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Indaial – 2022 DegraDaDas Prof. Hélio José da Silva Prof. João Vitor Rodrigues de Souza 1a Edição recuperação e Manejo De Áreas Elaboração: Prof. Hélio José da Silva Prof. João Vitor Rodrigues de Souza Copyright © UNIASSELVI 2022 Revisão, Diagramação e Produção: Equipe Desenvolvimento de Conteúdos EdTech Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Ficha catalográfica elaborada pela equipe Conteúdos EdTech UNIASSELVI Impresso por: C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI. Núcleo de Educação a Distância. SOUZA, João Vitor Rodrigues de. Recuperação e Manejo de Áreas Degradadas. Hélio José da Silva; João Vitor Rodrigues de Souza. Indaial - SC: Arqué, 2022. 208p. ISBN Digital 978-65-5466-168-3 “Graduação - EaD”. 1. Ambiente 2. Solo 3. Recuperação CDD 631.44 Bibliotecário: João Vivaldo de Souza CRB- 9-1679 A poluição causada por atividades humanas teve graves consequências ambientais, especialmente desde o século XX. A retaliação da natureza contra as tentativas dos humanos de controlá-la se manifestou na forma de aquecimento global, algo que já se previa desde o século passado. Ainda nesse período, já havia indícios de que a poluição causada pelo homem seria responsável por mudanças irreversíveis no meio ambiente, mas o que parecia ser uma possibilidade remota, rapidamente se transformou em uma realidade sombria que estamos testemunhando agora. No entanto, devido às mudanças drásticas na tecnologia e nos nossos estilos de vida no século XXI, os estudos desde as últimas duas décadas têm se concentrado mais em uma categoria particular de poluentes ambientais que são específicos para o mundo atual, ou seja, em substâncias perigosas, que podem ser vistas em quantidades excessivas nos ecossistemas do solo e da água em todo o mundo hoje. A liberação de substâncias perigosas ocorreu em locais não controlados, causando poluição do solo. As águas subterrâneas e superficiais foram contaminadas, os suprimentos de água potável foram perdidos e as pessoas foram evacuadas ou, em alguns casos, realocadas permanentemente. Muitas vezes, os governos estaduais e locais geralmente não possuem o conhecimento tecnológico necessário para definir adequadamente o problema ou a solução no local contaminado. Assim, o solo contaminado é um dos problemas ambientais historicamente ignorados pelo homem. Ultimamente, sua relação com a saúde e a segurança humana, bem como o seu impacto ecológico, foram descobertos. Nesta disciplina, investigaremos, detalhadamente, toda a evolução dessa importante área do conhecimento. Na Unidade 1, abordaremos os conceitos iniciais de áreas degradadas, discutindo a restauração e a recuperação ecológica, os fatores de perturbação e a interação com as atividades antrópicas e, ainda, as propriedades fundamentais que caracterizam um solo. Em seguida, na Unidade 2, estudaremos os fundamentos de áreas degradadas, abordando conceitos como resiliência, resistência e elasticidade ambiental. Também discutiremos interações ecológicas e a sua importância para a avaliação da eficiência conservacionista e a autossustentabilidade ecológica das medidas. Por fim, na Unidade 3, aprenderemos as principais técnicas de remediação de áreas degradadas, os requisitos legais aplicáveis e exemplos práticos de recuperação áreas de preservação ambiental e movimentação de relevo. Bons estudos! Prof. João Vitor Rodrigues de Souza APRESENTAÇÃO Olá, acadêmico! Para melhorar a qualidade dos materiais ofertados a você – e dinamizar, ainda mais, os seus estudos –, nós disponibilizamos uma diversidade de QR Codes completamente gratuitos e que nunca expiram. O QR Code é um código que permite que você acesse um conteúdo interativo relacionado ao tema que você está estudando. Para utilizar essa ferramenta, acesse as lojas de aplicativos e baixe um leitor de QR Code. Depois, é só aproveitar essa facilidade para aprimorar os seus estudos. GIO QR CODE Olá, eu sou a Gio! No livro didático, você encontrará blocos com informações adicionais – muitas vezes essenciais para o seu entendimento acadêmico como um todo. Eu ajudarei você a entender melhor o que são essas informações adicionais e por que você poderá se beneficiar ao fazer a leitura dessas informações durante o estudo do livro. Ela trará informações adicionais e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto estudado em questão. Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material-base da disciplina. A partir de 2021, além de nossos livros estarem com um novo visual – com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura –, prepare-se para uma jornada também digital, em que você pode acompanhar os recursos adicionais disponibilizados através dos QR Codes ao longo deste livro. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com uma nova diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página – o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo. Preocupados com o impacto de ações sobre o meio ambiente, apresentamos também este livro no formato digital. Portanto, acadêmico, agora você tem a possibilidade de estudar com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Preparamos também um novo layout. Diante disso, você verá frequentemente o novo visual adquirido. Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar os seus estudos com um material atualizado e de qualidade. ENADE LEMBRETE Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela um novo conhecimento. Com o objetivo de enriquecer seu conheci- mento, construímos, além do livro que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complementa- res, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada! Acadêmico, você sabe o que é o ENADE? O Enade é um dos meios avaliativos dos cursos superiores no sistema federal de educação superior. Todos os estudantes estão habilitados a participar do ENADE (ingressantes e concluintes das áreas e cursos a serem avaliados). Diante disso, preparamos um conteúdo simples e objetivo para complementar a sua compreensão acerca do ENADE. Confi ra, acessando o QR Code a seguir. Boa leitura! SUMÁRIO UNIDADE 1 - DEGRADAÇÃO E PERTURBAÇÃO AMBIENTAL ............................................... 1 TÓPICO 1 - INTRODUÇÃO À DEGRADAÇÃO AMBIENTAL .....................................................3 1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................................3 2 INTRODUÇÃO À DEGRADAÇÃO AMBIENTAL .....................................................................4 2.1 RECUPERAÇÃO E RESTAURAÇÃO ECOLÓGICA ............................................................................4 2.1.2 Principais tendências científicas de restauração ............................................................. 13 RESUMO DO TÓPICO 1 .........................................................................................................18 AUTOATIVIDADE .................................................................................................................. 19 TÓPICO 2 - PERTURBAÇÕES AMBIENTAIS ........................................................................ 21 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 21 2 AS PERTURBAÇÕES AMBIENTAIS .................................................................................. 21 2.1 FATORES ANTRÓPICOScomo as pessoas aprendem a gerenciar os ecossistemas florestais ao seu redor. A perda dessas áreas patrimoniais desconecta as pessoas de seu passado e, no caso de ecossistemas florestais, leva à perda de conhecimento importante e à gestão menos eficaz do recurso sobrevivente. Figura 7 – Floresta da Tijuca: exemplo de serviços cultural Fonte: https://shutr.bz/3B3pq8E. Acesso em: 1 set. 2022. O principal serviço ecossistêmico final fornecido ou facilitado pelas florestas e comunidades relacionadas são os serviços de apoio. Os serviços de suporte podem ser entendidos como serviços ecossistêmicos intermediários que são necessários para a produção de todos os outros serviços ecossistêmicos (ALVES; BRANDT; ALVES, 2013). Esses serviços são claramente mais indiretos que os serviços reguladores. Por exemplo, os cupins florestais de savanas tropicais facilitam os serviços de apoio, retirando serrapilheira e matéria orgânica do solo das vias normais de decomposição, redistribuindo-as para outros processos e criando manchas de nutrientes como nitrogênio (ALVES; BRANDT; ALVES, 2013). 31 Os serviços de apoio dentro de um ecossistema são essenciais para a continuação de todos os outros serviços ecossistêmicos e incluem processos como produção primária, fotossíntese, formação do solo, ciclagem de nutrientes e ciclagem da água (ALVES; BRANDT; ALVES, 2013). Um serviço de apoio fundamental encontrado em todos os ecossistemas é o ciclo da água. O ciclo da água é crítico para o transporte de nutrientes para dentro e para fora de um ecossistema. A precipitação é a principal forma de entrada de água para um ecossistema florestal, mas inundações periódicas de sistemas fluviais próximos também podem trazer as quantidades necessárias de água para alguns ecossistemas florestais. Quando a água entra no ecossistema na forma de precipitação, pode ser interceptada pelas plantas e pelo solo. A água se infiltra no solo, percola para baixo até atingir um ponto de saturação e, então, flui por meio de um sistema de fluxo, ou talvez como fluxo terrestre, para altitudes mais baixas na paisagem. Processos como a evaporação convertem a água exposta (no solo, folhas ou outras superfícies de biomassa) em uma forma gasosa, que é perdida para a atmosfera. Além disso, as plantas perdem água por evapotranspiração, ou seja, o vazamento de água na forma gasosa por meio dos estômatos das folhas para a atmosfera. Outro serviço de apoio-chave associado às florestas que discutiremos neste tópico é a formação do solo. O solo é formado por processos de intemperismo de rochas e decomposição de detritos. A taxa de intemperismo das rochas é relativamente lenta e depende do tipo de rocha que existe em uma área. Algumas rochas, como o granito, podem levar períodos de tempo extremamente longos para se decompor, enquanto o calcário pode se decompor em um período muito mais curto. O processo de intemperismo quebra as rochas por meio da exposição a diferentes níveis de temperatura, o que faz com que as rochas se contraiam e se expandam. Quando a água penetra nas rachaduras formadas nas rochas, pode acelerar o processo de intemperismo. Eventualmente, talvez ao longo de milhares de anos, camadas de material fino e solto das rochas formam o regolito. Dependendo da posição da inclinação do regolito, diferentes tipos de solos são formados. 32 Fonte: https://shutr.bz/3TweJ5H. Acesso em: 1 set. 2022. Finalmente, os ecossistemas florestais fornecem uma série de funções ou serviços de regulação que podem ser vistos como serviços para a civilização humana e para a biosfera da Terra ou, de forma mais geral, como benefícios obtidos de outros processos. Esses serviços incluem sequestro de carbono, regulação climática, regulação de doenças, controle de erosão, regulação de enchentes e purificação de água. Armazenamento de carbono, controle de enchentes e filtragem de água são considerados os serviços ecossistêmicos mais importantes nas florestas boreais. Um exemplo de avaliação para serviços de regulação (controle de erosão e regulação climática) facilitados por florestas tropicais na região amazônica do Brasil é delineado no trabalho de Portela e Rademacher (2001). Os serviços de regulação se relacionam mais diretamente com a continuidade e a manutenção dos processos ecossistêmicos. Também são importantes para a segurança humana (ou segurança pessoal), acesso a recursos e mitigação de desastres. Esses serviços estão ligados às necessidades básicas da maioria dos seres vivos para alimentação, abrigo e acesso a bens. Também podem influenciar a saúde humana indiretamente, promovendo força e sentimentos positivos, e diretamente, proporcionando acesso a ar e água limpos. Figura 8 – Desenvolvimento do solo: exemplo de serviços de apoio 33 Um importante serviço regulador facilitado pelos ecossistemas florestais é a polinização de plantas. A polinização é o processo pelo qual grãos de pólen inteiros são transportados para flores da mesma espécie para fins de reprodução sexual. Em alguns casos, o pólen é disseminado pelo vento, mas também pode ser disseminado por polinizadores nativos (Figura 9). Alguns exemplos de espécies nativas de polinizadores são abelhas, besouros, borboletas, mariposas, beija-flores e morcegos, muitos dos quais usam as florestas para certos aspectos de seu ciclo de vida. A polinização não é importante apenas para a reprodução contínua de espécies de plantas dentro do ecossistema florestal, mas também para culturas em terras próximas a florestas. As espécies mencionadas ajudam a polinizar plantas como amêndoas, maçãs, bananas, cacau, café, melão, pêssego, batata e abóbora. Polinizadores nativos, como as abelhas, podem melhorar a qualidade e a quantidade de culturas agrícolas produzidas. Figura 9 – Polinização: exemplo de serviços de regulação Fonte: https://shutr.bz/3TtiWr3. Acesso em: 1 set. 2022. 34 Trade-off é uma decisão situacional que envolve diminuir ou perder uma qualidade, quantidade ou propriedade de um conjunto ou design em troca de ganhos em outros aspectos. Em termos simples, um ocorre quando um lado é escolhido em detrimento a outro. NOTA No manejo de ecossistemas fl orestais e seus recursos naturais associados, objetivos específi cos de manejo podem resultar na melhoria de um serviço ecossistêmico em detrimento de outro. Essa questão em particular desafi a constantemente os gestores de recursos naturais, portanto, o conjunto real e potencial de serviços ecossistêmicos decorrentes do manejo dos ecossistemas precisa ser avaliado, uma vez que muitos aspectos da sociedade humana dependem do bom funcionamento dos ambientes naturais. As primeiras civilizações humanas muitas vezes dependiam fortemente de ecossistemas fl orestais que cercavam suas comunidades para uma ampla variedade de bens. Em muitos casos, esses sistemas são resilientes e podem reverter com relativa facilidade as condições fl orestais anteriores, no entanto, em alguns casos, especialmente em ambientes com baixas taxas anuais de precipitação, a reversão às condições fl orestais anteriores não é possível, resultando em uma perda líquida de serviços ecossistêmicos. Um exemplo é a paisagem árida de muitos países mediterrâneos que há séculos sofreram desmatamento devido a guerras frequentes, políticas públicas malfadadas e consumo humano intensivo. Algumas dessas áreas ainda não foram recuperadas devido à extensa erosão do solo. Embora as civilizações anteriores nessa área tenham se benefi ciado dos serviços prestados por esses ecossistemas anteriormente fl orestados, as sociedades atuais estão arcando com o custo da perda de serviços ecossistêmicos. Por exemplo, a erosão generalizada do solo nesses ecossistemas levou a um declínio na produtividade do solo, que afeta não apenas o crescimento das árvores, mas também o crescimento da vegetação de sub-bosque necessária para as espécies selvagens se reproduzirem, se alimentarem, se esconderem, nidifi carem e se empoleirarem.Em muitas áreas, restam apenas rochas e solos com baixa fertilidade. Um trade-off comum ao qual aludimos brevemente é a colheita de bens de ecossistemas fl orestais. Quando a sociedade humana utiliza um dos serviços provisórios de um ecossistema, é provável que abra mão de outro serviço ecossistêmico, daí a troca. Por exemplo, se um proprietário de terras deseja colher árvores por causa da necessidade de madeira ou da receita gerada por meio de uma venda, então o proprietário de terras é um participante ativo no recebimento dos serviços de abastecimento do ecossistema fl orestal. O trade-off dessa ação é a perda de alguns serviços reguladores e de apoio, como sequestro de carbono e fotossíntese. 35 No entanto, se todas as árvores forem convertidas em produtos de madeira sólida, pode levar cem anos ou mais para o carbono atingir a atmosfera por meio de processos naturais de decomposição. Durante esse tempo, novas árvores no local podem estar crescendo e sequestrando carbono. Outros serviços perdidos como resultado da colheita incluem o ambiente esteticamente agradável anteriormente (dependendo da sua perspectiva), o controle de enchentes, o potencial de ecoturismo, a qualidade da água, a produção de alimentos silvestres e o habitat da vida selvagem. Um ponto importante a ser lembrado é que, às vezes, os trade-offs nos serviços prestados pelos ecossistemas são temporários, como em muitas situações de extração de madeira. Outro trade-off envolve a proteção e a preservação dos ecossistemas florestais. Por exemplo, alguns governos reservaram grandes áreas de florestas para a proteção e a manutenção da biodiversidade, e talvez também para a disponibilidade de oportunidades recreativas remotas. A qualidade e a disponibilidade da água, o sequestro de carbono, o controle de enchentes e o potencial de ecoturismo podem ser aprimorados quando isso ocorrer, todavia, os serviços de abastecimento, como a produção de alimentos silvestres para consumo humano ou a colheita de madeira, são muitas vezes diminuídos ou perdidos. O manejo de um ecossistema florestal dessa maneira pode reduzir o potencial de doenças e aumentar a biodiversidade, mas também pode levar a uma maior ameaça de doenças se a idade e a estrutura das espécies das árvores dominantes sugerirem que a floresta é vulnerável. Embora precisemos sustentar aspectos de todos os quatro grupos de serviços ecossistêmicos, o manejo de ecossistemas florestais, principalmente para um serviço ecossistêmico em detrimento de outro, local a local, não é necessariamente mau manejo. No caso de preservação de florestas (ou seja, não implementação de ações), alguns serviços ecossistêmicos não serão atendidos e outros poderão se degradar com o tempo. A menos que, como sociedade, descubramos que podemos obter os serviços ecossistêmicos não realizados em outro lugar, seremos confrontados com trade-offs. No caso de manejo florestal específico para fins extrativistas, o fato de muitos recursos florestais serem renováveis torna esse recurso muito superior, do ponto de vista da mudança climática, do que os recursos extraídos (por exemplo, minério de ferro) ou perfurados (por exemplo, petróleo) e convertidos em outros produtos (por exemplo, aço ou plástico). A principal mensagem dessa discussão pode ser que os gestores florestais e de recursos naturais precisam entender os trade-offs ao promover um serviço ecossistêmico em detrimento de outro, o que pode levar a estratégias mais eficazes para o manejo de florestas e recursos naturais. 36 2.3 FRAGILIDADE DE SUBSISTEMAS DAS MICROBACIAS Um equilíbrio entre a sociedade e o meio ambiente é fundamental para a conservação dos recursos naturais. Nos últimos anos, a demanda por soluções para os problemas ambientais tem aumentado, principalmente devido à aceleração das mudanças climáticas e ao desperdício de recursos naturais. Nesse cenário, é essencial desenvolver conhecimento de eventos que prejudicam os ecossistemas terrestres. O Brasil tornou-se o principal antagonista das políticas de proteção ambiental. Esse cenário resulta de políticas governamentais que facilitam o desmatamento, incêndios criminosos, poluição da água e escassez. Além disso, essas políticas incentivam a ocupação descontrolada de áreas ambientalmente frágeis. A agricultura e a pecuária desempenham um papel crucial nesse contexto, pois ocupam a grande maioria do território brasileiro, especialmente áreas de fronteira ao longo de zonas de alta vulnerabilidade ambiental (GOUVEA, 2018). Assim, é necessário desenvolver pesquisas para monitorar episódios de depredação de recursos naturais. Com base nessa observação, os riscos de mudança climática, esgotamento da água e diminuição da produção de alimentos são reduzidos. Nesse contexto, é fundamental ressaltar que a sociedade moderna visa desenvolver, por meio do uso de tecnologias que aumentem a produtividade, meios de produção agrícola capazes de satisfazer as necessidades da população mundial e, concomitantemente, não causar danos aos recursos naturais, portanto, são necessárias estratégias e tecnologias que permitam a produção sustentável e uma forma de atingir esses objetivos é aumentar a produtividade por meio do uso e gestão racional dos recursos disponíveis (GOUVEA, 2018). Uma estratégia comum utilizada em locais de interesse ambiental ocupados pela agricultura são os programas de conservação que visam fornecer subsídios ou alguma forma de incentivo aos produtores rurais que adotam práticas conservacionistas ou promovem a restauração ambiental. O meio ambiente tende a ter um equilíbrio ecodinâmico e as ações antrópicas interferem nesse fator. Assim, devido às atividades humanas, a fragilidade ambiental de uma determinada região é alterada. Especificamente, a Fragilidade Ambiental (FA) é uma medida que descreve a suscetibilidade do ambiente à mudança devido à interferência de vetores humanos e naturais (GOUVEA, 2018). O diagnóstico da FA nos permite gerenciar conscientemente os recursos naturais sem causar danos exaustivos ao ecossistema local/regional. A fragilidade ambiental pode ser compreendida por meio de duas unidades ecodinâmicas centrais: instabilidade/fragilidade potencial e instabilidade/fragilidade emergente (GOUVEA, 2018). A fragilidade potencial refere-se a uma tipologia de fragilidade em que são consideradas apenas as instabilidades naturais de ambientes preservados, 37 associadas às características naturalmente presentes, como a classificação do solo, a declividade, a fitofisionomia e a potencial intervenção humana. Por outro lado, a fragilidade emergente refere-se à medida de instabilidade emergente de uma unidade ecodinâmica, que está relacionada às características naturais do ambiente, coexistindo com o potencial perturbador dos seres humanos, à medida que se apropriam dos recursos naturais (GOUVEA, 2018). Dessa forma, o conhecimento do grau de fragilidade ambiental de uma região geográfica pode contribuir para o planejamento do uso do solo. Mais uma vez, por meio do conhecimento da situação da FA, é possível traçar ações de manejo visando minimizar perdas severas à produção agrícola. Assim, as preocupações ambientais são evitadas. Como efeito secundário, o conhecimento da FA promove a redução das emissões de gases de efeito estufa, que advém do planejamento de atividades de impacto, dentre outros benefícios, como subsídio ao turismo ecológico. No contexto do Brasil, valorizar a fragilidade ambiental e contrastar o índice com as tendências de uso e cobertura da terra pode ser uma alternativa para prever cenários conflitantes e mitigar problemas futuros por meio de programas e planos de impacto positivo (GOUVEA, 2018). O objetivo da sustentabilidade, conforme declarado e reiterado pela Política Nacional do Meio Ambiente, é criar e manter condições sob as quais humanos e natureza possam existir em harmonia produtiva, permitindo o cumprimento dos requisitos sociais, econômicos e outrosdas gerações presentes e futuras. A “harmonia produtiva” entre os humanos e a natureza depende da integridade dos ecossistemas em termos de estrutura, função e sua capacidade de produzir bens e serviços que os humanos necessitam, incluindo água limpa e abundante. Para atingir essa meta, é essencial manter suprimentos adequados e acessíveis de água potável para o apoio à saúde humana, aos ecossistemas e seus benefícios sociais e econômicos. De fato, o manejo sustentável dos ecossistemas aquáticos é uma prioridade mundial. Águas subterrâneas, pântanos, lagos e reservatórios, córregos de terras altas, grandes rios, estuários e oceanos costeiros são recursos hídricos valiosos e todos estão embutidos ou, no caso da maioria dos sistemas costeiros, fortemente conectados a bacias hidrográficas. A qualidade da água e as quantidades disponíveis dependem em grande parte das propriedades das bacias hidrográficas: geologia, topografia, clima, cobertura do solo e usos humanos. Muitas bacias hidrográficas são dominadas por usos humanos, incluindo mineração, extração de petróleo e gás, desenvolvimento urbano e agricultura (Figura 10). Pode-se esperar que essa dominância aumente em conjunto com o crescimento da população humana e a urbanização. 38 Figura 10 – Fontes de poluição em uma bacia hidrográfica Fonte: Berg et al. (2004, p. 33). A bacia hidrográfica é denominada e compreendida de várias maneiras nos continentes, a saber: bacia hidrográfica, bacia hidrográfica, desenvolvimento de bacias hidrográficas, gestão de bacias hidrográficas e gestão integrada de bacias hidrográficas. Uma bacia hidrográfica é uma área topograficamente delineada que é drenada por um sistema de córregos. Trata-se de uma unidade hidrológica que vem sendo descrita e utilizada tanto como unidade físico-biológica quanto como unidade socioeconômica e sociopolítica para planejamento e implementação de atividades de gestão de recursos. Uma bacia hidrográfica é semelhante a uma bacia hidrográfica, mas maior em escala. O desenvolvimento de bacias hidrográficas trata das mudanças nas atividades estruturais e não estruturais realizadas em uma bacia hidrográfica e as mudanças resultantes nas variáveis ecológicas (como uso da terra, cobertura vegetal, umidade do solo in situ e nível do lençol freático) e seu impacto econômico (GOUVEA, 2018). As bacias hidrográficas urbanas, muitas das quais apresentam cobertura de solo impermeável em altas proporções, transbordamentos combinados de esgoto (OSC), escoamento poluído e efluentes contaminados, apresentam grandes desafios para a integridade e sustentabilidade dos recursos hídricos. Essas condições as tornam ambientes com elevada fragilidade ambiental. Em bacias agrícolas, a qualidade e a quantidade da água podem ser alteradas pela irrigação e degradadas pelo escoamento de sedimentos, nutrientes, pesticidas e herbicidas, juntamente com micróbios, antibióticos e hormônios associados às operações pecuárias. Essas perturbações representam riscos para a vida aquática, recreação e fontes de água potável. 