EFEITOS SECUNDÁRIOS DE PLANTAÇÕES DE
EUCALIPTO E PASTOREIO SOBRE VEREDAS DE TRÊS
MARIAS (MG): AVALIAÇÃO ATRAVÉS DA
GEOQUÍMICA E MIRMECOFAUNA
iii
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
Reitor
Marconi Jamilson Freitas Souza
Vice-Reitor
Célia Maria Fernandes Nunes
Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação
Valdei Lopes de Araújo
ESCOLA DE MINAS
Diretor
José Geraldo Arantes de Azevedo Brito
Vice-Diretor
Wilson Trigueiro de Souza
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
Chefe
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v
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
Nº 309
EFEITOS SECUNDÁRIOS DE PLANTAÇÕES DE
EUCALIPTO E PASTOREIO SOBRE VEREDAS DE
TRÊS MARIAS (MG): AVALIAÇÃO ATRAVÉS DA
GEOQUÍMICA E MIRMECOFAUNA
Glênia Lourenço Silva
Orientador
Sérvio Pontes Ribeiro
Co-orientador
Paulo de Tarso Amorim Castro
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais do Departamento de Geologia da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro
Preto como requisito parcial à obtenção do Título de Mestre em Ciências Naturais, Área de Concentração: Geologia Ambiental e Conservação de Recursos Naturais
OURO PRETO
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Escola de Minas - http://www.em.ufop.br
Departamento de Geologia - http://www.degeo.ufop.br/
Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais Campus Morro do Cruzeiro s/n - Bauxita
35.400-000 Ouro Preto, Minas Gerais
Tel. (31) 3559-1600, Fax: (31) 3559-1606 e-mail: pgrad@degeo.ufop.br
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ISSN
Depósito Legal na Biblioteca Nacional Edição 1ª
Catalogação elaborada pela Biblioteca Prof. Luciano Jacques de Moraes do Sistema de Bibliotecas e Informação - SISBIN - Universidade Federal de Ouro Preto
http://www.sisbin.ufop.br
Catalogação: sisbin@sisbin.ufop.br S586e Lourenço-Silva, Glênia.
Efeitos secundários de plantações de eucalipto e pastoreio sobre veredas de Três Marias (MG) [manuscrito] : avaliação através da geoquímica e mirmecofauna / Glênia Lourenço Silva. – 2013.
xxi, 137f. : il. color.; tabs.; mapas. (Contribuições às Ciências da Terra, Série M, v.71, n. 309)
ISSN: 85-230-0108-6
Orientador: Prof. Dr. Sérvio Pontes Ribeiro.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Minas. Departamento de Geologia. Programa de Pós-graduação em Evolução
Crustal e Recursos Naturais.
Área de concentração: Geologia ambiental e Conservação de Recursos Naturais.
1. Impacto ambiental - Teses. 2. Cerrados - Veredas - Teses. 3. Formiga - Teses. 4. Indicadores ambientais - Teses. 5. Bioindicação - Teses. I. Ribeiro, Sérvio Pontes. II. Universidade Federal de Ouro Preto. III. Título.
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As Veredas são a infância dos rios do Cerrado. Alguns desses rios, tal qual adultos com jeito de crianças, crescem e avolumam-se, mantendo, porém, até o curso final, sinais marcantes do que foram um dia –
remanescências do que ficou para trás.
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Primeiramente agradeço a Deus por me dar saúde e confiança para desenvolver e concluir este trabalho. Ele foi a minha fortaleza e minha luz nos momentos de desânimo e provações.
Agradeço aos meus orientadores pela dedicação, ensinamentos, investimentos, paciência e por acreditarem em mim e no meu trabalho.
Minha gratidão eterna à amiga Cinthia Borges da Costa Milanez, que sem a sua perseverança em mim, eu não teria nem começado o mestrado. Foi quem, além da amizade sincera, me deu ânimo, apoio, amparo e não me deixou desistir da Ciência. Foi quem dividiu comigo muitos momentos bons, muitas dificuldades (principalmente financeiras) e claro, a paixão pelas formigas! Muitas idas à campo, muitas horas exaustivas de laboratório, muita troca, muitas gargalhadas e muita amizade. Muito obrigada por fazer parte da minha vida, amiga, irmã que pude escolher!
Gostaria de agradecer imensamente à minha família. À minha querida mãe Lúcia por todo o amor, carinho, apoio e orações, pelo colo nas horas difíceis, mesmo que à distância, não existe nada no mundo que se compare a essa manifestação maternal. À minha querida irmã Geisa pelo carinho, apoio e atenção. E em especial, ao meu querido pai, Edgard Teixeira da Silva, que além de sempre cumprir com louvor suas obrigações de pai, fez muito mais! Dedicou-me sua preciosíssima mão de obra em campo e me emprestou também altruisticamente seu carro quando eu não tinha outra opção. Amo muito vocês três e sem vocês eu não teria chegado nem perto dessa conquista! Eternamente, obrigada!!
Agradeço ao meu amor, Bruno Barbosa Vicente, pelo carinho, compreensão, paciência, principalmente pela paciência! Chegou na fase mais complicada da dissertação e esteve o tempo todo do meu lado, me acalmando e mostrando que a vida vai muito além dos perrengues acadêmicos! Te amo!
Aos colegas do Laboratório de Ecologia Evolutiva de Insetos de Dossel e Sucessão Natural que de alguma forma, seja em campo ou no laboratório, deram sua contribuição para este trabalho: Diego (Caxelê), Fernanda Ribeiro, Filipe Paixão, Bruno (Polegada), Flavinho, Roberth, Jacir e Nádia. Luiz Fernando Filgueiras, obrigada pela força em campo e no lab e seu contagiante bom humor!
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O meu muito obrigada a toda equipe do Laboratório de Geoquímica Ambiental, principalmente à Adriana Trópia, Celso Torres, Júlio César e Leonardo Teixeira. Obrigada pelo
apoio, solicitude, paciência e por tornar os torturantes dias de „Savillex‟ mais leves e
agradáveis!
Obrigada também ao Professor José Aurélio e ao técnico Rubens do Laboratório de Processamento de Minérios do Departamento de Engenharia de Minas – DEMIN, que gentilmente concedeu utilizar o Laboratório para o peneiramento das amostras de solo/sedimento.
O meu obrigado aos Professores do Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais pelos ensinamentos e contribuição para o desenvolvimento da minha pesquisa.
Agradeço à Raiz Florestal Madeiras por permitir o acesso à sua propriedade para o desenvolvimento deste trabalho.
Aos saudosos amigos da Bio05/2: obrigada por dividirem as angústias do novo, por estarmos unidos mesmo que à distância, compartilhando nossas incertezas e desafios, dando forças uns aos outros, comemorando cada conquista, dividindo alegrias e frustrações, por serem amigos leais e sinceros, por serem loucos varridos e por trazer alegria, polêmica, bobagem e ciência nas nossas discussões do grupo de e-mail da turma, obrigada pelo carinho! Michelle Pedrosa, Camila Neves, Adriele Magalhães, Hudson Eustáquio, Guilherme de Paula, Igor Pinto, António Cruz, Marina Carvalho, Ana Carolina Maia, Luciana Freitas, Nidia Marchiori, André Oliveira, Laura Furbino, Samira Ravaiano, Rafael Mazioli, Amanda Prado, a vida não seria tão boa sem vocês, amo todos esses malucos! Agradecimento especial ao Hudson Eustáquio Baêta, que além da amizade, me salvou com a estatística e tornou o processo de tratamento dos dados menos penoso!
xi
discussões ecológicas, opiniões e carinho, obrigada!
Aos amigos da querida República Saideira pelo companheirismo (mesmo com os meus
sumiços), pela amizade e Rock‟n Roll! Em especial aos queridos Dick, Katita, Cérebro e Caldon, valeu! Deixo meu abraço também às amigas da República Xôloka, vocês são muito especiais!
A todos os funcionários da UFOP que tiveram sua parcela de contribuição, mesmo que modesta, em especial às secretárias da Pós-Graduação Aparecida e Vânia, aos motoristas da Divisão de Transportes que nos acompanharam em campo e aos funcionários da Biblioteca do DEGEO.
