griebeler
Mestre em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Santa Maria. Instituição: Universidade Federal de Santa Maria.
Endereço: Avenida Roraima, nº 1000, Bairro Camobi, Santa Maria, RS, Brasil. E-mail: [email protected]
Felipe Turchetto
Doutor em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Santa Maria. Instituição: Universidade Federal de Santa Maria – Campus Frederico Westphalen.
Endereço: Linha Sete de Setembro, s/n BR 386 Km 40, Frederico Westphalen, RS, Brasil. E-mail: [email protected]
Daniele Guarienti Rorato
Doutora em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Santa Maria. Instituição: Universidade Estadual do Oeste do Paraná - Campus Marechal Cândido Rondon. Endereço: Rua Pernambuco, número 1777, Bairro Universitário, Marechal Candido Rondon,
PR, Brasil.
E-mail: [email protected]
Mauro Valdir Schumacher
Doutor em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Santa Maria. Instituição: Universidade Federal de Santa Maria.
Endereço: Avenida Roraima, nº 1000, Bairro Camobi, Santa Maria, RS, Brasil. E-mail:[email protected]
Alana Tais Facco
Engenheira Florestal pela Universidade Federal de Santa Maria. Instituição: Universidade Federal de Santa Maria.
Endereço: Avenida Roraima, nº 1000, Bairro Camobi, Santa Maria, RS, Brasil. E-mail: [email protected]
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3,p 11038-11046 mar. 2020. ISSN 2525-8761 Aline Vanessa Porazzi
6Engenheira Florestal pela Universidade Federal de Santa Maria. Instituição: Universidade Federal de Santa Maria.
Endereço: Avenida Roraima, nº 1000, Bairro Camobi, Santa Maria, RS, Brasil. E-mail: [email protected]
RESUMO
A quantificação do acúmulo e determinação das características do material combustível em áreas de vegetação é uma ferramenta importante para a elaboração de estimativas de risco de incêndios florestais. O objetivo do presente estudo foi quantificar os teores de biomassa do material combustível e alocação de carbono da vegetação de uma área de capoeira no campus da Universidade Federal de Santa Maria, em Santa Maria, RS. O material combustível foi coletado em parcelas de 1m², distribuídas aleatoriamente na área e classificado em duas classes de diâmetro (I - maior que 1/4” e II - menor que 1/4”). Determinou-se o percentual de umidade, teor de biomassa e o estoque de carbono alocado. A umidade foi em torno de 50% para ambas classes analisadas. A quantidade de material combustível apresentada pela capoeira totalizou 18,6 Mg ha-1, sendo que a fração de menor diâmetro representou 93% do material combustível existente na área. O carbono fixado na biomassa seca da vegetação foi d de 4,92 Mg.ha-1. Assim, evidencia-se que em caso de ocorrência de incêndio, este pode alcançar elevada intensidade e grande velocidade de propagação, sendo necessário adotar medidas preventivas. As estimativas de estoque de carbono obtidos podem ser usadas como subsídios para a elaboração de planos de prevenção de incêndios florestais em áreas de capoeira.
Palavras-chave: Biomassa; Comportamento do fogo; Incêndios Florestais; Proteção florestal.
ABSTRACT
The quantification of the accumulation and determination of the characteristics of the combustible material in vegetation areas is an important tool for the elaboration of forest fire risk estimates. The aim of the present study was to quantify the biomass content of the combustible material and carbon allocation of vegetation in a capoeira area on the campus of the Federal University of Santa Maria, in Santa Maria, RS. The combustible material was collected in 1m² plots, randomly distributed in the area and classified into two diameter classes (I - greater than 1/4 ”and II - less than 1/4”). The percentage of moisture, biomass content and allocated carbon stock were determined. The humidity was around 50% for both classes analyzed. The amount of combustible material presented by capoeira totaled 18.6 Mg ha-1, with the fraction with the smallest diameter representing 93% of the combustible material in the area. The carbon fixed in the dry biomass of the vegetation was 4.92 Mg.ha-1. Thus, it is evident that in the event of a fire, it can reach high intensity and high speed of propagation, being necessary to adopt preventive measures. The carbon stock estimates obtained can be used as inputs for the elaboration of forest fire prevention plans in capoeira areas.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3,p 11038-11046 mar. 2020. ISSN 2525-8761 1 INTRODUÇÃO
Os incêndios florestais são conhecidos pelo seu alto poder de destruição, sendo responsáveis por prejuízos muitas vezes incalculáveis (BEUTLING et al., 2005), como a devastação das florestas e/ou povoamentos florestais (SOUZA, 2000; SOUTO et al., 2009).