39 Em muitas bacias hidrográfi cas não afetadas pela urbanização ou agricultura, vários distúrbios antropogênicos, como mineração, perfuração, extração de madeira e alguns usos recreativos, podem degradar a qualidade da água e os habitats aquáticos. É importante notar que esses efeitos nem sempre são locais. A vazão de água alterada e as cargas de poluentes podem ter efeitos a jusante, estendendo-se desde as cabeceiras até os estuários e águas costeiras. Carga poluidora refere-se à quantidade de perturbação colocada em um ecossistema pela poluição, física ou química, liberada nele por meios naturais ou artifi ciais. NOTA Por “epidemiologia de bacias hidrográfi cas”, queremos dizer adaptar alguns dos preceitos e métodos da epidemiologia humana às escalas geográfi cas das bacias hidrográfi cas, a fi m de obter uma compreensão mais completa das conexões entre o meio ambiente, os recursos hídricos e a saúde e o bem-estar das populações humanas. As bacias hidrográfi cas atuam, de forma geral, como limites naturais em avaliações epidemiológicas dos efeitos humanos de produtos químicos agrícolas de origem hídrica, especialmente compostos desreguladores endócrinos (semelhantes a hormônios). O conceito é ilustrado esquematicamente na Figura 11. O monitoramento, a avaliação e o diagnóstico de defi ciências em bacias hidrográfi cas tradicionalmente têm sido focados na condição ecológica, com base em vários indicadores físicos, químicos e biológicos. Esses tipos de indicadores, embora possam ser informativos, ou até abrangentes do ponto de vista ecológico, são insufi cientes se considerarmos as bacias hidrográfi cas dentro de um paradigma ecológico de saúde pública em evolução. Claramente, os humanos alteraram e continuarão a alterar as bacias hidrográfi cas, ao mesmo tempo em que permanecem intimamente dependentes dos bens e serviços fornecidos por esses sistemas ecológicos. Essas alterações, ou impactos, resultam de combinações de fenômenos biológicos, físicos e socioeconômicos. Até recentemente, a avaliação e a gestão dos efeitos das atividades humanas nos ecossistemas, ou a gestão dos impactos dos bens e serviços ambientais na saúde pública, eram realizadas como atividades separadas e tratadas como fenômenos fundamentalmente distintos. Está claro que nosso conceito de um paradigma ecológico de saúde pública está emergindo. A natureza e a ciência do novo paradigma começam a ser exploradas, assim como as consequências da tomada de decisões que afetam conjuntamente os serviços ecossistêmicos e a saúde pública. 40 Figura 11 – Modelo conceitual de sustentabilidade de bacias hidrográficas no contexto da saúde pública ecológica Fonte: o autor Muitas das ligações conhecidas entre a saúde humana e a condição do meio ambiente são amplamente apoiadas por evidências correlacionais. Ou seja, taxas mais altas de algumas doenças são observadas na presença de maiores exposições a estressores ambientais. Um exemplo é a evidência epidemiológica de doenças associadas à recreação por contato com a água, em que as exposições são estimadas pelo histórico de contato com a água, proximidade de praias a fontes de poluição e presença de organismos indicadores como substitutos dos patógenos que causam doenças (GOUVEA, 2018). Até quando essas associações são robustas, ou seja, consistentes no tempo e no espaço, ou observadas principalmente em grupos de controle expostos versus não expostos, elas não são totalmente probatórias de causa e efeito e podem ser controversas ou contestadas no âmbito regulatório, portanto, pode ser importante estabelecer um maior padrão de prova por meio de experimentação e elucidação de mecanismos causais. Integrar os serviços ecossistêmicos com a saúde pública no contexto da gestão sustentável de bacias hidrográficas implica que podemos derivar entendimentos mecanicistas das relações entre os fatores ambientais e a saúde humana, estabelecendo, assim, causa e efeito. Para regulação e gerenciamento de estressores ou fontes específicas, tal abordagem reducionista pode ser viável e necessária. No entanto, muitas preocupações ambientais, especialmente na escala de bacias hidrográficas inteiras, em que pode haver efeitos cumulativos de múltiplos estressores de múltiplas fontes e uma variedade de condições que modificam as relações estressor-resposta, são carregadas de complexidade e incerteza. 41 A incerteza científica de questões específicas pode resultar em controvérsia entre cientistas e confusão entre não cientistas. Apesar disso, quando as bacias hidrográficas são vistas como ecossistemas, com feedbacks e propriedades emergentes, a compreensão mecanicista completa pode ser impedida ou menos útil que uma visão sistêmica mais holística. Os paradigmas ecológicos de saúde humana e sustentabilidade, combinados, devem promover abordagens de política e gestão de recursos hídricos e de bacias hidrográficasque sejam mais flexíveis, adaptáveis e eficazes que os regimes regulatórios rígidos tradicionais, mas também compatíveis com a regulamentação. É necessário compreender melhor as exposições ecológicas e humanas (ou seja, concentrações ambientais e vias de exposição) a contaminantes químicos e microbianos como precursores de efeitos adversos. Identificar condições geoquímicas e outros fatores que afetam a biodisponibilidade de contaminantes é uma questão-chave. Por exemplo, os efeitos biológicos de alguns contaminantes variam dependendo do pH, alcalinidade, dureza e concentrações específicas de íons na água que, por sua vez, são determinados por interações da geologia das bacias hidrográficas e, muitas vezes, por influências humanas. Além disso, uma determinada exposição pode diferir em seus efeitos em diferentes espécies, indivíduos e populações. Estabelecer relações entre exposições e efeitos requer postulados de peso de evidência comuns a muitos campos da ciência. A plausibilidade biológica baseada no entendimento mecanicista detalhado também é fundamental na identificação de relações causais entre exposições e efeitos (GOUVEA, 2018). O nível de certeza que seria derivado de exposições definidas combinadas com efeitos definidos e plausibilidade biológica, embora um objetivo notável, pode ser irreal, dadas as incertezas associadas à integração de serviços ecossistêmicos e saúde pública. No mundo real, múltiplas exposições e múltiplos efeitos são onipresentes. É claro que, embora o futuro seja incerto, devemos estar cada vez mais vigilantes no desenvolvimento de insights estatísticos sofisticados que nos permitam usar efetivamente a disponibilidade cada vez maior de grandes conjuntos de dados, particularmente quando as coisas (bacias hidrográficas, neste caso) precisam ser classificadas. Vastas quantidades de dados ambientais, de saúde humana e outros dados relevantes estão disponíveis gratuitamente e continuam a acumular em ritmo acelerado, por exemplo: monitoramento remoto contínuo da qualidade da água por sensores automatizados e monitoramento sinótico de lagos, reservatórios e águas costeiras por satélites estão se tornando rotina. No entanto, a integração de dados para aplicação em questões de sustentabilidade de bacias hidrográficas pode ser problemática. Uma questão importante é que, embora nossas metas sejam bacias hidrográficas, a maioria dos dados de saúde e demográficos é classificada por jurisdições políticas (estados, municípios e blocos censitários) que praticamente nunca correspondem geograficamente às bacias hidrográficas. Esforços significativos em análise geográfica 42 serão necessários para combinar conjuntos de dados, por exemplo, para investigações epidemiológicas de bacias hidrográficas. Os atrasos temporais entre exposições e efeitos são outro elemento de complexidade. Cânceres, por exemplo, podem se desenvolver anos ou décadas após a exposição a carcinógenos ambientais. Além disso, podemos descobrir que alguns tipos específicos de dados fortemente aplicáveis às nossas perguntas podem ser escassos, indisponíveis ou de qualidade inadequada. Algum esforço na coleta de dados primários será necessário, tanto para abordar questões específicas quanto para validar as previsões do modelo. 43 Neste tópico, você aprendeu: • O ecossistema representa a integração da comunidade biótica com seu ambiente abiótico. • As perturbações ambientais são fatores cuja influência é restringir a produtividade, o sucesso reprodutivo e o desenvolvimento do ecossistema. • Os ecossistemas geram inúmeros serviços de provisionamento, regulação, suporte e cultura. • As bacias hidrográficas são unidades adequadas, talvez ideais, para a aplicação do paradigma ecológico e mitigação de questões ambientais. RESUMO DO TÓPICO 2 44 1. Um ecossistema é um grupo ou comunidade composto de seres vivos e não vivos e suas interações entre si. É um complexo dinâmico de componentes bióticos e componentes abióticos. Essas interações bióticas e abióticas mantêm o equilíbrio no ecossistema. Sobre essas grandes áreas do conhecimento da Engenharia de Produção, com relação à principal razão para a redução dos serviços ecológicos, assinale a alternativa CORRETA: a.( ) Esgotamento insustentável de capital natural b.( ) Aumento do rendimento das culturas alimentares. c.( ) Crescimento excessivo da floresta. d.( ) Promoção e conservação ecossistêmica. 2. Como a agricultura, a pecuária, a silvicultura e a pesca beneficiam e influenciam os serviços ecossistêmicos, o impacto ocorre nos dois sentidos. Esses impactos da agricultura, pecuária, silvicultura e pesca nos serviços ecossistêmicos podem ser positivos ou negativos. Dentro desse contexto, analise as sentenças a seguir: I- Os excrementos animais podem ser uma importante fonte de nutrientes, dispersão de sementes e podem manter a fertilidade do solo em pastagens. II- A agricultura fornece habitats para espécies selvagens e cria paisagens estéticas. III- O uso de pesticidas e a homogeneização da paisagem contribuem para a polinização natural. a.( ) Assinale a alternativa CORRETA: b.( ) As sentenças I e II estão corretas. c.( ) Somente a sentença II está correta. d.( ) As sentenças I e III estão corretas. e.( ) Somente a sentença III está correta. AUTOATIVIDADE 45 3. Como parte de um ecossistema, os seres humanos obtêm muitos benefícios dos componentes bióticos e abióticos. Esses benefícios são chamados coletivamente de serviços ecossistêmicos. A vida e a biodiversidade na Terra dependem desses serviços. De acordo com os tipos de serviços ecossistêmicos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Serviços de provisionamento incluem a produção água potável, a disponibilidade de madeira, gás natural, óleos, dentre outros materiais de benefícios medicinais. ( ) Um serviço cultural baseia na oferta de um bem material que contribui para o desenvolvimento e o avanço cultural das pessoas, incluindo o entendimento do próprio meio ambiente nas culturas locais, nacionais e globais. ( ) Exemplos de serviços de apoio incluem polinização, purificação da água e sistemas naturais de controle de inundações, resultando em uma importante contribuição para a regulação do clima. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a.( ) V - F - F. b.( ) V - F - V. c.( ) V - V - F. d.( ) F - F - V. 4. Embora você não possa avaliar todas as maneiras pelas quais o mundo natural enriquece nossas vidas, há muitos benefícios tangíveis em viver em um mundo com ecossistemas fortes e saudáveis. Temos uma economia mais forte, diversos produtos alimentícios e avanços na pesquisa médica como resultado da vida selvagem e dos ecossistemas naturais. Dentro desse contexto, explique o que são serviços ecossistêmicos, nomeando quais são os quatro tipos existentes. 5. De muitas maneiras, bacias hidrográficas saudáveis afetam substancialmente a qualidade de vida das pessoas e do meio ambiente em geral, muitas vezes realizando “trabalho gratuito” que as comunidades não precisam fazer ou pagar por elas mesmas (PRIMACK; RODRIGUES, 2001). Os papéis benéficos das bacias hidrográficas em condições saudáveis podem ser surpreendentemente abrangentes e incluem serviços ecossistêmicos, benefícios econômicos e benefícios para a saúde física e mental. Nesse contexto, disserte sobre a importância da sustentabilidade em bacias hidrográficas. Fonte: PRIMACK, R. B.; RODRIGUES, E. Biologia da conservação. Londrina: Planta, 2001. 46 47 1 INTRODUÇÃO A degradação do solo é um problema global, muitas vezes causado por uma combinação de fatores como má gestão da terra, práticas agrícolas insustentáveis, poluição e desmatamento (PRIMACK; RODRIGUES, 2001). A degradação do solo pode exacerbar os impactos dos desastres naturais e contribuir para questões sociais como a migração. Ações para combater a degradação dos solos e a desertificação podem oferecerbenefícios para outras questões ambientais importantes, como poluição e escassez da água, perda de biodiversidade, mudanças climáticas, além de garantir a segurança alimentar. Um elemento importante na degradação da terra é a proteção do solo, pois sua degradação constitui uma séria ameaça para a saúde humana, segurança alimentar, mitigação e adaptação às mudanças climáticas e preservação de ecossistemas saudáveis. O solo é, de fato, um meio extremamente complexo, variável e vivo, mas absolutamente crítico para a vida na Terra. Abriga 25% da biodiversidade mundial, contém cerca de duas vezes a quantidade de carbono encontrada na atmosfera, três vezes a quantidade encontrada na vegetação e cerca de 95% de nossos alimentos são produzidos direta ou indiretamente em nossos solos. Como a formação do solo é um processo extremamente lento, o solo deve ser considerado como um recurso não renovável. O solo serve como plataforma para atividades humanas e paisagens, como arquivo do nosso patrimônio cultural e desempenha um papel central como habitat e pool genético. Ele armazena, filtra e transforma muitas substâncias, incluindo água, nutrientes e carbono. Os solos são, portanto, cruciais para a mitigação e adaptação às mudanças climáticas, produção agrícola e segurança alimentar, preservação da natureza e da biodiversidade, e são a base de nossa saúde e nossa riqueza. As funções do solo são dignas de proteção devido à sua importância socioeconômica e ambiental. SOLO E MEIO AMBIENTE UNIDADE 1 TÓPICO 3 - 48 Dentro desse contexto, acadêmico, abordaremos os principais conceitos e definições deste tema. Também serão discutidas as principais propriedades do solo. E, finalmente, falaremos da relação entre solo versus nutrientes. 2 O SOLO E O MEIO AMBIENTE O solo, interface entre terra, ar e água, que abriga a maior parte da biosfera, pode ser pensado como um meio que proporciona à sociedade diversos benefícios ou serviços. A vida na Terra seria impossível sem o solo e todas as coisas que ele realiza para a humanidade. O solo é considerado uma fonte não renovável, e apesar das muitas ameaças que enfrenta (erosão, declínio da matéria orgânica, perda de biodiversidade, salinização, solidificação, impermeabilização, compactação, deslizamentos, contaminação, desertificação), o solo ainda é o pobre relevante da água e do ar, não recebendo até o momento a devida cautela por parte de formuladores de políticas e cidadãos. Este tópico descreve as funções e as características de qualidade do solo, bem como as principais ameaças ao solo e seus impactos em todo o mundo. As medidas tomadas e as decisões políticas tomadas até agora para a proteção do solo são discutidas, enquanto o papel das comunidades é especificamente destacado. 2.1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES O solo é geralmente definido como a camada superior da crosta terrestre, formada por partículas minerais, matéria orgânica, água, ar e organismos vivos. É a interface entre a terra, o ar e a água e abriga a maior parte da biosfera. O solo, no entanto, não é apenas a soma desses constituintes, mas um produto de suas interações, sendo um meio extremamente complexo e variável. Uma amostra típica de solo mineral compreende 45% de minerais, 25% de água, 25% de ar e 5% de matéria orgânica, entretanto, essas proporções podem variar (TORRES, 2011). O sistema do solo é complexo e dinâmico. A definição de solo varia muito, pois é ditada pelo seu uso e como o percebemos como sociedade para fornecer serviços, alimentos, habitat e prazer, sendo essas funções essenciais para a saúde ou a qualidade do solo. Uma definição bem estabelecida de solo é que ele é um meio que inclui minerais, matéria orgânica, inúmeros organismos, líquidos e gases que, juntos, sustentam a vida na Terra por meio de muitos serviços. O solo é a base para a agricultura primitiva e moderna e para a civilização humana (TORRES, 2011). A maioria das pessoas pensam em agricultura ou jardinagem quando pensam em solos. 49 No entanto, a definição de solo depende dos múltiplos usos desse meio para diferentes fins, como agricultura, engenharia e meio ambiente. Para um agricultor, o solo é um meio de produção de alimentos, diferente do de um geólogo, que considera o solo um meio natural e os materiais não consolidados acima do leito rochoso. Um engenheiro define o solo como uma camada superficial de ocorrência natural formada por processos bioquímicos e físicos complexos de intemperismo que contém matéria viva. O solo é considerado, por agrônomos e pedólogos, capaz de sustentar a vida vegetal, animal e humana. O intemperismo é o processo de condução do desenvolvimento do solo e descreve os meios pelos quais o solo, as rochas e os minerais são transformados por processos físicos e químicos em outros componentes do solo, portanto, o intemperismo é parte integrante do desenvolvimento do solo. Dependendo dos fatores de formação do solo em uma área, o intemperismo pode ocorrer rapidamente ao longo de uma década ou lentamente ao longo de milhões de anos. Por se desenvolver em prazos muito longos, o solo pode ser considerado um recurso natural não renovável (GOUVEA, 2018). A formação do solo é um processo dinâmico, sendo que cinco fatores principais influenciam os tipos que se desenvolvem. Onde quer que esses cinco fatores tenham sido os mesmos na paisagem, o solo será igual, todavia, se um ou mais fatores forem diferentes, os solos serão diferentes. Os fatores são, de acordo com Torres (2011): • clima (principalmente temperatura e precipitação) – determina a natureza do intemperismo que ocorre. A temperatura e a precipitação, por exemplo, afetam as taxas de processos físicos, químicos e biológicos que definem o desenvolvimento do perfil. • organismos vivos – vegetação nativa, microrganismos, animais do solo e seres humanos são fatores que influenciam o acúmulo de matéria orgânica, mistura de perfis, ciclagem de nutrientes e estabilidade estrutural do solo. • natureza do material original – os processos geológicos trouxeram à superfície da Terra numerosos materiais de origem nos quais os solos se formam. A natureza dos materiais de origem influencia principalmente a textura do solo e, portanto, muitas propriedades físicas do solo, como o movimento descendente da água, composição, vegetação natural e a quantidade e tipo de minerais argilosos presentes no perfil do solo. • relevo/Topografia – que se relaciona com a configuração da superfície do terreno e é descrita em termos de diferença de altitude, inclinação etc. A topografia do terreno pode acelerar ou retardar os processos das forças climáticas e, portanto, também pode modificar seus efeitos como os efeitos vegetativos, tendo um efeito direto importante na formação do solo e no tipo de solo que se forma. https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/soil-texture 50 • tempo – o período em que o material original foi submetido ao intemperismo. O tempo necessário para o desenvolvimento de um horizonte, no entanto, é infl uenciado pelo material de origem, pelo clima e pela vegetação, enfatizando a interação do tempo com os demais fatores formadores do solo. A Figura 12 sintetiza os principais fatores que interferem na formação do solo. Figura 12 – Representação de um perfi l de solo com variações na cobertura pedológica relacionadas à atuação dos fatores de formação do solo Fonte: Tullio (2019, p. 5) Um solo se distingue do material de origem intemperizado pela diferenciação vertical que apresenta devido à atividade biológica, de modo que as propriedades que são destacadas na maioria dos sistemas de classifi cação de solos devem ser exibidas no perfi l do solo. O solo só se desenvolve onde há uma interação dinâmica entre o ar, a água, os organismos vivos e a geologia. São essas interações dinâmicas que contribuem para as múltiplas funções que os solos desempenham. Apesar dos termos teóricos apresentados anteriormente, existem diferentesconceitos do que são solos, dependendo da fi nalidade para a qual ele é usado. Por exemplo, para um engenheiro de minas, o solo são os detritos que cobrem as rochas ou os minerais que devem ser extraídos. É, portanto, um incômodo e deve ser removido. Para um engenheiro rodoviário, o solo pode ser o material sobre o qual o leito da estrada será colocado e, se suas propriedades forem inadequadas, será necessário removê-lo e substituí-lo por pedras e cascalhos. 51 Para um proprietário médio, um bom solo é rico, escuro e quebradiço, em oposição ao “argiloso duro”, que resiste a ser colocado em um canteiro de fl ores ou hortas. O agricultor, junto com o proprietário, vê o solo como um habitat para as plantas. No entanto, o agricultor vive do solo e, portanto, é obrigado a prestar mais atenção às suas características. Para o agricultor, o solo é mais do que útil, é indispensável. Todas essas diferentes perspectivas do que é esse meio levaram a um mal-entendido e à desvalorização da importância do solo para nossa vida, tornando o solo o pobre relevante dos outros dois principais componentes da vida, ou seja, água e ar. Mais uma razão para essa desvalorização é que, embora a degradação da água e do ar sejam processos rápidos com consequências óbvias na saúde humana e na qualidade do meio ambiente, a degradação do solo é um processo muito lento que pode ocorrer por muitos anos sem dar consequências óbvias ou com consequências que podem ser facilmente subestimadas (GOUVEA, 2018). Proprietários de solo ou terra podem apreciar seu valor em sustentar as fundações de sua casa e em fornecer um jardim. Menos óbvios são os muitos outros benefícios que o solo está proporcionando, tanto para eles quanto para seus descendentes. Os solos regulam perfeitamente todos os ciclos hídricos e biogeoquímicos que são críticos para a manutenção de elementos críticos do clima e da biodiversidade. A interferência nesses processos e na saúde ecológica do solo é um fator importante que está por trás das mudanças climáticas e da perda de biodiversidade. Os ciclos biogeoquímicos representam o principal sistema pelo qual a energia do Sol é transformada em energia dos compostos químicos pelos seres vivos e produtos de sua atividade. ATENÇÃO O solo fornece às pessoas alimentos, biomassa e matérias-primas. Serve como plataforma para atividades humanas e paisagísticas e como arquivo do patrimônio, além de desempenhar um papel central como habitat e pool genético. Ele armazena, fi ltra e transforma muitas substâncias, incluindo água, nutrientes e carbono. Na verdade, é o maior estoque de carbono do mundo. A qualidade da água potável está diretamente ligada aos solos, que é um meio fi ltrante e tampão para contaminantes. Uma série de propriedades físicas e químicas dos solos resultam em águas subterrâneas limpas para pessoas e animais. Sobrecarregar 52 um solo com contaminantes, bem como limitar sua superfície permeável por vedação e compactação pode afetar severamente seu funcionamento como filtro (na verdade, o maior filtro da Terra) e meio tampão para a água. Mudanças drásticas no pH do solo podem afetar drasticamente a capacidade de retenção de contaminantes, eventualmente desencadeando a liberação repentina de contaminantes nas águas subterrâneas. Os solos são o lar de um dos maiores reservatórios de biodiversidade da Terra. A biodiversidade do solo é definida pela variação na vida do solo, de genes a comunidades, e a variação nos habitats do solo, de microagregados a paisagens inteiras. Há um enorme número de organismos vivendo no solo, em sua maioria pertencentes a espécies ainda não totalmente descritas e estudadas. Há mais biomassa dentro do solo do que nele. Pouco se sabe desse ecossistema, principalmente devido à falta de métodos para isolar efetivamente os diferentes organismos presentes nos solos do mundo. Apenas algumas espécies foram totalmente descritas e isoladas, muitas vezes levando à descoberta de novas fontes de substâncias naturais farmacologicamente ativas, por exemplo, a penicilina. A biodiversidade do solo reflete a mistura de organismos vivos no solo. Esses organismos interagem entre si e com plantas e pequenos animais formando uma teia de atividade biológica. O solo é de longe a parte mais biologicamente diversa da Terra. Biota do solo desempenham muitos papéis fundamentais na entrega de bens e serviços essenciais do ecossistema, como liberar nutrientes da matéria orgânica do solo, formar e manter a estrutura do solo e contribuir para a entrada, armazenamento e transferência de água no solo. Atualmente, atenção específica é dada ao papel do solo nas emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE) e à preocupação de os solos serem “bombas-relógio químicas”, o que está associado ao comportamento não linear do sistema do solo. É apenas nos últimos tempos que a plena importância dos solos para as mudanças climáticas globais foi reconhecida. A preocupação com as ameaças à saúde humana é, muitas vezes, uma das principais preocupações humanas, de modo que qualquer aspecto do ar e da água relacionado à saúde humana ganha atenção política imediata. Pelo contrário, o conhecimento dos efeitos da degradação do solo na saúde é limitado. Geralmente, esses são percebidos em relação à poluição do solo por produtos químicos e o possível papel na contaminação da cadeia alimentar. “Comida saudável de solos saudáveis” é um slogan imediatamente compreensível para qualquer um. Embora as ligações científicas entre o solo e a qualidade dos alimentos sejam muito complexas e, em alguns casos, não haja evidências reais que ajudem a distinguir entre riscos reais e imaginários, graças a muitas campanhas internacionais de conscientização, há hoje um interesse público crescente na agricultura orgânica e agricultura sustentável, todavia, essa é apenas uma peça do quebra-cabeça. Outros efeitos externos da degradação do solo com implicações imediatas para nosso cotidiano também devem ser destacados e incluídos nessas campanhas de conscientização. 