À Universidade Federal de Ouro Preto que, desde a graduação, me ofereceu ensino de qualidade, apoio financeiro, ambiente agradável e ensinou „a me virar‟ nas mais diversas
situações, contribuindo também dessa forma para o meu crescimento profissional, e por que não dizer, para o meu crescimento pessoal. Por permitir encontrar quem encontrei e oferecer oportunidades muito bem-vindas.
xiii
AGRADECIMENTOS ... xi
LISTA DE FIGURAS ... xv
LISTA DE TABELAS ... xvii
LISTA DE ANEXOS ... xviii
RESUMO ... xix
ABSTRACT ... xxi
CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO ... 23
1.1. Apresentação ... 23
1.2. Caracterização do Cerrado e das Veredas da Região de Três Marias ... 24
1.2.1. Cerrado ... 24
1.2.2. Veredas ... 26
1.3. Impactos antrópicos nas veredas ... 29
1.4. Formigas como bioindicadoras da qualidade ambiental ... 34
1.5. Objetivos ... 37
CAPÍTULO 2. CARACTERIZAÇÃO FISIOGRÁFICA E GEOLÓGICA – MATERIAL E MÉTODOS ... 39
2.1. Aspectos fisiográficos ... 39
2.2. Contextualização geológica ... 40
2.3. Descrição do local de estudo ... 42
2.4. Coleta e Caracterização granulométrica das amostras de solo/sedimento ... 44
2.4.1. Coleta das amostras ... 44
2.4.1. Análise granulométrica ... 44
2.5. Coleta e Caracterização geoquímica das amostras de solo/sedimento e água ... 45
2.4.1. Análise de solo/sedimento ... 46
2.4.1. Análise da água ... 48
2.6. Amostragem da mirmecofauna ... 49
2.7. Análise dos dados ... 54
CAPÍTULO 3. RESULTASDOS ... 55
3.1. Solo/sedimento ... 55
3.1.1. Análise granulométrica ... 55
3.1.2. Análise geoquímica dos solos/sedimentos ... 56
3.1.3. Análise da água ... 57
3.2. Mirmecofauna ... 60
xiv
4.2. Respostas da mirmecofauna ao ambiente ... 71
CONCLUSÕES ... 77
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 79
xv
Figura 1.1- Perfil representativo da variedade fitofisionômica do Cerrado e suas respectivas descrições resumidas (Modificado de Ribeiro e Walter 2008) ... 25
Figura 1.2- Perfil geomorfológico esquemático de veredas. Nesta figura temos dois tipos de veredas: em corte longitudinal uma vereda de encosta e em corte transversal uma vereda de várzea. Fonte: Boaventura (2007) ... 27
Figura 1.3- Reprodução esquemática da vereda com seus aspectos principais (Modificado de Cassino 2011). As palmeiras em destaque são a representação do buriti (Mauritia flexuosa). Sem escala ... 27
Figura 2.1- Mapa Geológico e acesso às veredas estudadas (exceto 1 - vereda São José, e 5 –
vereda Ponte de Pedra) da região de Três Marias – MG. Modificado de CPRM (2002). Os locais estudados estão destacados pelos círculos vermelhos ... 40
Figura 2.2- Coluna estratigráfica do Supergrupo São Francisco em seu médio e alto curso. Nesta coluna é possível identificar todas as formações presentes na área estudada. Modificado de Castro (2004) e Alkmim et al. (1996) ... 41
Figura 2.3- A) Vista parcial da Vereda Buriti; B) Perspectiva da Vereda Buriti (no lado esquerdo da foto) e o eucaliptal adjacente (lado direito da foto), região de Três Marias, MG . 42
Figura 2.4- Vista parcial da Vereda Curral das Éguas e a vegetação típica de Cerrado em seu entorno... 43
Figura 2.5- Vista parcial da Vereda Lago do Inferno, região de Três Marias, MG ... 44
Figura 2.6- Foto ilustrativa sem escala mostrando as frações granulométricas consideradas. A) Grânulo; B) Areia muito grossa; C) Areia grossa; D) Areia média, E) Areia fina; F) Areia muito fina; G) Silte grosso e H) Silte/Argila ... 45
Figura 2.7- Croqui (sem escala) do desenho amostral apontando os pontos utilizados para a coleta de solo e água da Vereda Buriti ... 46
Figura 2.8- Croqui (sem escala) do desenho amostral apontando os pontos utilizados para a coleta de solo e água da Vereda Curral das Éguas ... 47
Figura 2.9- Croqui (sem escala) do desenho amostral apontando os pontos utilizados para a coleta de solo e água da Vereda Lago do Inferno ... 47
Figura 2.10- Foto do interior da Vereda Curral das Éguas durante a estação seca (30/08/10) mostrando pegadas de gado (círculos vermelhos) onde no mesmo local durante a estação chuvosa (22/03/10) foi possível coletar água para análise ... 49
Figura 2.11- Fotoilustrativa das iscas de solo e arbórea. A) Isca de solo sendo visitada por formigas do gênero Camponotus. B) Isca arbórea sendo visitada por formigas Cephalotes atratus ... 50
Figura 2.12-Pitfall de solo em campo com animais capturados em seu interior ... 50
Figura 2.13-Pitfall arbóreo preso no caule do buriti (M. flexuosa) no momento em que está sendo recolhido ... 51
Figura 2.14- Croqui (sem escala) do desenho amostral para coleta da fauna de formigas, com a disposição das armadilhas de pitfall de solo e isca de solo na Vereda Buriti, Região de Três Marias, MG, onde há presença de cultivo de eucalipto na fase jovem ... 52
xvi
Região de Três Marias, MG, adotada como área-controle ... 53
Figura 3.1- Porcentagem das frações granulométricas obtidas após peneiramento das amostras de solo/sedimento de cada área estudada. A = habitat vereda da Vereda Buriti; B = habitat eucalipto da Vereda Buriti; C = habitat vereda da Vereda Curral das Éguas; D = habitat cerrado da Vereda Curral das Éguas; E = habitat vereda da Vereda Lago do Inferno e F = habitat cerrado da Vereda Lago do Inverno ... 55
Figura 3.2- Figura 3.2. Gráfico resultante da Análise de Variância Multivariada mostrando a diferenciação das áreas estudadas em relação aos elementos encontrados no solo ( =VBU; .... = VCE e ...= VLI...56
Figura 3.3- Triplot da Análise de Correspondência relacionando os parâmetros analisados na água de acordo com a área estudada (□ (VLI) = controle); ■ (VCE) = presença de gado e ∆
(VBU) = presença de eucalipto). O círculo laranja destaca a separação da vereda Buriti das demais veredas. ... 59
Figura 3.4- Gráfico da ANOVA de medidas repetidas comparando a abundância média de formigas de cada Vereda e seus habitats. ... 64
Figura 3.5- Gráfico da Discriminante Canônica dos dados de mirmecofauna encontrada na estação chuvosa nos diferentes habitats de cada área estudada. Distribuição de centróides (veredas+habitat) pelas funções canônicas 1 e 2 feitas a partir da distribuição de gêneros de formigas. BUVE=habitat vereda da área Buriti; BUEU=habitat eucalipto da área Buriti; INFVE=habitat vereda da área Lagoa do Inferno; INFCER=habitat cerrado da área Lagoa do Inferno; CURVE=habitat vereda da área Curral das Éguas; CURCE=habitat cerrada da área Curral das Éguas. ... 65
Figura 3.6- Regressão Linear Simples entre a riqueza média de formigas e a média da [Al] (mg/Kg) durante a estação seca. ... 67
Figura 4.1- Vista parcial do canal da Vereda Curral das Éguas onde é possível visualizar bactérias quimiossintetizantes formando um biofilme ... 69
Figura 4.2- Evidências da presença de gado na Vereda Lago do Inverno. A: Dejetos de gado
no espelho d‟água da vereda, e B: marcas de pegadas na margem da vereda destacadas pelo
xvii
Tabela 1.1- Classificação das veredas, resumido e modificado de Boaventura (1978) e Ferreira (2008a) ... 28
Tabela 1.2-Dados de identificação, curso d‟água principal, principal uso do espaço e altitude
de t veredas da Região de Três Marias. Modificado de López (2009) ... 29
Tabela 3.1- Valores obtidos dos parâmetros amostrados in situ e das análises de Sulfato, Cloreto e Nitrato. C = estação chuvosa; S = estação seca. ... 58
Tabela 3.2- Sumário da Análise de Correspondência para separação das veredas em função das variáveis ambientais amostradas na água... 60
Tabela 3.3- Riqueza e abundância das espécies de formigas encontradas em cada área, classificadas em Subfamílias. VCE=Vereda Curral das Éguas; VLI=Vereda Lagoa do Inferno e VBU=Vereda Buriti ... 61
Tabela 3.4- Sumário da função Discriminante Canônica para separação das veredas+habitats em função dos gêneros de formigas. ... 66
xviii
Anexo I- Procedimento Operacional Padrão do Laboratório de Geoquímica Ambiental, DEGEO, EM, UFOP, adotado para digestão total de amostras de solo para análise de teor de metais via ICP/OES ... 89
Anexo II- Padrões da Resolução nº 357/2005 do CONAMA utilizados para a classificação da qualidade da água ... 93
