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ALTERAÇÕES DE RECURSOS HÍDRICOS EM RESERVA FLORESTAL SOB CRESCENTE PRESSÃO URBANA

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Academic year: 2021

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ALTERAÇÕES DE RECURSOS HÍDRICOS EM RESERVA FLORESTAL SOB CRESCENTE PRESSÃO URBANA

Cláudia Pontes Barros1; Sávio José Filgueiras Ferreira2; Ari de Oliveira Marques Filho3; Juan Daniel Villacis Fajardo4; Ana Rosa Tundis Vital5; Sebastião Átila Fonseca Miranda6; Wolfram Karl

Franken7; João Augusto Dantas de Oliveira8 & Silvana Lima da Silva9.

RESUMO--- O aumento populacional que vem ocorrendo na cidade de Manaus nos últimos 30 anos, impulsionado principalmente pela criação da Zona Franca de Manaus, causando numerosas formas de ocupação e com isso grandes áreas são desmatadas para a construção de moradias, compromete a qualidade da água das bacias e microbacias hidrográficas urbanas, devido ao lançamento de esgoto doméstico, provocam alterações nos ambientes aquáticos que antes era natural e em equilíbrio com condições hidrológicas e ecológicas da região, tornando-os degradados e impróprio para os diversos usos como: abastecimento, lazer e navegação. Foram investigadas duas bacias hidrográficas na Reserva Florestal Adolpho Ducke com o objetivo de investigar as possíveis alterações nessas bacias. Quatro estações de coletas de amostras foram estabelecidas: igarapés Sabiá II, Sabiá III, Aliança com Deus (degradados) e igarapé Bolívia (preservado). As amostras de água foram coletadas semanalmente e foram medidos: pH, condutividade elétrica da água, material em suspensão, oxigênio dissolvido e demanda bioquímica do oxigênio. Os resultados revelaram que o igarapé Bolívia se mantém em condições naturais, semelhante a outros igarapés de área de terra firme da Amazônia Central, com pH abaixo de 5 e oxigênio dissolvido acima de 6 mg/L. Os demais locais amostrados mostraram-se alterados.

ABSTRACT--- The rapid population growth which has been occurring in the city of Manaus in the last 30 years, triggered by the creation of the Free Zone of Manaus, provoked the deforestation of large areas for housing construction, and compromised the water quality of the urban watersheds, due to domestic sewage, changing the natural aquatic environments in equilibrium both with the hydrological and ecological conditions, making them inadequate to many uses as water supplying, leisure and navigation. Two watersheds located in the Adolpho Ducke Forest Reserve with the purpose of investigating the possible changes in these streams. Four sampling stations were established: igarapé (stream) Sabiá II, igarapé Sabiá III, igarapé Aliança com Deus (degraded) and igarapé Bolívia (preserved). The samples were collected on a weekly basis and the parameters pH, electrical water conductivity, suspended material, dissolved oxygen and biochemical demand of oxygen were determined. The results showed that igarapé Bolívia still preserved its natural conditions, behaving like other upland streams in Central Amazon, with pH values below 5 and dissolved oxygen content above 6 mg/L. The other sampled sites showed changes.

Palavras-chave. Amazônia Central, Ambientes impactados, hidroquímica.

1 - INTRODUÇÃO

1

Graduanda de Geografia da UFAM e Bolsista do PIBIC/CNPq – INPA/CPCR, Av. André Araújo, nº2936, CEP:69011-970, Manaus, Amazonas. Email: claudiapbarros@yahoo.com.br

2

Pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Email: savio@inpa.gov.br.

3

Pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Email: ari@inpa.gov.br.

4

Pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Email: davifa@yahoo.com.br.

5

Pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Email: vital@inpa.gov.br.

6

Pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia.Email: atila@inpa.gov.br.