53 2.2 PROPRIEDADES GERAIS DO SOLO As características do solo variam muito de lugar para lugar, por exemplo, o solo em encostas íngremes geralmente não é tão profundo e produtivo quanto o solo em encostas suaves. O solo que se desenvolveu a partir de arenito é mais arenoso e menos produtivo inerentemente que o solo formado a partir de rochas como o calcário. Já o solo que se desenvolveu em climas tropicais é bem diferente de um solo encontrado em áreas temperadas ou árticas. Para descrever as variações do solo, os cientistas do solo estabeleceram sistemas de classificação que reconhecem um grande número de solos individuais, cada um com características distintas. O exame de uma seção vertical de um solo revela a presença de camadas horizontais mais ou menos distintas. Essa seção é chamada de perfil e as camadas individuais são conhecidas como horizontes. Todo solo bem desenvolvido e não perturbado tem suas próprias características de perfil distintas. Elas são úteis na classificação e levantamento de solos, mas são de grande importância para determinar como os solos podem ser mais bem utilizados. As camadas superiores ou horizontais de um perfil de solo são de cor mais escura que os horizontes inferiores (horizontes A). Essa diferença se deve ao acúmulo de matéria orgânica resultante da decomposição das raízes das plantas e de outros resíduos orgânicos incorporados nas camadas superiores do solo. Também o intemperismo tende a ser mais intenso no horizonte superior que nas camadas inferiores. O solo superficial é a principal zona de desenvolvimento radicular para as plantas cultivadas. Ele contém muitos dos nutrientes disponíveis para as plantas e fornece grande parte da água necessária para o seu crescimento. Por meio do cultivo adequado e da incorporação de resíduos orgânicos, o solo superficial pode ser mantido solto e aberto para garantir o suprimento equilibrado de ar e água para as raízesdas plantas. Pode ser tratado facilmente com fertilizantes comerciais e calcário, permitindo que a fertilidade do solo e, em menor grau, sua produtividade, seja aumentada ou estabilizada em níveis compatíveis com a produção econômica das culturas. As camadas subjacentes contêm comparativamente menos matéria orgânica que aquelas mais próximas da superfície. Eles são caracterizados por um acúmulo de quantidades variadas de substâncias como argilas silicatadas, óxidos de ferro e alumínio, gesso e carbonato de cálcio. Essas camadas subjacentes são chamadas de horizontes B, portanto, o subsolo é composto por aquelas camadas de solo abaixo do solo superficial. Não é visto da superfície e não é comumente perturbado pelo preparo do solo. No entanto, sua característica pode afetar os usos da terra, por exemplo: a produção agrícola é afetada pela penetração das raízes no subsolo e pelo reservatório de água e nutrientes que ela representa, ou o movimento descendente da água de drenagem às vezes é impedido ou aprimorado pelo subsolo devido às suas propriedades específicas. 54 Para que a ampla variação de tipos de solos seja compreendida, algumas defi nições e termos de classifi cação de solos são apresentados a seguir. No Brasil, a Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuárias (Embrapa) criou o Sistema Brasileiro de Classifi cação de Solos (SiBCS), sendo esse um sistema taxonômico de solos, hierárquico e multicategórico cuja fi nalidade é agrupar e categorizar os solos existentes no país. O SiBCS compreende seis categorias de classifi cação e podem ser comparadas com aquelas utilizadas para a classifi cação das plantas: (1) ordem (categoria mais ampla); (2) subordem; (3) grande grupo; (4) subgrupo; (5) família; e (6) séries (a categoria mais específi ca) (TULLIO, 2019). No que diz respeito às ordens de solos, existem 13 ordens de solos, sendo elas: latossolos, argissolos, neossolos, nitossolos, cambissolos, plintossolos, gleissolos, espodossolos, vertissolos, planossolos, luvissolos, organossolos e chernossolos, cada um com características e potencialidades diferente (TULLIO, 2019). A Figura 13 apresenta essas diferentes ordens de solo, enquanto a distribuição nacional das 13 ordens de solo pode ser vista na Figura 14. Figura 13 – Diferentes perfi s de solos: (a) chernossolo rêndzico; (b) gleissolo háplico; (c) organossolo fólico e (d) argissolo vermelho Fonte: Tullio (2019, p. 7) 55 Figura 14 – Mapa de solos no Brasil – 1ª Ordem Fonte: https://bit.ly/3TL6CTd. Acesso em: 1 set. 2022. O ambiente físico do solo é geralmente caracterizado por três fases distintas que incluem: a fase sólida, que forma a matriz do solo; a fase líquida, composta por água no sistema do solo, chamada de solução do solo; e a fase gasosa ou atmosfera do solo. A matriz do solo (componente mineral) consiste em partículas de solo que variam em tamanho, forma e propriedades químicas. A formação da matriz do solo por meio do agrupamento de diferentes partículas com substâncias amorfas, particularmente de matéria orgânica, quando aderidas à superfície de diferentes partículas minerais, formam agregados do solo que são componentes essenciais da saúde ou qualidade do solo. A formação de agregados do solo determina a estrutura do solo e as características geométricas dos espaços porosos nos quais ocorrem a retenção e o movimento da água e do ar. https://bit.ly/3TL6CTd 56 Uma das medidas quantitativas para avaliar o ambiente físico do solo é a densidade do solo. Essa propriedade do solo é moldada pela textura do solo (Gráfico 1) e influenciada por práticas de manejo por meio de mudanças na estrutura e porosidade do solo. A densidade do solo é frequentemente usada como um indicador de saúde ou qualidade do solo. A densidade aparente é definida como massa por volume (kg/m 3), conforme descrito pela seguinte equação (TORRES, 2011): Em que “ ” é a densidade do solo (kg/m³), “Ms” é a massa sólida do solo (kg) e “V” é o volume total do solo – sólidos e poros (m³). A densidade do solo deve ser medida para cada profundidade do solo separadamente O Gráfico 1 traz uma representação esquemática por volume de diferentes componentes do solo em condições ótimas para o crescimento das plantas. Os componentes totais da matéria sólida (matéria mineral e orgânica) perfazem 50%, enquanto o espaço poroso representa 50% do volume total do solo, que é dividido igualmente entre água e ar. Os volumes de água e ar são intercambiáveis conforme indicado pelas setas, dependendo das condições de umidade do solo. Gráfico 1 – Representação esquemática por volume de diferentes componentes do solo Fonte: o autor O fluxo de água por meio do solo é influenciado por sua estrutura, em que os poros de conexão são o caminho natural para a troca de água e ar. O movimento da água (condutividade) por meio do solo não é apenas influenciado pela porosidade total, mas principalmente pelo tamanho dos poros, sendo que a proporção relativa de areia, silte e argila ditam tal propriedade. 57 A formação da estrutura do solo é influenciada principalmente pela textura do solo (conteúdo de argila), presença de cátions bivalentes e matéria orgânica (TORRES, 2011). Além disso, o movimento da água no solo é afetado pela geometria dos poros, em que a distribuição do tamanho dos poros e a área da superfície interna podem determinar a correlação entre permeabilidade e porosidade total (TORRES, 2011). Geralmente, a maioria das reações e processos do solo envolvem a interação do solo e da água sob condições não saturadas. No entanto, o fluxo de água, especialmente sob condições não saturadas, ocorre como um filme ao longo das paredes de poros largos ou como fluxo por meio de poros estreitos/pequenos cheios de água. Essas propriedades condutoras em solos não saturados dependem, em grande parte, da textura e estrutura e das forças de adesão e coesão. O movimento da água por meio de diferentes tamanhos de poros, influenciado pela estrutura do solo (tamanho do agregado), pode ser classificado em três categorias: microporos, poros capilares e macroporos (TORRES, 2011): • microporos – a água se move por meio de poros com menos de um micrômetro de diâmetro e ocorrem tipicamente em solos argilosos. A água retida nos poros está sujeita a forças de adsorção que podem diferir da água presente em poros mais largos. • poros capilares – são geralmente encontrados em solos de textura média e sua largura varia de vários micrômetros a alguns milímetros. O fluxo de água por esses poros segue a capilaridade e a Lei de Darcy. O fluxo de água por meio desses poros é laminar. • macroporos – são geralmente visíveis a olho nu e variam em largura de vários milímetros a centímetros. Eles aparecem como rachaduras ou vazios, especialmente em solos argilosos, ou como resultado de atividade biológica, como minhocas ou outros animais escavadores. Eles permitem um fluxo de água rápido quando cheios, mas criam barreiras sob condições secas ou insaturadas para o movimento capilar da água. Solos condutores contêm poros grandes e contínuos, que constituem a maior parte do volume total de poros sob condições de fluxo saturado. Por outro lado, solos menos condutores contêm um volume de poros composto em grande parte de numerosos microporos, portanto, solos arenosos ou bem agregado conduzem e descarregam água muito mais rápido que solos argilosos (TORRES, 2011). O oposto é verdadeiro em condições não saturadas, em que a sucção (pressão negativa) se torna a força dominante para o transporte de água por meio do movimento capilar à medida que uma maior tensão se desenvolve com solos argilosos mediante o movimento da água em comparação a solos arenosos. Para entender as funções do solo e os serviços ecossistêmicos associados prestados, é pertinente considerar a orientação física ou o arranjo de diferentes partículas do solo e agentes ligantes para formar uma estrutura multidimensional chamada matriz 58 do solo. O arranjoou organização desta matriz do solo é chamada de estrutura do solo (TORRES, 2011). As partículas do solo são diferentes em forma, tamanho e orientação, e a massa dessa estrutura torna-se muito complexa e irregular em padrões, tornando difícil, ou mesmo impossível, caracterizar os atributos geométricos exatos. Além disso, a natureza inerente da instabilidade da estrutura do solo é influenciada por muitos processos externos e internos que adicionam outra camada de complicação à inconstância do tempo e do espaço. A estrutura do solo é fortemente afetada por forças naturais, como clima, atividades biológicas e práticas de manejo do solo (TORRES, 2011). Dadas essas limitações associadas à estrutura do solo, essa propriedade física do solo é um indicador qualitativo, e não um atributo quantitativo, portanto, a melhor medida, ou próxima dos aspectos quantitativos da estrutura do solo, é a medida da porosidade total e a forma dos poros no solo e a variedade de seus tamanhos e distribuição. Os blocos de construção da estrutura do solo são agregados do solo, que envolvem a formação de partículas secundárias com teores apreciáveis de argila e matéria orgânica para formar unidades estruturais. A estabilidade dessas unidades, ou agregados, é afetada por práticas de manejo, como sistema de preparo do solo, rotação de culturas, tipo de cultivo, intensidade e duração da cobertura vegetal. O tamanho desses agregados varia na ordem de micrômetros e milímetros. Os agregados grandes são chamados de macroagregados ou peds, e os agregados menores são chamados de microagregados (TORRES, 2011). Existe uma inter-relação complexa de reações biológicas, físicas e químicas na formação e degradação de todos os tamanhos de agregados do solo, e essas têm sido investigadas por muitos cientistas. O sistema radicular e a comunidade microbiana são a base para tais processos. Por meio da influência física do sistema radicular na construção e separação de agregados do solo, a fixação de hifas de micorrizos ao sistema radicular para a ciclagem de nutrientes e a produção de compostos orgânicos são essenciais para construir agregados do solo. O tipo de vegetação desempenha um papel significativo na formação e estabilidade dos agregados do solo, em que as plantas perenes e, em particular, as gramíneas produzem agregados do solo mais estáveis e bem formados em comparação aos sistemas de cultivo anuais. No entanto, a influência dos sistemas de cultivo nos agregados do solo é controlada essencialmente pelo sistema radicular, em que a intensidade e a morfologia das raízes e a forma como o sistema é gerido podem impactar a formação e a estabilização do agregado do solo, que é um fator importante para melhorar a saúde ou a qualidade do solo, proporcionando um ambiente equilibrado do solo por meio de aeração, água e fornecimento de nutrientes para o sistema radicular Outros fatores que afetam a formação de agregados do solo podem incluir (TORRES, 2011): 59 • clima – que pode influenciar a estrutura do solo por meio de um efeito significativo na formação ou destruição de agregados. Isso pode incluir a intensidade e a duração da chuva, condições episódicas de seca e ciclos de congelamento e degelo. Essas condições podem afetar o ambiente biológico, físico e químico do solo, que é essencial para o agregado do solo, a formação ou criando uma força de destruição, levando à instabilidade dos agregados e estrutura do solo. • manejo do solo e tipo de sistema de cultivo – o que pode acentuar os efeitos climáticos na formação ou destruição de agregados. A estabilidade do sistema de cultivo, como perenes, plantio direto e um sistema de cultivo mais diversificado, pode aumentar a resistência dos agregados, reduzindo a erosão do solo ou a destruição mecânica dos agregados devido ao cultivo intensivo. Além dos dois principais fatores apresentados anteriormente, muitas outras forças que interagem influenciam a formação e a estabilidade dos agregados. O agregado do solo não é um atributo absoluto, mas uma função da resistência de união do agregado contra tensões induzidas por forças internas e externas, como forças físicas produzidas por ciclos de umedecimento e secagem, práticas de manejo e interações entre plantas e clima. As principais formas de agregados que formam a estrutura do solo e que podem ser identificadas em campo (Figura 15) estão resumidas a seguir. • esférico – os agregados do solo têm uma forma arredondada e não >2 cm de diâmetro. Esse tipo de agregado é geralmente encontrado na camada superficial do solo ou no horizonte A, em uma formação solta e granular e pode ser caracterizado como migalhas porosas. • blocos – agregados de solo com forma cúbica ou blocos com até 10 cm de tamanho e, às vezes, angulares, com faces planas bem definidas. Essa estrutura geralmente ocorre na porção superior do horizonte B. • prismáticos ou colunares – os agregados de solo nesta estrutura possuem pilares distintos, orientados verticalmente, com estrutura de seis lados de até 15 cm de comprimento. Este tipo de estrutura está geralmente associado a solos argilosos no horizonte B em regiões semiáridas. Os agregados planos e verticais são chamados de prismáticos e os arredondados são chamados de colunares. • laminar – os agregados do solo têm camadas finas, planas e horizontais. Este tipo de estrutura é geralmente encontrado em solos argilosos recentemente depositados e compactados. 60 Fonte: Tullio (2019, p. 4) O estado do agregado de qualquer solo em um determinado momento reflete o status da estrutura do solo naquele momento apenas, porque essa estrutura está sujeita a mudanças ao longo do tempo e com o manejo. A resistência e estabilidade dos agregados em solos agrícolas são altamente afetadas pelo tipo de preparo do solo, rotação de culturas, tráfego e outros insumos de manejo. 2.3 RELAÇÃO NUTRIENTES X SOLO O ambiente biológico do solo contém microrganismos, como bactérias, fungos e algas, microfloras, protozoários, vermes, artrópodes, microfauna e fauna. Os organismos no solo precisam de alimento para dois propósitos distintos: a) fornecer energia para seus processos essenciais e vitais; e b) construir seus tecidos corporais. No entanto, as fontes de alimento para vários organismos podem ser diferentes para esses dois propósitos. Organismos totalmente autotróficos requerem muito mais energia para crescer do que muitos heterótrofos, uma vez que é necessária maior energia para converter o carbono (C) de fontes inorgânicas do que de substâncias orgânicas como o açúcar. Além disso, os organismos autotróficos podem suprir suas necessidades de nitrogênio (N) a partir de sais de amônio ou nitrato como fontes preferidas, todavia, os organismos heterotróficos são classificados por suas necessidades nutricionais ou pelas alterações bioquímicas que trazem. A maioria dos heterotróficos pode usar glicose como fonte primária e produzir uma enzima, se necessário, para converter uma ampla gama de carboidratos em açúcar Figura 15 – Representação esquemática por volume de diferentes componentes do solo 61 (ALVES; BRANDT; ALVES, 2013). A interação planta e solo é caracterizada por uma zona definida chamada “rizosfera”, em que o sistema radicular influencia a atividade microbiana. Essa zona se distingue do resto da massa do solo pela interação ativa entre as comunidades solo-planta-microbiana. A interação entre solo, planta e microrganismos é essencial para os processos de ciclagem de nutrientes, como a mineralização do nitrogênio orgânico do solo e a transformação do fósforo (P) para o fornecimento de nutrientes às plantas. Na zona radicular dentro do ambiente do solo, o contato entre os microrganismos e o sistema radicular envolve uma série de atividades que contribuem para o crescimento da planta. Essa interação solo-microbiana desempenha um papel significativo no aumento da biodisponibilidade e absorção de nutrientes minerais pelas plantas (TORRES, 2011).Esses biofertilizantes, como bactérias ou fungos promotores de crescimento de plantas, por exemplo, Mycorrhizae e Penicillium bilaii, pode aumentar a biodisponibilidade de nutrientes (ALVES; BRANDT; ALVES, 2013). Bactérias promotoras de crescimento de plantas podem contribuir para o desenvolvimento da planta que está mais posicionada para tolerar condições adversas de crescimento, como doenças, patógenos e estresse por seca. Os sistemas radiculares são parte essencial do ambiente biológico do solo, além de suas funções básicas de absorção de água e nutrientes, ancoragem, armazenamento e síntese de diversos compostos orgânicos. A interação entre os organismos do solo e as plantas por meio das raízes como uma relação simbiótica, e benefícios mútuos para a comunidade microbiana, crescimento e necessidades das plantas por nutrientes para a produção de biomassa abaixo e acima do solo são alcançados. Todos os nutrientes naturais e absorção de água pela planta entram por meio do sistema radicular. É na rizosfera que ocorre a ciclagem de nutrientes pelos microrganismos colonizados das raízes das plantas. A maioria dos mecanismos e processos de ciclagem de nutrientes no solo são realizados por macroorganismos. No entanto, os compostos orgânicos fornecidos pelo sistema radicular, plantas mortas e materiais animais, juntamente com alguns compostos inorgânicos e exsudação pelas raízes das plantas de material fotossintético derivado de plantas, fornecem as fontes básicas de energia e alimento para os microrganismos durante o processo de ciclagem de nutrientes (ALVES; BRANDT; ALVES, 2013). A interação entre as raízes das plantas e diversos microrganismos influencia o processo de ciclagem de nutrientes e a produção de compostos orgânicos essenciais para a formação de agregados do solo. A seguir, destacamos dois ciclos dos principais nutrientes no solo, que incluem N e C. • Ciclagem do nitrogênio O nitrogênio é requerido por plantas e organismos do solo e, embora seja abundante na superfície da Terra, apenas 2 cm), de decomposição lenta, apresenta alta concentração de carbono e baixa de nutrientes; é ainda pouco estudada nos trópicos, mas deve ser incluída nos cálculos dos estoques de C e nos fluxos de respiração da floresta. Seu estoque na floresta intacta, na Amazônia brasileira, situa-se entre 30 e 55 Mg. ha-1 e sua produção anual, entre 2 e 4 Mg.ha-1.ano-1. Estudos recentes demonstraram que a concentração de nutrientes (especialmente os cátions, como Ca e Mg) na fração mais fina (2-10 cm diâmetro) desse compartimento é também considerável, emboramenor do que nas folhas. Uma vez decomposta, supostamente entre um e dois anos após a deposição, essa fração libera Ca e Mg no solo superficial, aumentando a disponibilidade dessas bases para as plantas que se instalam na área e potencialmente favorecendo as espécies com maior demanda por Ca e Mg. Por outro lado, a liteira fina, além de ser um indicador direto da produtividade primária do ecossistema florestal e de ter importante papel na cobertura e proteção do solo, funciona como uma contínua e importante fonte de nutrientes para o solo florestal, devido à sua rápida renovação e decomposição sobre o solo. Numa floresta de platô na Amazônia central, produzindo 8,25 Mg.ha-1 de liteira fina, as entradas anuais foram: 3,88 Mg.ha-1 de carbono e as seguintes quantidades de nutrientes (em kg.ha-1): N=151; P=3; K=15; Ca=37 e Mg=14. A produção anual em florestas primárias de terra firme na Amazônia situa-se na faixa de 7-10 Mg.ha-1, mas pode variar consideravelmente de um ano para outro, dependendo da fenologia das espécies de árvores e, principalmente, dos padrões de precipitação pluviométrica, uma vez que há um forte controle sazonal da produção de liteira fina: maiores produções são medidas nos períodos mais secos do ano. A camada de liteira sobre o solo também apresenta um forte padrão sazonal, diminuindo sua espessura no final da época chuvosa e aumentando-a no período seco. Nos trópicos, a decomposição da liteira fina geralmente ocorre dentro de um ano ou menos, significando que toda a liteira fina que cai durante o ano é decomposta dentro do mesmo ano. As taxas de decomposição na floresta são fortemente dependentes da ação dos organismos do solo (microrganismos, mesofauna e macrofauna) e esta é muito mais forte na estação chuvosa (com umidade mais favorável à ação biológica) do que na estação seca. Os padrões de liberação dos nutrientes minerais contidos na liteira fina em decomposição podem variar consideravelmente de um nutriente para outro: por um lado, o potássio (K), altamente solúvel em água e, portanto, muito susceptível à lixiviação, geralmente apresenta uma taxa de liberação extremamente rápida, podendo perder até 80 % do seu conteúdo na liteira nos primeiros 30 dias de decomposição; ao contrário, elementos ligados à estrutura das folhas, como Ca, Mn, Fe e, em menor escala, Mg, podem apresentar uma fase inicial de acumulação, com uma fase posterior de liberação líquida, após a quebra das paredes celulares do material vegetal. A liberação de nutrientes da liteira grossa, bem como seus fluxos de entrada para o solo da floresta, tem sido raramente quantificada nas florestas tropicais. Numa floresta intacta da Amazônia central, estimou-se uma entrada anual de 0,15 kg ha-1 de P, 2,42 kg de K, 2,75 kg de Ca e 1,36 kg de Mg, de um total anual produzido de 2,72 Mg ha-1 em forma de liteira grossa com > 10 cm de diâmetro. 