Anexo III- Procedimento Operacional Padrão do Laboratório de Geoquímica Ambiental, DEGEO, EM, UFOP, adotado para análise de Alcalinidade, Sulfato e Cloreto em amostras de água ... 116
Anexo IV- Tabela contendo os elementos encontrado no solo de todas as veredas estudadas e sua respectivas concentrações em mg/k ... 131
xix
xxi
Abstract
In Minas Gerais, the “veredas” are an important riparian ecosystem of Cerrado. Environments associated with surface drainage, the “veredas” are sources of watersheds, for example, São Francisco River. This study aims to quantify and determine the environmental damage caused
by human activity, specifically the cultivation of eucalyptus and cattle grazing in the “veredas”
of Três Marias region, through geochemical and bioindication by ant fauna. Three “veredas”
were selected (one preserved, a culture impacted by eucalyptus and another used as grazing for
cattle) where were seasonally sampled water and ants‟ fauna and a collection of soils for
granulometric analysis and metal content. Water samples were subjected to physical and chemical analyzes in situ (pH, Eh, temperature, dissolved oxygen, turbidity, electrical conductivity and total dissolved solids) and metal content, alkalinity, sulfate and chloride in the laboratory. The specimens of ants were collected by soil and trees pitfall traps, sardine and honey bait (ground and tree) and direct collection and in the laboratory they were screened and identified to genus level, and when it was possible, to species level. The most abundant element
found in the water was Fe. The water of the “veredas” can be classified by the characteristics
analyzed, as Class I. Al and Fe were the most abundant elements in the soil, in the three studied
“veredas”. In the “vereda” impacted by eucalyptus the most abundant genus was Pheidole and where there was a reduction in the richness of the genus Cephalotes. In the “vereda” impacted
by cattle the most abundant genus was Crematogaster and where they obtained the highest values of Fe concentration in both water and soil. In the control “vereda”, the Ti was in higher concentrations than in the other “veredas” and the most abundant genus was Solenopsis. The abundance was not different among the three studied areas, but the wealth is subtly different.
23
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
1.1 APRESENTAÇÃO
Praticamente todos os biomas tropicais do mundo encontram-se ameaçados devido ao avanço das atividades econômicas sobre os recursos naturais (Coutinho 2006). Tais atividades, além de retirarem a cobertura vegetal natural da paisagem, provocam modificações no solo e, consequentemente, na água, sendo essas modificações muitas vezes irreversíveis.
No Brasil um dos ambientes mais expostos a este tipo de ameaça é o Bioma Cerrado, devido ao seu relevo favorável à agricultura e sua localização na região mais populosa do país. O histórico de utilização agrícola e ocupacional do Cerrado se inicia com o desbravamento de novos territórios poucos anos após a descoberta do Brasil (Santos et al. 2006). A atividade agrícola intensiva pode acarretar consequências sérias para o solo e a biodiversidade local, como perda de produção agrícola, redução das taxas de aporte e decomposição de matéria orgânica, ruptura e/ou alterações nos ciclos de nutrientes, aumento de gases estufa na atmosfera e degradação do solo, erosão e desertificação (Coutinho et al. 2003).
Os impactos causados por atividades como monocultura de eucalipto, pinus e soja e a criação de gado são bem conhecidos para outros habitats, porém para veredas este conhecimento ainda é insipiente (Mclean & Parkinson 1997, Baggio 2002; Baretta et al. 2005; Rodrigues 2005; Lima et al. 2008; Pulrolnik et al. 2009; Sobrinho 2009; Vergutz et al. 2010; Leite et al. 2010). Sabe-se que o rebaixamento do lençol freático e a elevação do pH do solo relacionados às estas atividades, podem estar alterando os diferentes microhabitats deste ecossistema levando a uma perda da biodiversidade local. Porém, o grau (ou a extensão) destes impactos ainda não é bem conhecido, necessitando de um acompanhamento e avaliações periódicas dessas áreas.
24
1.2- CARACTERIZAÇÃO DO CERRADO E DAS VEREDAS DA REGIÃO DE TRÊS MARIAS
1.2.1) CERRADO
A palavra „Cerrado‟ tem sua origem na língua espanhola e quer dizer “fechado, difícil de
ser atravessado” e este termo tem sido utilizado tanto para designar tipos e formas de vegetação,
quanto para características estruturais ou florísticas intrínsecas de regiões específicas (Ribeiro & Walter 1998). Localizado no Planalto Central do Brasil, cobre parte dos estados de Goiás, Tocantins, Distrito Federal, Mato Grosso do Sul, Ceará, Maranhão, Piauí, Rondônia, São Paulo, a região sul de Mato Grosso, o oeste e norte de Minas Gerais, oeste da Bahia, exibe ainda pequenas
áreas disjuntas nos estados do Amapá, Amazonas, Pará e Roraima, além de pequenas “ilhas” no
Paraná (Ribeiro & Walter 1998). É o segundo mais extenso Bioma brasileiro, estando atrás apenas da floresta Amazônica e acredita-se que pode abrigar de 20 a 50% de toda a biodiversidade brasileira e 5% da biodiversidade do planeta (Machado et al. 2004; Programa Cerrado Sustentável - MMA 2004).
O Cerrado se resume num complexo conjunto de mosaicos de habitats e de fisionomias vegetais, influenciando e sendo influenciado por diversos outros Biomas devido sua privilegiada posição biogeográfica dentro da região Neotropical, sendo assim considerado um corredor ecológico entre os demais Biomas (Machado et al. 2004). Mais importante, devido ao seu longo tempo geológico de existência, abriga enorme flora e fauna endêmicas (Programa Cerrado Sustentável - MMA 2004). O Cerrado é também um dos biomas mais diversos e antigos do continente, ocorrendo sobre terrenos planos de fácil manejo, onde há maior incidência de exploração agropecuária e mínero-industrial do país. De uma forma geral, este ambiente apresenta solos profundos, antigos, permeáveis, ácidos, distróficos, com alta toxicidade, causada pelo acúmulo de sílica e óxidos de alumínio e ferro, e com baixa disponibilidade de fósforo, cálcio, magnésio, potássio, zinco, argila e matéria orgânica (Goodland & Ferri 1979; Ramos et al. 2006). Ou seja, este solo em maior parte da sua extensão apresenta-se com baixa fertilidade, uma vez que nas bordas das veredas o cenário encontrado é um pouco diferente.
Como discutido por muitos autores (Beard 1944; Waibel 1947; Alvin 1954; Ribeiro & Walter 1998; Ferreira 2003) a teoria do processo de origem de formação do Cerrado pode seguir três grupos:
1 - Teoria Climática, afirmando que a vegetação seria resultado da variação sazonal da água, dando ênfase à deficiência hídrica que este bioma sofre durante o período da estação seca;
25
3 – Teoria Pedológica, baseada nos fatores químicos, geológicos e edáficos, atuando na distinção dos minerais e explicando a carência de alguns deles (oligotrofismo), e nos fatores físicos pelas más condições de drenagem e pouca profundidade do solo.
Ainda não há um consenso geral sobre qual teoria explica melhor a evolução do Cerrado (Alvin 1954; Ferreira 2003), porém é sabido que é uma região geologicamente antiga (Cretáceo). Esse longo período de existência e transformação fez com que o Cerrado apresente uma grande diversidade de espécies de animais e plantas que está associada e muito bem adaptada às condições de xeromorfismo e oligotrofia deste ambiente (Warming 1908). Este bioma provavelmente é resultado da combinação de aspectos climáticos, pedológicos e da ocorrência natural do fogo (Waibel 1947; Alvim 1954, Ribeiro 1998; Souza-Silva & Camargo 2008). Dentro dessa variedade fisionômica e endêmica, pode-se dividir o Cerrado em onze diferentes tipos fisionômicos gerais, subdividindo-os em formações florestais (Mata Ciliar, Mata de Galeria, Mata Seca e Cerradão), savânicas (Cerrado stricto sensu, Parque de Cerrado, Palmeiral e Vereda) e campestres (Campo Sujo, Campo Rupestre e Campo Limpo), podendo estes ainda ser subdivididos como citado na figura a seguir (Figura 1.1) (Ribeiro e Walter 1998).
