UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE ENGENHARIA FLORESTAL
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL
TEORES DE CARBONO EM DIFERENTES ESPÉCIES
DE REFLORESTAMENTO
FABIANE KRISTINE DA CRUZ MORAES
CUIABÁ – MT 2016
FABIANE KRISTINE DA CRUZ MORAES
TEORES DE CARBONO EM DIFERENTES ESPÉCIES
DE REFLORESTAMENTO
Orientadora: Profa. Dra Zaira Morais dos Santos Hurtado de Mendoza
Monografia apresentada à disciplina de Práticas Integradas do Departamento de Engenharia Florestal, da Faculdade de Engenharia Florestal – Universidade Federal de Mato Grosso, como parte das exigências para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Florestal.
CUIABÁ – MT 2016
DEDIDO Ao meu pai, pela paciência, sabedoria e ensinamentos. Sobretudo, por acreditar que eu poderia chegar até aqui.
AGRADECIMENTOS
Agradeço, primordialmente à Deus, por ser o pensamento, o caminho e a verdade em minha vida. Obrigada Senhor por permitir, que mesmo com todas as dificuldades encontradas ao longo dessa caminhada, eu me tornasse merecedora de mais essa conquista.
Ao meu pai e minha mãe, pelo carinho, apoio e incentivo. Agradeço por todos os esforços feitos ao longo de toda a minha vida, proporcionando todas as condições possíveis para minha formação, pessoal e profissional. E a minha irmã, por dividir comigo as melhores memórias de uma vida.
À toda minha família, avó, tios e tias, primos e primas. Em especial à minha madrinha, por toda a ajuda oferecida ao longo desses anos todos, exercendo com todo o carinho o papel de segunda mãe.
À Profa. Dra. Zaira Mendoza, minha orientadora, pela paciência e dedicação durante todo esse período, tornando possível a conclusão desse trabalho. E ao Prof. Dr. Pedro H. Mendoza Borges, por todo auxílio dado e por aceitar participar da minha banca.
À ONF – Brasil LTDA, que forneceu os materiais necessários para a realização deste trabalho.
À Dany, por toda paciência e ajuda durante a realização desse trabalho. Sobretudo, um agradecimento especial por todos esses anos de amizade e por acreditar realmente na minha capacidade, muitas vezes quando nem mesmo eu acreditei. Obrigada por me ensinar que Deus tem planos maravilhosos para cada um aqui na terra, e que nesse momento foi o de te enviar para ser a estrela guia, guiando meus passos nessa reta final da graduação.
Ao Daniel, por fornecer os materiais coletados e pela ajuda com a literatura, mesmo longe, sempre disposto a ajudar com as dúvidas. Obrigada também por nos alegrar durante todos esses anos, nosso
À Mona, por todos os sonhos escritos no “clube do téres”, o mundo cabe dentro de todos eles. À Manu por todas as histórias detalhadamente contadas, saudades. À Rhani, sem dúvidas, todas as viagens e lugares que conhecemos não teriam graça sem você para dizer de onde somos. À Carol, com suas expressões reveladoras. Ao Silvio, por sua bondade, sempre disposto a ajudar. Ao Lívio e ao Tiago, por toda a ajuda nesses últimos dias de desespero.
Irinaldo, obrigada por todo o apoio e incentivo nesses anos, sempre com aquele cafezinho quentinho para nos receber.
Por fim, à toda minha Barca querida (Alan, Ari, Ellyn, Flai, Gis, Jojo, Kenia, Ludi, Oty, Pedro e Thayza), infelizmente não dá para falar de cada um de vocês, mas agradeço imensamente todos esses anos de amizade. Com vocês, sem dúvidas, os dias difíceis foram mais curtos, os sorrisos mais alegres e as memórias serão insubstituíveis. “Orgulhosamente seguimos sonhando que seremos eternos”.
SUMÁRIO
RESUMO ... VIII
1. INTRODUÇÃO ... 9
2. REVISÃO DE LITERATURA ... 10
2.1. MUDANÇASCLIMÁTICASEMEDIDASMITIGADORAS ... 10
2.2. FIXAÇÃODECARBONONASFLORESTAS ... 12
2.3. BIOMASSAFLORESTAL ... 13
2.4. QUANTIFICAÇÃODABIOMASSAFLORESTAL ... 14
2.5. MÉTODOSDEQUANTIFICAÇÃODECARBONO ... 16
2.5.1. Método por Combustão Úmida... 16
2.5.2. Método por Combustão Seca ... 16
2.6. CARACTERÍSTICASDASESPÉCIES ... 17
3. MATERIAL E MÉTODOS ... 19
3.1. ÁREADEESTUDO... 19
3.2. PLANEJAMENTODAAMOSTRAGEM ... 20
3.3. AMOSTRAGEMDABIOMASSAVERDE ... 21
3.4. ANÁLISESLABORATORIAIS ... 23
3.4.1. Determinação do Teor de Umidade ... 23
3.4.2. Determinação do Teor de Carbono ... 23
3.5. ANÁLISEESTATÍSTICA ... 24
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 25
5. CONCLUSÕES ... 32
6. RECOMENDAÇÕES ... 33
viii
RESUMO
MORAES, Fabiane Kristine da Cruz. Teores de carbono em diferentes
espécies de reflorestamento. 2016. Monografia (Graduação em
Engenharia Florestal) Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá-MT. Orientador: Profa. Dra. Zaira Morais dos Santos Hurtado de Mendoza.