66 A liberação dos nutrientes minerais contidos na liteira e na matéria orgânica do solo é essencialmente controlada pela biota do solo, e os fungos micorrízicos têm papel primordial na ciclagem de nutrientes (N e P, em especial) nos solos quimicamente pobres e geralmente muito ácidos dos trópicos. Por meio de associações simbióticas com fungos (micorrizas), as raízes podem absorver nutrientes da liteira em decomposição, além de aumentar enormemente o volume de solo explorado por elas. Estudos mais recentes, em zonas tropicais, têm mostrado um número cada vez maior de espécies lenhosas como portadoras de fungos micorrízicos: na Amazônia brasileira, há cinco anos já era conhecida uma lista com 131 espécies regionais associadas com FMA – fungos micorrízicos arbusculares. Por essa razão, para manter o complexo ecossistema do solo em funcionamento nas zonas tropicais com solos pobres, e garantir a continuidade do processo de reciclagem de nutrientes em qualquer ecossistema manejado, seria necessário otimizar a biota do solo e, para isso, seria indispensável observar os seguintes princípios mínimos norteadores: 1. manter o solo coberto com uma capa orgânica, reciclável; 2. adicionar adubos verdes, sempre que possível; 3. em cultivos, selecionar plantas de alta qualidade nutricional, para produção de liteira de boa qualidade; 4. manter a biodiversidade do solo e das plantas utilizadas no sistema Fonte: LUIZÃO, F. J. Ciclos de nutrientes na Amazônia: respostas às mudanças ambientais e climáticas. Ciên- cia e Cultura, São Paulo, v. 59, n. 3, p. 31-36, set. 2007. Disponível em: https://bit.ly/3TvyxpU. Acesso em: 1 set. 2022. 67 Neste tópico, você aprendeu que • O solo, interface entre terra, ar e água, que abriga a maior parte da biosfera, pode ser pensado como um meio que proporciona à sociedade diversos benefícios ou serviços. • Uma definição bem estabelecida de solo é um meio que inclui minerais, matéria orgânica, inúmeros organismos, líquidos e gases que, juntos, sustentam a vida na Terra por meio de muitos serviços. • O ambiente e as funções do solo são influenciados pelos materiais de origem e fatores formadores que contribuem para as características físicas, químicas e biológicas de solos. • O ambiente biológico do solo incluiu relações solo-planta, incluindo crescimento de plantas e micro-organismos, interface solo-raiz e ciclagem de nutrientes, e ambiente do solo e diversidade microbiana. RESUMO DO TÓPICO 3 68 1. Uma das medidas quantitativas para avaliar o ambiente físico do solo é a densidade do solo. A densidade do solo é frequentemente usada como um indicador de saúde ou qualidade do solo, e pode ser obtida por meio da relação entre a massa do solo e seu volume. Sobre o volume de vazios “Vv”, assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) É igual à soma do volume de ar e de sólidos existentes no solo. b) ( ) É igual à soma do volume de ar e de água existentes no solo. c) ( ) É igual à soma do volume de água e de sólidos existentes no solo. d) ( ) É igual à soma do volume de água e peso específico da água. 2. A apreciação da interação da atmosfera, biosfera e hidrosfera, demonstrada pelos estromatólitos, juntamente com a percepção de que muitos processos da Terra são cíclicos, levou ao conceito de ciclo biogeoquímico. Esse termo é aplicado ao fluxo de material dentro e fora da litosfera, hidrosfera, biosfera, pedosfera e atmosfera, e as mudanças químicas e físicas que ocorrem nela. Com base nas definições de ciclos biogeoquímicos, analise as sentenças a seguir: I- O manto terrestre é o reservatório do ciclo de nutrientes do tipo sedimentar. Consiste em ciclos de nutrientes de elementos como cálcio, magnésio, enxofre, fósforo etc. II- Vários fatores ambientais, por exemplo, solo, umidade, pH, temperatura etc. são responsáveis por regular a taxa de fluxo de nutrientes dentro de um ecossistema e na atmosfera. III- Nutrientes são os compostos químicos facultativos ao crescimento, reprodução e regulação das atividades microbianas. São feitas reciclagem e uso indefinido de nutrientes que nunca são perdidos dos ecossistemas. Assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) As sentenças I e II estão corretas. b) ( ) Somente a sentença II está correta. c) ( ) As sentenças I e III estão corretas. d) ( ) Somente a sentença III está correta. AUTOATIVIDADE 69 3. O ambiente biológico do solo contém microrganismos, como bactérias, fungos e algas, microflora, protozoários, vermes, artrópodes e microfauna e fauna. Os organismos no solo precisam de alimento para dois propósitos distintos: fornecer energia para seus processos essenciais e vitais e construir seus tecidos corporais. De acordo a microbiologia do solo e suas atividades, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) As plantas verdes e as algas são os mais importantes agentes de fixação de dióxido de carbono. ( ) As concentrações de minerais são sempre menores na raiz do que no solo. A raiz extrai os minerais necessários do solo com a ajuda da absorção ativa. ( ) O nitrogênio não pode ser assimiladoE DESEQUILÍBRIO AMBIENTAL ...........................................................22 2.2 FUNÇÕES AMBIENTAIS E ECOSSISTÊMICAS ..............................................................................26 2.3 FRAGILIDADE DE SUBSISTEMAS DAS MICROBACIAS ..............................................................36 RESUMO DO TÓPICO 2 ........................................................................................................ 43 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................. 44 TÓPICO 3 - SOLO E MEIO AMBIENTE ..................................................................................47 1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................................47 2 O SOLO E O MEIO AMBIENTE ........................................................................................... 48 2.1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES ............................................................................................................. 48 2.2 PROPRIEDADES GERAIS DO SOLO ...............................................................................................53 2.3 RELAÇÃO NUTRIENTES X SOLO .....................................................................................................60 LEITURA COMPLEMENTAR ................................................................................................ 64 RESUMO DO TÓPICO 3 .........................................................................................................67 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................. 68 REFERÊNCIAS ......................................................................................................................70 UNIDADE 2 — AÇÕES EM RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS ...............................73 TÓPICO 1 - CONCEITOS INTRODUTÓRIOS .........................................................................75 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................................75 2 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS COM ENFOQUE HOLÍSTICO .......................76 3 RESILIÊNCIA, HOMEOSTASE, RESISTÊNCIA E ELASTICIDADE AMBIENTAL .............. 80 3.1 RESILIÊNCIA AMBIENTAL ................................................................................................................. 80 3.2 HOMEOSTASE AMBIENTAL ...............................................................................................................82 3.3 RESISTÊNCIA E ELASTICIDADE AMBIENTAL ...............................................................................83 4 RESTAURAÇÃO E REABILITAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS ....................................... 85 4.1 RESTAURAÇÃO AMBIENTAL .............................................................................................................87 4.2 REABILITAÇÃO AMBIENTAL .............................................................................................................89 RESUMO DO TÓPICO 1 ......................................................................................................... 91 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................. 92 TÓPICO 2 - MECANISMOS DE SUCESSÃO E REGENERAÇÃO NATURAL ..........................95 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................................95 2 SUCESSÃO ECOLÓGICA ...................................................................................................96 3 INTERAÇÕES ECOLÓGICAS E MECANISMOS DE AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA CONSERVACIONISTA E AUTOSSUTENTABILIDADE ECOLÓGICA DAS MEDIDAS ........... 98 RESUMO DO TÓPICO 2 ....................................................................................................... 101 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................102 TÓPICO 3 - TÉCNICAS DE RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS ...........................105 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................105 2 PARÂMETROS LEGAIS DEFINIDORES DE PROJETOS DE RECUPERAÇÃO .................106 3 INTRODUÇÃO ÀS AÇÕES GEOTECNOLÓGICAS ............................................................108 4 INTRODUÇÃO ÀS AÇÕES VEGETATIVAS ...................................................................... 113 4.1 REGENERAÇÃO NATURAL ................................................................................................................116 4.2 PLANTIO EM ÁREA TOTAL ............................................................................................................... 117 4.3 SISTEMAS INTEGRADOS DE CULTURAS ......................................................................................119 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................... 121 RESUMO DO TÓPICO 3 .......................................................................................................124 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................126 REFERÊNCIAS ....................................................................................................................128 UNIDADE 3 — RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS ..............................................139 TÓPICO 1 — RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS ................................................... 141 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 141 2 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS ...................................................................142 2.1 PLANOS DE RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS (PRADS) ........................................ 142 2.2 TÉCNICAS DE REMEDIAÇÃO – IN SITU ......................................................................................146 2.3 TÉCNICAS DE REMEDIAÇÃO – EX SITU ..................................................................................... 155 RESUMO DO TÓPICO 1 .......................................................................................................160 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................ 161 TÓPICO 2 - RECUPERAÇÃO COM AÇÕES EM ÁREAS DE PRESERVAÇÃO PERMANENTE E RESERVA LEGAL ................................................................................................................163 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................163 2 RECUPERAÇÃO COM AÇÕES EM ÁREAS DE PRESERVAÇÃO PERMANENTE E RESERVA LEGAL .................................................................................................................................164 2.1 RECUPERAÇÃO DE NASCENTES .................................................................................................164 2.2 RECUPERAÇÃO EM ÁREAS DE MATA CILIAR ............................................................................ 174 RESUMO DO TÓPICO 2 .......................................................................................................180 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................ 181 TÓPICO 3 - RECUPERAÇÃO DE ÁREAS COM MOVIMENTAÇÃO DE RELEVO ..................183 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................183 2 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS COM MOVIMENTAÇÃO DE RELEVO ...................................184 2.1 RECUPERAÇÃO DE TALUDES VOÇOROCAS ..............................................................................184nas plantas na forma de nitrogênio atmosféri- co. Tem que ser fixado e convertido em íons inorgânicos ou formas orgânicas, como aminoácidos e amônia. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) V - F - F. b) ( ) V - F - V. c) ( ) F - V - F. d) ( ) F - F - V. 4. Os ciclos biogeoquímicos e as funções ecológicas estão intimamente ligadas aos processos hidrológicos e aos reservatórios do solo. Os ciclos biogeoquímicos de carbono (C), nitrogênio (N) e fósforo (P) são naturalmente acoplados em ecossistemas terrestres por estequiometria elementar de autotrofia vegetal e de heterotrofia biológica do solo. A esse respeito, disserte sobre essa área de ciclos biogeoquímicos e o processo de mineralização. 5. O solo é a fina camada de material que cobre a superfície da Terra e é formado a partir do intemperismo das rochas. É composto principalmente de partículas minerais, materiais orgânicos, ar, água e organismos vivos – todos os quais interagem lentamente, mas constantemente. Nesse contexto, disserte sobre os principais fatores que interferem na formação do solo. 70 ALVES, I. A; BRANDT, C. S.; ALVES, E. M. Ecologia e biodiversidade. Indaial: UNIASSELVI, 2013. ARAÚJO, G. H. S.; ALMEIDA, J. R.; GUERRA, A. J. T. Gestão ambiental de áreas degradadas. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2006. BERG, M. D. et al. Texas watershed steward handbook: a water resource training curriculum. national institute of food and agriculture. Houston: Agrilife Extension, 2004. BERNARDT, D. M. Avaliação de parâmetros físicos do solo na produção de tabaco na região central do RS. 2015. 63 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Agrícola) –Universidade de Santa Cruz do Sul, Santa Cruz do Sul, 2015. DIAS, L. E.; MELLO, J. W. V. Recuperação de áreas degradadas. Viçosa: UFV, 1998. TULLIO, L. (org.). Formação, classificação e cartografia dos solos. Ponta Grossa: Atena Editora, 2019. EMBRAPA – EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Sistemas silvipastoris. São Carlos: Embrapa pecuária Sudoeste; Colombo: Embrapa Florestas, 2013. Disponível em: https://bit.ly/3TCvBrt. Acesso em: 18 ago. 2022. DAILY, G. C. Introduction: what are ecosystem services? In: DAILY, G. C. (ed.). Nature’s services: societal dependence on natural ecosystems. Washington: Island Press, 1997. p. 1-10. GOUVEA, R. L. Recursos naturais, meio ambiente e desenvolvimento. Indaial: UNIASSELVI, 2018. IPBES – INTERGOVERNMENTAL SCIENCE-POLICY PLATFORM ON BIODIVERSITY AND ECOSYSTEM SERVICES. Summary for policymakers of the global assessment report. Bonn: IPBES, 2019. MARTINS, S. V. Recuperação de áreas degradadas: ações em áreas de preservação permanente, voçorocas, taludes rodoviários e de mineração. Viçosa: Aprenda Fácil, 2009. MARTINS, S. V. Restauração florestal em áreas de preservação permanente e reserva legal. Viçosa: CTP, 2010. REFERÊNCIAS 71 REFERÊNCIAS PORTELA, R.; RADEMACHER, I. A dynamic model of patterns of deforestation and their effect on the ability of the Brazilian Amazonia to provide ecosystem services. Ecological Modelling, [s. l.], v. 143, n. 1-2, p. 115-146, 2001. PRIMACK, R. B.; RODRIGUES, E. Biologia da conservação. Londrina: Planta, 2001. NERI, A. C.; SÁNCHEZ, L. E. Guia de boas práticas de recuperação ambiental em pedreiras e minas de calcário. São Paulo: ABGE, 2012. STANTURF, J. A. et al. Implementing forest landscape restoration under the Bonn Challenge: a systematic approach. Annals of Forest Science, [s. l.], v. 76, n. 50, p. 1-21, 2019. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s13595-019-0833-z. Acesso em: 19 ago. 2022. TANSLEY, A. G. The use and abuse of vegetational concepts and terms. Ecology, [s. l.], v. 16, n. 3, p. 284-307, 1935. THOMAS, C. D.; CAMERON, A.; GREEN, R. E. et al. Extinction risk from climate change. Nature, [s. l.], v. 427, n. 6970, p. 145-148, 2004. TORRES, F. S. Conservação e uso do solo. Indaial: UNIASSELVI, 2011. UN – UNITED NATIONS. World urbanization prospects: the 2014 revision highlights. New York: United Nations, 2014. UN – UNITED NATIONS. Report of the Inter-agency and Expert Group on Sustainable Development Goal Indicators. New York: United Nations, 2016. VILLAGRAN, X. S. et al. Interações entre evolução sedimentar e ocupação humana pré- histórica na costa centro-sul de Santa Catarina, Brasil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém, v. 5, n. 1, p. 105-128, 2010. https://doi.org/10.1007/s13595-019-0833-z 72 73 AÇÕES EM RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS UNIDADE 2 — OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de: • identifi car os principais mecanismos de recuperação, reabilitação e recuperação de áreas degradadas; • avaliar áreas de elevada fragilidade ambiental em que há necessidade de implantação dos projetos; • analisar a composição, a distribuição, a atual situação e a perspectiva futura do manejo de solos, promovendo uma gestão efetiva e consciente desse importante recurso natural; • compreender os processos necessários para a elaboração do plano de recuperação de áreas degradadas. A cada tópico desta unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – CONCEITOS INTRODUTÓRIOS TÓPICO 2 – MECANISMOS DE SUCESSÃO E REGENERAÇÃO NATURAL TÓPICO 3 – TÉCNICAS DE RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 74 CONFIRA A TRILHA DA UNIDADE 2! Acesse o QR Code abaixo: 75 TÓPICO 1 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO Prezado acadêmico, é certo que há tempo que as questões ambientais deixaram de ocupar discursos retóricos e passaram a fazer parte do dia a dia, visto que o equilíbrio do meio ambiente está sendo fortemente ameaçado. O intenso uso dos recursos naturais de maneira irracional tem aumentado o risco de esgotamento deles em um ritmo muito acelerado, havendo necessidades de pôr em prática, o mais rápido possível, de ações atreladas ao desenvolvimento sustentável, uma vez que Iannelli e Rigoletto (2020) afirmam que atividades que degradam o meio ambiente geram um grande desequilíbrio ecológico, cuja restauração pode levar décadas para ocorrer. [...] com o crescimento populacional descontrolado e a forma como a sociedade se apropriou desses espaços, acarretou uma série de impactos ambientais e externalidades negativos, configurando o que se chama de “insustentabilidade ecológica”, proveniente dos conflitos inerentes à relação sociedade/natureza na atualidade (SOUZA, 2021, p. 5). Segundo Brinkman et al. (2018), o intenso desenvolvimento econômico somado ao aumento do consumo de alimentos, dos seus derivados e dos meios de produzi-los, impuseram novas formas de uso e ocupação do solo, comprometendo a sustentabilidade do meio. Esses mesmos autores afirmam que o aumento das práticas agrícolas deve ser repensado visando reduzir os impactos negativos que essa atividade econômica gera no meio ambiente, buscando alternativas para reduzir as degradações do meio. A sociedade contemporânea convive com um padrão de crescimento e desenvolvimento alocado, prioritariamente, no seu viés econômico. Não há como negar que aos recursos naturais é destinado um tratamento utilitarista, em grau suficiente para, cada vez com mais intensidade, agravar a degradação do meio ambiente com o consequente comprometimento do desenvolvimento humano (RIGOLETTO; MARCOS; BORGOMONI, 2020, p. 80). Segundo Souza (2018), a degradação do meio somada ao desmatamento exerceram forte pressão ao equilíbrio dos ecossistemas, causando extinção de espécies e elevação da temperatura global, acelerando as mudanças climáticas e agravando ainda mais a degradação dos recursos solo e água. Neste tópico, buscaremos conhecer os principais conceitos referentes à recuperação de áreas degradadas com o objetivode elucidar reflexões no que tange à preservação ambiental. Boa leitura e bons estudos. 76 2 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS COM ENFOQUE HOLÍSTICO Você já parou para pensar em como eram as paisagens antes das intervenções antrópicas ou até antes dos desastres naturais que também podem provocar alterações no meio? Desde a Revolução Industrial do século XVIII, iniciada na Inglaterra, o espaço físico terrestre tem experimentado profundas transformações que, na atualidade, têm atingido um ritmo nunca visto. Essas acentuadas modificações podem desencadear processos danosos ao meio ambiente, influenciando diretamente o desenvolvimento de grandes degradações ambientais e opondo-se a um dos principais princípios do Direito Ambiental, o princípio da prevenção, o qual “remete à maior cautela em uma conduta, evitando-se assim o dano ambiental” (RODRIGUES, 2018, p.23). É muito complexo pensar que, gradativamente, essas alterações chequem a uma fase de total degradação a ponto de haver a necessidade de frear seu desenvolvimento e propor medidas que visem recuperá-las. Porém, antes de entrarmos no mérito da degradação ambiental, precisamos ter em mente um conceito muito discutido na atualidade, ou seja, o conceito de desenvolvimento sustentável. O termo “desenvolvimento sustentável”, conforme consta no Relatório Brundtland (1988), é tido como “o desenvolvimento que satisfaz as necessidades presentes, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de suprir suas próprias necessidades” (CMMAD, 1988, p. 46). “Desenvolver uma economia sustentável em uma biosfera finita exige novas maneiras de pensar e agir” (SOUZA, 2021, p. 9). De acordo com Souza (2018), o emprego dos princípios da sustentabilidade busca dar novo rumo ao desenvolvimento econômico, invertendo a atual lógica, ou seja, da insustentabilidade para a sustentabilidade. Os imperativos para transformação do planeta frente aos grandes desafios impostos ao modelo atual de desenvolvimento mostram-se tão urgentes que, em 2015, foi firmado um pacto global, oficializado por meio da Agenda 2030, contendo 17 objetivos para o desenvolvimento sustentável. No Quadro 1, a seguir, são apresentados os 17 objetivos propostos que representam verdadeiros apelos na busca por uma sociedade justa para todos. 77 Você já parou para pensar que qualquer ação humana gera uma consequência ao ambiente, seja ela positiva ou negativa? No caso da degradação dos recursos naturais, é notável que essas ações geram impactos fortemente negativos, os quais acabam provocando grandes alterações no meio, comprometendo sua capacidade de renovação natural. Visto isso, é importante notar que, em um contexto mais amplo, para se atingir as metas do desenvolvimento sustentável, há muito ainda por fazer e muitas dessas ações passam pela correção dos grandes males que assolam o meio ambiente, contribuindo para conter o agravamento da degradação do meio ambiente. Segundo Lei QUADRO 1 – OBJETIVOS PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL, SEGUNDO A ONU FONTE: O autor. Prezado acadêmico, a Agenda 2030 é um documento global que versa sobre os objetivos a serem alcançados para atingir o desenvolvimento sustentável do planeta. Para conhecê-la melhor, acesse o link: https://brasil.un.org/pt-br/sdgs INTERESSANTE 78 nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, conhecida como Política Nacional de Meio Ambiente, a degradação ambiental, em seu artigo 3º, inciso II, é definida como “[...] a alteração adversa das características do meio ambiente” (BRASIL, 1981, on-line). O Decreto nº 7830/2012, que define o Cadastro Ambiental Rural e o Programa de Regularização ambiental, em seu artigo 2ª, incisos V e VIII estabelece que área degradada corresponde à área que se encontra alterada em função de impacto antrópico, sem capacidade de regeneração natural (BRASIL, 1981). A degradação ambiental que se aloja em diversas áreas do planeta, devastando recursos naturais, são resultados principalmente de ações antrópicas que alteram drasticamente o uso e a ocupação do solo sem levar em consideração suas potencialidades e fragilidades, afetando os componentes bióticos do meio em que se inserem, além do solo e dos recursos hídricos (tanto os superficiais como os subterrâneos) e alterando drasticamente a biodiversidade. Corroborando com essa ideia, tem que as condições físico-geográficas e o manejo inadequado dos recursos naturais renováveis pelo homem têm se configurado como causas da degradação ambiental (TEIXEIRA; SILVA; FARIAS, 2017). Teixeira; Silva; Farias (2017) atestam que a degradação ambiental pode ser caracterizada sob as seguintes percepções do espaço: i) degradação da cobertura vegetal; ii) erosão do solo e iii) assoreamento de corpos hídricos, sendo que, muitas vezes, essas alterações ocorrem simultaneamente, impactando de forma negativa o meio ambiente e agravando disparidades e problemas sociais. Em termos gerais, segundo Souza (2018), o termo “recuperação ambiental” caracteriza-se por intervenções que são realizadas em áreas degradadas com a finalidade de restabelecer a estabilidade dessa área, propiciando condições para seu uso e ocupação sem que haja necessidade de intensa manutenção. Por meio das medidas adotadas para conter as alterações impostas ao meio, surge outra condição de uso do solo, que deve priorizar sua autossustentabilidade. A recuperação de áreas degradadas representa um grande desafio para as Ciências Ambientais. Esse processo não pode simplesmente ocorrer ao acaso e como queira, sendo preciso o emprego de muitas técnicas e o conhecimento para o sucesso dessa empreitada. A Engenharia Ambiental, inserida numa equipe multidisciplinar, possui importância fundamental nesse processo pelo enfoque holístico e pela capacidade de analisar questões naturais e sociais sob diferentes óticas. Por se tratar de um assunto tão complexo, qualquer que seja sua simplificação poderá resultar em danos ainda maiores ao ambiente, justificando a necessidade de uma visão do todo a seu respeito, haja vista que o enfoque estritamente econômico vem sendo substituído por uma visão abrangente de desenvolvimento sustentável, em que a gestão de recursos ambientais está integrada a uma visão holística de desenvolvimento em longo prazo (MELLO, 2019). 