7

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1 - INTRODUÇÃO

Na região Amazônica o desmatamento em grande escala, para plantios agrícolas ou pastagens, tem se concentrado em um arco que vai do Estado do Pará, no leste, passando pelo Mato Grosso, até Rondônia, no oeste (Uhl & Almeida, 1996). No Estado do Amazonas as taxas de desmatamentos não são tão intensas como em outros Estados da região (Higuchi et al., 1998). Uma das possíveis razões para estas taxas terem permanecido pequenas neste Estado, foi a migração de grande parte da força de trabalho, vinda do interior para a capital, Manaus, atraída pela oferta de emprego proporcionada pela implantação da Zona Franca. Esta migração permitiu, por um lado, que a floresta permanecesse, de certa forma, mais preservada em vários municípios do interior do estado, mais, por outro lado, intensificou o desmatamento na periferia da área urbana de Manaus, a qual foi expandida rapidamente, incorporando localidades que eram, há poucos anos atrás, consideradas isoladas da cidade. Um exemplo disto é a colônia Antônio Aleixo, que hoje faz parte da área urbana. Mesmo com todo este avanço da cidade sobre a floresta, é bom frisar que o desmatamento nas margens da área urbana visa apenas moradia, já o desmatamento que ocorre no interior do Estado, visa não somente moradia, mas também inclui outras atividades relacionadas aos meios de sobrevivência, sendo, portanto, bem maior. Neste particular podemos dizer que a Zona Franca contribuiu para a preservação da floresta.

A cidade de Manaus está localizada em uma área de terra firme, sendo também entrecortado por diversos igarapés. Esta denominação de terra firme, visa fazer diferenciação entre estas áreas e as áreas de várzea. Na Amazônia a ocupação em áreas de florestas de terra firme remove a estrutura biótica bem-organizada, implicando na perda rápida de nutrientes por lixiviação sob condições de altas temperaturas e chuvas intensas, causando em muitos locais a degradação, tanto do solo como dos ambiente aquáticos. No caso de Manaus, além das conseqüências nocivas causadas pela simples retirada da vegetação, houve um enorme agravamento, pelo fato de haver um adensamento populacional nas margens dos igarapés, lançando para estes, todos os rejeitos produzidos nas residências. Embora a degradação destes igarapés seja facilmente percebida, vários estudos têm sido feitos visando avaliar o grau de impactação sofrido pelos mesmos (Cerdeira et al. 2004).

Logo após a implantação da Zona Franca, Manaus crescia em praticamente todas as direções, exceto pra o lado sul devido ao limite com o rio Negro. Depois de algum tempo, devido à presença de duas barreiras naturais, o crescimento horizontal só tem se dado na direção norte. Estas barreiras são o rio Puraquequara e, até certo ponto, o rio Amazonas no lado leste. Do lado oeste a barreira natural é rio Tarumã-Açu. No entanto, para o norte não existem barreiras naturais, e foi isto que fez com que a cidade chegasse a “encostar” na parte sul da reserva florestal Adolpho Ducke, exigindo que as autoridades se empenhassem fortemente para manter a reserva preservada. Serão necessários muitos estudos para se conseguir identificar todos os impactos que reserva vem sofrendo ou ainda

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vai sofrer, devidos a urbanização que tem chegado ao seu entorno. Felizmente a grande maioria dos igarapés que cruzam as fronteiras da reserva, têm suas nascentes no interior da mesma. No entanto, existem alguns com a parte alta de suas bacias fora da reserva em área urbanizada, de maneira que muito lixo é arrastado pela chuva e se acumula na parte de dentro das bordas, em grandes extensões. Além do mais esgotos domésticos são lançados neste igarapés. O que se tem observado é que à medida que o limite urbano da cidade de Manaus vai se expandido, a floresta é removida e os recursos hídricos, que antes eram utilizados, principalmente como locais de lazer e recreação, tornam-se inapropriados para esses fins.

A Coordenação de Pesquisas em Clima e Recursos Hídricos (CPCR) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) vem investigando as relações hídricas (transformação chuva-escoamento, transporte de material em suspensão, etc.) e ciclagem de nutrientes, na Reserva Florestal Adolpho Ducke, para consolidar um referencial apropriado para o controle e acompanhamento das modificações impostas ao sistema natural no futuro, e a outros sistemas hidrológicos da área urbana de Manaus. Estes estudos também mostram grande importância das investigações hidrológicas em áreas de floresta na região Amazônica, pois é fundamental monitorar as bacias hidrográficas e suas nascentes existentes na Reserva para compreensão do funcionamento desses sistemas hidrológicos e acompanhar possíveis focos de alterações, juntamente e de forma complementar com outros estudos da flora e da fauna. Além disso, o crescente interesse sobre os recursos hídricos superficiais e subterrâneos da Amazônia indica como ação estratégica fundamental à adequação e consistência entre espaço físico, equipamentos atualizados e recursos humanos.