O objetivo do presente estudo foi descrever e analisar o percentual médio de carbono em três espécies arbóreas de reflorestamento, tanto na árvore total como em seus compartimentos individualizados, no município de Cotriguaçu, Mato Grosso. As espécies estudadas foram Simarouba
amara, Tabebuia sp. e Tectona grandis. Foi realizada a distribuição
diamétrica para a seleção de 18 árvores, sendo 6 indivíduos para cada espécie. Para obtenção do peso úmido, seco e teor de carbono foi feita a divisão em compartimentos (folhas, galhos finos, galhos grossos, tronco e raízes). Através da análise estatística descritiva, observou-se que a espécie T. grandis apresentou maior valor médio de teor de carbono
(44,35%) em relação a S. amara (31,28%) e Tabebuia sp. (24,38%,). Para
analise entre os compartimentos, foi verificada uma pequena variação entre as espécies, onde a T. grandis obteve maior teor de carbono no tronco (43,12%), já as espécies S. amara e Tabebuia sp. obtiveram maiores concentrações de carbono nos galhos grossos, com 35,01% e 42,99% respectivamente. Foi verificado baixa concentração do teor de carbono no compartimento das folhas para todas as espécies. Quanto as raízes, para todas as espécies, os resultados foram intermediários.
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1. INTRODUÇÃO
Em meados do século XIX, com o surgimento das civilizações e o início da Revolução Industrial, notou-se um aumento significativo da temperatura do ar atmosférico. O uso dos recursos naturais fez com que a quantidade de gases do efeito estufa (GEEs), como o CO2 por exemplo,
aumentasse expressivamente.
O resultado é a elevação da concentração desses gases na atmosfera, aumentando a interação com a radiação infravermelha emitida pela Terra, e como consequência o aumento da temperatura do ar atmosférico, conhecido como Aquecimento Global.
Tendo em vista as consequências das mudanças climáticas causadas pelo aumento das emissões de GEEs, e visando mitigar as consequências da intensificação do efeito estufa, foi assinado o Protocolo de Quioto em 1997, que tinha por objetivo estabelecer limites ou a redução de GEEs, através de um termo de compromisso com metas individuais a cada país.
Dentre as ações mitigadoras pode-se destacar a implantação de reflorestamentos. As florestas são um dos principais compartimentos de carbono na Terra, capazes de estocar carbono em sua biomassa, pelo balanço do carbono fixado, que absorve o carbono atmosférico através do processo de fotossíntese, e o carbono eliminado pelo processo de respiração.
A capacidade de estocagem varia de acordo com a espécie plantada, características fisiológicas, tratos silviculturais empregados, condições climáticas do local, e seu estágio de vida. O potencial de fixação do carbono atmosférico diminui à medida que as árvores atingem a maturidade. (LUGLI, 2010)
O objetivo deste trabalho foi, analisar o percentual médio de carbono em três espécies arbóreas de reflorestamento, tanto na árvore total como em seus compartimentos individualizados.
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2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. MUDANÇAS CLIMÁTICAS E MEDIDAS MITIGADORAS
Mudanças climáticas são processos naturais que ocorrem em escala de tempo de milhões de anos, porém a velocidade e a intensidade com que estão ocorrendo essas mudanças é que são alvos de preocupação de cientistas e de líderes mundiais (CHANG, 2004).
Segundo Balbinot et al. (2003), com a intensificação do uso dos recursos naturais, da atividade industrial, da atividade agrícola e principalmente do grande consumo de combustíveis fósseis pelos veículos terrestres, a concentração de Gases do Efeito Estufa (GEE) aumentou em grandes proporções nos últimos anos, gerando uma instabilidade climática, ocasionando severas mudanças ambientais.
Tendo em vista as consequências das mudanças climáticas causadas pelo aumento das emissões dos GEEs, em 1997 foi assinado o Protocolo de Quioto, com objetivo de estabelecer um termo de compromisso com metas individuais de redução dos GEEs.
Franco (2008) descreve que os principais GEEs no âmbito do protocolo de Quioto são o dióxido de Carbono (CO2), principal gás do
efeito estufa e responsável por 60% do total das emissões, o metano (CH4), responsável por 20% das emissões e apesar de ocorrer em menor
quantidade que o dióxido de carbono, retém 21 vezes mais calor, e o óxido nitroso (N2O) que retém até 300 vezes mais calor que o CO2 e pode
permanecer na atmosfera por até 150 anos.
Maciel et al., (2009) destaca que cada país possui uma meta diferente de redução dos níveis de poluição, esta meta se aplica a um período de comprometimento ao invés de um ano especifico, sendo que 2008 a 2012 foi acordado para o primeiro período de compromisso. Segundo Silva (2008) os países aceitaram diferentes metas baseados no princípio de que alguns países são capazes de reduzir mais suas
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emissões o que outros, levando em consideração a maneira em que produzem e usam sua energia, no acesso as tecnologias limpas e aos seus níveis de poluição, entre outros numerosos fatores.