26
1.2.2) VEREDAS
O ambiente de vereda é um importante ecossistema que constitui grande parte da rede de drenagem do Cerrado, incluindo a maioria das nascentes de afluentes de grandes bacias hidrográficas, como dos rios São Francisco, Araguaia/Tocantins e Paranaíba (Drummond et al. 2005). O ambiente de vereda destaca-se quanto ao aspecto de constituir refúgios fauno-florísticos de várias espécies endêmicas do Cerrado que dependem desse ambiente para sua sobrevivência ou o utilizam como corredor e abrigo temporário. Além disso, constitui ambientes de nascentes das bacias hidrográficas do Planalto Central Brasileiro, que fomentam cursos d‟água que formam a
rede hídrica local e regional, torna-o então “berço das águas” do Cerrado (Ferreira 2008b).
Segundo a Resolução do CONAMA nº 303, de 20 de março de 2002, que dispõe sobre parâmetros, definições e limites de Áreas de Proteção Permanente, no Art. 2º, define vereda como sendo:
“... espaço brejoso ou encharcado, que contém nascentes ou cabeceiras de
cursos d`água, onde há ocorrência de solos hidromórficos, caracterizado predominantemente por renques de buritis do brejo (Mauritia flexuosa) e outras formas de vegetação típica”.
27 Figura 1.2: Perfil geomorfológico esquemático de veredas. Nesta figura temos dois tipos de veredas: em corte longitudinal uma vereda de encosta e em corte transversal uma vereda de várzea. Fonte: Boaventura (2007).
Melo (2008), estudando veredas de Buritizeiro, MG, caracterizou as veredas por zonas de acordo com seus caracteres físicos, sendo estas: zona de envoltório (área que contorna a vereda), zona seca (constitui basicamente as vertentes), zona encharcada (fundo plano da vereda preenchido por solo turfoso) e zona do canal (onde ocorre o escoamento superficial da água da vereda sobre o solo turfoso). De uma forma mais simplificada, esta descrição está representada na Figura 1.3.
28
As veredas da região de Três Marias juntamente com outras da região Noroeste de Minas Gerais, como por exemplo, em Buritizeiro, MG (Ribeiro 2010), representam a maior parte das nascentes dos afluentes do rio São Francisco, do Rio Abaeté (afluente da margem esquerda do rio São Francisco) e rio Paranaíba, sendo consideradas de grande importância para manutenção da vazão destes rios. As veredas desta região estão ligadas às chapadas nos depósitos elúvio-coluvionares arenosos que cobrem as rochas da Formação Três Marias (Castro – informação oral). Segundo a classificação sugerida por Boaventura (1978) e Ferreira (2008a) (Tabela 1.1), em análise preliminar, as veredas da região de Três Marias podem ser caracterizadas como sendo do tipo veredas de superfície tabular e veredas de sopé de escarpa.
Tabela 1.1 Classificação das veredas, resumido e modificado de Boaventura (1978) e Ferreira (2008a).
Tipo de Vereda Descrição Veredas de Superfície
tabular
Desenvolvem-se em áreas de planalto, originadas do extravasamento de lençóis aqüíferos superficiais. Geralmente são as Veredas mais antigas;
Veredas de Encosta
São restos de antigas Veredas de Superfície Tabular e são, por conseguinte, mais jovens que essas, em área de desnível topográfico com afloramento do aqüífero superficial;
Veredas de Terraço
Desenvolvem-se nas depressões, e subdividem-se em Veredas de Superfície Aplainada e Veredas de Terraço Fluvial –
desenvolvem em áreas aplainadas com origem por
extravasamento de lençóis d‟água sub-superficiais;
Veredas de Sopé de
escarpa Originadas do extravasamento de lençóis profundos; Veredas de Patamar Originadas do extravasamento de mais de um lençol d‟água.
29
amplamente utilizado pelas comunidades locais, para coberturas de habitações, e seu fruto é coletado para consumo humano e intensamente utilizado pela indústria cosmética e medicinal (Melo 2008). Os principais tipos de degradação presentes nas veredas da região de Três Marias estão resumidos na Tabela 1.2
Tabela 1.2. Dados de identificação, curso d‟água principal, principal uso do espaço e altitude de veredas da Região de Três Marias. Modificado de López (2009).
Nome Curso d'água principal Uso Altitude (m) Buriti Riacho Buriti Monocultura de eucalipto no entorno e
influência da BR-040 787,0 São José Ribeirão do Boi Represamento, retirada de água, plantio
de milho e eucalipto 809,5
Consciência Riacho da Consciência Efluentes da CMM a jusante 585,0
Pindaíba Córrego Pindaíba Moradias em área de APP e barramento 740,0
Ponte de Pedra
Córrego Ponte de
Pedra Pecuária e monocultura de eucalipto 786,7
Gerdau Córrego Furquilha Monocultura de eucalipto 812,0
Curral das Éguas
Córrego Curral das Éguas
Pecuária extensiva e influência da
rodovia da Aeronáutica 801,0 Lagoa do
Inferno Ribeirão do Inferno Sem uso aparente 800,7
1.3) IMPACTOS ANTRÓPICOS NAS VEREDAS
As veredas possuem características e localização estratégicas que fazem com que estejam intensamente ameaçadas pelas atividades econômicas, como por exemplo, silvicultura, agricultura e pecuária. As intervenções humanas sobre o sistema de veredas, culminando em sua degradação se intensificaram nos últimos anos, trazendo prejuízos que comprometem todo o ecossistema de entorno, com potenciais prejuízos permanentes para sustentabilidade agrícola da região e para o ecossistema de um modo geral.
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(fornecimento de bens e serviços) como lavouras, pecuária, extração vegetal as atividades relacionadas com o processo agroindustrial (processamento, transformação e distribuição) que fornecem produtos que irão diretamente para a mesa do consumidor (Fernandes 1998; Alves et al. 2008). Porém, está mais diretamente relacionado ao planejamento e administração destas atividades. Nesta ótica, a agropecuária diz respeito à área do setor primário responsável pela produção de bens de consumo através do cultivo de plantas (agricultura) e criação de animais (pecuária) e suas relações mútuas (Bacha 2007).
Estas atividades na região do Cerrado brasileiro tomaram proporções relevantes após o início da exploração do ouro (séc. XVIII) e outros minerais, a construção de Brasília e o sistema rodoviário de ligação à nova capital do país (Santos et al. 2006). Mais tarde, houve forte incentivo à produção de soja (Glycine max (L.) Merrill), transformando definitivamente a economia, a demografia e o bioma (Marris 2005; Souza-Silva & Camargo 2008).Atualmente, além da soja, o eucalipto também tem ganhado forte incentivo para ser cultivado.
De origem australiana e com uma extensa gama de utilidades, o gênero Eucalyptus, pode ser utilizado como madeira, polpa celulósica e carvão vegetal. Atualmente são conhecidas cerca de 720 espécies, porém não ultrapassa 20 espécies que são utilizadas em escala comercial em todo o mundo. No Brasil, a introdução deste gênero se deu logo no início do século XIX, com plantios isolados, e, sua plantação, de fato se deu no final desde mesmo século, no estado do Rio Grande do Sul. O cultivo desse gênero foi impulsionado para suprir principalmente a demanda energética na forma de carvão vegetal e na década de 1960 subsidiou o Código Florestal e ganhou apoio por incentivos fiscais, alavancando o desenvolvimento do país, gerando, na época, até 400 mil empregos indiretos. Paralelamente houve crescimento na pesquisa relacionada ao cultivo e melhoramento de espécies para silvicultura e reflorestamento, com investimentos maciços das agroindústrias nas universidades, centros e institutos tecnológicos. Técnicas como hibridação e clonagem são resultados dessas pesquisas e são amplamente utilizadas atualmente (Júnior & Garlipp 2008). Com isso, houve aumento de produtividade, competitividade e qualidade nos produtos obtidos, o que não significa que danos ambientais também não tenham aumentado em proporcionalidade.