A Reserva Ducke, como é mais conhecida, possui várias bacias hidrográficas e numa dessas, a bacia do igarapé Bolívia (Figura 1), vem sendo estabelecido estudos hidrológicos e hidroquímicos há mais de três anos. Um dos tributários do igarapé Bolívia, o igarapé Sabiá (Figura 2), tem suas nascentes em área urbanizada.

Este estudo teve como objetivo investigar variáveis hidroquímicas, no que tange o pH, condutividade elétrica da água, oxigênio dissolvido na água, material em suspensão e demanda bioquímica da água, para contribuir com informações que venham a identificar os possíveis efeitos de ações antrópicas sobre pequenas bacias hidrográficas, em condições naturais, de uma área verde isolada em grande centro urbano.

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Figura 1: Igarapé Bolívia protegido e em condição natural no interior da Reserva Ducke.

Figura 2: Igarapé Sabiá, tributário do igarapé Bolívia (ao entrar na Reserva Ducke).

2 – MATERIAIS E MÉTODOS

2.1 Local do experimento

O experimento foi desenvolvido na Reserva Ducke, que tem uma área de 100 km2 (10 x 10 km) e está situada na periferia de Manaus, coordenadas 02o 53' de latitude S e 59o 58' de longitude W (Figura3).

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Figura 3: Imagem Landsat TM mostrando a aproximação do limite urbana da cidade de Manaus à Reserva Florestal Adolpho Ducke e o local onde será executado o projeto (Bacia hidrográfica do igarapé Bolívia).

Rio

Negro

Manaus

Reserva Ducke 59º 58’ W 2º 53’ S MAPA DO ESTADO DO AMAZONAS Sabiá Rio Puraquequara Rio Tarumã-Açu

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2.2Clima

Nos estudo realizados por Ribeiro (1976) sobre o clima de Manaus, e de acordo com a classificação de Köppen, com base em dados de temperatura do ar, precipitação e suas distribuições dentro das estações do ano, classificou o clima de A, que corresponde a clima tropical praticamente sem inverno, porque a temperatura média mínima não foi inferior a 18.0°C. Com relação a precipitação, o mês que apresentou o registro mais baixo de chuva foi superior a 60 mm em média, correspondendo ao tipo climático f, indicando chuvas durante todo o ano. A variedade climática foi i, indicando isotermia, por não apresentar verão nem inverno, face às oscilações anuais da temperatura média não chegarem a 5°C. Portanto, para Manaus, a fórmula climática é: Afi. A distribuição das precipitações anuais na Amazônia é bastante irregular, apresentando variabilidade espacial e temporal. As médias anuais de precipitações variam de mais de 6000 mm nas encostas Andinas a, aproximadamente, 1600 mm na interface da Amazônia com o cerrado do Planalto Central Brasileiro, sendo a média geral da ordem de 2200 mm anuais (Salati, 1983).

2.3 Solos

Na Amazônia brasileira predominam solos cujas classes são o latossolo amarelo, o podzólico vermelho-amarelo distrófico e a areia quartzosa, todos ocorrendo em condições de terras firmes, e relevo suavemente ondulado. Nas partes mais planas, ao longo dos rios, ocorrem os solos aluviais e os solos hidromórficos diversos, entre os quais, o podzol hidromórfico e o plintossolo (Lepsch, 1993). No caso específico da região do município de Manaus, capital do Estado do Amazonas, situada à margem esquerda do rio Negro, encontra-se no domínio da Formação Alter do Chão.

2.4 Tipos de floresta na Reserva Ducke

Tipos de vegetação que ocorrem, na Reserva Ducke, são quatro: de "terra firme",de Platô, Vertente, Campinarana e Baixio. Também ocorre vegetação secundária nas bordas e arredores.