Devido às diferenças de desenvolvimento, sociais e econômicas, os países participantes do protocolo de Quioto foram divididos em dois grupos, formado principalmente por países desenvolvidos e alguns com sua economia em transição, Anexo 1, formado pelo restante dos países, em sua maioria por países em desenvolvimento.
Para que as metas de redução dos Gases do efeito estufa fossem alcançadas, três mecanismos de flexibilização foram estabelecidos, sendo eles: Implementação conjunta, Comércio de emissões e o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). Segundo Franco (2008) estes mecanismos são considerados mecanismos de mercado, pois as toneladas de dióxidos de carbono, cujas emissões são evitadas, podem ser negociadas.
Entre os três mecanismos de flexibilização, dois são destinados somente aos países do Anexo 1, a Implementação Conjunta, descrita no artigo 6 do Protocolo de Quioto e consiste na possibilidade de países do Anexo 1 financiar projetos voltados para a redução dos GEEs em outros países do Anexo 1, resultando em uma transferência de créditos de carbono entre o país contemplado pelo projeto e do país financiador. O Comércio de Emissões presente no artigo 17 do Protocolo de Quioto é o mecanismo de flexibilização que determina que os países do Anexo 1 que conseguem alcançar ou exceder suas metas de redução dos GEEs, podem comercializar tais excedentes na forma de créditos de carbono (MESQUITA, 2006).
O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) é o único mecanismo de flexibilização que permite a participação dos países em desenvolvimento (Não Anexo 1), ele funciona da mesma forma que a Implementação Conjunta, só que permitindo a comercialização de créditos de carbono entre países desenvolvidos e países em desenvolvimento.
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Campos (2001) afirma que as florestas possuem grande importância no Protocolo de Quioto, funcionando como potenciais “Sumidouros” de carbono, resgatando as emissões dos GEEs e estocando em projetos de florestamentos ou reflorestamentos. Essa modalidade de MDL é conhecida como atividades de Uso da Terra, Mudança no uso da Terra e Silvicultura (LULUCF), trata-se de uma modalidade com maior grau de complexidade e para que sua prática seja efetivada é necessário seguir uma série de normas e princípios.
2.2. FIXAÇÃO DE CARBONO NAS FLORESTAS
As florestas são um dos principais compartimentos de carbono na Terra, por isso o crescente interesse sobre ela e o seu potencial para contribuir com a redução dos Gases do Efeito Estufa. Para Houghton (1994), as florestas são de grande importância para o equilíbrio de carbono no mundo, pois estocam mais carbono do que o existente na atmosfera, se essas florestas forem cortadas esse carbono estocado nas árvores será liberado para a atmosfera.
Segundo Balbinot et al. (2003), a fixação de carbono está relacionada com a ideia de armazenar reservas de carbono em solos, florestas e outros tipos de vegetação. Novas plantações florestais, sistemas agroflorestais e a recuperação de áreas degradadas promovem o incremento das reservas de carbono. Miranda (2008), afirma que dependendo do tipo da região, da tipologia florestal, solos e manejos florestais, os valores dos estoques de carbono armazenado pelas florestas podem variar.
Chang (2004), conceitua mitigação biológica como a forma natural de sequestrar o carbono através da fotossíntese, onde o processo resulta em carbono estocado em forma de matéria lenhosa nas plantas, onde podem ficar por centenas de anos, fazendo com que as florestas sejam consideradas o mais longo estoque do ciclo do carbono.
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Florestas plantadas possuem grande importância na fixação do carbono. Schumacher et al. (2001) destaca que tais florestas possuem fins econômicos e comerciais, e são regidas por métodos técnicos, seguindo um plano de manejo, com época de colheita definida, porém estas florestas fixam carbono na madeira e demais componentes da biomassa, tornando importante a quantificação do carbono ali presente, porque ao longo de sua existência o carbono que antes estava na atmosfera foi estocado na floresta, principalmente na madeira.
Segundo o IPCC (2007), sumidouros são capazes de aumentar a mitigação de CO2 e reduzir de forma considerável as emissões, além de
possuir outros benefícios substanciais, como a geração de empregos, geração de renda, aumento da biodiversidade, conservação das bacias hidrográficas, oferta de energia renovável e redução da pobreza. Péllico Netto et al. (2008), aponta a conservação florestal e a fixação de carbono como os dois pontos básicos ligado aos sumidouros. A conservação florestal resulta em fixação de carbono nas árvores por meio do crescimento anual, contrapondo-se às ações de desmatamento e queima, que são fontes de emissões de CO2. A fixação pode ser atribuída, pelo
florestamento e reflorestamento, tanto com fins comerciais, como ambientais, havendo nesses casos uma absorção muito maior, pelo fato das árvores estarem em pleno desenvolvimento e crescimento.
2.3. BIOMASSA FLORESTAL
Martinelli et al., (1994), conceitua biomassa como a quantidade de material vegetal presente em uma floresta expressa em unidade de massa. Em geral, os componentes de biomassa estimados são a biomassa horizontal viva acima do solo, composta de árvores e arbustos, a biomassa morta acima do solo, composta pela serapilheira e troncos caídos, e ainda a biomassa abaixo do solo, composta pelas raízes. A soma de todos estes componentes é chamada de biomassa total.
