Nícia Bezerra Formiga Leite Universidade Federal do Piauí
nicialeite@ufpi.edu.br
Parques Urbanos e o Sequestro de Carbono em Teresina, Piauí, Brasil
Wilza Gomes Reis Lopes Universidade Federal do Piauí
wilzalopes@hotmail.com
Nina Vieira Campos
Universidade Federal do Piauí
ninavcampos@hotmail.com
Thamíres Moraes Santos Universidade Federal do Piauí
thamiresmoraes@hotmail.com
Thabata Micaela Matos Frota Lemos Duarte Universidade Federal do Piauí
thabata_duarte@hotmail.com
8º CONGRESSO LUSO-BRASILEIRO PARA O PLANEAMENTO URBANO,
REGIONAL, INTEGRADO E SUSTENTÁVEL (PLURIS 2018)
Cidades e Territórios - Desenvolvimento, atratividade e novos desafios
Coimbra – Portugal, 24, 25 e 26 de outubro de 2018
PARQUES URBANOS E O SEQUESTRO DE CARBONO EM TERESINA, PIAUÍ, BRASIL
N. B. F. Leite, W. G. R. Lopes, N. V. Campos, T. M. Santos e T. M. M. F. Lemos
RESUMO
A existência de áreas verdes é fundamental para mitigação das mudanças climáticas pois as árvores podem contribuir, de forma significativa, para a diminuição do acúmulo de CO2 da atmosfera. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o potencial de sequestro de carbono (C) em dois parques urbanos com diferentes graus de antropização, na cidade de Teresina-Piauí. Em cada parque, foram coletadas amostras de solo para quantificação dos estoques e da taxa de sequestro de C. Os estoques médios de C no solo foram de 15,9 t/ha (gramíneas) e 18,2 t/ha (árvores), no Parque Nova Potycabana e de 24,1 t/ha no Parque Jardim Botânico (árvores). Houve sequestro de C em um único ponto do Nova Potycabana, e em quatro pontos do Jardim Botânico (1,9 t/ha/ano), ambos sob estrato arbóreo. Os parques, mesmo antropizados, podem reter carbono, desde que conservado e com espécies variadas, tornando-se importante estratégia para o microclima da cidade.
1 INTRODUÇÃO
As mudanças climáticas globais são consideradas um dos maiores problemas da humanidade. Comprovadamente, o planeta Terra alterna, de forma natural, ciclos de resfriamento e aquecimento. No entanto, a partir da Revolução Industrial, no século XIX, e com o aumento do uso de combustíveis fósseis, houve aumento considerável na atmosfera de gases causadores do efeito estufa, ampliando, assim, o ciclo natural de aquecimento global (ABDALLA et al., 2011).
Nas áreas urbanas, onde o acúmulo de CO2 na atmosfera é maior (SIRKIS, 1999), a existência de áreas verdes é fundamental, pois as árvores podem contribuir de forma significativa para a diminuição do acúmulo de CO2 da atmosfera (SAMPSON et al. 1992; LAERA, 2006). Embora as florestas urbanas estoquem menos carbono por hectare quando comparadas com os estratos florestais, as árvores cultivadas em áreas urbanas podem apresentar maior potencial de sequestro de carbono, por unidade, do que árvores que estão competindo por luz em um ambiente florestal.
As áreas verdes urbanas, neste contexto, passam a ser um componente estratégico da cidade, podendo contribuir com o mercado de carbono e/ou compensação ambiental de emissões de gases de efeito estufa, além de serem áreas essenciais para o aumento da qualidade de vida urbana.
O presente trabalho tem como objetivo estimar o estoque e o potencial de sequestro de carbono no solo em dois parques urbanos com diferentes graus de antropização, na cidade de Teresina, estado do Piauí, nordeste brasileiro. Este estudo poderá servir de base para a elaboração de planos de arborização urbana, visando, especialmente, o armazenamento de carbono atmosférico.