79 Além das causas naturais, a degradação ambiental é causada em grande parte pelas ações humanas que provocam grandes impactos negativos ao meio ambiente, alterando significativamente as relações ecossistêmicas, conforme atesta Carvalho et al. (2021). Tavares (2021) atesta que as grandes responsáveis por essas alterações são, principalmente, o crescimento das cidades e das atividades agropecuárias. Além disso, Malaquias et al. (2021) apontam que as degradações ambientais impostas pelas mãos do homem causaram grandes modificações no planeta, tais como o aumento da temperatura global, a aceleração do derretimento das geleiras, a redução na disponibilidade de água de qualidade e em quantidade satisfatória, a intensificação das desigualdades sociais, dentre outras. A partir daí, percebe-se que, além da atuação dos profissionais via aplicação de técnicas e conhecimentos, é necessário o envolvimento de toda a sociedade nessa difícil tarefa, que envolve a recuperação do meio ambiente em conformidade com o que se estabelece pela constituição de que todos têm direito a um ambiente sadio e equilibrado. Cabe ao poder público atuar no estabelecimento de políticas públicas pautadas no tripé do desenvolvimento representado por ações econômicas, sociais e, principalmente, ambientais. Além disso, a sociedade civil também necessita estar inserida nesse contexto, uma vez que, “pela educação se promove a reflexão e modificação de realidades desafiantes vividas pelas populações, pois a cada dia está experimentando as consequências da degradação ambiental acarretada pelo sistema de produção capitalista” (FERREIRA; ROBAIANA, WIZNIESKY, 2020). Gestão do conhecimento holística é uma proposta que visaabordar as partes pelo todo, considerando que essas partes não devem ser analisadas de forma isolada por haver uma interligação entre elas e, portanto, resulta em recontextualizar essas partes em um molde que contemple a totalidade (CORRÊA, 2019). NOTA 80 3 RESILIÊNCIA, HOMEOSTASE, RESISTÊNCIA E ELASTICIDADE AMBIENTAL Qual o preço do progresso irracional? Aquele que desconsidera as questões sociais levando uma parcela considerável da população à condição de miséria. Além disso, desrespeita toda e qualquer regra de proteção ao meio ambiente, colocando em prova a capacidade de resiliência e a homeostase ambiental, perturbando consideravelmente a resistência e a elasticidade do meio. Todas essas questões afetam direta e indiretamente os serviços ambientais, comprometendo os benefícios ambientais advindos da dinâmica dos ecossistemas, acentuando cada vez mais a crise hídrica, aumentando os efeitos das mudanças climáticas, dentre outros. Tais acontecimentos demonstram de maneira clara o quão frágil é o equilíbrio ecossistêmico. Prezado acadêmico, iniciaremos agora um melhor detalhamento dos conceitos ecológicos acima mencionados, visto que se mostram importantíssimos para a estabilidade ambiental, visando à melhor compreensão da degradação ambiental e podendo, assim, propor soluções com forte embasamento da literatura. 3.1 RESILIÊNCIA AMBIENTAL Em termos de Brasil, um país agroexportador por competência, cujo PIB é fortemente influenciado pela agropecuária e considerado um grande celeiro do mundo, pensar na degradação de seus solos é também pensar no quanto essa questão influencia nossa balança comercial. Segundo a Embrapa (PESQUISA, 2020), em torno de 130 milhões de hectares dos 200 milhões de hectares disponíveis para as práticas agropecuárias encontram-se degradados, sendo, portanto, necessário o emprego de medidas corretivas para se restabelecer sua produtividade. “A degradação dos ecossistemas é responsável pelo aumento da frequência de desastres de diversos tipos ao redor do mundo. As perdas humanas, sociais, econômicas e ambientais advindas deles têm prejudicado o desenvolvimento de nações” (MICHELIN, 2022, p. 12). Convém destacar que a degradação engloba, de maneira geral, as alterações das condições de equilíbrio dos ecossistemas, afetando drasticamente os recursos solo, água e ar. Pensando nessas questões, como o meio ambiente reage a essas modificações a ponto de manter-se saudável e buscando o equilíbrio? Micro e macroalterações do meio ambiente geram perturbações que podem levar décadas para atingirem novamente as condições iniciais de equilíbrio ou, às vezes, nem atingem esse ponto. Entretanto, a exemplo dos princípios da vida, todo sistema busca restabelecer suas condições de equilíbrio após sofrer modificações. Daí a necessidade de se conhecer o conceito de resiliência ambiental. 81 As severas modificações impostas aos ecossistemas comprometem a capacidade de resiliência natural do meio, uma vez que os agentes responsáveis por isso, por exemplo, os serviços ecossistêmicos, sofrem intensas interferências, o que favorece o aumento da frequência de desastres naturais, segundo UNDRR (2019). De maneira geral, a resiliência ambiental deve ser compreendida como a capacidade dos sistemas sofrerem impactos oriundos de desastres naturais, de modo não a retornar ao seu estado original, mas manter sua estrutura e funcionalidade rumo ao novo equilíbrio (SANTOS, 2020). Além disso, esse mesmo conceito é compartilhado por outros autores, sendo mais bem interpretado como a capacidade de um sistema de lidar com uma perturbação, mantendo suas funções, estruturas e identidades essenciais, mediante a habilidade de se adaptar, aprender e transformar (REI, 2020). O conceito de resiliência ambiental encontra-se intimamente ligado à resistência e elasticidade ambiental, conceitos esses que serão detalhados posteriormente. Compreende-se a resiliência ambiental como um atributo de um território e de sua população referente à sua capacidade de adaptação aos efeitos de um desastre ambiental, obtida por meio de ações que reduzam riscos, minimizem sua vulnerabilidade a esses fenômenos e avancem em cenários de adaptação (REI, 2020). Segundo Rei (2020), o termo “resiliência” não abarca somente as questões referentes ao meio ambiente, afetando a sociedade como um todo. Esse mesmo argumento é defendido por Young e Castro (2015), pois, em territórios mais frágeis, cujas estratégias de redução de danos mostram-se insatisfatórias, o preço a ser pago pela falta de resiliência é alto demais. Porém, um aspecto positivo pode ser pensado, visto que Young e Castro (2015) atestam que políticas de resiliência ambiental podem criar oportunidades para o surgimento de novos padrões de desenvolvimento. O investimento em resiliência também se configura como oportunidade aos territórios, não apenas por evitar danos à vida e ao patrimônio, mas também pela perspectiva de compor uma estratégia mais ampla de desenvolvimento local e regional, contribuindo à economia e ao bem-estar social, trazendo a população à participação nas políticas públicas (REI, 2020). Abordagens acerca da resiliência alicerçam-se nos conceitos de adaptação e adaptabilidade, concebendo-se que os espaços geográficos apresentam diferentes potenciais de resiliência, sendo ela, portanto, um elemento amortecedor de perturbações naturais e torna-se essencial para a redução das perturbações a esses ecossistemas, fruto das atividades humanas (SANTOS, 2020). Portanto, o meio ambiente, apesar de todos os males sofridos por conta do progresso, ainda não perdeu como um todo sua capacidade de apresentar respostas frente às condições adversas pelas quais passam e continuarão acontecendo. 82 Entretanto, ao se impor modificações severas no uso e ocupação do solo, por meio de práticas cada vez mais predatórias e sem considerar aspectos no que tange à resiliência do meio, mudanças cada vez mais complexas surgirão. 3.2 HOMEOSTASE AMBIENTAL O Museu do Amanhã, imponente construção na zona portuária do Rio de Janeiro, surgiu com o intuito de propor provocações a respeito do que se espera do futuro do nosso planeta. Dentre as inúmeras exposições que já passaram por lá, uma em particular chama muita atenção: Somos um ecossistema. Essa afirmação quer nos mostrar que “nosso corpo possui uma enorme quantidade de organismos invisíveis, microscópicos, que são essenciais para nós. Cada ambiente abriga um conjunto de seres vivos cuja sobrevivência depende da qualidade e da interação com os outros seres e com o ambiente” (CERQUERA, 2022, on-line). Se somos um ecossistema, então o que se passa em nosso interior é reflexo do meio externo e vice-versa. Para que nosso organismo funcione de maneira satisfatória em termos de saúde e bem-estar, ele deve estar em perfeita homeostase, ou seja, em condições de perfeito equilíbrio interno. Seguindo esse raciocínio, seria o mesmo que acontece com o meio ambiente. Tanto que a Constituição Federal Brasileira, em seu art. 225, atesta que “Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações” (BRASIL, 1988, on-line). Um meio ecologicamente equilibrado e sadio traduz a ideia de perfeito funcionamento de todas as funções ecológicas inerentes daquele local, não havendo nada de mais, nem nada de menos, estando, portanto, em equilíbrio. “Quando o sistema chega ao equilíbrio, temos a condição denominada homeostase. O estado de homeostase determina a capacidade de suporte de vida do ecossistema. O sistema produz materiais e serviços ambientais que saem do sistema. Os serviços ambientais estão vinculados a existência de nichos biológicos e das espécies associadas a eles as quais desenvolvem funções ecossistêmicas muito importantes para a economia em geral”(ORTEGA; ZANGHETIN; BORELI, 2009). A homeostase é o equilíbrio dinâmico resultante das relações ecológicas entre os seres vivos, suas espécies e seus ambientes, incluindo os níveis tróficos de alimentação e nutrientes. Esse estado de equilíbrio homeostático acontece pela conectividade e interação dos diversos domínios de conduta dos seres vivos em suas derivas naturais no campo epigênico de todas as possibilidades de convivência, incluindo as dimensões agregadoras e delimitadoras de suas clausuras operacionais, dos biomas, dos ciclos biogeoquímicos de seus nutrientes e das dinâmicas biosféricas (SILVA, 2018). 83 Como já mencionado, qualquer sistema, quando perturbado, tem seu equilíbrio alterado. As diversas ações antrópicas no meio via extração de matérias-primas para a transformação em algum bem, por meio das intensas modifi cações nas potencialidades dele, são tidas como mecanismos que alteram o equilíbrio dos ecossistemas. Esses impactos podem suscitar efeitos adversos em distintos sistemas ambientais e sociais, constituindo um entrave à homeostase ambiental (SILVA et al., 2020). 3.3 RESISTÊNCIA E ELASTICIDADE AMBIENTAL O conceito de resistência ambiental sozinho não implica uma perfeita confl uência para o estabelecimento da estabilidade do meio, havendo a necessidade de se compreender o conceito de elasticidade ambiental para a correta caracterização e determinação da resiliência do meio, como já mencionado. No dicionário Oxford Languages and Google (2022), resistir refere-se à propriedade de um corpo que reage contra a ação de outro corpo enquanto elasticidade, conforme este mesmo dicionário, relaciona-se a propriedade de retornar à forma primitiva. Você sabe a diferença entre serviços ecossistêmicos e serviços ambientais? Embora pareçam ser sinônimos, há uma sutil diferença entre eles. Os Serviços Ecossistêmicos (SE) são benefícios fundamentais para a sociedade, gerados pelos ecossistemas, em termos de manutenção, recuperação ou melhoria das condições ambientais, refl etindo diretamente na qualidade de vida das pessoas. Os Serviços Ambientais (SA) são atividades humanas individuais ou coletivas que favorecem a manutenção, a recuperação ou a melhoria dos serviços ecossistêmicos. Por exemplo, a restauração de uma área de preservação permanente com o plantio de mudas vai melhorar o ecossistema de vegetação nativa na beira do rio e, assim, favorecer o serviço de regulação do fl uxo de água e de controle da erosão (SERVIÇOS, 2020). FONTE: Disponível em: https://www.gov.br/mma/pt-br/assun- tos/ecossistemas-1/conservacao-1/servicos-ecossistemicos/ servicos-ecossistemicos-1. Acesso em: 5 ago. 2022. IMPORTANTE Uma vez em homeostase, os serviços ecossistêmicos são ofertados e os serviços ambientais podem ser usufruídos integralmente por todos, fortalecendo ainda mais a economia local. Pensemos, por exemplo, em um trecho da Mata Atlântica intacta na qual todos os componentes do meio são preservados, incontáveis benefícios são gerados por meio da manutenção da perfeita simbiose entre a micro e a macrofauna e fl ora com os elementos do meio, proporcionando um verdadeiro banquete de serviços ambientais ao homem. 84 A resistência ambiental, segundo Bender (2022), impõe-se como um somatório de fatores limitantes do meio, tanto para o sucesso como para o insucesso de práticas que visam recuperar áreas degradadas. Quaisquer ecossistemas e os elementos bióticos nele presentes apresentam capacidade de resistir às condições ambientais desfavoráveis impostas pela degradação, desde que atendidas suas exigências específicas, influenciando diretamente sua elasticidade, que consiste num verdadeiro distanciamento e retorno às condições de equilíbrio. O meio ambiente apresenta uma capacidade de resistir às perturbações impostas tanto de maneira natural, por meio de desastres naturais, como as de origem humana. Uma vez que há um distanciamento das condições iniciais provocadas por essas modificações, decorrido um determinado período e retorno das condições anteriores às mudanças, entra em cena a elasticidade ambiental. Para a questão da resistência ambiental, existem fatores que regulam sua atuação, conhecidos como fatores de resistência ambiental, tais como: clima, disponibilidade de alimentos e espaço, existência de relações ecológicas como predatismo, competição e parasitismo. Cada habitat possui uma capacidade de suporte limite para sustentar as formas de vida ali existentes de modo ideal. Uma vez extrapolada essa capacidade, seus recursos vão se esgotando, causando sérios desequilíbrios. Vejamos, por exemplo, que a área de atuação da onça pintada, mamífero ameaçado de extinção, é enorme. Se essas áreas florestadas são diminutas, haverá pouco recurso disponível para sustentar todas as onças existentes. O fator disponibilidade de alimento e espaço passam a atuar fortemente neste local, diminuindo a resistência do meio de sustentar tamanha população de onças, forçando a redução da densidade populacional desse animal. As crescentes alterações ambientais provocadas pelo homem, o desmatamento e a caça às presas silvestres e às próprias onças são as principais causas de diminuição da população de onças no Brasil (ONÇA, 2019). Percebeu a importância de se ter noção a respeito dos termos elasticidade e resistência no campo ambiental? O trabalho para recuperar áreas degradadas, como já mencionado, é muito árduo e minucioso. Depende da qualidade da equipe de trabalho, assim como do conhecimento técnico, considerando detalhadamente qualquer intervenção que possa contribuir significativamente para o perfeito restabelecimento das funções ambientais anteriores às modificações. Considerar o caráter único de cada espécie vegetal a ser implantada no local a ser recuperado e suas especificidades no que tange ao seu nível de resistência ambiental é fator prioritário na sucessão ecológica que será estabelecida no local. Lembrando que as espécies vegetais a serem implantadas devem apresentar uma elevada resistência ao ataque de pragas, variações de pH, períodos de estiagem, dentre outros, ou seja, devem sempre driblar os fatores de resistência do meio. 85 Portanto, a maior diversidade utilizada em um plantio misto proporciona um aumento das propriedades emergentes desse ecossistema, aumentando a resistência e a elasticidade ambiental e, consequente, adaptação aos distúrbios exógenos (DAVIDE; BOTELHO, 2015). 4 RESTAURAÇÃO E REABILITAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS O Brasil possui uma das maiores biodiversidades do planeta e todo esse patrimônio, dia após dia, vem sendo comprometido devido ao desrespeito das legislações que buscam protegê-lo. Em função disso, nosso país vem perdendo lugar de destaque na geopolítica ambiental, passando de um dos atores principais na vanguarda das políticas ambientais para um dos mais perversos no que se refere à questão da defesa do meio ambiente, principalmente diante das sucessivas questões relacionadas ao desmatamento da Amazônia. É indiscutível o quanto a economia global depende do bom funcionamento do meio ambiente, tanto que as distantes catástrofes anunciadas pelas mudanças climáticas já fazem parte da realidade de muitas regiões do planeta, forçando governos a gastarem bilhões de dólares em medidas de contenção dos seus efeitos. O que pensar dos recorrentes episódios de furacões e tempestades tropicais no ano de 2021 que assolam a Costa Leste dos Estados Unidos? E das tempestades tropicais mais intensas que afetaram a Região Serrana do Rio de Janeiro no início de 2022? Sem falar das intensas ondas de calor que atingiram os países europeus no verão de 2022? Tudo isso se deve, em grande parte, às ações antrópicas devastadoras sobre o meio ambiente, resultado das degradações ambientais sem precedentes. A frequência das catástrofes ambientais fica evidente a cada dia. Embora seja um acontecimento cujas consequências mostram a verdadeira força da natureza, vamos relembrar a tragédiaem Petrópolis, ocorrida no início do ano de 2022? Acesse o link abaixo para ler esta reportagem: https://g1.globo.com/rj/rio-de-janeiro/ noticia/2022/02/20/tragedia-em-petropolis-maior-registrada-na- historia-o-municipio.ghtml INTERESSANTE A fim de conter os avanços das tragédias ambientais, é de extrema necessidade que as políticas públicas sejam mais efetivas quanto ao restabelecimento das funções ecológicas do meio por meio do emprego de medidas a curto, médio e longo prazo. 86 A Lei Federal nº 12.651/2012, que dispõe sobre a proteção da vegetação nativa, conhecido como Código Florestal, representa a mais importante lei brasileira no que se refere aos conceitos de recuperação e restauração florestal, devendo, portanto, ser o marco legal para qualquer medida que visa à recuperação de áreas degradadas. O documento anterior a esse é revogado por ele, ou seja, a Lei Federal n° 4.771/1965 já estabelecia como bens de interesse comum todas as florestas e demais formas de vegetação. Além disso, a própria Constituição Federal do Brasil, em seu art. 225, determina que: § 4º A Floresta Amazônica brasileira, a Mata Atlântica, a Serra do Mar, o Pantanal Mato-Grossense e a Zona Costeira são patrimônio nacional, e sua utilização far-se-á, na forma da lei, dentro de condições que assegurem a preservação do meio ambiente, inclusive quanto ao uso dos recursos naturais (BRASIL, 1988, on-line). Perceba que, além da legislação brasileira, defende a ideia de que as florestas são de todos e uma vez ameaçadas, temos um direito violado, cabendo aos processos de reabilitação e, principalmente, ao de restauração ações necessárias para a recuperação do dano ambiental por meio dos projetos de recuperação ambiental. 10 ANOS PARA RESTAURAR O PLANETA Nunca foi tão urgente reviver os ecossistemas danificados como é agora. Os ecossistemas sustentam toda a vida na Terra. Quanto mais saudáveis forem nossos ecossistemas, mais saudável será o planeta e seu povo. A Década das Nações Unidas da Restauração de Ecossistemas visa prevenir, interromper e reverter a degradação dos ecossistemas em todos os continentes e oceanos, ajudando a erradicar a pobreza, combatendo as mudanças climáticas e prevenindo uma extinção em massa. Mas ela só terá sucesso se cada um desempenhar seu papel. FONTE: Disponível em: https://www.decadeonrestoration. org. Acesso em: 4 ago. 2022. INTERESSANTE Mas como restabelecer as condições ambientais necessárias ao equilíbrio ambiental? O ideal seria propor medidas preventivas, uma vez que a prevenção é menos onerosa que a correção desses espaços. O assunto é tão sério e necessário que a atual década, ou seja, o período entre 2021 e 2030 foi instituído como a Década da ONU da Restauração dos Ecossistemas. https://www.decadeonrestoration.org https://www.decadeonrestoration.org 87 4.1 RESTAURAÇÃO AMBIENTAL Caro, acadêmico! Vamos observar um pouco a cidade em que vivemos? Repare em suas paisagens, como você as percebe? Elas estão conservadas/protegidas ou sofreram alguma alteração decorrente das atividades humanas? Perceba o quanto a mão do homem pode alterar a paisagem. A restauração ecológica é conceituada como “o processo de auxílio ao restabelecimento de um ecossistema que foi degradado, danifi cado ou destruído” (SER, 2004). SER (2004) também afi rma que esse processo tem como fi nalidade o restabelecimento dos processos ecológicos, assim como de sua estrutura e da sua biodiversidade, revertendo passiva e ativamente as degradações. Para que isso de fato possa ocorrer, o emprego de espécies nucleadoras, aquelas que apresentam facilidade de adaptação às condições impostas pelo meio, estabelecendo uma sucessão ecológica de sucesso, pode contribuir efi cientemente com processos de recuperação de áreas degradadas, como as causadas pela mineração, por exemplo. De acordo com dados do Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE), em 2020, houve um aumento de 64% na degradação da Amazônia Legal Brasileira, enquanto no Cerrado, bioma já muito degradado, a supressão da vegetação nativa totalizou 6.484 km² (INPE, 2020). A Mata Atlântica já perdeu quase 90% de sua área original e agora precisa ser recuperada, para proteger espécies (incluindo a nossa), serviços ambientais e para evitar a falta d’água e a ocorrência de eventos climáticos extremos (SOSMA, 2021). São Paulo (2020) informa que a cobertura vegetal considerada nativa se estabeleceu via sucessão secundária, ou seja, estabeleceu-se após um processo de supressão das fl orestas originais em outras épocas, contabilizando apenas 22,9% das fl orestas originais. “A restauração ecológica de áreas degradadas e improdutivas pode ser uma solução para melhorar a disponibilidade de água de qualidade nas bacias hidrográfi cas, em um cenário de aumento da demanda por água e alterações climáticas” (MICHELIN, 2022, p. 19). Não há como cruzar os braços e ver a boiada passar como sugerido. Assim, de acordo com Calisto e Goulart (2005) e Souza (2018;2021), é certo que as intensas degradações ambientais aparecem com resultantes das ações antrópicas sobre os ecossistemas. Para a recuperação das áreas e restauração do equilíbrio ambiental será fundamental a interferência humana, para que, com técnicas de restauração, recrie um ambiente sustentável (IANNELLI; RIGOLETTO, 2020). Para conhecer melhor esse projeto e aprofundar seus conhecimentos, acesse o site do programa Década da ONU da Restauração dos Ecossistemas no seguinte endereço: https://www. decadeonrestoration.org DICA 88 Com relação à recuperação de áreas degradadas, Carvalho et al. (2021, p. 358) enfatizam que: é possível viabilizar o processo de restauração desses ambientes que sofreram algum tipo de degradação, seja de origem antrópica ou de origem natural. Práticas agrícolas que coloque em prática os princípios de ecologia, como a agroecologia, a permacultura, sistemas agroflorestais (SAFs), devem ser difundidas para mostrar os benefícios ofertados ao meio ambiente, além de garantir a produtividade no ecossistema e a preservação ambiental. Segundo informações da WRI BRASIL (2021), até 2030, nosso país buscará restaurar cerca de 12 milhões de hectares de florestas. Para viabilizar um projeto de restauração florestal, é necessário determinar indicadores que auxiliam a avaliação desse processo, estabelecendo, caso seja necessário, ações corretivas para que os objetivos iniciais sejam atingidos, como informa Martins (2010). Entretanto, como atesta Christ (2020), a escolha desses indicadores representa uma tarefa muito difícil. Além disso, atrelado a esses indicadores, está a determinação das metas a serem atingidas pelo processo de restauração ambiental, podendo, inclusive, ter como base um ecossistema de referência. “Somente o monitoramento constante principalmente na área com quatro anos de plantio de árvores, poderá indicar o sucesso da restauração ou a necessidade de novas intervenções como o plantio de espécies arbustivas zoocóricas no sub-bosque restauração” (VOLPATO; MARTINS; COSIMO, 2018, p. 44). Gradativamente, caso o plano de ação siga fielmente as determinações do projeto elaborado, percebe-se que a sucessão ecológica, assunto do próximo tópico, ocorra de maneira satisfatória. O