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Para Caldeira (2003) a biomassa florestal pode ser expressa em massa verde, sendo este o material fresco amostrado e possui grande quantidade de água, e massa seca, a biomassa obtida após a secagem em estufa do material amostrado.
A copa é o compartimento com menor participação na biomassa seca e do carbono total de uma árvore. As folhas possuem pequena participação no sequestro de carbono, devido a sua pequena participação na biomassa seca, mas em relação aos nutrientes, é nas folhas onde se encontram as maiores concentrações.
O tronco é o alvo de maior interesse e de estudos nas árvores, é formado por dois elementos, o lenho e a casca, e como no caso das folhas a casca possui pouca participação no estoque de carbono, mas possui grande quantidade de nutrientes, sendo essencial para a ciclagem de nutrientes. No tronco pode estar alocado até 90% de toda a biomassa da árvore dependendo da espécie, Rondon (2006) encontrou aproximadamente 76% da biomassa aérea alocada no tronco em plantios de teca com mais de 6 anos, Sanquetta et al. (2003), encontrou 59 % do peso total verde de pinus e 54% da biomassa aérea verde de araucária.
A raiz é o segundo maior sequestrador de carbono, perdendo apenas para o lenho, mas ao contrário do lenho, existe uma grande deficiência em estudos sobre raízes, acredita-se devido à dificuldade de se realizar a coleta. Para uma análise completa e resultados mais representativos, todos os componentes da biomassa devem ser acrescentados às estimativas dos estoques de carbono, por mais difíceis que sejam a coleta.
2.4. QUANTIFICAÇÃO DA BIOMASSA FLORESTAL
A estimativa da biomassa de florestas pode nos proporcionar informações sobre o estoque de carbono retido na vegetação, sendo de grande importância para o entendimento de mudanças decorrentes de atividades humanas e do papel das florestas na política climática global.
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Para Mognon et al. (2013) a determinação da biomassa é uma das maneiras de se estimar o estoque de carbono das florestas.
De acordo com Higuchi e Carvalho Júnior (1994), existem dois métodos para a quantificação da biomassa florestal, o método direto e o indireto. Método direto, ou determinação, consiste em realizar uma medição real, feita diretamente na biomassa, como a derrubada e posterior pesagem de todas as árvores de uma parcela. Método indireto, ou estimativa, consiste correlacioná-la com alguma variável de fácil obtenção e que não requeira a destruição do material vegetal, as estimativas podem ser realizadas através de relações matemáticas, por regressões de dados provenientes de inventário florestal, dados de sensoriamento remoto e utilizando-se de uma base de dados em um sistema de informação geográfica (SIG).
A maioria dos trabalhos realizados sobre biomassa florestal usa o método indireto, pois o método direto não é viável em grandes extensões florestais. No método indireto o trabalho de campo é facilitado e diminui os custos com a coleta de dados, este método faz o uso de modelos de regressão, lineares ou não lineares, cujas variáveis independentes são as características diretamente mensuráveis das árvores e as variáveis dependentes são representadas pelo peso de matéria seca dos componentes ou pela quantidade de carbono (SOARES et al., 2006).
Para Martinelli et al., (1994), estudos realizados em áreas pequenas, todas as árvores podem ser cortadas e pesadas, já em áreas maiores, onde não é possível pesar todas as árvores, faz-se necessário o uso de equações que correlacionem a biomassa com variáveis de fácil obtenção como a área basal, o diâmetro à altura do peito (dap), a altura comercial da árvore ou a altura total.
Miranda (2008), destaca a importância de se realizar de forma fidedigna a determinação da biomassa, pois a quantidade de carbono a ser sequestrada depende de tal. Muitos estudos sobre a quantificação de carbono em florestas vêm sendo realizado e a maioria coloca em prática a amostragem destrutiva da biomassa.
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2.5. MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO DE CARBONO
2.5.1. Método por Combustão Úmida
Método baseado na oxidação da matéria orgânica do dicromato. Devido sua praticidade, tem sido um dos mais utilizados em pesquisa e análises laboratoriais (OSHIRO, 2010). Destacando-se os propostos por Walkley & Black (1934), neles o dicromato de potássio (K2Cr2O2) e H2SO4 concentrados são adicionados entre 0,5 a 1 g,
posteriormente sendo agitada e esfriada antes da adição de água para parar a reação.
2.5.2. Método por Combustão Seca
Neste método, as amostras são levados à combustão total em fornos com temperatura elevadas (+/- 1000 oC), em presença de oxigênio puro (OSHIRO, 2010), para assegurar a combustão completa da amostra, em alguns casos sendo necessário a utilização de catalizadores e aceleradores. Schumacher (2002), considera que a vantagem do método, baseia-se na facilidade de manipulação e preparação da amostra, na velocidade de identificação dos teores do método, e na precisão. No entanto, salienta que se o fluxo livre de gás não for mantido, pode ocorrer a contaminação cruzada dos gases, além do alto investimento inicial da compra do equipamento.