Em termos nomenclaturais, incêndio florestal é utilizado para definir uma combustão que se propaga sem controle, em função das condições ambientais, consumindo os diversos tipos de materiais combustíveis existentes em uma floresta (BROWN e DAVIS, 1973; RIBEIRO, 2010). De forma complementar, o fogo caracteriza-se como um fenômeno físico resultante da rápida combinação entre o oxigênio e uma substância qualquer (ex. madeira), com a produção de calor, luz e, geralmente, chamas. A combustão é portanto uma reação química de oxidação (SOARES, 1985).
Um incêndio florestal superficial têm início de um pequeno foco, muitas vezes sendo potencializado pela ação humana. Após essa fagulha inicial, vários fatores influenciam a sua propagação, tais como, o material combustível; a umidade do material combustível; as condições climáticas; a topografia e o tipo da floresta. A ação de cada um destes fatores é diferente para cada região e para cada época do ano, o que causa grande diferença no comportamento dos incêndios (MOTTA, 2008).
O material combustível se caracteriza como qualquer material orgânico, vivo ou morto, no solo ou acima dele, suscetível de participação no processo de combustão (SOARES, 2007; BATISTA, 1990). Tendo em vista que esse elemento é um dos componentes do triângulo do fogo, sua presença é fundamental para a ocorrência e propagação dos incêndios florestais (SOARES, 1979).
De acordo com Souto et al., (2009) os materiais combustíveis ocorrem em inúmeras combinações de tipo, quantidade, tamanho, forma, posição e arranjo. Em uma floresta, a quantidade de combustível total disponível (biomassa) varia consideravelmente com o estágio geral da vegetação, idade da floreta, época do ano e outros parâmetros relacionados com o sítio (SOUTO et al., 2009; REGO e BOTELHO, 1990; SANTANA et al., 2001).
Diante de tal variabilidade, ressalta-se a importância da estimativa da quantidade de combustível, especialmente no âmbito da prevenção e controle dos incêndios florestais, pois dela depende a intensidade e velocidade de propagação do fogo (SOUZA, 2000; SOARES, 1979). Portanto, essa análise torna-se fundamental na elaboração de planos de prevenção eficientes, afim de minimizar os riscos de ocorrência de incêndios (SANTANA et al., 2001), bem como planos de combate.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3,p 11038-11046 mar. 2020. ISSN 2525-8761 O presente trabalho teve como objetivo quantificar o estoque de carbono e teores de biomassa e umidade do material combustível de uma área de capoeira com três anos de idade, no campus da Universidade Federal de Santa Maria, no município de Santa Maria, Rio Grande do Sul.
2 MATERIAL E MÉTODOS
A pesquisa foi desenvolvida em área pertencente à Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, Rio Grande do Sul (29°43'10.92"S e 53°43'36.66"O). O local do estudo situa-se entre um fragmento florestal nativo e uma talha de Pinus elliottii Engel e na ocasião encontrava-se em estágio inicial de regeneração (capoeira com três anos), devido queimada ocorrida anteriormente, apresentando vegetação composta basicamente por gramíneas e alguns indivíduos de Bacaris sp.
Segundo a classificação de Köppen, o clima da região é classificado como subtropical, pertencente à variedade específica “Cfa” (ALVARES et al., 2013), com precipitação média anual bem distribuída ao longo do ano, totalizando de 1400 a 1760 mm. Na região, as temperaturas mínimas e máximas podem atingir -3º e 30º C, respectivamente (NIMER, 1990).
A quantificação de material combustível seguiu metodologia destrutiva (TAVARES, 2017). Em outubro de 2015 foram alocadas de forma aleatória 10 parcelas de 1,0 m x 1,0 m para a realização do inventário de biomassa da vegetação existente. Após, realizou-se o corte da vegetação e classificação do material em duas classes de diâmetro: I) maior que 1/4” e II) menor que 1/4”, com auxílio de gabarito de metal. O material coletado foi colocado em embalagens de polietileno devidamente identificadas.