restabelecimento da vegetação favorece o reaparecimento de espécies da micro e da macrofauna, servindo como bioindicadores da qualidade ambiental e contribuindo, segundo Volpato; Martins; Cosimo (2018), para os processos de sucessão e restauração, além de atuarem na dispersão de sementes. Convém destacar que: [...] a diversidade e a complexidade dos componentes ambientais que geralmente são afetados nos acidentes dificultam a análise dos impactos originados, que deve ser obrigatoriamente realizada pelo profissional que realiza os procedimentos de recuperação ou as demais atividades citadas, visando o levantamento de inocorrências e valoração monetária dos danos ambientais. (SOUZA, 2021, p. 6) Tavares (2021) diz que osimpactos ambientais resultantes das ações humanas podem ser mitigados, adotando-se diversas medidas, por exemplo, o terraceamento, barraginhas, plantio direto e conservação da mata ciliar. Ainda segundo Tavares (2021), a adoção dessas práticas pode resultar no aumento da disponibilidade de água, assim como em melhorias do solo. 89 4.2 REABILITAÇÃO AMBIENTAL Você já ouviu falar que um antigo hotel abandonado no centro de uma grande cidade foi transformado para servir de moradia para famílias que não possuíam casas próprias? Ou até que o centro antigo de grandes cidades passou por projetos de revitalização urbana? Vários exemplos dessa prática estão por todos os lados. Podemos destacar o projeto de reabilitação urbana do Porto Maravilha, na cidade do Rio de Janeiro. Essa importante obra teve início em 2009 e ficou pronta para a realização das Olimpíadas do Rio em 2016, promovendo uma grande transformação da região portuária da cidade maravilhosa. Essa mudança de função, ou seja, utilização de uma estrutura já existente, porém destinada para outro fim, traduz o sentido de reabilitação. Esse fenômeno muito comum em projetos arquitetônicos e instrumentos de planejamento urbano também é explorado pelas Ciências Ambientais, apresentando franco crescimento. Embora previsto em legislação, principalmente por meio do Código Florestal, esse termo muitas vezes é confundido com restauração ambiental, sendo empregado de maneira errônea. Grosso modo, reabilitar quer dizer devolver algo que lhe foi retirado. Então, se os bens maiores do meio ambiente foram retirados, há necessidade de devolvê-los, certo? “Restaurar ecossistemas, remediar áreas contaminadas, reconfigurar paisagens, recuperar solos erodidos, revegetar superfícies expostas e requalificar espaços abandonados são algumas feições da reabilitação ambiental” (CORRÊA, 2009, p.38). A reabilitação, nesse sentido, é uma reconstituição dos processos naturais, de modo concomitante à alguma atividade econômica ou de subsistência, porém sem agravar os danos já existentes e de modo a melhorar a qualidade ambiental (SABESP, 2003). Complementando esse conceito, temos que a reabilitação ambiental é o retorno da área degradada a um estado biológico apropriado. Esse retorno não significa, exatamente, que a área poderá ser utilizada de maneira produtiva em longo prazo. A conversão de sistemas agrícolas convencionais para o sistema agroecológico é uma forma importante de reabilitação, que vem melhorando a qualidade ambiental e a dos alimentos produzidos (SABESP, 2003). Um dos primeiros e maiores projetos de reabilitação ambiental no Brasil refere- se à Floresta da Tijuca, fruto da transformação de lavouras de café em áreas destinadas à produção de água (CORRÊA, 2015). Contudo, o tema vem ganhando fôlego nos últimos anos como forma de recuperar principalmente áreas urbanas degradadas, seja por meio da reabilitação de áreas de proteção ambiental (APP), como matas ciliares e formações florestais no topo de morros, formação de corredores ecológicos ligando os 90 verdadeiros retalhos de formações fl orestais que ainda restam na Mata Atlântica e outros biomas degradados, reabilitação urbana por meio da recuperação de antigos lixões abandonados ou antigas pedreiras desativadas. Como exemplo desse último caso, há o parque Tanguá, em Curitiba, que foi construído em uma área degradada urbana, além da famosa Ópera de Arame, edifi cada para reabilitar uma pedreira em Curitiba. A reabilitação ambiental não resgata apenas espaços físicos, mas também transforma o meio social. Áreas degradadas são facilmente ocupadas por atividades ilícitas que excluem a população do local. A requalifi cação desses espaços em áreas de uso comunitário torna-os atrativos e mais seguros. Essas características fomentam a convivência social, a criação de identidade local e, em muitos casos, a geração de renda e empregos (SANCHES, 2011). Existem muitos projetos de recuperação de áreas degradadas sendo executados por todo o Brasil visando promover a restauração de ambientes altamente antropizados, como é o caso da Mata Atlântica. Vamos conhecer melhor esse projeto? Acesse: www.sosma.org.br DICA 91 Neste tópico, você aprendeu: • O desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento que satisfaz as necessidades presentes sem comprometer a capacidade das gerações futuras de suprir suas próprias necessidades. • A degradação ambiental que se aloja em diversas áreas do planeta, devastando recursos naturais, são resultados principalmente de ações antrópicas. • A recuperação ambiental é definida como o tratamento de áreas alteradas/ perturbadas para criar pseudopaisagens estáveis e condições edáficas para se sustentarem, mediante uso do solo em sua condição predeterminante. • A resiliência ambiental é um atributo de um território e sua população, referente à sua capacidade de adaptação aos efeitos de um desastre ambiental, obtida por meio de ações que reduzam riscos, minimizem sua vulnerabilidade a esses fenômenos e avancem em cenários de adaptação. • A homeostase é o equilíbrio dinâmico resultante das relações ecológicas entre os seres vivos, suas espécies e seus ambientes, incluindo os níveis tróficos de alimentação e nutrientes. • A resistência ambiental é o somatório de fatores limitantes do meio, tanto para o sucesso como para o insucesso de práticas que visam recuperar áreas degradadas. • Uma vez que há um distanciamento das condições iniciais provocadas por modificações, decorrido um determinado período e retorno das condições anteriores às mudanças, entra em cena a elasticidade ambiental. • A maior diversidade utilizada em um plantio misto proporciona um aumento das propriedades emergentes desse ecossistema, aumentando a resistência e a elasticidade ambiental. • A restauração ambiental é o processo de auxílio ao restabelecimento de um ecossistema que foi degradado, danificado ou destruído. • A reabilitação ambiental é a reconstituição dos processos naturais, de modo concomitante à alguma atividade econômica ou de subsistência, porém sem agravar os danos já existentes e de modo a melhorar a qualidade ambiental. RESUMO DO TÓPICO 1 92 1. As degradações ambientais impõem severas modificações ao meio, alterando drasticamente o equilíbrio ecológico. Em geral, essas alterações são resultantes das atividades econômicas humanas que alteram o uso e a ocupação do solo. Com relação às degradações ambientais, assinale a alternativa INCORRETA: a. ( ) Inundações no bioma Pantanal. b. ( ) Supressão da mata ciliar do Rio Tietê, em São Paulo. c. ( ) Represamento de um trecho de um rio na região amazônica para construção da Usina de Belo Monte em Altamira, no Pará. d. ( ) Extração da água do Rio São Francisco para o abastecimento de grandes projetos agrícolas de irrigação no Nordeste brasileiro. 2. O Brasil, a exemplo de muitas outras regiões do mundo, sofre muito com os efeitos da degradação ambiental. A recuperação dessas áreas, via restauração ou reabilitação ambiental, consiste no emprego de técnicas com a finalidade de se restabelecer as funções ecológicas do meio ambiente. Com base nas definições a respeito da recuperação de áreas degradas, analise as sentenças a seguir: I – A degradação ambiental que se aloja em diversas áreas do planeta, devastando recursos naturais, são resultados principalmente de ações antrópicas que alteram drasticamente o uso e a ocupação do solo. II – A restauração ambiental compreende o processo de auxílio ao restabelecimento de um ecossistema que foi recuperado por projetos ambientais. III – A reabilitação ambiental é a reconstituição dos processos naturais, de modo concomitante à alguma atividade econômica ou de subsistência, porém sem agravar os danos já existentes e de modo a melhorar a qualidade ambiental. Assinale a alternativa CORRETA: a. ( ) As sentenças I e II estão corretas. b. ( ) Somente a sentença II está correta. c. ( ) As sentenças I e IIIestão corretas. d. ( ) Somente a sentença III está correta. AUTOATIVIDADE 93 3. Qualquer agressão severa ao meio ambiente coloca em prova a capacidade de resiliência e a homeostase ambiental, perturbando consideravelmente a resistência e a elasticidade do meio. Uma vez instaurada, as degradações ambientais interferem na sustentabilidade do meio. De acordo com esses conceitos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Resiliência ambiental: atributo de um território e sua população, referente à sua capacidade de adaptação aos efeitos de um desastre ambiental, obtida por meio de ações que reduzam riscos, minimizem sua vulnerabilidade a esses fenômenos e avancem em cenários de adaptação. ( ) Homeostase é o equilíbrio dinâmico resultante das relações ecológicas entre os seres vivos, suas espécies e seus ambientes, desconsiderando os níveis tróficos de alimentação e nutrientes. ( ) Resistência ambiental corresponde ao somatório de fatores limitantes do meio, tanto para o sucesso como para o insucesso de práticas que visam recuperar áreas degradadas. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a. ( ) V – F – F. b. ( ) V – F – V. c. ( ) F – V – F. d. ( ) F – F – V. 4. Um dos grandes desafios do homem na atualidade consiste em recuperar de áreas degradadas, restabelecendo seu equilíbrio. Uma área degradada tem suas funções ambientais comprometidas, interferindo diretamente na oferta de serviços ecossistêmicos e ambientais. Diferencie esses dois termos: 5. A fim de conter os avanços das tragédias ambientais, é de extrema necessidade que as políticas públicas sejam mais efetivas quanto ao restabelecimento das funções ecológicas do meio mediante o emprego de medidas a curto, médio e longo prazo. Diferencie restauração e reabilitação ambiental: 94 95 1 INTRODUÇÃO Desde o início do período colonial brasileiro, nossas florestas sofrem sérias interferências do homem por meio de ações de supressão da vegetação para a criação de cidades, projetos agropecuários, extração de minério, dentre outras. Entretanto, em longo prazo, o desenvolvimento de atividades econômicas irracionais e as agressões ao meio ambiente foram se tornando extremamente nocivas ao homem, principalmente em relação às atividades econômicas. É necessário o estabelecimento de métodos e estratégias eficazes em relação à restauração e reabilitação ambiental, considerando as características do local em que essas alterações estão localizadas, para conter os avanços dos processos de degradação ambiental, pois estes afetam tanto os componentes bióticos como os abióticos do meio. A recuperação de áreas degradadas é uma tarefa muito complexa e exige o emprego de ferramentas que asseguram o retorno de toda complexidade de vida existente anteriormente ao processo ou o mais próximo possível disso. Por se tratar de um processo, a recuperação ambiental constitui-se de etapas, envolvendo um começo, um meio e um fim, havendo a necessidade de se determinar um objetivo bem claro a ser atingido, além de indicadores ambientais que possam ser utilizados no monitoramento e avaliação dos resultados esperados. Dessa maneira, a sucessão ecológica contribui significativamente para os trabalhos de recuperação do meio, principalmente no que se refere ao aumento da densidade e a diversidade de espécies vegetais ao longo do tempo. “Estudar o processo de sucessão ecológica tem um papel muito importante, uma vez que através dele pode-se ter um melhor entendimento sobre as ações e reações que os ecossistemas sofrem no decorrer de determinado tempo, e como se comportam após terem sofrido ações de degradação” (OLIVEIRA; BRAGA, 2019, p. 24). Acadêmico, no Tópico 2, abordaremos os conceitos principais envolvidos pela sucessão ecológica, considerando as principais interações ecológicas envolvidas durante as etapas de recuperação ambiental, além dos mecanismos necessários para garantir a eficiência e a autossustentabilidade das medidas adotadas e fornecendo informações importantes para o desenvolvimento e a implantação de projetos de recuperação dessas áreas perturbadas, favorecendo sua regeneração florística. TÓPICO 2 MECANISMOS DE SUCESSÃO E REGENERAÇÃO NATURAL UNIDADE 2 96 2 SUCESSÃO ECOLÓGICA O processo de instalação lento e gradual de organismos em um determinado local é chamado de sucessão ecológica (PIOLLI; CELESTINI; MAGON, 2004), envolvendo tanto modificações dos fatores abióticos, como temperatura, composição química e física dos solos, disponibilidade hídrica, dentre outros, quanto agentes biológicos, tais como as interações entre as diversas espécies instaladas. Nesse processo de processo de modificações do meio, à medida que as espécies vão sendo substituídas, ocorre um incremento da biomassa e das relações ecológicas entre os organismos, contribuindo para a manutenção da biodiversidade desse meio. A sistemática envolvendo a sucessão ecológica, segundo Odum (2004), pode ser caracterizado sob três parâmetros fundamentais: o primeiro considera que o desenvolvimento ordenado da comunidade envolve diversas alterações previsíveis em sua estrutura ao longo do tempo. Outro parâmetro que auxilia a correta definição do termo considera que o ambiente físico envolvido na modificação do meio culmina em um ecossistema estabilizado que apresenta energia disponível à manutenção das formas de vida ali existentes, além de contar com máxima biomassa e simbiose entre as espécies. Por fim, a substituição gradual entre as populações, na qual a anterior cria condições favoráveis ao estabelecimento de outras espécies, estabiliza-se no clímax. Há dois tipos de sucessão ecológicas fundamentais: a primária e a secundária. No caso de o processo ocorrer em uma área até então desabitada, diz-se que ocorre sucessão primária. No caso de instalação de organismos em uma área que já se constituía como um ecossistema, por exemplo, uma área de mata desmatada ou queimada, dizemos que ocorre sucessão secundária (PIOLLI; CELESTINI; MAGON, 2004). Contudo, esses dois tipos são desenvolvidos em fases que se alteram ao longo do tempo, conforme descrito por Sucessão (2022, on-line)): • ecese – caracterizam-se por meio de ambientes hostis ao desenvolvimento de vida, no qual as espécies pioneiras toleram as difíceis condições do meio a fim de modificá-lo para o estabelecimento de outras espécies; • sere – nessa etapa, as mudanças são mais rápidas, alterando consideravelmente o ambiente ocupado por uma comunidade intermediária, a qual substituiu a pioneira e que irá favorecer a instalação das espécies tardias; • clímax – corresponde à etapa na qual ocorre a estabilidade da comunidade, havendo um número considerável de espécies presentes no local, sendo influenciado tanto pelo solo como pelo clima da região. Para o caso da sucessão primária, as transformações são lentas e graduais e para situações de sucessão secundária, os estágios sucessionais são mais curtos, atingindo o clímax em intervalos de tempo menores que o descrito para sucessão primária, pois, conforme Odum (2004), os propágulos vegetativos encontram melhores condições de desenvolvimento em solos já ocupados anteriormente que as áreas estéreis da primeira sucessão. 97 Em projetos de recuperação de áreas degradadas, predominam os processos de sucessão secundários, sendo eles analisados levando-se em consideração, conforme Oliveira e Braga (2019), o tamanho, em termos de diâmetro e altura, a densidade e a dinâmica das espécies no habitat. Contudo, Oliveira e Braga (2019) atestam que a capacidade reprodutiva das espécies deve ser considerada nesses trabalhos, visto que eles dependem dessa capacidade. Há três divisões sucessionais, segundo Rosa (2014): 1) espécie pioneira, secundárias iniciais, secundária tardias e clímax; 2) espécies pioneiras e não pioneiras; 3) espécies de preenchimento e de diversidade. Além dessas informações, os projetos de recomposição florestalde áreas alteradas devem dar atenção especial ao tipo de vegetação típica do local a ser recuperado, com base na análise dos remanescentes florestais, optando sempre por espécies nativas em vez de espécies exóticas. O emprego delas deve ser analisado com muito critério, porque elas “são fortes competidoras, podendo liberar substâncias inibidoras do crescimento em plantas vizinhas, facilitando e aumentando as chances de sua rápida propagação” (SILVA; RAMOS, 2019, p. 19), “desencadeando problemas gravíssimos, tais como: alteração das características naturais, o funcionamento de processos ecológicos, afetando diretamente a resiliência dos ecossistemas, a redução de populações autóctones e perda da biodiversidade” (ZILLER, 2001, p. 77), acentuando ainda mais as degradações do meio. INTERESSANTE Espécie nativa: planta que é natural, originária da região em que se vive, ou seja, que cresce dentro dos seus limites naturais. Espécie exótica ou introduzida: árvore que se estabelece para além da sua área de distribuição natural. Espécie exótica invasora: é aquela espécie exótica que, sem a intervenção direta do homem, avança sobre outros territórios e ameaça habitats naturais ou seminaturais. FONTE: Disponível em: https://www.ibflorestas.org.br/conteudo/ especies-nativas-e-exoticas. Acesso em: 6 ago. 2022. Os componentes florísticos característicos dos biomas fornecem informações importantíssimas com relação à dinâmica vegetal, facilitando a compreensão dos ciclos vegetativos atuantes ao longo das modificações ocorridas e a escolha do melhor método de recuperação. Essa escolha leva em consideração as diversas características do meio, como atributos físicos, químicos e biológicos, sendo necessário o emprego de geotecnologias nessa tarefa com o intuito de se determinar as práticas vegetativas mais adequadas ao projeto, assuntos esses que serão mais bem discutidos no próximo tópico. Por fim, Gandolfi (2014) diz que a análise da evolução das florestas deve ter como base a análise dos processos ecológicos ao longo do tempo, seja via sucessão secundária ou restauração ecológica. 98 3 INTERAÇÕES ECOLÓGICAS E MECANISMOS DE AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA CONSERVACIONISTA E AUTOSSUTENTABILIDADE ECOLÓGICA DAS MEDIDAS As alterações que ocorrem no meio, sejam elas de origem natural ou antrópicas, segundo Brancalion, Gandolfi e Rodrigues (2015) vão seguir diferentes caminhos para recompor a vegetação, resultando em ecossistemas diferentes dos originais, visto que neles ocorrem modificações tanto na estrutura como na composição. Um ambiente degradado recuperado pode ser analisado de diferentes maneiras e seu estado de recuperação vai depender de parâmetros estabelecidos por projetos ambientais, seguindo recomendações técnicas e da legislação e levando em consideração os processos ecológicos. Segundo Silva et al. (2017), a análise e a avaliação da sucessão ecológica configuram-se como uma importante ferramenta no planejamento e gestão das áreas naturais. “O enriquecimento da regeneração deverá ocorrer de forma natural com o tempo, à medida que as espécies plantadas iniciem a reprodução e dispersão de sementes e que novos propágulos sejam introduzidos a partir dos fragmentos florestais remanescentes no entorno” (SILVA et al., 2018, p. 16), tendo por base, de acordo com Pacheco et al. (2020), preceitos da sustentabilidade socioambiental. Em termos gerais, para que se possa avaliar a recuperação de uma área, inicialmente deve-se escolher uma área de referencial (autossustentável) que vai servir de modelo para o trabalho a ser elaborado, segundo SER (2004). Segundo McDonald et al. (2016), informações a respeito da composição vegetal do ecossistema de referência são obtidas via inventário florístico e fitossociológico, além de dados secundários que caracterizam estruturas e composições próximas. A escolha de um modelo de referência torna a tarefa de avaliação e monitoramento mais clara e objetiva. Essa fase do projeto é realizada em períodos predeterminados com a finalidade de analisar as várias etapas de desenvolvimento dos vegetais e o quão próximo ele está do modelo de referência, podendo ser estabelecidas medidas de correção caso o objetivo não esteja sendo alcançado. Para tanto, é nessa fase que são adotados os indicadores que visam analisar a eficiência das medidas adotadas, levando em consideração a conservação e a autossustentabilidade da área que está sendo recuperada. Brancalion, Gandolfi e Rodrigues (2015) afirmam que o processo de sucessão ecológica deve ser analisado levando-se em consideração os indicadores de processos ecológicos adotados. Por meio deles, são comprovados se houve ou não a substituição de espécies ao longo do tempo, contribuindo para o aumento da efetividade do projeto de recuperação da área (BRANCALION; GANDOLFI; RODRIGUES, 2015). Além disso, os 99 autores destacam que a avaliação da comunidade vegetal considera a estratificação vegetal, o aumento da diversidade de espécies e da biomassa, além do estabelecimento de fauna. Assim, as etapas de avaliação e de monitoramento estão intimamente ligadas à boa escolha e à interpretação dos indicadores ecológicos, assim como da seleção de amostras confiáveis, conforme orienta Viani et al. (2017). Indicadores ecológicos são definidos pela Resolução SMA nº 32, de 03 de abril de 2014 (SÃO PAULO, 2014), como “variáveis utilizadas para o monitoramento das alterações na estrutura e autossustentabilidade do ecossistema em restauração, ao longo de sua trajetória, em direção à condição não degradada”, sendo que “cada fase do processo de restauração deve apresentar indicadores específicos a serem avaliados, ou com maior peso na avaliação” (CHRIST, 2020, p. 47). Um fato importante a ser destacado, segundo Viapiana; Cielo-Filho; Câmara (2019), é a grande contribuição que a avaliação e o monitoramento impõem em projetos de recuperação ambiental por meio de muitas melhorias em parâmetros adotados, auxiliando de maneira muito eficiente o acompanhamento dos processos de sucessão e restauração ecológicas. Entretanto, encontrar indicadores que vão tornar a avaliação e o monitoramento mais eficientes, embora seja muito importante, é uma tarefa muito complexa, sendo eles determinados principalmente em função dos objetivos propostos pelos trabalhos de recuperação ambiental. Ruiz-Jaén e Aide (2005) afirmam que, para a análise da evolução do processo de restauração, existe uma série de parâmetros que podem ser considerados, dentre os quais podemos destacar: a riqueza e a composição de espécies, a biomassa, a densidade lenhosa, a quantificação de carbono, os fluxos gênicos, dentre outros. Entretanto, destacaremos os mais utilizados: área basal, densidade de indivíduos, riqueza de espécies arbóreas e regenerantes. • Área basal: o indicador da área basal determina, segundo Durigan, Suganuma e Melo (2016) a evolução em termos de estrutura da vegetação, servindo de base para a determinação da biomassa. • Densidade de indivíduos: este indicador, conforme Moro e Martins (2011), corresponde ao número de indivíduos por unidade de área. • Riqueza de espécies arbóreas e regenerantes: esses dois indicadores fornecem informações acerca do aumento do número de espécies, favorecendo a biodiversidade e inferindo, segundo Durigan, Suganuma e Melo (2016), informações a respeito da resiliência e da autossustentabilidade do meio. 100 Convém destacar que, independentemente do indicador utilizado, eles devem apresentar como características: (i) fácil mensuração; (ii) sensibilidade a tensões sobre o sistema; (iii) que respondam às tensões de maneira previsível; (iv) sejam preditivos de mudanças que podem ser evitadas por meio do manejo; (v) sejam integrativos; e (vi) tenham respostas conhecidas aos distúrbios e que essas respostas sejam pouco variáveis (DALE; BEYELER, 2001). Além disso, de acordo com Oliveira (2020), a utilização de inúmeros indicadores sem estabelecer uma coerência afetadiretamente o trabalho de monitoramento que, além de torná-lo mais difícil, aumenta os custos finais do projeto Devido à grande complexidade envolvida na determinação de indicadores ecológicos, vamos conhecer o que dizem as normativas de indicadores ecológicos do seu estado. Para isso, basta ir ao site da Secretaria de Meio Ambiente de seu estado. DICA 101 Neste tópico, você aprendeu: • A sucessão ecológica consiste no processo de instalação lento e gradual de organismos em um determinado local. • O ecese caracteriza-se por meio de ambientes hostis ao desenvolvimento de vida, no qual as espécies pioneiras toleram as difíceis condições do meio, a fim de modificá-lo para o estabelecimento de outras espécies. • A Sere é a etapa na qual as mudanças são mais rápidas, alterando consideravelmente o ambiente ocupado por uma comunidade intermediária que substituiu a pioneira e que irá favorecer a instalação das espécies tardias. • O clímax corresponde à etapa na qual ocorre a estabilidade da comunidade, havendo um número considerável de espécies presentes no local, sendo influenciado tanto pelo solo como pelo clima da região. • A sucessão primária são as transformações lentas e graduais. • A sucessão secundária são os estágios sucessionais mais curtos, atingindo o clímax em intervalos de tempo menores que o descrito para a sucessão primária. • Um ambiente degradado recuperado pode ser analisado de diferentes maneiras e seu estado de recuperação vai depender de parâmetros estabelecidos por projetos ambientais. • Para que se possa avaliar a recuperação de uma área, inicialmente, deve-se escolher uma área de referencial. • Avaliação e monitoramento da restauração podem contribuir para o aperfeiçoamento das técnicas de restauração ecológica e auxiliam na compreensão dos processos de sucessão secundária. • Existe uma extensa variedade de indicadores que podem ser avaliados em uma área em processo de restauração. • Os indicadores mais utilizados são: área basal, densidade de indivíduos, riqueza de espécies arbóreas e regenerantes. RESUMO DO TÓPICO 2 102 1. O sucesso da recuperação de áreas degradadas envolve distintas etapas. Para que se possam estabelecer avaliações confiáveis a respeito do que está sendo feito são adotados indicadores ecológicos que orientam essa tarefa. Considerando o exposto, assinale a alternativa CORRETA que considera somente exemplos de indicadores ecológicos: a) ( ) Área basal e densidade de indivíduos. b) ( ) Riqueza de espécies arbóreas e regenerantes e densidade de indivíduos. c) ( ) Área basal e riqueza de espécies arbóreas e regenerantes. d) ( ) Densidade de indivíduos e índice de atividades antrópicas. 