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2.6. CARACTERÍSTICAS DAS ESPÉCIES
Segundo De Azevedo et al. (2010), a Simarouba amara Aubl, da família Simaroubaceae. Conhecida como caixeta, marupá, simaruba, arubá, paraíba, marupaúba, e marupá-verdadeiro, apresenta ocorrência natural nas Índias Ocidentais, Amazônia, sul da Bahia, Ceará, Pernambuco, Espirito Santo e Rio de Janeiro. Loureiro et al. (1979), constata que a caixeta pode ser utilizada na fabricação de brinquedos, instrumentos musicais, calçados, papel, etc. Ela é pode ser utilizada em projetos de reflorestamento em áreas de florestas fragmentadas, como um promotor importante da conservação da diversidade florística da região. Sua madeira é recomendada para a construção civil e naval, devido sua baixa densidade, tornando-a de fácil manuseio e acabamento final adequado.
A Tectona grandis L.f. é uma espécie arbórea da família Verbenaceae, e sua ocorrência natural situa-se no subcontinente Índico e no sudeste asiático. A espécie se desenvolve bem em regiões com temperaturas médias anuais acima de 24o C. Sua madeira possui alburno estreito e claro, dissemelhante do cerne, que apresenta uma coloração marrom e brilhante, destacando-se por apresentar boa durabilidade natural e resistência contra ataques de insetos e fungos. A madeira é conhecida também, pela beleza e excelente qualidade, e pode ser utilizada para diversos fins (RONDON, 2006), como construção naval e civil (interior e exterior), mobiliário, esquadrias de alto padrão, lâminas e compensados. Em esfera mundial, a área plantada com Teca, ultrapassa a dois milhões de hectares (MACEDO et al., 2005). No Brasil, os plantios iniciaram na década de 1960, no município de Cáceres - MT, e a espécie é cultivada com muito sucesso, com uma produtividade bem superior aquelas observadas em outras regiões de ocorrência natural.
A Tabebuia sp., é uma espécie do gênero Tabebuia, pertencente à família Bignoniaceae. As sementes de Tabebuia sp. se comportam tipicamente como ortodoxas, ou seja, podem sofrer
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desidratação sem perder a viabilidade, podendo serem armazenadas em condições de baixa umidade e baixa temperatura (DE MELLO et al., 1995). Popularmente conhecida como Ipê, é uma espécie arbórea de grande valor madeireiro, ornamental e medicinal (CARVALHO, 1994). O nome vulgar das espécies é complementado pela coloração das flores, que podem ser amarela, branca, rosa ou roxa (DEGAN et al., 2001), respectivamente conhecidas como Ipê Amarelo, Ipê Branco, Ipê Rosa e Ipê Roxo.
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3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. ÁREA DE ESTUDO
O estudo foi realizado na área de reflorestamento da fazenda São Nicolau circunscrita às coordenadas 09°52’24” S, 58°13’17” W, propriedade da Organización Nacionale du Fôret/Peugeot – ONF Brasil, localizada na região amazônica do noroeste do Estado de Mato Grosso, no Município de Cotriguaçu, cerca de 1.000 km de Cuiabá. A fazenda possui uma área total de 10.000 hectares, destes 7.000ha estão recobertos de floresta e 2.000ha de reflorestamento de Tectona grandis e plantios consorciados de diferentes espécies.
O clima da região, segundo Köppen, citado por Brasil (1982) é tropical chuvoso, do tipo Am, com pequeno período de seca e chuvas inferiores a 60 mm no mês mais seco. O período chuvoso de setembro a abril concentra mais de 80% da precipitação anual. As temperaturas médias anuais são elevadas durante o ano, oscilando entre 23 °C e 25 °C, sendo os meses da primavera-verão, os mais quentes e com elevada precipitação pluviométrica.
O relevo é plano e suavemente ondulado. Os solos predominantes da área são os ARGISSOLO VERMELHO-AMARELO, distrófico e alumínico, com textura argilosa, ocorrendo ainda, em menores proporções, os solos Neossolos Litólicos, em locais de relevo mais movimentado e os solos Gleissolos Melânicos, às margens do Rio Juruena (EMBRAPA, 1999).
A cobertura vegetal nativa existente na propriedade é a Floresta Ombrófila Aberta, Formação Submontana com palmeiras. A região da Floresta Ombrófila aberta Tropical é caracterizada por apresentar dominância de formas biológicas fanerófitas ombrófilas rosuladas e lianas lenhosas. A fisionomia da Formação Submontana, subformação com Palmeiras, revela-se pelos adensamentos de palmeiras
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intercaladas aos elementos arbóreos, formando um dossel superior uniforme e continuo (BRASIL, 1982).
A área reflorestada, mencionada no presente estudo, foi inicialmente usada como pastagem, e somente a partir de 1999 com surgimento do Projeto Poço de Carbono, é que iniciaram-se os plantios de árvores para fins de redução de carbono atmosférico. No total foram plantadas 50 espécies nativas da Amazônia Brasileira e apenas Tectona
grandis como espécie exótica.