2.5 Amostragem

As Excursões para coletas de amostras de água e de dados na Reserva Florestal Adolpho Ducke, foram semanais geralmente às quartas-feiras. Foram investigados os igarapés: Bolívia e Sabiá. No Igarapé Bolívia as coletas foram feitas em local natural e protegido da ação antrópica, com apenas uma estação de coleta. No Sabiá, foram escolhidos três pontos amostrais para melhor observar o comportamento do recurso hídrico. Nesse, dois pontos estão localizadas na borda da reserva com área urbana e o terceiro dentro da reserva, antes do encontro com o Bolívia. Os pontos de coleta são:

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 Ig. Bolívia (em área preservada)

 Ig. Sabiá (dentro da reserva e antes de encontrar-se com o igarapé Bolívia) – Sabiá III  Ig. Sabiá (na borda da reserva - Posto de Vigilância Sabiá II) – Sabiá II

 Aliança com Deus (na borda da reserva com o Bairro Aliança com Deus)

Após a coleta de amostras nos pontos pré-(estabelecidos), essas amostras eram trazidas ao Laboratório de Química Ambiental para as seguintes análises: pH, condutividade elétrica, material em suspensão, oxigênio dissolvido (OD) e demanda bioquímica do oxigênio(DBO). Essas medidas e coletas eram realizadas visando estudar a composição química em diferentes épocas do ciclo hidrológico.

2.6 pH e condutividade elétrica da água

O pH foi analisado por potenciometria, com potenciômetro digital Oakton, modelo pH 2500 series, com eletrodos calibrados com soluções tampões em pH 4,0 e 7,0 (APHA, 1985).

A condutividade elétrica foi determinada utilizando-se um condutivímetro digital,

JENWAY, modelo 1040. A medida utilizada é µS.cm-1 (APHA, 1985).

2.7 Material em suspensão.

Foi determinado por gravimetricamente. A amostra depois de coletada foi filtrada (volume conhecido) em filtro previamente tarado. Depois pesado e posteriormente levado para secar em estufa a aproximadamente 105 ºC.

2.8 Oxigênio dissolvido e demanda bioquímica do oxigênio

As determinações químicas seguiram as normas descritas em APHA (1995). Nesta determinação as amostras foram coletadas em frasco tipo Winkler de capacidade em torno de 150 mL, com duplicata. No ato da coleta, em cada frasco, era adicionado 1ml de azida sódica e 1ml de sulfato manganoso, para a fixação da amostra.

3 – RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1 pH

Os pHs dos rios brasileiros têm tendência de neutro a ácido. Alguns rios da Amazônia brasileira possuem pHs próximos de 4, valor muito baixo para suportar diversas formas de vida, estando muito fora dos padrões estabelecido pela resolução do CONAMA nº 357 de 17 de março de

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O pH de um corpo d'água também pode variar, dependendo da área (no espaço) que este corpo recebe as águas da chuva, os esgotos e a água do lençol freático. Assim, qualquer alteração no pH por menor que seja influencia no comportamento da vida aquática no curso d’água.

O primeiro ponto a ser analisado abrange a área do igarapé Bolívia, caracterizado num curso d’água natural. Observando a Figura 4, podemos perceber variações do pH do igarapé Bolívia entre 4,2 no mês de agosto a 4,8 no mês de outubro caracterizando-o, pelos valores de pH, como um ambiente aquático ácido. Isso ocorre devido à composição química da água influenciada diretamente pela dinamização da floresta, ao tipo de solo e vegetação ao redor.

O segundo ponto investigado Sabiá III têm sua nascente em área urbanizada sofrendo ações antrópicas (despejos de esgoto de uso doméstico, coliformes fecais, materiais biodegradáveis) e adentra a reserva Ducke com aspectos físico diferente do natural, possivelmente em um alto estágio de degradação. Neste foram observadas variações entre 6,6 a 7,2 (no mês de agosto).