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Na região de Três Marias, as veredas ocorrem em grande densidade, em diferentes superfícies geomorfológicas, sendo que cada superfície geomórfica representa um ambiente próprio, implicando em propriedades diferenciais de seus recursos naturais, padrões de uso e resistência à perturbação (Ramos et al. 2006). Culturas muito comuns nestas regiões, como soja, eucalipto e pinus, requerem grandes áreas planas, bem drenadas e água disponível para irrigação, e as áreas ocupadas pelas veredas apresentam todas essas características em conjunto.
Os vales representam região de acúmulo de sedimentos oriundos de solos dispostos em locais mais elevados da paisagem (Sakai & Lepsh 1984), a remoção lateral de partículas do solo em suspensão para o fundo das veredas, contribui para o aumento da saturação por bases, pois o movimento lateral carrega em solução principalmente sódio (Na), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg), além de silício (Si), ferro (Fe), alumínio (Al) e manganês (Mn) (Moniz & Buol 1982; Curi & Franzmeier 1984). Entretanto, as proporções de matéria orgânica nas regiões mais baixas das veredas é consequência das condições de pouca aeração do solo, permitindo que a decomposição biológica dos resíduos orgânicos seja mais lenta, propiciando assim o acúmulo de grandes volumes de remanescentes orgânicos na superfície do solo.
Os solos de Minas Gerais, principalmente os da região de vegetação de Cerrado, estão cada vez mais sendo utilizados na atividade agropecuária. Mesmo que apresentem boas propriedades físicas, geralmente possuem características químicas inadequadas, tais como: elevada acidez, altos teores de Al trocável e deficiência de nutrientes, especialmente de cálcio (Ca), de magnésio (Mg) e de fósforo (P). Com isso, torna-se extremamente comum o uso extensivo de fertilizantes (geralmente Na, P, K, S e micronutrientes), caladores, como por exemplo, os calcários (geralmente os dolomíticos: fonte de Ca e Mg) e gesso para corrigir o pH de solos ácidos (Ribeiro et at. 1999; EMBRAPA 2010), que em muitos casos possuem efeito residual. Muitas vezes, somente o uso de fertilizantes não é o suficiente para a otimização da produção e fazem uso também de herbicidas e inseticidas. Como o escoamento superficial das águas pluviais no Cerrado geralmente se direciona as veredas, estas águas carreiam esses elementos, fazendo com que sua concentração seja maior nessas áreas, como foi já foi dito anteriormente.
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do sudeste brasileiro, aumentando o número de carvoarias e a contaminação do ar por monóxido de carbono.
Na silvicultura, ou reflorestamento com finalidade de produção de madeira, celulose ou carvão vegetal, é muito comum o uso de cultivares selecionados de Eucalyptus e Pinus, porém devido ao seu alto grau de instabilidade, este tipo de cultura deve ser evitado em áreas de mananciais e redes de drenagem (Spera et al. 1998). No âmbito físico, os processos erosivos associados à monocultura dessas espécies, apresentam processos de arenização e feições de erosão, que podem evoluir para voçorocas, desencadeando assoreamento das drenagens e das veredas. Em relação aos impactos químicos, os estudos destas áreas ainda são insipientes (Ribeiro 2010). Nestas culturas é frequente o uso de sulfatos de amônia e uréia e de superfosfatos na adubação a fim de fornecer N, P e K necessários para o crescimento rápido, e com menor freqüência, utilizam compostos a base de boro (Boráx) e zinco, para fortificar estruturas jovens (EMBRAPA 2010). O B tem uma importância substancial no metabolismo e síntese de açúcares nas plantas (Kabata-Pendias 2000). Porém, esses compostos em excesso no solo podem contaminá-lo e através da percolação das águas pluviais, podem contaminar o lençol freático, bem como as águas das veredas. Entre potenciais consequências desta contaminação, não podemos esquecer que a ingestão excessiva de boro pode trazer problemas ao sistema nervoso central humano (Greenberg et al. 1992).
Estudos sugerem que florestas de eucalipto podem alterar as características físicas do solo (Zhou et al. 2002, Kallarackal 1992 apud Zhou 2002), considerando que estas plantas são extremamente hidrófilas e podem interferir na capacidade do solo de reter água. As raízes do eucalipto são profundas e chegam a absorver água do lençol freático (Rocha & Santos 2007), o que pode até levar ao rebaixamento do nível do mesmo. Este tipo de planta apresenta grande demanda por água, devido suas taxas elevadas de crescimento, principalmente na fase jovem. Diferente da vegetação nativa que foi retirada (onde já houve perda de biodiversidade), nas extensas áreas de cultivo de eucalipto, geralmente, os cultivares estão na mesma faixa etária, assim, as necessidades hídricas e nutricionais são semelhantes para todos os indivíduos, exaurindo o solo de forma mais rápida.
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Troppmair 2004). As florestas de eucalipto podem ser consideradas um dos cultivos mais agressivos, produtivos e competitivos do mundo.
Outro uso comum das áreas de veredas é o represamento da água para a irrigação e dessedentação animal (Ferreira & Troppmair 2004; Melo 2008). Esta prática aliada à retirada da vegetação pode alterar o nível do lençol freático, trazer ressecamento para áreas naturalmente encharcadas e com isso permitir o avanço do fogo sobre a vegetação. A criação extensiva de gado pode causar a compactação dos solos pelo pisoteio intenso, provocando a diminuição da taxa de infiltração de água. Isto acarreta num déficit da recarga dos aquíferos que abastecem fontes perenes à jusante, como também o rebaixamento do lençol freático e a redução da vazão das nascentes. Essas alterações nos ecossistemas aquáticos envolvem não somente mudanças nos regimes de fluxo como também mudanças simultâneas na conectividade hidrológica. Em geral, a fragmentação física é um dos grandes impactos sofrido pelo sistema fluvial mundialmente (Nilsson et al. 2005; 2007).
Além das alterações físicas, a agricultura e pecuária no entorno das veredas podem trazer alterações químicas decorrentes do uso de fertilizantes, defensivos agrícolas, além de suplementos nutricionais e hormônios para o gado. O descarte e a disposição desse tipo de material no solo podem trazer mudanças na composição do solo, acelerar processos de erosão, como também a percolação através de águas pluviais atingindo e contaminando águas subterrâneas. A contaminação do lençol freático é influenciada pelas propriedades dos agrotóxicos (solubilidade em água, volatilidade, adsorção aos colóides do solo e decomposição dos produtos no solo), pelas características físicas e químicas do solo (pH, potencial redox (Eh), textura, porosidade, composição mineral das argilas, capacidade de troca catiônica, componentes orgânicos, temperatura e atividade microbiana), pelas práticas agrícolas (tipo de uso da terra, dosagem de implementos agrícolas, tipo de composto utilizado, aplicação e irrigação) como também das condições geográficas da área (declividade, proximidade dos canais de escoamento, lagos, cursos
d‟água e nascentes) (Alvarenga et al. 2003). O fato das veredas serem locais de nascente e
afloramento de água subterrânea a chance de contaminação torna-se ainda maior.
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exemplo consistente são os invertebrados terrestres que compõem o grupo faunístico mais diverso de qualquer ecossistema. Este grupo apresenta espécies com os mais diversos níveis de especialização, assim, podem refletir as mudanças ambientais de habitats degradados. Isto os torna capazes de detectar alterações em ambientes impactados (Rosemberg et al. 1986). Tal fato se deve a grande importância ecológica desses animais que são sensíveis a mudanças no ambiente e que são de fácil amostragem (Costa & Ribeiro 2003). Neste contexto, a composição e densidades relativas de espécies de formigas poderiam ser relacionadas a estas condições impactantes de monoculturas e pecuária, indicando quais os fatores que seriam limitantes para futuras gerações antes da degradação ambiental mais severa das veredas.