2. REVISÃO DE LITERATURA
A atmosfera terrestre é predominantemente composta dos gases oxigênio (21%) e nitrogênio (78%), sendo o carbono seu nono elemento mais abundante. Este pode ser encontrado em quatro grandes reservatórios: atmosfera, oceanos, depósitos de combustível fóssil e biomassa/solo terrestre, entre os quais circula continuamente (SILVA e TOMMASELLI, 2007). Principal Gás de Efeito Estufa (GEE), o gás carbônico (CO2), carbono, combinado ao oxigênio, é um gás de grande relevância para os vegetais, que o retiram da atmosfera, por meio do processo de fotossíntese, convertendo-o em compostos orgânicos, que serão usados no metabolismo e no processo de crescimento do vegetal. O efeito estufa faz com que os raios provenientes do sol, que são refletidos pela Terra, sejam absorvidos pelos gases contidos na atmosfera, ficando retido o calor, não sendo liberado, assim, para o espaço (CASAGRANDE, 2011). Nas últimas décadas, houve um aumento exponencial de gases na atmosfera, principalmente do CO2, o qual, ao ser acumulado na atmosfera, intensifica essa retenção de radiação infravermelha térmica (calor), o que tem gerado sérias modificações na ordem climática global, sendo sentidas, principalmente, nos centros urbanizados (BRUN, 2012)
A preocupação mundial com as alterações climáticas, em nível global e com a redução das emissões de CO2 atmosférico, tem voltado as principais discussões ambientais, da atualidade, para os ambientes urbanos, onde está concentrada a maior parte da população. Na finalização do novo relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC), advertiu-se que “As concentrações de CO2 aumentaram 40% desde épocas pré-industriais, predominantemente de emissões de combustíveis fósseis e depois de emissões provocadas mudanças no uso do solo” (IPCC, 2014).
Segundo (LAERA, 2013), as atenções voltadas para as metrópoles evidenciaram como um dos grandes desafios na gestão ambiental nessas áreas, de grande concentração populacional e grande diversidade, a necessidade de proposição de soluções eficientes para responder aos problemas das mudanças climáticas, resultantes do aquecimento global, com base na compreensão da multidimensionalidade dos problemas a serem enfrentados.
Dentre as diversas transformações ocorridas no espaço urbano, a supressão da cobertura vegetal é uma das que contribui para alterar o clima da cidade, por meio de mudanças nos seus elementos meteorológicos. Monteiro (1976), Landsberg (1981), Mascaró (1996), Romero (2001) e Sorre (2006), ao discutirem as mudanças climáticas causadas pela urbanização, atribuem à própria cidade uma das responsabilidades pelo aquecimento, tendo como principal causa, a substituição da vegetação por construções, que contribui para diminuir a umidade relativa do ar, devido à drenagem ou impermeabilização de áreas úmidas (FEITOSA et al, 2011)
Em vista disso, a criação e manutenção de parques urbanos constituem-se como ações relevantes frente aos problemas levantados, visto que, tais áreas verdes funcionam como
espaços privilegiados da cidade que, além de servir para recreação e lazer, trazem benefícios para a conservação da biodiversidade, da vegetação nativa, do solo e dos recursos hídricos, além de benefícios, por exemplo, associados à contemplação da paisagem, estes intangíveis (MATSUMOTO et al., 2012) (MACEDO e SAKATA, 2003 apud MATSUMOTO et al., 2012)
Além disso, com a elevação rápida da concentração de CO2 na atmosfera, cresceu o interesse pela quantificação da incorporação do carbono pelas florestas e oceanos, visando controlar a emissão e a remoção desse gás da atmosfera (SCHROEDER, 1992 apud CASAGRANDE, 2011).
Teresina (05°05’20” S, 42°48’07” W), capital do Piauí, estado do Nordeste do Brasil, é uma cidade com altas temperaturas do ar, que ao longo do tempo vem se expandindo e perdendo parte de sua vegetação, condição importante na promoção de sombreamento, conforto térmico e manutenção da umidade relativa do ar. A cidade possui área total aproximada de 1756 Km², sendo 284 Km² de área urbana (IBGE, 2010) e, não diferente das grandes cidades do restante do país, tem apresentando um acelerado processo de expansão e de densificação urbana (FEITOSA et al.; 2011; MONTEIRO E SILVEIRA, 2014).
O município está localizado na região centro norte do estado, dentro da macrorregião denominada Meio-Norte e o clima da região caracteriza-se por ter duas estações bem distintas. Segundo Silveira (2007 apud MONTEIRO e SILVEIRA, 2014), durante o primeiro semestre o clima é quente e úmido, com a média das temperaturas máximas entre 30 a 32 °C e umidade relativa média entre 75 a 85%. No segundo semestre, praticamente não há precipitações, o clima é quente e seco, com temperaturas médias máximas entre 33 a 36 °C e umidade relativa do ar entre 55 a 65%.