Nos dois outros locais de coletas Sabiá II e Aliança com Deus, também foram obtidos resultados elevados de pH, como se pode observar na Figura 3. Seus valores oscilaram de 6,6, no mês de novembro, a 7,2, nos meses de setembro e outubro.

Figura 4. Comportamento do pH nos períodos de coleta – 2006.

Estas informações de pH mostram que ambientes dentro da reserva Ducke indicam que os recursos hídricos já estão sendo afetados pela ação do homem. No igarapé Bolívia, que revela valores de pH abaixo de 5, que é comum em área de terra firme na Amazônia, podemos considerar o nosso padrão de comparação. Nos demais locais de coletas os valores estão acima de 6, mostram alterações no ambiente aquático.

pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8

AGO SET OUT NOV DEZ Período

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3.2 Material em Suspensão

É o material particulado não dissolvido, encontrado suspenso no corpo d’água, composto por substâncias inorgânicas e orgânicas, incluindo-se aí os organismos planctônicos (fito e zooplâncton). Sua principal influência é na diminuição na transparência da água, impedindo a penetração da luz. Na figura 5 podemos observar a quantidade de sedimentos (areia, silte, argila) encontrados nos igarapés, variando devido à composição química da água e geologia do lugar.

Figura 5: Material em suspensão nos períodos da coleta – 2006.

Os rios de água branca são ricos em nutrientes e material em suspensão, os rios de água preta são caracterizados por serem pobres em nutrientes e material em suspensão, caracterizado por altas concentrações de substâncias húmicas dissolvidas (Sioli, 1984).

Nos locais Sabiá III, Sabiá II e Aliança com Deus, podemos observar que indicam as maiores concentrações de matéria orgânica em suspensão isso devido à descaracterização do ambiente natural.

3.3 Oxigênio Dissolvido (OD)

O oxigênio dissolvido é uma variável extremamente importante, pois é necessário para a respiração da maioria dos organismos que habitam o meio aquático. Geralmente o oxigênio dissolvido se reduz ou desaparece, quando a água recebe grandes quantidades de substâncias orgânicas biodegradáveis encontradas, por exemplo, no esgoto doméstico, em certos resíduos

MATERIAL EM SUSPENSÃO 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0

AGO SET OUT NOV DEZ

Período

(m

g

/L

)

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a carga de matéria orgânica, maior o número de microorganismos decompositores e, conseqüentemente, maior o consumo de oxigênio. A morte de peixes em rios poluídos se deve, portanto, à ausência de oxigênio e não à presença de substâncias tóxicas.

Segundo Esteves (1988) o oxigênio (O2), é um dos mais importantes na dinâmica e na

caracterização de ecossistemas aquáticos. As principais fontes de oxigênio para a água são a atmosfera e a fotossíntese. As perdas são, o consumo pela decomposição de matéria orgânica, perdas para a atmosfera, respiração de organismos aquáticos e oxidação de íons metálicos, como o ferro e o manganês.

A Figura 6 Mostra o comportamento do oxigênio dissolvido nos igarapés estudados, mostrando o comportamento do oxigênio de forma oposta entre os igarapés naturais e poluídos.

Figura 6: Comportamento do oxigênio nos igarapés naturais e poluídos – 2006. É possível verificar que os valores no ambiente natural são mais elevados, chegando a valores acima de 7 mg/L. Nos outros igarapés oriundos de áreas urbanas que adentram a reserva esses valores são sempre baixos (Figura 6).

3.4 Condutividade Elétrica

A condutividade elétrica da água é determinada pela presença de substâncias dissolvidas que se dissociam em ânions e cátions. É a capacidade da água de transmitir a corrente elétrica.

Em águas naturais não se pode esperar que haja uma relação direta entre condutividade e concentração de sólidos dissolvidos totais, porque as águas naturais não são soluções simples. Estas águas contêm ampla variedade de substâncias dissociadas e não dissociadas. A Figura 7 apresenta o

Oxigênio Dissolvido 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Ago Set Out Nov Dez

Período

m

g

/L

(11)

comportamento da condutividade elétrica da água no igarapé Bolívia, nos locais Sabiá III, Sabiá II e Aliança com Deus.