A fazenda São Nicolau, foi adquirida em 1999 e nesse mesmo ano houve a iniciativa do projeto poço de carbono, com a implantação das espécies florestais. Essa fazenda faz parte da parceria entre a Peugeot e a estatal francesa ONF, que juntas propuseram a criação do Projeto Poço de Carbono, cujo objetivo é o plantio de árvores para a diminuição do teor de carbono atmosférico, visto que as árvores utilizam esse carbono para produção de fotoassmilados, através da reação de fotossíntese.
Com mais de 10 anos de projeto, o Poço de Carbono Peugeot, é um sucesso, atualmente possui mais de 2 milhões de árvores plantadas, tem sequestrado uma média de 8 toneladas de CO2 por ha/ano
e possui um ritmo de absorção crescente. A Fazenda São Nicolau, constitui um verdadeiro laboratório para variadas áreas, o projeto serve de campo de análise para inúmeros estudos, realizado em colaboração com parceiros científicos de várias partes do Brasil e do Mundo.
3.2. PLANEJAMENTO DA AMOSTRAGEM
O planejamento da amostragem constituiu-se na seleção das árvores a serem abatidas de acordo com o objetivo deste trabalho. Sendo assim, para garantir a representatividade das espécies selecionadas, foi realizada uma distribuição diamétrica em classes, mediante a análise do Inventário 2014 da Fazenda São Nicolau.
A amostragem destrutiva das árvores seguiu a metodologia semelhante à utilizada por Robortella (2010) em seu trabalho na própria
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fazenda São Nicolau. Cada espécie teve sua amplitude de DAP dividida em 6 intervalos, sem levar em consideração valores abaixo de 5 cm, para cada intervalo foi selecionada 1 árvore.
Foram derrubadas 18 árvores, sendo 6 de cada espécie, com idades entre 12 e 15 anos As espécies selecionadas para este trabalho foram Simarouba amara, Tectona grandis e Tabebuia sp.
3.3. AMOSTRAGEM DA BIOMASSA VERDE
Todas as árvores derrubadas foram escolhidas levando em consideração a qualidade e a saúde das mesmas, de modo que o indivíduo selecionado representasse as características médias das espécies.
Depois de escolhida a árvore, foi feita a mensuração da circunferência à altura do peito (CAP), medida com uma fita métrica. Posteriormente, utilizando-se o método destrutivo, a árvore foi derrubada com motosserra e a altura total foi determinada com o auxílio de uma trena.
A metodologia usada para a pesagem da biomassa verde foi a recomendada pelo IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), separando-se a biomassa por compartimentos: folhas, galhos finos, galhos grossos, troncos e raízes. Após separados, pesou-se individualmente cada compartimento. (Figura1).
Na separação dos compartimentos foi considerado como fuste, o tronco central desde a base até a primeira ramificação, e para os galhos considerou-se galhos finos (1 cm<Ø<10 cm) e galhos grossos (Ø>10 cm).
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FIGURA 1 – ILUSTRAÇÃO DA PESAGEM DOS COMPARTIMENTOS
As raízes, foi o compartimento mais demorado de se pesar e onde exigiu um maior esforço, com o auxílio de um trator e cabo de aço. Elas foram escavadas e coletadas, tomando-se cuidado para que tudo fosse pesado (Figura 2).
FIGURA 2 – ILUSTRAÇÃO DA ESCAVAÇÃO E PESAGEM DAS RAÍZES
Em cada árvore derrubada foram coletadas três amostras de cada compartimento, no fuste foi recolhido amostra próximo à base, à altura do peito e próximo a altura final. As amostras de folhas foram coletadas do terço inferior, médio e superior da copa das árvores num total de aproximadamente 300 gramas por amostra. Após a coleta das amostras, todas foram pesadas e devidamente identificadas, seguindo os protocolos estabelecidos pela ONF.
23 3.4. ANÁLISES LABORATORIAIS
Após a coleta das amostras na Fazenda São Nicolau, elas foram enviadas para Cuiabá para serem analisadas no Laboratório de Tecnologia Química de Produtos Florestais da Universidade Federal de Mato Grosso. No laboratório as amostras foramsecas ao ar livre e depois picadas manualmente com auxílio de um facão. Posteriormente, foram trituradas em moinho de facas tipo Willey e levadas para análise.
3.4.1. Determinação do Teor de Umidade
O material foi seco em estufa com circulação de ar forçada a uma temperatura média de 103ºC +/- 2° C até atingir peso constante. O teor de umidade de cada amostra foi determinado através da seguinte equação: ( ) (1) Onde: TU = Teor de umidade (%); PS = Peso seco (Kg); PU = Peso úmido (Kg).
3.4.2. Determinação do Teor de Carbono
Para a determinação do Teor de Carbono Orgânico (TOC), foi utilizado o método de combustão seca, em alta temperatura, onde foi pesado 15 gramas de serragem, as quais foram secas em estufa a 103ºC
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+/- 2° C, até teor de umidade de 5%. Sequencialmente, procedeu-se a análise direta de carbono, no analisador Multi N/C 3.100 (modelo HT 1300, Analytik Jena, Alemanha), no Laboratório de Microbiologia do Solo, pertencente à Faculdade de Agronomia, Medicina Veterinária e Zootecnia, da UFMT.