Teresina apresenta forte radiação solar, durante todo o ano, devido à proximidade com a linha do Equador, além disso, o número de veículos tem aumentado, visto que, em dez anos, a frota no Piauí cresceu 194,64%, tendo sido contabilizado 363.380 veículos, em 2013 (PIAUÍ, 2014). Dessa forma, entende-se que as áreas verdes são de extrema relevância para a cidade, tanto para a redução de ilhas de calor, quanto para atuarem no possível sequestro de carbono, emitido na atmosfera, o qual intensifica o efeito estufa e contribui para temperaturas elevadas.
3 METODOLOGIA
A metodologia está dividida em duas partes: a primeira, consiste na escolha das áreas de estudo de acordo com o grau de antropização e, a segunda, da coleta de solo para quantificação do estoque e da taxa de sequestro de carbono.
3.1 Área de Estudo
Na primeira etapa do trabalho foram identificados, em todo o município, cinco parques, que apresentassem potencial para o estudo. A seleção dessas áreas seguiu alguns critérios como presença de floresta nativa, grau de antropização e área maior que 2 hectares e, posteriormente, para a determinação prévia do grau de antropização, foram levadas em consideração os tipos de visitação, presença de caminhos e áreas impermeabilizadas, além da presença de equipamentos e mobiliários urbanos nos parques. As análises foram prévias
e feitas por meio de imagens via satélite, além de levantamento bibliográfico e documental sobre os parques municipais existentes. Os Parques selecionados estão organizados em ordem decrescente de cobertura vegetal e grau de antropização, cujas características estão no Quadro 1.
Quadro 1. Parques escolhidos e critérios analisados.
Fonte: Elaborado por Hercilia Mendes e Nina Campos, 2016
Entre os cinco parques identificados na cidade, que apresentam potencial para contribuir no sequestro de carbono, foram selecionados dois, para o desenvolvimento deste estudo. Os critérios de escolha foram, principalmente, o maior e menor grau de antropização e a maior e menor cobertura vegetal. Dessa forma as áreas finais escolhidas foram o Parque Ambiental Nova Potycabana e o Jardim Botânico de Teresina (Figura 1).
Figura 1. Localização das áreas estudadas em relação ao centro urbano da cidade de Teresina-Piauí.
Fonte: Raphael Lorenzeto de Abreu, 2006, adaptado pelos autores
Parque Ambiental Nova Potycabana
O Parque Ambiental Nova Potycabana está localizado na zona leste da cidade de Teresina às margens do Rio Poty e possui área estimada de 8 hectares (Figura 2), muito próximo ao centro da cidade, ficando a apenas 2,7 km. O parque foi fundado em 1990, com o nome de Parque Potycabana, apresentava uma proposta nova de clube que proporcionava lazer e atividades para a população, principalmente a mais carente.
Figura 2. Localização do Parque Nova Potycabana - Teresina.
Fonte: Google Earth, 2016, adaptado por Nina Campos, 2016
O programa de necessidades, na época de sua criação, contava com piscinas, praça de eventos, restaurantes, pistas de skate, entre outros (Figura 3 e 4). As principais espécies arbóreas implantadas foram, buriti, açaí e mangueira. Entretanto, com o tempo e a difícil manutenção, o Parque entrou em desuso e foi fechado ao público.
Centro Urbano
Parque Ambiental Nova Potycabana Jardim Botânico de Teresina
Figura 3. Implantação do Parque antes da reforma - Teresina.
Fonte: Saraiva e Melo (2011).
Figura 4. Parque Potycabana antes da reforma – Teresina Fonte: SANTOS, 2013.
Após um período fechado, o parque em questão foi reaberto em 2013, com um programa novo e diferente do anterior, mas ainda, mantendo o objetivo de promover esporte e lazer à população. De acordo com Santos (2013), o parque passou a ser chamado de Nova Potycabana e as principais modificações realizadas foram: a retirada das piscinas, acréscimo de quadras de esportes e aumentou da área verde, de 7 mil metros quadrados para 43 mil metros quadrados. As principais espécies vegetais encontradas na área são mangueiras, gramíneas, angico branco, diversos tipos de palmeiras, dentre outras (Figura 5).