1.4) FORMIGAS COMO BIOINDICADORAS DA QUALIDADE AMBIENTAL
O entendimento do comportamento do solo, seja em sistemas naturais ou antrópicos, exige um conhecimento detalhado da pedofauna (Abbot 1989; Rovedder et al. 2009). Algumas de suas características intrínsecas, como por exemplo, porosidade e agregação das partículas, estão diretamente ligadas à atividade da macro e até mesmo da microfauna associada (Abbot 1989; Mc Lean & Parkinson 1997; 2000). Os principais agentes de remobilização dos materiais do solo são os animais, em especial os artrópodes, através da bioturbação. A bioturbação resulta em escavação, transporte e reposição de consideráveis quantidades de material, misturando os vários componentes. A bioturbação favorece e acelera a transformação do material pedológico, resultando em um solo biologicamente mais colonizável por cobertura vegetal e mais próximo à condição primitiva, favorecendo assim a manutenção da estabilidade de comunidades e/ou da sucessão natural após distúrbios (Hole 1961; Costa 2007).
Formigas, por exemplo, juntamente com cupins, larvas de outros insetos e minhocas, promovem a formação de canais, poros e agregados, que irão influenciar no transporte de gases, água e matéria orgânica no solo, bem como desempenham papéis importantes na geomorfologia e formação do solo (Coutinho et al. 2003; Lavelle et al. 2006), sendo conhecidos como
“engenheiros do ecossistema” (Silva et al. 2006a; Meyer et al. 2011). Além da participação na
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Assim como as formigas atuam no equilíbrio dinâmico do solo, as condições do mesmo também irão influenciar na distribuição e manutenção das espécies, configurando numa relação ecológica de mão dupla. Um exemplo disso é a manutenção adequada de umidade, temperatura, matéria orgânica e teor de minerais no solo que podem beneficiar a existência de alguns organismos (Campanhola 2002 apud Silva 2006). Dessa forma, esses fatores irão determinar a fitofisionomia e composição de espécies de um dado local (Costa 2007). Ao manejar o solo para desenvolver quaisquer atividades estamos alterando estas relações entre componentes bióticos e abióticos em proporções e intensidades variáveis. A diversidade biológica está diretamente relacionada à capacidade do solo de oferecer micro-hábitats e microclimas colonizáveis (Moço 2005). Estas relações também são determinantes para o estabelecimento e sustentação da comunidade de formigas. Se as condições do solo permitem o desenvolvimento de uma vegetação de estrutura complexa, como a do Cerrado por exemplo, por consequência, abriga também um maior número de espécies (Brandão et al. 2000, Gomes et al. 2010). Dessa forma, a saúde de um ecossistema pode ser inferida pela riqueza e composição de espécies de um dado local (Costa 2007).
Devido a essa estreita ligação com o solo, as formigas se tornam excelentes indicadoras da qualidade do mesmo, já que respondem rapidamente a alterações neste ambiente (Ribas et al. 2012). Atributos como sua ampla distribuição geográfica, alta diversidade, dominância numérica e de biomassa, fácil identificação, fácil amostragem, ninhos estacionários, abrangente conhecimento taxonômico, interação com outros organismos em todos os níveis tróficos, além da sensibilidade às mudanças ambientais fazem da família Formicidae uma opção segura e eficaz no monitoramento do solo (Silva & Brandão 1999; Alonso & Agosti 2000; Costa 2007). É importante considerar que os indicadores de qualidade ambiental devem ser sensíveis o suficiente para refletir a influência das mudanças ocorridas em longo prazo, e ao mesmo tempo, não serem tão sensíveis a ponto de sofrer influências de curto prazo, como por exemplo, as mudanças decorrentes das condições meteorológicas (Doran & Parkin 1996). Ou seja, bioindicadores são
organismos que necessitam de determinadas características ambientais e, como isso, conseguem refletir o estado de conservação e/ou degradação de um dado ambiente (Ribas et al. 2007).
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sua biodisponibilidade para organismos vivos, resultando em mudanças na estrutura de fauna. Da mesma forma, uma eutrofização inesperada de um ambiente ecologicamente peculiar como a vereda poderá trazer consequências imediatas sobre a fauna, como o aumento rápido de espécies com pouca exigência de habitat e desaparecimento das que são hábitat-específicas. Assim, impactos em ecossistemas evolutivamente antigos e inóspitos, que requereram elevado grau de especialização das espécies que os habitam, são rapidamente sentidos. As consequências destes impactos na fauna podem ser dimensionadas e transformadas em medidas preditivas ou precoces de problemas ambientais maiores.
Como observado por Majer (1992) em uma mina de bauxita, áreas que haviam sido mineradas possuíam um menor número de espécies de formigas do que em áreas controle, e esse mesmo número de espécies aumentava com os anos de reabilitação. Costa et al. (2010), além de encontrar o mesmo padrão observado por Majer (1992), observou uma correlação significativa entre o tamanho corporal das formigas e o tamanho do grão dos sedimentos dos aluviões minerados do rio Jequitinhonha. Comprovando assim que a assembléia de formigas reflete a população de plantas e as características físicas do solo.
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1.5) OBJETIVOS
Objetivo Geral
Este trabalho tem como objetivo geral estudar a correlação de componentes geoquímicos de três veredas da região de Três Marias, MG, diante dos impactos da monocultura de eucalipto e criação de gado. Visa também investigar como que a transformação causada por estes impactos podem estar relacionados com a riqueza, abundância e composição de espécies de formigas.
Objetivos Específicos
- Analisar parâmetros físico-químicos dos solos/sedimentos e as águas das veredas, que sejam perceptíveis e qualificáveis, relacionando-os ao estudo da mirmecofauna;
- Analisar a mirmecofauna em função destes atributos geoquímicos;
Hipótese
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CAPÍTULO 2
CARACTERIZAÇÃO FISIOGRÁFICA E GEOLÓGICA
MATERIAL E MÉTODOS
2.1 ASPECTOS FISIOGRÁFICOS
As áreas de estudo estão localizadas entre as cidades de Três Marias (45º15‟50” latitude a Sul 18º15‟12” longitude) e São Gonçalo do Abaeté (latitude 18º20‟16” e longitude 45º49‟58”),
ambas na região Noroeste do estado de Minas Gerais. Os chapadões, formações geológicas típicas dessa região, apresentam altimetria variando entre 200 e 800 metros, tendo como nível de base o rio São Francisco que, através de seu tributário rio Abaeté, a Oeste da Barragem de Três Marias, vem retrabalhando as feições regionais (Castro – informação oral).
O clima na região do Alto–Médio São Francisco, segundo a classificação de Köppen, enquadra-se no tipo Aw – tropical de savana com inverno seco, com temperatura média 24°C. Nas regiões mais baixas, como na depressão do São Francisco, a temperatura varia entre 22°C e 23ºC com chuvas predominantes no verão e invernos secos chegando a durar de cinco a seis meses. O índice pluviométrico da região varia de 700 a 1200 mm (López 2009).
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2.2) CONTEXTUALIZAÇÃO GEOLÓGICA
A região onde o estudo foi realizado localiza-se na porção centro-oeste do Estado de Minas Gerais, na porção meridional do Cráton do São Francisco (Schobbenhaus et al. 1984). As veredas se desenvolveram no contato entre as unidades fanerozóicas, associadas a tabuleiros nos depósitos elúvio-coluvionares arenosos que cobrem rochas e os afloramentos da Formação Três Marias (Barbosa 1967 apud Lopéz 2009) (Figura 2.1).
Figura 2.1: Mapa Geológico e de acesso às veredas estudadas (exceto 1 - vereda São José, e 5 –
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Estratigraficamente, a Formação de Três Marias, juntamente com o Subgrupo Paraobepa (Conglomerado basal e Formações Sete Lagoas, Serra de Santa Helena, Lagoa do Jacaré e Serra da Saudade), formam as unidades do Grupo Bambuí, que por sua vez pertence ao Supergrupo São Francisco (Lopes 1995) (Figura 2.2).
Figura 2.2. Coluna estratigráfica do Supergrupo São Francisco em seu médio e alto curso. Nesta coluna é possível identificar todas as formações presentes na área estudada. Modificado de Castro (2004) e Alkmim et al. (1996).
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2.3) DESCRIÇÃO DO LOCAL DE ESTUDO
Para a realização deste estudo foram selecionadas três veredas: uma sob impacto causado por monocultura de eucalipto (Vereda Buriti), uma com impacto causado por presença de gado (Vereda Curral das Éguas) e uma sem impacto antrópico pontual (Vereda Lago do Inferno).