3.5. ANÁLISE ESTATÍSTICA
Foi adotada análise estatística descritiva, para discussão dos dados, analisando-se a distribuição percentual dos teores médios de carbono entre as espécies e entre os compartimentos (folhas, galhos, tronco e raiz), para efeitos comparativos. Utilizou-se a planilha eletrônica do Microsoft Excel para o processamento de dados e elaboração de tabelas. Além disso, optou-se por fazer a análise de agrupamento pelo método hierárquico aglomerativo do “vizinho mais próximo”, para cada espécie e seus compartimentos, utilizando –se nesse caso, o programa da IBM SPSS Statistical Package for the Social Sciences.
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados de teor médio de carbono para cada espécie e compartimento estão apresentados na Tabela 1. Considerando os teores médios percentuais de carbono entre as espécies Simarouba amara (31,28%), Tectona grandis (44,35%) e Tabebuia sp. (24,38%,), observou-se que a espécie Teca (Tectona grandis) apreobservou-sentou uma taxa mais elevada.
TABELA 1 - TEORES DE CARBONO, EM Kg E EM %, PARA AS ESPÉCIES ESTUDADAS E SEUS COMPARTIMENTOS.
ESPÉCIE COMPARTIMENTO TEOR DE CARBONO
Kg % Simarouba amara Folhas 12,44 9,62 Galhos Finos 33,34 25,79 Galhos Grossos* 45,28 35,01 Tronco 26,50 20,50 Raiz 19,30 14,92 Média 129,32 31,28 Tectona grandis Folhas 7,90 4,31 Galhos Finos 30,64 16,71 Galhos Grossos* 29,91 16,32 Tronco 79,07 43,13 Raiz 50,77 27,69 Média 183,33 44,35 Tabebuia sp. Folhas 7,33 7,28 Galhos Finos 25,85 25,65 Galhos Grossos* 43,31 42,98 Tronco 23,52 23,34 Raiz 22,41 22,24 Média 100,77 24,38
* Não presente em todas as árvores.
Os resultados de teor médio percentual de carbono para cada espécie e compartimento estão apresentados na Tabela 2.
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TABELA 2 – PERCENTUAL MÉDIO DE CARBONO NA MADEIRA PARA AS TRÊS ESPÉCIES ESTUDADAS, EM DIFERENTES PARTES DAS ÁRVORES.
ESPÉCIE COMPARTIMENTO MÉDIA DESV.
PAD. C.V. IC (5%) Simarouba amara Folhas 9,62 6,51 49,85 8,05 Galhos Finos 25,79 9,87 34,75 22,48 Galhos Grossos 35,01 15,93 83,71 51,15 Tronco 20,50 14,26 55,70 19,21 Raiz 14,92 3,30 23,71 15,05 Tectona grandis Folhas 4,31 2,18 48,99 5,18 Galhos Finos 16,71 7,75 50,48 26,27 Galhos Grossos 16,32 6,19 142,84 19,28 Tronco 43,13 12,69 26,19 48,86 Raiz 27,69 5,71 20,83 37,24 Tabebuia sp. Folhas 7,28 2,21 34,11 6,87 Galhos Finos 25,65 10,67 44,11 24,26 Galhos Grossos 42,98 13,98 134,55 28,25 Tronco 23,34 19,48 60,86 15,54 Raiz 22,24 7,64 28,36 18,34
Analisando o elevado coeficiente de variação obtido, pode-se evidenciar que fatores como idade, densidade e estágio sucessional, podem ter influenciado nesses resultados. As árvores estudadas apresentavam idades diferentes. Assim como a densidade do povoamento, que em virtude dos diferentes espaçamentos podem ter contribuído para alta variação. Além disso, o estágio sucessional, levando em consideração as diferentes características de crescimento das espécies, pode ser um dos fatores mais importantes na obtenção de valores tão elevados.
Os resultados obtidos para o percentual médio de carbono, entre os compartimentos para cada espécies, estão apresentados na Figura 3.
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FIGURA 3 - DISTRIBUIÇÃO DOS TEORES DE CARBONO (%), EM SEUS COMPARTIMENTOS PARA AS ESPÉCIES ESTUDADAS.
Analisando-se os teores médios percentuais dos compartimentos individuais, apresentados na Figura 3, nota-se que as folhas foram os locais onde houve a menor concentração de carbono, independente da espécie. Esses valores, foram maiores do que os encontrados por Paixão et al. (2006) ao estudarem a concentração de carbono nas folhas de Eucaliptus grandis, no município de Viçosa – MG (2,57%).