Figura 5. Parque Nova Potycabana após a reforma - Teresina.
Fonte: SANTOS, 2013.
O Parque Nova Potycabana apresenta pouca cobertura vegetal, distribuída em canteiros predominantemente sob gramíneas, embora com a presença, em alguns deles, de árvores. Devido ao grande fluxo de pessoas que recebe e dos diversos mobiliários e equipamentos presentes no Parque como, por exemplo, quadras de esporte, pista de cooper, playground, quiosques, o grau de antropização é considerado alto, o que motivou a sua escolha para análise.
Jardim Botânico de Teresina
O Jardim Botânico de Teresina está localizado no bairro Mocambinho na zona norte (Figura 6) e fica a uma distância de 6,5 km do centro da cidade. Essa área pertencia ao Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) desde o ano de 1960, sendo denominado de Parque Ambiental de Teresina. A partir de 2011, passou a ser denominado Jardim Botânico, sendo considerado como a maior área de preservação do município de Teresina
Figura 6. Localização do Jardim Botânico - Teresina.
Fonte: Google Earth, 2016, adaptado por Nina Campos, 2016
O Jardim Botânico apresenta uma cobertura vegetal densa e preservada, mesmo onde estão localizadas as trilhas. De acordo com Teresina (2013), as principais espécies vegetais
presentes na área são cajueiro, mangueira, jatobá, jacá, Pau Brasil, eucalipto, tamboril, e alguns tipos de palmeiras. Nos seus limites funcionam ainda um museu, um laboratório de pesquisas naturais, um auditório e o Centro Municipal de Produção de Mudas. Recebe visitas, principalmente, de pesquisadores e estudantes, entretanto, esses equipamentos não geram grande fluxo de pessoas e não ocupam grandes áreas do terreno. Desta forma, tais fatores influenciam no baixo nível de antropização do Parque.
3.2 Amostragem e Análise do solo
A amostragem do solo foi realizada nos Parques Nova Potycabana e Jardim Botânico. No primeiro foram escolhidos dez pontos amostrais sendo cinco sob influência de gramíneas (Grama Canteiro – GC) e cinco sob estrato arbóreo (Árvore Canteiro -AC) (Figura 7). No segundo, como não há gramíneas e nem canteiros definidos, a determinação dos pontos amostrais tomou como base as trilhas existentes e foram escolhidos apenas cinco pontos amostrais, todos sob estrato arbóreo (P). Em cada ponto amostral foram coletadas, por meio de um trado, na camada de 0-20 cm, três amostras simples para formar uma amostra composta com objetivo de quantificar o estoque de carbono (Figura 8).
Figura 7. A. Distribuição dos pontos "Grama Canteiro - GC". B. Distribuição dos pontos "Árvore Canteiro - AC".
A
Figura 8. Distribuição dos pontos no Jardim Botânico.
Adicionalmente, foram coletadas amostras com auxílio de anéis volumétricos com capacidade de 49,06 cm3 para determinar a densidade do solo. Todas as amostras foram acondicionadas em sacos plásticos identificados e transportados ao Laboratório de Solos da Universidade Federal do Piauí. As amostras de solo foram secas ao ar, homogeneizadas e tamisadas em peneira de 2 mm de malha (TFSA). Para determinação dos estoques de carbono, as amostras de solo foram trituradas em almofariz e passadas em peneira de malha 0,2 mm. O carbono foi determinado por oxidação a quente com dicromato de potássio e titulado com sulfato ferroso amoniacal, segundo método modificado de Walkley & Black (1934) adaptado por Yeomans & Bremner (1988).
Para cada amostra de solo foi calculado o estoque de C (ton/ha), multiplicando-se o teor obtido em % pela densidade do solo (g cm-3) e espessura da camada (cm), conforme equação: Estoque de C (ton/ha) = teor do elemento (g kg-1) x densidade (g cm-3) x espessura (cm) / 10. Com base nos estoques, determinou-se a taxa de sequestro de carbono, estimada pela seguinte equação: Estoque de C em uma área referência – Estoque de C nos parques/número de anos do parque. A área referência foi uma floresta nativa próxima ao perímetro urbano de Teresina e com estoque de 22 t/ha de C. As taxas quantificadas foram multiplicadas por 3,67 representando o peso atômico do C no CO2.