1) Vereda Buriti: esta vereda faz parte da cabeceira do ribeirão Buriti, um dos afluentes da margem direita do rio Abaeté, que é um afluente do rio São Francisco, estando aproximadamente 35 km a jusante da Represa de Três Marias. Ela apresenta monocultura de eucalipto no entorno de uma de suas margens, sendo que nesta monocultura o eucalipto está na fase jovem (menos de três anos). Na margem oposta, está a BR-040 Rio-Brasília que divide a vereda em duas partes, ou seja, este ambiente está susceptível a dois tipos de impactos distintos. Este vereda apresenta vegetação de estrato lenhoso apenas na área alagada, sendo o buriti (M. flexuosa) a espécie predominante, que forma dossel contínuo juntamente com as outras espécies. Ao redor, há prevalência de campos úmidos com espécies herbáceas heliófilas e arbustos (Figura 2.3).
Figura 2.3: A) Vista parcial da Vereda Buriti; B) Perspectiva da Vereda Buriti (no lado esquerdo da foto) e o eucaliptal adjacente (lado direito da foto), região de Três Marias, MG.
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2) Vereda Curral das Éguas: esta vereda faz parte da cabeceira do Córrego Curral das Éguas, um dos afluentes da margem direita do rio Abaeté. Ela apresenta impactos antrópicos representados por presença próxima de gado e pela via que liga a rodovia BR-040 ao radar da Aeronáutica (DTCEA-TRM) que a divide em dois lados. Esta vereda é constituída por formas campestres circundando a vereda, como os campos limpos úmidos, formas densas de estrato lenhoso, representado pelos buritis (M. flexuosa) e arbustos formando dossel contínuo na área alagada, como também apresenta formas intermediárias compostas por estrato herbáceo heliófilo (Lopéz 2009) (Figura 2.4).
Figura 2.4: Vista parcial da Vereda Curral das Éguas e a vegetação típica de Cerrado em seu entorno.
3) Vereda Lago do Inferno: esta vereda faz parte da cabeceira do ribeirão Sereno, um dos afluentes da margem esquerda do rio São Francisco, a montante da Represa de Três Marias. Ela apresenta impacto antrópico mínimo e seu espelho d‟água se dá na forma de um lago, com escoamento subterrâneo. Possui vegetação típica de Cerrado em seu entorno, com estrato arbóreo arbustivo denso. Em sua margem, observa-se campo úmido com espécies herbáceas. Na área alagada, há alguns buritis (M. flexuosa) dispersos, a única espécie arbórea existente, e, por estarem distantes um do outro, não formam dossel contínuo (Figura 2.5).
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44 Figura 2.5: Vista parcial da Vereda Lago do Inferno, região de Três Marias, MG.
2.4) COLETA E CARACTERIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA DAS AMOSTRAS
DE SOLO/SEDIMENTO
2.4.1) COLETA DAS AMOSTAS
A coleta das amostras de solo foi realizada entre os dias 03 a 05 de fevereiro de 2010. O desenho amostral baseou-se em pontos aleatórios distantes 50 metros um do outro, na borda da vereda, seguindo a conformação cada uma. Amostras no cerrado circundante e na área com eucalipto também foram coletadas. Foram coletadas ao todo 59 amostras de solo (Figuras 2.7; 2.8 e 2.9).
Nas três veredas estudadas, foram feitos furos, com auxilio do trado, para coleta de amostras nos primeiros 20 cm de solo (amostra de superfície) (Projeto Solos do Quadrilátero Ferrífero – FEAM/UFOP). A denominação “solo/sedimento” é utilizada de acordo com a
composição das amostras na vereda, pois neste ambiente o aporte de sedimentos que chega até a margem é grande devido a sua própria geomorfologia. Porém, é possível que horizontes mais superficiais do solo também venham a compor a amostra retirada para análise.
2.4.2) ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
Todas as amostras foram submetidas ao peneiramento para separação das frações granulométricas no Laboratório de Processamento de Minérios do Departamento de Engenharia de Minas - DEMIN. A proporção das frações granulométricas da amostra analisada nos diz a granulometria predominante e nos ajuda entender o seu comportamento físico, hídrico e químico
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(EMBRAPA, 2008). O peneiramento foi realizado após desumidificação em estufa para facilitar o procedimento, pois o material encontrava-se muito agregado devido à forte presença de umidade. A secagem em estufa foi em temperatura constante de 40º C, temperatura suficiente para secar a amostra com perda mínima de elementos metálicos mais voláteis, como por exemplo, Hg e Zn. Após a secagem, o material foi desagregado com a ajuda de saco plástico transparente e rolo de PVC, para evitar a contaminação do material. Em seguida as amostras foram peneiradas à velocidade constante por 30 minutos, num conjunto de peneiras nos tamanhos 10, 18, 40, 60, 120, 230 e 400 ABNT. As frações obtidas foram: grânulo, areia muito grossa, areia grossa, areia média, areia fina, areia muito fina, silte grosso e silte/argila (Figura 2.6). Estas frações foram guardadas em sacos plásticos individuais e pesadas para obter a proporção de cada uma em cada amostra.
Figura 2.6: Foto ilustrativa sem escala mostrando as frações granulométricas consideradas. A) Grânulo; B) Areia muito grossa; C) Areia grossa; D) Areia média, E) Areia fina; F) Areia muito fina; G) Silte grosso e H) Silte/Argila.
2.5) COLETA E CARACTERIZAÇÃO GEOQUÍMICA DAS AMOSTRAS DE
SOLO/SEDIMENTO E ÁGUA
O levantamento geoquímico visou identificar as alterações no solo e águas das veredas, ocasionadas pelos diferentes tipos de perturbações no entorno das veredas, adotando os padrões da Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005 e Deliberação Normativa Conjunta COPAM/CERH-MG nº 1, de 05 de Maio de 2008, nas quais foram criados parâmetros e classes de qualidade da água de acordo com o uso. Esta resolução estabelece condições mínimas com critérios científicos para proteção das comunidades aquáticas, saúde humana e animal.
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2.5.1) ANÁLISE DO SOLO/SEDIMENTO
Para determinação de metais (maiores e traço) do solo/sedimento as amostras passaram por uma digestão total (digestão multiácida [ácido fluorídrico (HF) /ácido nítrico (HNO3) /ácido clorídrico (HCl)]. Para tal, foi utilizado um grama da fração silte/argila, que é a fração comumente utilizada em estudos ambientais, já que alguns metais muito tóxicos se concentram na fração mais fina (Salomons & Förstner 1984). A leitura destas amostras foram feitas através de espectrômetro de emissão atômica com fonte de plasma (ICP/OES), modelo SpectroCirosCCD(Mod), marca
Spectro. Esta é uma metodologia padrão utilizada no Laboratório de Geoquímica Ambiental do Departamento de Geologia da UFOP e sua descrição se encontra no Procedimento Operacional Padrão deste Laboratório (Anexo I). Para melhor compreensão, os pontos de amostragem de solo/sedimento e água de cada vereda estudada estão esquematizados nas figuras 2.7, 2.8 e 2.9.
Figura 2.7: Croqui (sem escala) do desenho amostral apontando os pontos utilizados para a coleta de solo e água da Vereda Buriti.
47 Capim Hidrófilo Espelho d’água Cerrado Cerrado
Vereda Curral das Éguas
BR-040 Aeronáutica LEGENDA: Buriti Amostra solo Amostra água 1 2 3 4 5 6 7 2 3 1 8 7 6 5 4 3 2
1 50 m
Figura 2.8: Croqui (sem escala) do desenho amostral apontando os pontos utilizados para a coleta de solo e água da Vereda Curral das Éguas.
5 Espelho d’água Capim hidrófilo Cerrado LEGENDA: Buriti Amostra solo Amostra água
Vereda Lago do Inferno
1 2 1 3 9 8 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 1 2 3 10 10 11 12 50 m
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2.5.2) ANÁLISE DA ÁGUA
Os fatores analisados na água foram comparados com os padrões estabelecidos na Resolução CONAMA n° 357/2005 e COPAM/CERH-MG n.º 1/ 2008, para a classificação das águas das veredas. Para este estudo foram adotados os parâmetros de classificação da água como sendo de Classe I (água que pode ser destinada ao abastecimento para consumo humano após tratamento simplificado, à proteção da comunidade aquática, à recreação de contato primário e irrigação de hortaliças e frutas), da referida Resolução (Anexo II).