Isso possivelmente ocorreu devido ao processo fisiológico e metabólico que envolve a redução de carbono, onde nesse caso, as folhas são os órgãos responsáveis pela absorção e transformação do carbono atmosférico em carboidratos. Contudo, apesar de ser a fábrica, poucos hidratos de carbono ficam retidos na folha, uma vez que eles são amplamente distribuídos para os outros compartimentos do vegetal, que estão em franca expansão de crescimento. Diferentemente de Dallagnol et al. (2011), que constataram que as folhagens do Eucalyptus grandis, foi o compartimento que obteve a maior concentração do teor de carbono (51,29%). 9,62 4,31 7,28 25,79 16,71 25,65 35,01 16,32 42,98 20,50 43,13 23,34 14,92 27,69 22,24 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Caixeta Teca Ipe
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Nas espécies Siamarouba amara e Tabebuia sp., o compartimento que apresentou maior percentual médio de teor de carbono foram os galhos grossos, respectivamente, 35,01% e 42,99%. Em trabalho feito por Robortella (2010), a espécie Syzygium cumini, o compartimento galho apontou maior contribuição da biomassa total (47,29%), e pode ser explicado em virtude da forma da árvore, com copa alta, frondosa e maior presença de galhos grossos. Oliveira (2004), também avaliaram a espécie Caixeta (Simarouba amara) e encontraram resultados parecidos, com maior concentração de biomassa nas extremidades, no caso, os galhos (53,04%), e afirmam que, provavelmente, ocorreu devido à pouca idade das árvores estudadas.
Em relação à quantidade de carbono na espécie Tectona
grandis, o tronco foi o compartimento que apresentou maior capacidade
de estocagem de carbono, 43,12%, seguido de raiz, galhos e folhas. Em trabalho realizado por Almeida et al. (2010), no município de Santo Antônio do Leverger – MT, foram comparados teores de carbono em plantio de Teca em diferentes idades. Observou-se que a contribuição média de carbono, independentemente da idade, foi maior no fuste com 61%, e concluíram que o aumento do teor de carbono ocorre de forma proporcional ao aumento da idade, com tendência crescente para os fustes, galhos e folhas em todos os talhões.
Após as análises estatísticas descritivas, foi possível evidenciar que existem diferenças entre os teores de carbono para os compartimentos das espécies estudadas. A análise de agrupamento utilizando-se o critério de distância euclidiana Hair et al. (1998), corrobora a análise descritiva. Esse fato é apontado por Dallagnol et al. (2011), em que foram encontrados agrupamentos pelas diferenças entre os teores e entre as espécies, que justificam a separação e distinção em diferentes grupos. Foram feitas três analises de agrupamento distintas, uma para cada espécie e seus compartimentos.
Nas figuras 4,5 e 6 estão apresentados os resultados da análise de agrupamento pelo método hierárquico aglomerativo do “vizinho mais próximo”. Ponto de corte 5.0 foi utilizado para a agrupamento dos teores de carbono dos compartimentos para a espécie S. amara.
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FIGURA 4 - DENDROGRAMA DOS COMPARTIMENTOS PERCENTUAIS DE CARBONO PARA ESPÉCIE
Simarouba amara.
É possível verificar, a partir da análise de cluster, a distinção de três grupos. O grupo superior foi do compartimento galhos grossos, dado aos valores elevados em comparação com todos os compartimentos. O segundo, foi dos compartimentos galhos finos e tronco, e o inferior, dos compartimentos folhas e raízes. Esse resultado, pode ser justificado em razão da arquitetura da árvore, que exibe copas altas e frondosas, característico de floresta primária. Na área do estudo, ocorre transição de floresta ombrófila e cerrado, que pode influenciar na formação de árvores com troncos curtos mais curtos e maiores estoques de biomassa nas copas. Característica que pode mudar com o aumento da idade, com acréscimo no fuste.
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Para a espécie Teca (T. grandis), foi o utilizado o ponto 5.0 e obteve-se três agrupamentos dos percentuais de carbono por compartimento (Figura 5).
FIGURA 5 - DENDROGRAMA DE COMPARTIMENTOS DA ESPÉCIE
Tectona grandis.
Para T. grandis, verificou-se que o tronco, foi o compartimento que apresentou o maior teor de carbono para a espécie, e pode ser explicado pelas características de crescimento da Teca, com a formação de fustes longos e retos. Observou-se, ainda, que ela apresentou outros dois grupos distintos, um intermediário para os galhos finos, galhos grossos e raízes, e outro inferior para as folhas.
Para Tabebuia sp., obteve três agrupamentos, utilizando o ponto de corte 5.0 (Figura 6).
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FIGURA 6 - DENDROGRAMA DE COMPARTIMENTOS DA ESPÉCIE
Tabebuia sp.
Assim como a Caixeta (S. amara), a análise de agrupamentos do Ipê (Tabebuia sp.), apontou que o compartimento dos galhos grossos, obteve teor de carbono superior aos demais compartimentos, podendo ser observado na Figura 6, seguidos por outros dois grupos, o intermediário, contendo o tronco, os galhos finos e as raízes, e o inferior, contendo as folhas.
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5. CONCLUSÕES
O teor de carbono nos compartimentos variou em função da espécie.
Para a espécie S. amara, o compartimento que apresentou maior teor de carbono, foi os Galhos Grossos.
Para a espécie T. grandis, o Tronco foi o compartimento com mais elevado teor de carbono.
A espécie Tabebuia sp., apresentou o maior teor de carbono nos Galhos Grossos.
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6. RECOMENDAÇÕES
Levando em consideração as caraterísticas que objetivam esse mercado, avalia-se necessário quem fossem estudas, não só os compartimentos arbóreos (folhas, galhos, tronco e raízes), mas também, partes da árvore, como a casca, que foi descartada, a serapilheira e partes do solo, que são elementos que contribuem para o acúmulo de carbono.
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