4. RESULTADO
Foram analisadas todas as amostras segundo o estoque de carbono no solo e taxas de emissão e sequestro de carbono. Observou-se que dos três conjuntos de amostras coletados (GC, AC e P), o que corresponde ao Jardim Botânico de Teresina é o que mais acumula carbono no solo, com uma taxa de 24,14 ton/ha, seguido dos canteiros com árvores do Parque Nova Potycabana, com 18,21 ton/ha e dos canteiros com grama deste mesmo Parque com taxa igual a 15,88 ton/ha. Quanto a relação emissão/sequestro, observou-se que o canteiro composto somente por gramíneas apenas emite carbono; canteiros compostos por árvores e gramíneas emitem, mas também sequestram, embora em menor quantidade, enquanto o Parque do Jardim Botânico de Teresina acumula mais carbono tendendo ao equilíbrio. (Figura 9). De forma mais específica, houve sequestro de C em um único ponto do Nova Potycabana, e em quatro pontos do Jardim Botânico, considerado menos antropizado (média de 1,9 t/ha/ano), ambos sob estrato arbóreo.
Figura 9. Estoques de carbono por ponto amostral (A) e médio (B) e taxas de emissão ou sequestro de CO2 em dois parques urbanos de Teresina-PI (GC: grama canteiro;
AC: árvore canteiro e; P: árvore) 5. CONCLUSÃO
Os parques menos antropizados podem reter carbono, desde que conservado e com espécies variadas, tornando-se importante estratégia para o microclima da cidade.
É necessário dar continuidade as pesquisas e ampliar para um estudo mais aprofundado de outros Parques na cidade de Teresina e que os estudos sirvam como fonte para elaboração de planos de arborização urbana que visem aumentar o sequestro de carbono atmosférico em áreas verdes da cidade de Teresina.
6. REFERÊNCIAS
ABDALLA, L. dos S.; BARREIRA NETO, A. J.; FONSECA, K. T. Análise da dinâmica da cobertura vegetal e estocagem de carbono pelo modelo das Cadeias de Markov. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 15., 2011, Curitiba. Anais... Curitiba: INPE, 2011.
CASAGRANDE, Rafael. Quantidade de Carbono Incorporado em uma Área Verde do Parque Natural Chico Mendes, Sorocaba-SP. Revista Eletrônica de Biologia. v:4. p: 1-9. ISSN:1983-7682. A C B GC AC
P – Parque Jardim Botânico Parque Nova Potycabana
FEITOSA, S.M.R. et al. Consequências da urbanização na vegetação e na temperatura da superfície de Teresina - PI. REVSBAU. Piracicaba - SP. v.6.n.2. p. 58-75. 2011.
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Janeiro. v:5. n:2. Disponível em
<http://www.e-publicacoes.uerj.br/index.php/rdc/article/viewFile/9740/7638>. Acesso em: 21 fev 2016 MATSUMOTO, M.L. et al. Avaliação ambiental do parque urbano Anulplho Fioravante para adoção de estratégicas de restauração. Boletim Paranaense de Geociências. Paraná. v. 66-67. p.51-60, 2012.
MONTEIRO, Felipe F.; SILVEIRA, Ana Lúcia R. C. da. Identificação de ilhas de calor e proposta de mitigação para o fenômeno na cidade de Teresina - PI/Brasil. In: 6° Congresso Luso-Brasileiro para o Planejamento Urbano, Regional, Integrado e Sustentável, 2014, Lisboa - Portugal.
PIAUÍ. Frota de veículos no Piauí cresce 194,4% em dez anos. Detran: Teresina, 2014. Disponível em:<http://www.detran.pi.gov.br/2014/01/22/frota-de-veiculos-no-piaui-cresce-19464-em-dez-anos/>. Acesso em: 22 fev. 2016.
SANTOS, Evelin. Potycabana é reaberta após 5 anos; relembre e veja fotos do Parque. 2013. Disponível em: <http://cidadeverde.com/noticias/132975/potycabana-e-reaberta-apos-5-anos-relembre-e-veja-fotos-do-parque>. Acesso em: 05 ago. 2016.
SIRKIS, A. Ecologia urbana e poder local. Rio de Janeiro: Fundação Ondazul, 1999. 318p. YEOMANS, J.C. & BREMNER, J.M. A rapid and precise method for routine determination of organic carbon in soil. Comm. Soil Sci. Plant Anal., 19:1467-1476, 1988.