2. Em projetos de recuperação ambiental, existem muitos indicadores ecológicos fundamentais para auxiliar a avaliação e o monitoramento das sucessões ecológicas. As alterações gradativas que ocorrem no meio devem ser observadas cuidadosamente para que os objetivos finais do projeto sejam alcançados. Considerando as informações apresentadas no texto, analise as sentenças a seguir: I - Os indicadores utilizados devem ser de fácil mensuração, integrativos e respondem às tensões de maneira imprevisível. II - Os indicadores possuem respostas conhecidas aos distúrbios e essas respostas são pouco constantes. III - Os indicadores ecológicos são variáveis utilizadas para o monitoramento das alterações na estrutura e autossustentabilidade do ecossistema em restauração, ao longo de sua trajetória, em direção à condição não degradada. Assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) As sentenças I e II estão corretas. b) ( ) Somente a sentença II está correta. c) ( ) As sentenças I e III estão corretas. d) ( ) Somente a sentença III está correta. AUTOATIVIDADE 103 3. A sucessão ecológica visa ao restabelecimento das condições de equilíbrio ambiental, podendo ser classificada em primária ou secundária. Para ambos os casos, o processo de sucessão ocorre em etapas que se substituem gradativamente. Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Ecese: caracteriza-se por meio de ambientes hostis ao desenvolvimento de vida no qual as espécies pioneiras não toleram as difíceis condições do meio, modificando-o para o estabelecimento de outras espécies. ( ) Sere: nessa etapa, as mudanças são mais rápidas, alterando consideravelmente o ambiente ocupado por uma comunidade intermediária, que substituiu a pioneira e que irá favorecer a instalação das espécies tardias. ( ) O clímax corresponde à etapa na qual ocorre a instabilidade da comunidade, havendo um número considerável de espécies presentes no local, sendo influenciado tanto pelo solo como pelo clima da região. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) V – F – F. b) ( ) V – F – V. c) ( ) F – V – F. d) ( ) F – F – V. 4. Um ambiente perturbado, seja por causas naturais ou pela ação do homem, restabelece, ao longo do tempo, novas condições de equilíbrio de suas funções. Durante a sucessão ecológica, muitas modificações ocorrem no meio, porém ela pode ser primária ou secundária. Diferencie esses dois casos de sucessão ecológica. 5. Os trabalhos de recuperação ambiental têm como função principal reduzir e/ou eliminar os agentes causadores de perturbações de sua estrutura. Em geral, eles envolvem diversas etapas, cada uma com um objetivo específico a ser atingido. Com relação à área de referência adotada, qual sua função? 104 105 1 INTRODUÇÃO Nas últimas décadas, os processos impactantes, com seus efeitos ambientais degradatórios, intensificaram-se de forma insustentável para a capacidade de suporte da Terra. “Tais processos de degradação se devem ao elevado grau de aceleração da tecnologia transformadora desenvolvida pelo homem, além da forma como vem sendo empregada ao interferir direta e indiretamente sobre os recursos naturais” (SOUZA, 2021, p. 378). Em função da intensa intervenção do homem no meio, muitas vezes caracterizadas pelo uso e ocupação do solo, há necessidade de promover sua recuperação por meio do emprego de técnicas da engenharia associadas aos conceitos biológicos. Contudo, o emprego da melhor técnica para áreas alteradas e degradadas a serem recuperadas depende de vários fatores, sendo os ajustes físico-químicos do solo fundamentais para dar suporte novamente à biodiversidade. “São crescentes as pesquisas que envolvem a recuperação de ambientes degradados com foco no restabelecimento da sua funcionalidade produtiva e ambiental” (BREDA et al., 2021, p. 303). No Brasil, segundo Almeida (2016), a primeira experiência de recuperação de áreas degradadas foi estabelecida na Floresta da Tijuca, em 1886, com o emprego de espécies nativas e exóticas. Percebe-se a precariedade das técnicas, uma vez que os exemplares exóticos podem representar ameaças ao equilíbrio do ecossistema a longo prazo. Entretanto, ainda conforme Almeida (2016), a partir de 1980, surgiram modelos de recuperação ambiental de áreas degradadas que tinham como diretriz a combinação de espécies de diferentes grupos ecológicos para o perfeito estabelecimento da sucessão ecológica. Neste tópico, abordaremos o assunto relacionado às técnicas de recuperação ambiental em áreas que sofreram severas modificações em sua estrutura como um todo, destacando, além das políticas que norteiam os projetos de recuperação, as ações vegetativas e o emprego de geotecnologias como ferramentas essenciais para o restabelecimento das funções ambientais existentes inicialmente na área degradada. TÓPICO 3 TÉCNICAS DE RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS UNIDADE 2 106 2 PARÂMETROS LEGAIS DEFINIDORES DE PROJETOS DE RECUPERAÇÃO A base do Direito Ambiental visa à defesa dos direitos e deveres individuais e coletivos na busca por padrões ambientais aceitáveis, que norteiem as boas práticas conservacionistas do meio, com a finalidade de se estabelecer uma cultura ambiental,conforme afirma Silva (2019). O termo recuperação tem sido aplicado no sentido não apenas de promover a revegetação de uma determinada área degradada, mas, em muitos casos, com a preocupação de que essa revegetação ocorra com elevada diversidade de espécies nativas, visando, também, à sustentabilidade do ecossistema, ao longo do tempo (MARTINS, 2009, p. 32). O Brasil, em termos de legislação ambiental, mostra-se muito avançado servindo de referência para muitas nações uma vez que suas políticas ambientais são muito abrangentes. No que diz respeito às normas e diretrizes que visam orientar os projetos de recuperação ambiental, a Lei n. 6.938/1981 que instituiu a Política Nacional do Meio Ambiente quanto a Constituição Federal de 1988 asseguram esta prática com o intuito principal de assegurar o desenvolvimento socioeconômico e a dignidade da vida humana não só para o presente como para as futuras gerações (BRASIL, 1981; 1988), determinando a obrigatoriedade de reparação de danos causados ao meio ambiente por meio do Art. 225 da Constituição Federal de 1988, nos parágrafos 2° e 3°: § 2º Aquele que explorar recursos minerais fica obrigado a recuperar o meio ambiente degradado, de acordo com solução técnica exigida pelo órgão público competente, na forma da lei. § 3º As condutas e atividades consideradas lesivas ao meio ambiente sujeitarão os infratores, pessoas físicas ou jurídicas, a sanções penais e administrativas, independentemente da obrigação de reparar os danos causados (BRASIL, 1988, on-line). Das diversas atividades econômicas desenvolvidas no país, a mineração é, sem dúvida, uma das maiores responsáveis por elevados níveis de degradação do solo, afetando os ecossistemas existentes no local drasticamente. Em função disso, foi publicado o Decreto nº 97.632/1989, que regulamenta o artigo 2°, inciso VIII, da Lei n° 6.938, de 31 de agosto de 1981, estabelecendo a obrigatoriedade do desenvolvimento de Planos de Recuperação de Áreas Degradadas para empreendimentos responsáveis pela exploração minerária (BRASIL, 1981). Seguindo o mesmo raciocínio, o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) estabeleceu a Instrução Normativa nº 04/2011, que estabelece procedimentos para a elaboração de Projeto de Recuperação de Área Degradada (PRAD) ou área alterada, para fins de cumprimento da legislação ambiental, 107 determinando que qualquer área que sofresse degradação fosse objeto de planos de recuperação (IBAMA, 2011). Outra lei a favor da recuperação ambiental é a Lei nº 9.605/1998, que dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente, conhecida como Lei de Crimes Ambientais, estabelecendo que os danos ambientais causados devem ser recuperados (BRASIL, 1998). Por meio do Decreto nº 3.420/2000, que dispõe sobre a criação do Programa Nacional de Florestas (PNF), fomentam-se atividades de reflorestamento e de recuperação de áreas alteradas por atividade antrópica (BRASIL, 2000a). Entretanto, são muitos os conceitos envolvidos na sistemática para a resolução dos problemas advindos com a degradação do meio ambiente. Assim, a Lei nº 9.985/2000, que regulamenta o art. 225, § 1o, incisos I, II, III e VII da Constituição Federal e institui o Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC), define recuperação como restituição de um ecossistema degradado a uma condição não degradada, podendo esse ser diferente de sua condição original (BRASIL, 2000b). Por meio da Lei nº 12.651/2012, que dispõe sobre a proteção da vegetação nativa, conhecida como o Novo Código Florestal, determina que o governo deve oferecer apoio técnico e incentivos financeiros, como linhas de financiamento e isenção de impostos, para ações que envolvam a recuperação de áreas degradadas (BRASIL, 2012a). O Código Florestal é a mais importante lei no que diz respeito à proteção e uso sustentável das florestas e deve ser o marco legal quando o tema é recuperação e restauração florestal. Assim, segundo o Código Florestal: Art. 1º- A. Esta Lei estabelece normas gerais sobre a proteção da vegetação, áreas de Preservação Permanente e as áreas de Reserva Legal; a exploração florestal, o suprimento de matéria-prima florestal, o controle da origem dos produtos florestais e o controle e prevenção dos incêndios florestais, e prevê instrumentos econômicos e financeiros para o alcance de seus objetivos. [...] IV - responsabilidade comum da União, Estados, Distrito Federal e Municípios, em colaboração com a sociedade civil, na criação de políticas para a preservação e restauração da vegetação nativa e de suas funções ecológicas e sociais nas áreas urbanas e rurais; [...] Art. 2º As florestas existentes no território nacional e as demais formas de vegetação nativa, reconhecidas de utilidade às terras que revestem, são bens de interesse comum a todos os habitantes do país (BRASIL, 2012a, on-line). O mais recente instrumento que ratifica o compromisso com o meio ambiente ecologicamente equilibrado estabelece responsabilidades em relação às áreas degradadas refere-se ao Decreto nº 7.830/2012, que dispõe sobre o sistema de cadastro ambiental rural, o cadastro ambiental rural, estabelece normas de caráter geral aos 108 programas de regularização ambiental, de que trata a Lei nº 12.651, de 25 de maio de 2012, tratando dessa questão em seu artigo 2ª, incisos V e VIII: V - área degradada - área que se encontra alterada em função de impacto antrópico, sem capacidade de regeneração natural; [...] VIII - recomposição - restituição de ecossistema ou de comunidade biológica nativa degradada ou alterada a condição não degradada, que pode ser diferente de sua condição original (BRASIL, 2012b, on- line). Além disso, os artigos 18 e 19 do referido decreto orientam a recomposição em áreas de reserva legal e de áreas de preservação permanente: Art. 18. A recomposição das áreas de reserva legal poderá ser realizada mediante o plantio intercalado de espécies nativas e exóticas, em sistema agroflorestal, observados os seguintes parâmetros– I - o plantio de espécies exóticas deverá ser combinado com as espécies nativas de ocorrência regional; II - a área recomposta com espécies exóticas não poderá exceder a cinquenta por cento da área total a ser recuperada. (BRASIL, 2012b, on-line) Embora a legislação sirva para nortear o processo de recuperação que áreas degradadas, segundo CHRIST (2020) é necessário um efetivo monitoramento para avaliar os indicadores que atestam a recuperação da área de maneira satisfatória conforme orientações da legislação. Entretanto, esta mesma autora afirma que estabelecer quais parâmetros que devem ser considerados é uma tarefa muito difícil e que há pouca literatura a este respeito. 3 INTRODUÇÃO ÀS AÇÕES GEOTECNOLÓGICAS O uso e a ocupação do solo por atividades econômicas sem levar em consideração as potencialidades do meio têm aumentado o grau de modificação do meio, comprometendo a autossustentabilidade dele. Mateus et al. (2021) atesta que a inexistência de práticas conservacionistas das atividades econômicas gera diversos impactos negativos ao meio. Sem os avanços tecnológicos que dispomos hoje, seria muito difícil quantificar e qualificar detalhadamente as agressões ao meio ambiente. Nesse sentido, as geotecnologias possibilitam a execução de estudos ambientais, pois o mapeamento da vulnerabilidade ambiental auxilia no processo de prevenção e/ou recuperação de áreas degradadas (COSTA; VIEIRA, 2018). 109 “Os avanços tecnológicos nos materiais e nos procedimentos de Recuperação de Áreas Degradadas são ferramentas de auxílio à defi nição de políticas públicas de planejamento” (SOUZA, 2021, p. 8). Para isso, o emprego do sensoriamento remoto e do Sistema de Informações Geográfi cas (SIG), importantes ferramentas do geoprocessamento, tornam-se indispensáveis, otimizando os recursos fi nanceiros, os recursos humanos e o tempo para a confecção2.1.1 Recuperação em áreas de mineração (áreas sob mineração e lagoas de rejeitos) .....191 LEITURA COMPLEMENTAR ...............................................................................................198 RESUMO DO TÓPICO 3 ...................................................................................................... 203 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................... 204 REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 206 1 UNIDADE 1 - DEGRADAÇÃO E PERTURBAÇÃO AMBIENTAL OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de: • compreender os impactos relativos à degradação química do solo; • identifi car a intrínseca relação entre o sistema físico (solo) e o sistema biológico (vegetação); • aplicar a interdisciplinaridade nas pesquisas relacionadas à recuperação ambiental; • reconhecer os atributos do solo que conferem sua qualidade. A cada tópico desta unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – INTRODUÇÃO À DEGRADAÇÃO AMBIENTAL TÓPICO 2 – PERTURBAÇÕES AMBIENTAIS TÓPICO 3 – SOLO E MEIO AMBIENTE Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 2 CONFIRA A TRILHA DA UNIDADE 1! Acesse o QR Code abaixo: 3 1 INTRODUÇÃO O ambiente é algo com o qual estamos muito familiarizados. É tudo o que compõe o nosso ambiente e afeta nossa capacidade de viver na Terra. A degradação ambiental é um problema sério em todo o mundo e abrange uma variedade de questões, incluindo poluição, biodiversidade, perda e extinção de animais, desmatamento e desertificação, aquecimento global e muito mais (ARAÚJO; ALMEIDA; GUERRA, 2006). A degradação ambiental é a deterioração do ambiental por meio do esgotamento de recursos, o que inclui todos os elementos bióticos e abióticos que formam o nosso entorno, como o ar, a água, o solo, as plantas, os animais e todos os outros seres vivos e elementos não vivos da Terra. Também tem um aspecto útil, pois novos genes foram criados e algumas espécies cresceram, enquanto outras diminuíram. Para a seleção natural, as espécies vão constantemente se regenerando à medida que o ambiente muda, podendo a atividade humana ser um importante elemento propulsor dessa regeneração. O ser humano também é um produto da natureza e essa mudança é para a substituição natural. A maioria das pessoas depende diretamente, para a sua subsistência, de atividades baseadas em recursos naturais. Já o restante da população depende desses recursos para alimentos, combustível, produção industrial e recreação (PRIMACK; RODRIGUES, 2001). Além disso, a maioria dos recursos naturais está em um grave estado de degradação pelo mundo. O uso de fertilizante agrícola é um fator importante para a degradação da qualidade do solo, erosão do solo, salinidade e perda geral de fertilidade das terras agrícolas, além da perda da produção da colheita de qualidade. Da mesma forma, os aquíferos subterrâneos são superexplorados em muitas áreas áridas e semiáridas, as fontes de água são altamente poluídas e, consequentemente, a água para beber e para irrigação são cada vez mais escassas e poluídas. Os rendimentos da pesca estão em declínio e a qualidade do ar está se deteriorando. Mudanças climáticas e degradação ambiental afetam todos os tipos de projetos de desenvolvimento em todos os países. Se as agências de desenvolvimento estão contribuindo seriamente para a redução da pobreza nas comunidades em que trabalham, devem levar em consideração os riscos climáticos e ambientais que impactam seus projetos. As mudanças climáticas e a degradação ambiental estão avançando rapidamente e já estão afetando muitas comunidades em países em desenvolvimento. INTRODUÇÃO À DEGRADAÇÃO AMBIENTAL UNIDADE 1 TÓPICO 1 - 4 Dentro desse contexto, acadêmico, abordaremos a recuperação e a restauração ecológica e as principais tendências científicas de restauração. Posteriormente, serão discutidas as principais tendências científicas de restauração. 2 INTRODUÇÃO À DEGRADAÇÃO AMBIENTAL A degradação ambiental é uma questão alarmante no planeta. As principais razões por trás do problema são a Revolução Industrial e a explosão populacional, com a alta demanda por itens de luxo. Atualmente, a falta de educação adequada, de conscientização, de conhecimento e de abordagem das pessoas em relação ao meio ambiente degrada a natureza e seus recursos. 2.1 RECUPERAÇÃO E RESTAURAÇÃO ECOLÓGICA As paisagens são sistemas socioecológicos acoplados que incluem características físicas (por exemplo, montanhas, riachos, florestas e solos) e características construídas (por exemplo, edifícios, estradas, valas de drenagem e minas) juntas em um determinado local, além de conexões com outros locais. Nossa dependência do ambiente natural é amplamente compreendida, assim como nossa capacidade crescente, para o bem ou para o mal, de influenciá-lo em escalas locais ou globais, embora possa haver menos acordo sobre nossas obrigações éticas em relação ao meio ambiente (MARTINS, 2009). As paisagens são multifuncionais e não são definidas apenas pelo que se encontra dentro de um espaço geográfico. Além da dinâmica interna das paisagens, elas são influenciadas por fatores externos, como transporte, migração, acordos internacionais e, claro, aquecimento climático. Assim, é definida por atores e fatores externos que moldam a paisagem e são mais afetados pela globalização. Desse modo, escolhas feitas por consumidores distantes podem impactar uma paisagem de maneiras que não são completamente aparentes (NERI; SÁNCHEZ, 2012). A pegada humana domina a maioria das paisagens, seja para o bem ou para o mal. A pegada humana é mais visível na remoção ou fragmentação da vegetação nativa, na simplificação e redução da complexidade dos sistemas naturais manejados e na manipulação física de solos (MARTINS, 2009). A degradação em áreas secas é denominada desertificação. Embora o processo seja mais abrangente, a ocorrência é generalizada, não ocorrendo apenas nas fronteiras do deserto. Degradação e recuperação ocorrem em todas as escalas e os drivers estão interligados, sobrepostos por distúrbios contemporâneos (Figura 1), legados do passado e restauração, resultando em mosaicos paisagísticos de unidades de terra em diferentes estados (ARAÚJO; ALMEIDA; GUERRA, 2006). 5 Figura 1 – Vista aérea do desmatamento na floresta amazônica, árvores cortadas e queimadas ilegalmente para abrir terras para agricultura e pecuária na floresta nacional do Jamanxi – Pará Fonte: https://shutr.bz/3R9nFMG. Acesso em: 1 set. 2022. Tentativas recentes de definir degradação, por exemplo, a degradação florestal, incluíram esforços para mapear ou delinear terras degradadas. Embora existam claramente grandes áreas de terras degradadas, a definição de degradação é inconsistente entre os esforços para mapear e estimar a extensão das áreas degradadas. Além de definições inconsistentes, os métodos usados para estimar a área de terra degradada têm imposto restrições técnicas ao mapeamento, especialmente a resolução espacial e temporal de dados de sensoriamento remoto, como LANDSAT e MODIS. https://shutr.bz/3R9nFMG 6 Ao longo do tempo, as defi nições de degradação mudaram dependendo do contexto e dos objetivos da política. Uma defi nição geral de degradação é a perda ou diminuição de funções, geralmente funções de provisionamento ou regulação (ARAÚJO; ALMEIDA; GUERRA, 2006). Embutida nessa defi nição está a relação de degradado com um estado anterior não degradado, ou seja, a degradação é relativa a alguma condição ou conceito de linha de base. Em uma escala de tempo geológica, os processos naturais de erosão e de transportedos projetos ambientais tanto em fases de diagnóstico como de prognósticos, sendo indispensáveis para a boa caracterização do ambiente degradado, gerando produtos com boa qualidade e precisos e auxiliando as tomadas de decisão pelos gestores ambientais para proporcionar a correta execução dos projetos de recuperação de áreas degradadas, conforme atestam Borges, Bariani e Borges (2019). Câmara e Davis (2001) conceituam geoprocessamento como a disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfi ca, utilizando-se do SIG para o tratamento das informações geográfi cas, uma vez que “a facilidade na obtenção de bases de dados e com o avanço da disponibilidade programas de computador para o geoprocessamento, a utilização dessa ferramenta vem sendo muito utilizada” (SOUZA, 2021, p. 3). Em geral, o geoprocessamento pode ser compreendido simplifi cadamente da seguinte maneira: entra-se com os dados espaciais e, via algebrismos, o sistema de informações geográfi cas gera como resultado as informações espaciais, tais como mapas de uso e ocupação do solo, declividade de encostas, determinação de áreas que sofrem alterações por atividades humanas, dentre outras. Para que se possa trabalhar com os dados espaciais a fi m de que eles possam ser compilados conforme o produto que se pretende gerar, são utilizadas informações obtidas via sensoriamento remoto, o que engloba técnicas de obtenção de informações sobre um alvo na superfície terrestre que se pretende estudar por meio de sensores em órbita e sem que haja, de fato, contato direto com ele, captando ondas eletromagnéticas e as convertendo em sinais elétricos. Contudo, por se trabalhar com imagens, convém destacar que elas são uma representação fi el da realidade naquele momento, visto que o mundo real é dinâmico. A vulnerabilidade ambiental pode ser entendida como uma capacidade ou incapacidade do meio natural de resistir e/ou se recuperar após sofrer impactos decorrentes de atividades antrópicas, consideradas normais ou atípicas. FONTE: Disponível em: www.e-publicacoes.uerj.br/quastoescontemporaneas. Acesso em: 31 jul. 2022. DICA 110 Para isso, utiliza-se uma série de ferramentas computacionais denominadas Sistema de Informações Geográficas (SIG), que também conta com recursos humanos dedicados a integrar dados tabulares e espaciais, de forma que essas informações possam ser tratadas para gerar novas informações úteis que auxiliem a tomada de decisão, otimizando o processo de planejamento. As técnicas de geoprocessamento implementadas nos sistemas de informações geográficas são importantes aliadas do planejamento e avaliação do uso e degradação do solo. Permitem a realização de estimativas de perdas de solos por erosão, a classificação das terras segundo a capacidade de uso, a simulação da degradação do solo por meio de cenários, além de análises espaciais com rapidez e precisão por meio da álgebra de mapas (OLIVEIRA et al., 2014). A crescente demanda dos serviços que utilizam as geotecnologias para a informação e para a realização de análises complexas utilizando banco de dados georreferenciados é uma realidade, pois “facilita o acesso aos dados cartográficos seja por estudantes ou por profissionais de diversas áreas do conhecimento” (BORGES; BARIANI; BORGES, 2019, p. 416). Os SIG podem fornecer valiosas contribuições no apoio às tarefas e aos projetos de planejamento cada vez mais complexos. Obtenção, arquivo, gestão, manipulação, análise e difusão de dados são as tarefas de um SIG (COSTA; VIEIRA, 2018). Conforme Morales (2019), existem inúmeros “softwares” disponíveis para o SIG que auxiliam no tratamento das imagens, facilitando a análise do meio. Por exemplo, a sobreposição de mapas temáticos gerados para configurar os potenciais de uso e ocupação do solo, resultado da aplicação do SIG, auxiliam os trabalhos de diagnóstico ambiental. Morales (2019) também salienta que, para esse caso, os mapas utilizados devem falar a mesma língua, unificando escalas dos mapas, o sistema de projeção adotado e o padrão de detalhamento. Ao se trabalhar com as geotecnologias, podemos determinar dimensionamentos e descrições quantitativas e qualitativas a respeito de porções do espaço em que ocorrem processos degradadores do meio, sendo possível analisar fatores que exercem pressões negativas sobre aquela área. Entretanto, conforme Rocha (2000), além de conhecer, é necessário também saber utilizar todas as ferramentas, processos e entidades que fazem partem do sistema de maneira integrada, tendo inclusive que desenvolver procedimentos de aplicabilidade com a finalidade de diagnosticar e prognosticar riscos e potencialidades ambientais em relação ao desenvolvimento das sociedades. Os trabalhos envolvendo o geoprocessamento de imagens vão depender da complexidade da degradação e da dimensão da área a ser recuperada, servindo de suporte para a aplicação das melhores técnicas para o sucesso do restabelecimento das condições de equilíbrio ambiental. Em geral, é necessário fazer levantamentos da declividade do local, da drenagem de rios, do tipo de solo que será recuperado, dos diversos usos e ocupação do solo e da distribuição do regime de chuvas ao longo do ano, considerando inclusive as séries históricas disponíveis, dentre outras informações. Todas podem ser representadas num único mapa ou isoladas, conforme a necessidade da caracterização do tema a ser analisado. Na Figura 1, são representados os tipos de 111 solo existente na área da APASM e APAFD a título de exemplificação das informações que podem ser exigidas durante a elaboração de um bom projeto de recuperação ambiental. FIGURA 1 – EXEMPLO MAPA ELABORADO VIA SIG REPRESENTANDO OS TIPOS DE SOLOS EXISTENTES NA APASM E APAFD FONTE: O autor. Além disso, outra importante informação utilizada em técnicas de geotecnologias para compreender o meio é mostrada na Figura 2. Nestes mapas, é possível verificar como o uso e a ocupação do solo sofreram modificações entre os anos de 1985 e 2015 na Área de Proteção Ambiental da Serra da Mantiqueira (APASM), entre os estados de Minas Gerais, São Paulo e Rio de Janeiro, e na Área de Proteção Ambiental Fernão Dias, no Sul do estado de Minas Gerais, principalmente no que se refere às pastagens, que sofreram reduções de 55,15%, em 1985, para 37,74%, no ano de 2015, e das áreas de floresta nativa ou replantada, que seguiram caminhos opostos aos das pastagens, aumentando de 36,22% para 48,98% no período considerado. Essas análises só foram possíveis graças ao emprego das geotecnologias. 