No campo, determinou-se a biomassa por meio da pesagem do material coletado, utilizando balança digital. Posteriormente, separou-se uma amostra de 100 gramas de cada parcela, as quais foram dispostas em estufa a 70°C, onde permaneceram até obtenção de massa constante, e então foram pesadas, para determinação do percentual de umidade. Essas análises foram realizadas no Laboratório de Ecologia Florestal do Departamento de Ciências Florestais da UFSM.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3,p 11038-11046 mar. 2020. ISSN 2525-8761 U (%) =𝑃𝑢 (𝑎) − 𝑃𝑠 (𝑎)
𝑃𝑢 (𝑎) × 100
Onde:
U (%) = Umidade do material combustível, em percentagem. Ps (a) = Peso de matéria seca das amostras, em gramas. Pu (a) = Peso da matéria úmida das amostras, em gramas.
Adicionalmente, as estimativas do carbono fixado na biomassa da vegetação foram obtidas multiplicando-se a biomassa obtida pelo fator 0,5 (equivalente a 50% de carbono presente na biomassa seca) (FUKUDA et. al, 2003). Em seguida a biomassa e o carbono das duas classes foram extrapolados para toneladas por hectare. As análises foram realizadas no software Excel®.
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
A fração de menor diâmetro (classe II) apresentou a maior quantidade de material combustível (17,4 Mg ha-1) (Figura 1), representando cerca de 93% do material existente na área. De modo geral, as duas classes juntas totalizaram 18,6 Mg ha-1 de material combustível. Na quantificação de vegetação em capoeira, Ribeiro (2007) encontraram 21,6 Mg ha-1 de biomassa úmida total, valores próximos aos encontrados nesse estudo. Os menores valores possivelmente estão relacionados as menores dimensões do material, evidenciados no presente estudo.
Figura 1: Estimativa de biomassa (Mg ha-1) nas diferentes classes de material combustível de acordo com as
dimensões em área de capoeira, Santa Maria, RS. Em que: classe I: maior que 1/4” e classe II - menor que 1/4”. Barras verticais indicam desvio padrão.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3,p 11038-11046 mar. 2020. ISSN 2525-8761 Quanto a biomassa seca da área, observou-se um total de 9,8 Mg ha-1, somando as duas classes. Ribeiro (2007) aponta que quanto mais inicial o estádio sucessional, maior será a taxa de incremento de biomassa.
Em termos percentuais, o teor de umidade do material combustível nas duas classes analisadas foi superior a 45%, com destaque para a classe I (diâmetro maior de ¼‘’) que registrou valor superior a 50% (Figura 2). A diferença observada, deve-se à presença de material lenhoso na fração de maior diâmetro, cuja morfologia é caracterizada por possuir água nos vasos condutores de seiva, em quantidade mais elevada do que nas folhas e galhos finos, que representam a fração menor de diâmetro.
Em relação ao carbono fixado na biomassa seca da vegetação, estimou-se 4,92 Mg ha-1. Ribeiro (2010) estudando a quantificação do material combustível superficial em uma unidade de conservação no semiárido da Paraíba encontrou valores mais elevados, cujo estoque de carbono chegou a 19,50 Mg ha-1 ± 8,08 Mg ha-1. O contraste dos valores obtidos frente aos encontrados por Ribeiro (2010) pode ser consequência da idade na qual a capoeira foi analisada. A vegetação analisada por Ribeiro (2010) possuía cerca de 30 anos (designada por estádio secundário médio de regeneração), enquanto a capoeira analisada no presente estudo apresentava apenas três anos e encontrava-se em estágio inicial de regeneração.
Figura 2: Teor de umidade das diferentes classes de material combustível de acordo com as dimensões em área de capoeira, Santa Maria, RS. Em que: classe I: maior que 1/4” e classe II - menor que 1/4”. Barras verticais indicam desvio padrão.
Ribeiro et al., (2010), destaca a importância de estudos que visam a obtenção de conhecimento sobre da quantidade de biomassa e carbono estocado em diferentes estádios
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3,p 11038-11046 mar. 2020. ISSN 2525-8761 sucessionais, visto que estes fornecem subsídios para a elaboração de projetos de florestamento/reflorestamento no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo.
Na análise dos teores de material combustível e estoque de carbono na biomassa da capoeira, é possível evidenciar que devido o material ser composto, predominantemente, por frações pequenas, caso um incêndio incida sobre a área avaliada em períodos de estiagem, este pode alcançar elevada intensidade e grande velocidade de propagação em pouco tempo atingindo os talhões e remanescente florestal vizinho. Assim, a adoção de medidas preventivas, como a construção de aceiros são de extrema importância. Desta forma, este estudo serve de base para outros trabalhos, que visam à elaboração de planos de prevenção de incêndios florestais em áreas de capoeira.