Figura 7: Condutividade elétrica nos igarapés naturais e poluídos – 2006.

Observa-se que no Igarapé Bolívia os valores são os mais baixos, não chegam a 25 µS/cm, enquanto que nos demais locais, os valores muitas vezes foram acima de 100 µS/cm, com valor máximo registrado acima de 350 µS/cm.

3.5 Demanda Bioquímica do Oxigênio (DBO)

Avalia a quantidade de Oxigênio Dissolvido em mg O2/L que será consumida pelos organismos aeróbios ao degradarem a matéria orgânica. O teste foi realizado à temperatura de 20ºC durante 5 dias, no escuro (Esteves, 1988). A DBO é utilizada para exprimir o valor da poluição produzida por matéria orgânica oxidável biologicamente, conforme podemos analisar na Figura 8.

Condutividade 0 50 100 150 200 250 300 350 400

AGO SET OUT NOV DEZ

Período m ic ro m h o s /c m

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Figura 8: Demanda bioquímica do oxigênio nos igarapés naturais e poluídos.

A Demanda Bioquímica do Oxigênio é a quantidade de oxigênio requerida para oxidar a matéria orgânica pela decomposição microbiológica aeróbica para uma forma inorgânica estável. Neste caso, é observado que valores do ambiente poluído indicam maior consumo do oxigênio dissolvido devido à ação dos microorganismos decompositores de matéria orgânica chegando a valores acima de 5 mg/L.

4 - CONCLUSÕES

As variáveis investigadas: pH, condutividade elétrica da água, oxigênio dissolvido, material em suspensão e demanda bioquímica do oxigênio mostraram-se alterados nessa área de estudo, indicando mananciais degradados, semidegradados ou em fase de degradação devido à ocupação desordenada do solo dessas bacias. Tal situação é preocupante visto que essa constatação é verificada nas bordas de uma reserva florestal, a qual, abriga no seu interior uma floresta natural, vasta diversidade biológica de flora e fauna e que se encontra fortemente ameaçada em todo o seu entorno por assentamentos, invasões, etc.

Demanda Bioquímica do Oxigênio

0 1 2 3 4 5 6

Ago Set Out Nov Dez

Período

m

g

/L

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5 - BIBLIOGRAFIA

APHA Standard Methods for the examination of water and waste-water, (1995). 25ª ed. New York: McGraw-Hill, 720p.

CERDEIRA, J. F. S.; FERREIRA, S. J. F.; SILVA, M. S. R.;.MIRANDA, S. Á. F.; OLIVEIRA, J. A. D. (2004). Alterações químicas e físicas em sedimentos de igarapés da bacia hidrográfica do Tarumã,Manaus/A”. In: VII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste, São Luís - MA.

ESTEVES, F. A. (1988). Fundamentos de Limnologia. Rio de Janeiro: Interciência: FINEF.

HIGUCHI, N; SANTOS, J.; VIEIRA, G; RALFH, J.R.; SAKURAI, S.; ISHIZUKA, M.; SAKAI, T.; TANAKA, N.; Saito, S. 1998. Análise Estrutural da floresta primária da Bacia do rio Cuieiras, ZF-2, Manaus-Am, Brazil. In: Higuchi, N.; Campos, M. A. A.; Sampaio, P. T. B.; Santos, J. (Eds), Pesquisas Florestais para a Conservação da Floresta e Reabilitação de áreas Degradadas da Amazônia. Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Manaus, Amazonas. p. 52-81

LEPSCH, I. F. (1993). “Solos: formação e conservação”. São Paulo: Melhoramentos. 157p. RIBEIRO, M. N. G. (1976). “Aspectos climatológicos de Manaus”. Acta Amazonica, 6 (2): 229-233.

SALATI, E. (1983). “O clima atual depende da floresta: Amazônia, desenvolvimento, integração e ecologia”. São Paulo: Brasiliense. p.15-44.

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UHL, C; Almeida, O. (1996). O desafio da exploração sustentada na Amazônia. In: Almeida, O.T. (Ed). A evolução da fronteira Amazônica: oportunidade para um desenvolvimento sustentável. Belém, IMAZON.

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