A coleta das amostras de água foi feita durante um ano hidrológico, seguindo o padrão de sazonalidade, sendo duas coletas: uma na estação chuvosa e uma na estação seca. A coleta da estação chuvosa foi realizada no dia 21 de março de 2010 e a coleta da estação seca foi realizada no dia 30 de agosto de 2010. A escolha por amostrar nestas duas estações do ano se deu pelo fato de que a variação da quantidade de chuva em diferentes épocas do ano pode fazer com que a quantidade e/ou a concentração dos elementos e íons analisados possam ser diferentes. A água da chuva pode carrear elementos e íons do solo e da atmosfera para as águas das veredas, como também pode provocar diluição dos elementos e íons que já existem nas águas das veredas.
De acordo com a metodologia proposta por Guimarães-Silva (2007) e Boaventura (1995), nos locais selecionados foram coletadas amostras de água das veredas e estas foram submetidas às análises físico-químicas e determinação de metais e semi metais, sendo eles: alumínio (Al), arsênio (As), bário (Ba), berílio (Be), cálcio (Ca), cádmio (Cd), cobalto (Co), cromo (Cr), cobre (Cu), ferro (Fe), potássio (K), lítio (Li), magnésio (Mg), manganês (Mn), molibdênio (Mo), sódio (Na), níquel (Ni), fósforo (P), chumbo (Pb), estanho (Sn), estrôncio (Sr), titânio (Ti), vanádio (V), ítrio (Y) e zinco (Zn). As amostras de água para a análise de teor de metais foram filtradas com membrana de acetato de celulose de 0,45µm de porosidade e 25 mm de diâmetro, acidificadas com três gotas de ácido nítrico, recolhidas em frascos do tipo “PET” cristal de 30 ml e levadas ao Laboratório de Geoquímica Ambiental (LGqA), na Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP), para serem analisadas via ICP/OES.
As demais análises físico-químicas foram: medidas de pH, Eh, temperatura, condutividade elétrica, total de sólidos dissolvidos, cor e salinidade, parâmetros estes que foram determinados in situ, utilizando multiparâmetro portátil previamente calibrado, marca Myron L Company, modelo 6P. O oxigênio dissolvido também foi medido in situ através de oxímetro portátil previamente calibrado, marca SCHOTT, modelo OX 1/SET, como também a turbidez foi medida por um turbidímetro da marca HANNA, previamente calibrado.
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de 1000 ml e levadas ao LGqA, onde foram filtradas e submetidas às referentes análises, respeitando os prazos determinados para a realização das mesmas. No total foram 26 amostras coletadas de água nas veredas em questão.
O desenho amostral da coleta das amostras de água está representado nas Figuras 2.8, 2.9 e 2.10. O primeiro ponto foi aleatoriamente selecionado na “cabeceira” da vereda e a partir de tal,
foram coletados outros sete pontos, distando aproximadamente 50 metros entre si, seguindo o curso da vereda. Exceto na Vereda Lago do Inferno, que se apresenta na forma de um lago, as amostras foram coletadas ao longo da circunferência do corpo d‟água, mantendo-se a distância de 50 metros entre os pontos de coleta.
Na Vereda Curral das Éguas não foi possível coletar amostras de água para todos os pontos de amostragem durante a coleta da estação seca, pois alguns desses pontos estavam secos. Das oito amostras previstas, apenas três foram coletadas. Como descrito por López (2009), o fluxo de água da vereda Curral das Éguas é intermitente, isso justifica a diferença do número de amostras entre a estação seca e chuvosa. Nestes mesmos pontos secos foram observadas pegadas de gado que provavelmente esteve ali em busca de água para dessedentação (Figura 2.10).
Figura 2.10: Foto do interior da Vereda Curral das Éguas durante a estação seca (30/08/10) mostrando pegadas de gado (círculos vermelhos) onde no mesmo local durante a estação chuvosa (22/03/10) foi possível coletar água para análise.
2.6) AMOSTRAGEM DA MIRMECOFAUNA
Foram utilizados métodos complementares para a coleta da mirmecofauna:
50 Figura 2.11: Foto ilustrativa das iscas de solo e arbórea. A) Isca de solo sendo visitada por formigas do gênero Camponotus. B) Isca arbórea sendo visitada por formigas Cephalotes atratus.
Pitfall de solo, que consiste em potes de plástico com seis centímetros de diâmetro e nove centímetros de altura, contendo em seu interior solução salina de cloreto de sódio em proporção de nove partes de água para uma de sal e três gotas de detergente neutro (para não ter influência olfativa). O detergente promove a quebra da tensão superficial da água, então, os animais ativos no solo caem dentro dessas armadilhas ficam aprisionados e morrem; o sal auxilia na preservação dos organismos. Estas armadilhas são expostas em campo por 72 horas (três dias) e identificadas no momento que são recolhidas. Esta metodologia foi baseada nos trabalhos de Holway (2005), porém não utilizamos o mesmo tempo de exposição que o autor (cinco dias), pois usamos outros métodos amostrais complementares, enquanto ele utilizou apenas este (Figura 2.12).
Figura 2.12. Pitfall de solo em campo com animais capturados em seu interior.
Pitfall arbóreo, que consiste em potes de plástico com 18 centímetros de diâmetro e 10 centímetros de altura, contendo em seu interior solução salina de cloreto de sódio em proporção de nove partes de água para uma de sal e três gotas de detergente neutro. Este método também é
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considerado uma armadilha de queda e foi baseado no trabalho de Majer (1983). Os pitfalls arbóreos foram afixados um em cada caule de 16 buritis aleatoriamente selecionados ao longo de cada vereda, na mesma localização dos blocos de transectos. Estas armadilhas ficaram expostas por 72 horas e identificadas no momento do recolhimento (Figura 2.13).
Figura 2.13: Pitfall arbóreo preso no caule do buriti (M. flexuosa) no momento em que está sendo recolhido.
Coleta direta ou coleta manual, que consiste na busca ativa por espécimes que estejam deslocando ou forrageando na vegetação, solo, folhedo, troncos, etc. O coletor busca durante 60 minutos pelos espécimes, se deslocando por toda extensão da área de abrangência dos transectos, portando em mãos pinça, pincel e um pote idêntico ao utilizado para o pitfall de solo e com o mesmo conteúdo, devidamente etiquetado. Esta metodologia foi utilizada também por Diehl et al. (2004).
As coletas foram realizadas nas três veredas, sendo que a coleta da estação seca foi realizada entre os dias 20 a 25 de maio de 2010 e a coleta da estação chuvosa foi realizada entre os dias 24 a 28 de fevereiro de 2011. Na borda de cada vereda foram estabelecidos aleatoriamente pares de transectos de 20 metros e a cada 5 metros, foi colocado um pitfall ou uma isca atrativa, sendo alternados entre um e outro. Na vegetação adjacente (que pode ser a monocultura de eucalipto – VBU; e/ou cerrado – VLI e VCE) também foram estabelecidos pares de transectos de 20 metros e a cada 5 metros um pitfall ou uma isca atrativa, sendo também alternados entre um e outro. A distância entre os transectos de cada par de foi de 10 metros. Foram feitos três pares de transectos em cada hábitat (três na borda da vereda, três no cerrado e três na plantação de eucalipto). No total, em cada par de transectos foram dispostas seis armadilhas tipo pitfall e quatro armadilhas tipo isca. Além das iscas de solo, no cerrado de entorno, também foram
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dispostas iscas na vegetação no mesmo ponto onde havia isca de solo, sendo um total de duas iscas arbóreas por transecto de cerrado. A coleta direta foi realizada na extensão de cada hábitat (vereda, cerrado e eucalipto) de cada área estudada em cada evento de amostragem.
A amostragem da fauna de formigas foi realizada de acordo com a sazonalidade (uma na estação seca e uma na estação chuvosa), perfazendo um total de 216 armadilhas tipo pitfall de solo, 144 armadilhas tipo isca de solo, 96 armadilhas do tipo pitfall arbóreo, 48 iscas arbóreas e 12 amostras de coleta direta.
O desenho amostral da coleta da fauna de formigas pode ser observado nos croquis esquemáticos das figuras 2.14, 2.15 e 2.16. Em todas as áreas estudadas, os transectos T1 e T2 irão amostrar o hábitat denominado “vereda”. Os transectos T3 e T4 irão amostrar o hábitat
denominado “cerrado” nas Veredas Lago do Inferno e Curral das Éguas e o hábitat denominado
“eucalipto” na Vereda Buriti.