4 CONCLUSÃO
Diante do que foi exposto e pelos resultados alcançados conclui-se que:
A quantidade de material combustível apresentada pela capoeira totalizou 18,6 Mg ha -1, sendo que a fração de menor diâmetro representou 93% do material combustível existente na área. O carbono fixado na biomassa seca da vegetação foi d de 4,92 t.ha-1.
Apesar do elevado teor de umidade do material analisado (aproximadamente 50%), este caracterizou-se por ser predominantemente de pequenas frações, o que, em períodos de seca, aumenta os riscos e a dificuldade de controle de um incêndio florestal.
As estimativas de estoque de carbono obtidos para a capoeira desse estudo podem ser usadas como subsídios para a elaboração de planos de prevenção de incêndios florestais em áreas de capoeira.
REFERÊNCIAS
ALVARES, C. et al. A.Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, Fast Track, v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3,p 11038-11046 mar. 2020. ISSN 2525-8761 BEUTLING, A.; BATISTA, A. C.; SOARES, R. V.; VITORIN, M. D. Quantificação de material combustível superficial em reflorestamentos de Araucaria angustifolia (Bert.) O. Ktze. Floresta, Curitiba, PR, v. 35, n. 3, p. 465 -472. 2005.
BROWN, A. A.; DAVIS, K. P. Forest Fire – Control and Use. New York, McGraw Hill, 2d. ed. 1973.
FUKUDA, M.; IEHARA, T.; MATSUMOTO, M. Carbon stock estimates for sugi and hinoki forests in Japan. Forest Ecology and Management, v. 184, n. 1-3, p. 16, out. 2003.
MOTTA, D.S. Identificação dos fatores que influenciam no comportamento do fogo em incêndios florestais. Monografia (Grau em Engenheira Florestal), Universidade Federal Rural do Rio do Janeiro, Seropédica, RJ. 2008. 24p.
NIMER, E. Clima. In: IBGE. Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Geografia do Brasil: Região Sul. Rio de Janeiro, 1990. p. 151-187.
REGO, F. C.; BOTELHO, H. S. A técnica do fogo controlado. [S.L.: s.n.], 1990. 124p.
RIBEIRO, S.C. Quantificação do estoque de biomassa e análise econômica da implantação de projetos visando a geração de créditos de carbono em pastagem, capoeira e floresta primária. (Dissertação), Universidade Federal de Viçosa, Viçosa-MG, 2007.
et al. Quantificação de biomassa e estimativa de estoque de carbono em uma capoeira da zona da mata mineira. Revista Árvore, Viçosa-MG, v.34, n.3, p. 495-504, 2010.
RIBEIRO, T. O. Quantificação do material combustível superficial em unidade de conservação no semiárido da Paraíba. Monografia (Grau em Engenheiro Florestal). Universidade Federal de Campina Grande. 2010. 36 p.
SANTANA, C. A.; SCHUMACHER, M. V.; HOPPE, J. M.; BARBIERI, S. J.; CECONI, D. E. Quantificação do material combustível e dos nutrientes em um povoamento de Pinus
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3,p 11038-11046 mar. 2020. ISSN 2525-8761 SOARES, R. V. Determinação da quantidade de material combustível acumulado em plantios de Pinus spp. na região de Sacrameto (MG). Revista Floresta, v. 10, p. 48 - 62, 1979.
SOARES, R. V. Incêndios florestais: controle e uso do fogo. Curitiba: FUPEF, 1985. 213p.
SOARES, R.V.; BATISTA, A.C. Incêndios florestais: controle, efeitos e uso do fogo. Curitiba: FUPEF, 2007. 264p.
SOUTO, P. C.; COSTA JÚNIOR, J. E. V.; ALMEIDA, F. C. P.; MARTINS, S.; ARAÚJO, I. E. L.; SOUTO, J. S. Quantificação do material combustível em plantios florestais e em remanescente de mata atlântica no brejo da Paraíba, Brasil. Engenharia Ambiental, Espírito Santo do Pinhal, v. 6, n. 3, p. 473-481, 2009.
SOUZA, L. J. B. Modelagem de material combustível em plantações de Pinus taeda L. e
Eucalyptus dunni Maiden. Tese (Mestrado em Engenheira Florestal). Universidade Federal
do Paraná/ UFPR, Curitiba. 2000. 127 p.
TAVARES, M. E. F. Metodologias usadas na quantificação de material combustível no Cerrado. Vértices, Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, v.19, n.1, p. 175-182, 2017.