112 FIGURA 2 – MAPA DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLO NA APASM E APAFD ENTRE OS ANOS DE 1985 (A) E 2015 (B) FONTE: O autor. 113 Acadêmico, percebeu que, embora pareçam complicadas, as geotecnologias dispõem de ferramentas que facilitam a obtenção de dados e que o processamento deles para a geração de informações facilitam o trabalho de recuperação ambiental? Por meio dessas técnicas, os trabalhos ganham mais agilidade, gerando informações mais confiáveis para o estabelecimento de ações que visam conter o avanço de processos que contribuem para a degradação do meio. Assim, a conjugação entre o sensoriamento remoto e o SIG é muito eficiente quanto ao apontamento de áreas elegíveis à recuperação. 4 INTRODUÇÃO ÀS AÇÕES VEGETATIVAS Segundo Souza (2018), derrubadas de florestas, queimadas e práticas que alteram a estrutura dos solos, dentre outras, são ações que induzem e/ou aceleram a erosão do solo, abrindo feridas que são afetadas diretamente pela precipitação da chuva. Assim, os efeitos resultantes de atividades que degradam o meio ocorrem sob efeito dominó: por exemplo, a supressão da vegetação, além da alteração do microclima local, acarreta um solo exposto; em episódios de chuvas torrenciais, partículas do solo são carreadas para os corpos hídricos, contribuindo para o processo de assoreamento, o que influencia nos índices de qualidadeda água, afetando a fauna e a flora aquática etc.. Com base nisso, as práticas de plantio de florestas, além de propiciarem diminuição na supressão de matas nativas, também cumprem a função de aumentar a disponibilidade de recursos hídricos e de diminuir os impactos da erosão do solo, favorecendo sua proteção e contribuindo com os créditos de carbono via sequestro de carbono, conforme informa Shigaeva e Darr (2020). Em conjunto com práticas conservacionistas e uma boa gestão, uma vez restabelecidas, essas florestas atuam preventivamente sobre o meio, amenizando os efeitos da degradação ambiental. Ao longo dos anos, o homem vem acumulando conhecimentos necessários ao desenvolvimento de técnicas mais eficientes para a recuperação de áreas degradadas com base em projetos bem-sucedidos, assim como nos projetos equivocados. “Recuperar um ambiente degradado demanda tempo e estudos: seja para desenvolver uma nova técnica, ou simplesmente utilizar uma técnica já existente” (BREDA et al., 2021, p. 316). A partir de agora, iremos destacar as principais técnicas vegetativas aplicadas a projetos de degradação ambiental. Essas técnicas têm como função principal devolver os elementos que dão suporte à vida para essas áreas, restabelecendo ao máximo as funções ambientais perdidas. Para tanto, é fundamental seguir as determinações e os requisitos estabelecidos pelos projetos ambientais, tanto no que se refere às orientações das geotecnologias quanto às ações vegetativas propostas. “O estudo de técnicas para a Recuperação de Áreas Degradadas pode se desenvolver de várias formas. Todos os métodos sempre buscam minimizar a intervenção antrópica” (SOUZA, 2021), já que, segundo Araújo, Almeida e Guerra (2006), as atividades humanas inadequadas no solo causam sérias erosões, favorecendo a sua degradação. 114 Por exemplo, segundo UNDRR (2019), os serviços ecossistêmicos, vinculados ao perfeito equilíbrio do meio ambiente, tendem a se extinguir, comprometendo a resiliência natural e aumentando a frequência dos desastres. “Independente da técnica utilizada, a área deve ser isolada, cessando o agente causador da degradação” (IANNELLI; RIGOLETTO, 2020, p. 44). Para o perfeito desenvolvimento da vegetação implantada, as características do meio, tais como o tipo e a qualidade do solo, em termos de suas propriedades físicas e químicas, a temperatura, a disponibilidade de água e de regimes de chuvas, os períodos de luz, as características do relevo, além da escolha de espécies adequadas e de uma metodologia apropriada devem ser levadas em consideração, uma vez que o uso de “técnicas sem critérios adequados pode acarretar em sérios danos ambientais, aumentando a degradação da área, gerando mais impacto ambiental” (BREDA et al., 2021, p. 303). Para o caso específico do regime de chuvas nos locais que serão alvo de projetos de recuperação da área degradada, de acordo com Araújo, Almeida e Guerra (2006), deve ser dada atenção especial ao escoamento superficial, principalmente se houver a supressão da cobertura vegetal, pois, nesses locais, há um aumento do escoamento superficial da água, favorecendo a redução da fertilidade do substrato. Afinal, os nutrientes que seriam disponibilizados para as plantas são carreados juntamente com as partículas do solo. Além disso, ainda segundo Araújo, Almeida e Guerra (2006), o solo torna-se mais denso e fino, dificultando o desenvolvimento radicular das plantas e diminuindo a capacidade de retenção de umidade no solo. Convém destacar que o solo “é a peça-chave na recuperação ambiental – é dele que a planta retira a água e os nutrientes para a sua sobrevivência e desenvolvimento” (BREDA et al., 2021, p. 306). “O solo é indiscutivelmente um dos mais importantes e valiosos recursos naturais que nos proporciona obtermos a sustentabilidade da qualidade de vida do ser humano” (FERREIRA, 2019, p. 2). “Para que se obtenha sucesso nos procedimentos de conservação de solo e água, são recomendadas práticas conservacionistas voltadas à redução do transporte das partículas do solo e que favoreçam o aumento da infiltração de água no perfil do solo” (MATEUS et al., 2021, p. 206). Para as inúmeras técnicas vegetativas hoje disponíveis, a primeira pergunta a ser feita é: em qual bioma será implantado o projeto de recuperação? Bendito et al. (2018) afirmam que, em função da infinidade de espécies da flora disponíveis, elementos como clima e bioma devem ser elementos fundamentais a se considerar em projetos de recuperação de áreas degradadas, dando prioridades às plantas nativas do bioma em questão. “Embora haja diversas técnicas para o desenvolvimento da recuperação de áreas degradadas, existe um componente que é essencial para a qualidade e a efetivação desse processo: a água” (BREDAS et al., 2021, p. 310). Respondida essa questão, é hora de escolher a técnica vegetativa mais adequada, contando com o auxílio das informações levantadas pelas técnicas de geotecnologias. Angelis Neto e Angelis (2000) atestam que, para um bom projeto de recuperação, é necessário avaliar vários dados e informações, tais como: análise das 115 regiões fitogeográficas em que estão localizadas as áreas a recuperar; análise da vegetação ocorrente na região de localização das áreas a reabilitar; seleção de espécies vegetais a serem introduzidas; aquisição/produção de mudas; análise físico-químicas do solo das áreas a reabilitar; atividades de preparo e correção do solo para plantio; seleção de espécies vegetais a serem introduzidas; aquisição/produção de mudas; atividades de plantio; atividades de manutenção dos plantios; avaliação e retroalimentação do sistema. Projetos que empregam tecnologias de menor impacto ambiental constituem uma estratégia importante na recuperação de áreas degradadas. O uso de técnicas de bioengenharia para controle de erosão aplica-se cada vez mais a situações em que tecnologias convencionais mostram- se inviáveis por limitações ambientais ou econômicas. Essas técnicas utilizam a vegetação como ferramenta de intervenção para controle de erosão com menor alteração ambiental quando comparada às intervenções da engenharia convencional. FONTE: Disponível em: https://www.ipt.br/solucoes/70-uso_da_ vegetcao_para_recuperacao_de_areas_contaminadas_e_areas_ degradadas_.htm. Acesso em: 1 ago. 2022. INTERESSANTE No Brasil, há vários métodos disponíveis para que se promova a recuperação de áreas degradadas: 1) regeneração natural sem manejo; 2) plantio de enriquecimento em áreas de regeneração natural com manejo; 3) plantio de adensamento em áreas de regeneração natural com manejo; 4) plantio em área total via semeadura direta; 5) plantio em área total por plantio de mudas. No entanto, essas complexas técnicas de recuperação do meio podem encarecer projetos de pequeno porte, principalmente o pequeno produtor rural. Assim, existem os sistemas integrados de cultivo que buscam minimizar os custos de execução de projetos de recuperação, bem como gerar renda ao trabalhador rural. Nesses casos, podemos destacar: 1) Sistema Silvipastoril (SSP), que integra espécies silviculturais e forrageiras; 2) sistema agropastoril ou Sistema Lavoura-Pecuária (SLP), cujas espécies agrícolas anuais se integram à pastagem; 3) Sistema Agrossilvipastoril (ILPF), integrando práticas agropecuárias à floresta; 4) Sistema Agroflorestal (SAF), com culturas agrícolas integradas às florestas. Em uma análise mais profunda, percebe-se que, em cada um deles, há ocorrências de vantagens e desvantagens, além de parâmetros ambientais, como a temperatura, que frequentemente dificultam a escolha do método adequado para tal ação. Assim, é essencial o desenvolvimento de métodos e técnicas que, utilizadas ou não em conjunto, adaptem-se a diferentes condições físico-químicas, biológicas e 116 sociais e tenham custos reduzidos (SOARES; MOURA; BILIO, 2012; SANTOS et al., 2012). A partir de agora, destacaremos os principais métodos vegetativos empregados emprojetos de recuperação ambiental no Brasil. 4.1 REGENERAÇÃO NATURAL Essa técnica mostra-se muito eficiente para locais com baixa degradação, visto que os “fragmentos que restam podem ser mantidos por meio dos processos ecológicos naturais, garantidos pela regeneração natural de espécies arbóreas” (SANTOS et al., 2018, p. 484). A regeneração natural pode ocorrer de duas maneiras distintas: com ou sem manejo. A opção por essa ou aquela técnica vai depender essencialmente do potencial de regeneração do local a ser recuperado. A regeneração natural sem manejo consiste em deixar os processos naturais atuarem livremente. Esses locais apresentam alta densidade e diversidade de plantas nativas regenerantes, incluindo rebrotas, devido principalmente à proximidade com remanescentes de vegetação nativa, ao solo pouco compactado, e à baixa presença de espécies invasoras (ESTRATÉGIAS, 2022, on-line). Para a melhor efetividade desse método, é necessário promover o isolamento da área, a fim de que se eliminem agentes que possam inviabilizar o retorno da vegetação, interferindo na conservação do solo e dos recursos hídricos. Essa técnica tem menor custo de execução, porém o tempo para a total restauração dos processos ecológicos é muito superior ao atingido com o plantio de árvores (IANNELLI; RIGOLETTO, 2020, p. 44). Esses mesmos autores afirmam que esse método não é recomendado para áreas com severos níveis de degradação. Assim, ela é muito efetiva para florestas ombrófilas densas na Mata Atlântica, quando próximas a fragmentos florestais estabelecidos (MICHELIN, 2022). Michelin (2022), ao analisar as degradações ambientais na região de São Francisco Xavier, na região da Serra da Mantiqueira, atestou que a regeneração natural na região foi suficiente para promover a recuperação da área afetada. A regeneração natural com manejo consiste em adotar ações de manejo que induzam os processos de regeneração natural (ESTRATÉGIAS..., 2022, on-line). Nesse caso, algumas metodologias como controle químico ou mecânico de plantas competidoras, plantio de enriquecimento, adensamento e nucleação podem ser adotados de acordo com as necessidades da área afetada. O controle de competidoras deve ser realizado quando os indivíduos de espécies nativas presentes no local, oriundos de rebrota de raízes ou de chuva de sementes, com potencial de regeneração natural médio, não têm boas taxas de crescimento, sendo necessária a eliminação de plantas indesejáveis, a adubação dos regenerantes e a descompactação do solo (ESTRATÉGIAS..., 2022, on-line). https://www.embrapa.br/codigo-florestal/entenda-o-codigo-florestal/glossario https://www.embrapa.br/codigo-florestal/entenda-o-codigo-florestal/glossario 117 Com relação ao enriquecimento, esta técnica visa: [...] à introdução de espécies, principalmente dos estádios finais da sucessão ecológica, em áreas com melhores condições do solo já com presença de vegetação nativa, porém com baixa diversidade de espécies. É uma técnica que deve ser proposta para preencher espaços com falhas da regeneração natural. Visa a aumentar a biodiversidade aos níveis naturalmente encontrados no ecossistema de referência. Essa técnica também busca suprimir as espécies indesejáveis que estariam se estabelecendo nestas falhas. Pode ser realizado por meio de sementes ou de mudas (ESTRATÉGIAS, 2022, on-line). Em contrapartida, o adensamento tem por base [...] a introdução de indivíduos de espécies do estádio inicial de sucessão (espécie de cobertura) nos espaços com falhas de regeneração natural, para acelerar a cobertura do solo por espécies nativas e aumentar a chance da regeneração natural para suprimir espécies indesejáveis. Tal preenchimento pode ser feito com espécies pioneiras de crescimento rápido e boa cobertura, utilizando semeadura direta ou plantio de mudas. A adição destas espécies contribui para melhorar as condições do solo e para o aumento da diversidade em áreas distantes de remanescentes de vegetação nativa (ESTRATÉGIAS, 2022, on-line). Por fim, o adensamento promove [...] a formação“de “i”has” ou núcleos de vegetação com espécies com capacidade ecológica de melhorar significativamente o ambiente, facilitando a ocupação dessa área por outras espécies. Nesses núcleos há incremento das interações interespecíficas, envolvendo interações planta-planta, plantas-microorganismos, plantas-animais, níveis de predação e associações e os processos de reprodução vegetal, como a polinização e a dispersão de sementes. Assim, a partir desses núcleos, a vegetação secundária se expande ao longo do tempo e acelera o processo de sucessão natural. O núcleo pode ser formado por meio de: plantio de sementes ou mudas de espécies pioneiras, galharia, transposição de solo, de sementes, implantação de poleiros, ou mais de uma técnica associada (ESTRATÉGIAS., 2022, on-line). 4.2 PLANTIO EM ÁREA TOTAL Para situações em que degradação se mostra elevada, as técnicas de regeneração natural não são indicadas, sendo necessária a opção por outras mais eficientes no restabelecimento das condições de equilíbrio ambiental. A técnica do plantio em área total é indicada, segundo Ianelli e Rigoletto (2020), para solos altamente degradados, cujo potencial de regeneração e resiliência encontra-se muito baixo e no qual as espécies ali presentes não favorecem o restabelecimento natural. Essa técnica indica: https://www.embrapa.br/codigo-florestal/entenda-o-codigo-florestal/glossario https://www.embrapa.br/codigo-florestal/entenda-o-codigo-florestal/glossario https://www.embrapa.br/codigo-florestal/entenda-o-codigo-florestal/glossario https://www.embrapa.br/codigo-florestal/entenda-o-codigo-florestal/glossario https://www.embrapa.br/codigo-florestal/entenda-o-codigo-florestal/glossario https://www.embrapa.br/codigo-florestal/entenda-o-codigo-florestal/glossario 118 [...] o plantio de espécies vegetais (herbáceas, arbustivas e arbóreas), nativas ou não, por meio de sementes e/ou mudas, com uma ou mais espécies, para formação de uma comunidade vegetal. A opção e a conveniência pelo uso associado das estratégias devem ser avaliadas no início e ao longo do processo de recuperação, durante a fase de monitoramento (ESTRATÉGIAS, 2022, on-line). Para a primeira situação, conhecida como semeadura direta, as sementes de espécies nativas com bom potencial de germinação são plantadas em grande quantidade para garantir o estabelecimento. A operação a lanço permite que a área toda seja alcançada no plantio, que pode ser manual, mecanizado ou ambos. Segundo a Embrapa (ESTRATÉGIAS, 2022, on-line), a resiliência ambiental do meio vai determinar se há necessidade de empregar somente diversidade de espécies de pioneiras ou até empregá- las com espécies secundárias. Outra importante consideração a ser feita estabelece que se a área degradada estiver um pouco distante das sementes, essa área deve priorizar uma maior variedade de espécies. “O planejamento com meses de antecedência é imprescindível e deve ser definida a melhor estratégia de dispersão das plantas, em grupos ou em faixas, intercalando diferentes estágios sucessionais” (IANNELLI; RIGOLETTO, 2020, p. 45). O plantio em área total pode também envolver, adicionalmente, as estratégias adensamento, enriquecimento ou nucleação como formas de acelerar a recuperação da área ao longo do tempo. “A intervenção total na área irá restaurar e recuperar a flora e fauna da região, aumentando diversidade e protegendo os rios, porém décadas serão necessárias para que as funções ecológicas se restaurem” (IANNELLI; RIGOLETTO, 2020, p. 47). Entretanto, essa técnica tem a desvantagem de poder ocorrer a perda de sementes, encarecendo o projeto e aumentando o tempo de recuperação da área. Com relação ao plantio por mudas, elas são plantadas [...] de forma aleatória ou sistemática (em linhas), com espaçamentos diversos que podem variar em função do relevo, do tipo de vegetação a ser restaurado e da velocidadecom que se quer recobrir o solo. Os espaçamentos mais usuais são 2m x 2m (2.500 plantas/há) e 3m x 2m (1.667 plantas/há). Os plantios podem ser feitos em várias formas de arranjo de espécies em função da ecologia e da disponibilidade de mudas, tais como: apenas espécies de rápido crescimento, alternando linhas de cobertura intensa (por exemplo: espécies fixadoras de nitrogênio) e linhas com espécies de maior diversidade, incluindo diferentes grupos sucessionais e outras formas possíveis de composição de grupos funcionais de espécies (ESTRATÉGIAS, 2022, on-line). Por fim, toda área a ser recuperada necessita de referências na literatura para que se estabeleçam comparações entre o que já existe e o que se pretende atingir pela restauração do meio, servindo de constante monitoramento e avaliação de todo o caminho percorrido pelas ações e permitindo, com isso, que medidas corretivas sejam aplicadas para que, de fato, as metas estabelecidas pelo projeto sejam alcançadas. 119 4.3 SISTEMAS INTEGRADOS DE CULTURAS Em muitos casos, as áreas degradadas de pequenas extensões não se apresentam com a mesma complexidade que áreas de maiores dimensões, sendo necessários projetos mais simples para promover a recuperação de suas estruturas e valendo-se de sistemas integrados nos quais há um consorciamento entre culturas. Esses procedimentos mostram-se necessários quando práticas conservacionistas são ignoradas, não respeitando a capacidade limite do meio. Práticas conservacionistas são atividades que buscam manter ou maximizar a capacidade produtiva do solo. Além disso, visam à melhoria das condições físicas, químicas e biológicas do solo (BESEN et al., 2018). Embora essas técnicas sejam utilizadas há muito tempo, elas vêm ganhando cada vez mais espaço nos pequenos projetos de recuperação do solo, por apresentarem boa eficiência e baixo custo serem alternativas sustentáveis, aproveitando-se das condições naturais do meio na busca pelo restabelecimento das funções ambientais perdidas. Os tipos principais de sistemas integrados são: 1. Integração lavoura-pecuária ou agropastoril – sistema de produção que integra o componente agrícola e pecuário em rotação, consórcio ou sucessão, na mesma área e em um mesmo ano agrícola ou por múltiplos anos (SALVADOR, 2022). 2. Integração pecuária-floresta ou silvipastoril – sistema de produção que integra o componente pecuário e florestal em consórcio (SALVADOR, 2022). 3. Integração lavoura-floresta ou sistema de agroflorestas – sistema de produção que integra o componente florestal e agrícola pela consorciação de espécies arbóreas com cultivos agrícolas (anuais ou perenes) (SALVADOR, 2022). Os SAFs para recuperação ambiental são sistemas produtivos que podem se basear na sucessão ecológica, análogos aos ecossistemas naturais, em que árvores exóticas ou nativas são consorciadas com culturas agrícolas, trepadeiras, forrageiras, arbustivas, de acordo com um arranjo espacial e temporal preestabelecido, com alta diversidade de espécies e interações entre elas (ESTRATÉGIAS, 2022, on-line). 4. Integração lavoura-pecuária-floresta ou agrossilvipastoril – sistema de produção que integra os componentes agrícola, pecuário e florestal em rotação, consórcio ou sucessão, na mesma área. O componente “lavoura” restringe-se ou não à fase inicial de implantação do componente florestal (SALVADOR, 2022). Essas técnicas promovem um crescimento harmônico entre culturas e espécies diferentes, pois a terra, além de não permanecer por longos períodos sem uso, vem se beneficiando dessa consorciação e rotação de culturas. Essas técnicas também promovem uma diminuição dos custos em correção físicas e químicas do solo, o controle de plantas daninhas e a diminuição da incidência de pragas (ROCHA, 2020). 120 A utilização de técnicas com o manejo agroecológico do solo no PRAD torna-se uma alternativa viável do ponto de vista técnico e econômico: além do foco na recuperação do solo, a escolha das espécies vegetais é baseada na sua capacidade de crescimento em condições adversas. Por intermédio desse manejo irá ocorrer a associação entre planta e microrganismos presentes no solo: permite que a planta tenha crescimento mais rápido mesmo com reduzida disponibilidade de nutrientes, em função do aporte de matéria orgânica (MO) e da proteção do solo à sua exposição direta (BREDA et al., 2021, p. 303). Costa e Vieira (2018) afirmam que o emprego do SAF, assim como do ILPF, aliados às práticas conservacionistas, além de propiciarem o aumento de renda para o trabalhador rural, favorecem a proteção dos serviços ambientais. Além disso, conforme Pezarico et al. (2013) e Lemaire (2014), ao priorizarem a conservação da cobertura vegetal, essas práticas atuam na proteção dos recursos naturais, favorecendo o restabelecimento do ecossistema e, por conseguinte, da área degradada. Soma-se ainda o retorno de agentes polinizadores e de inimigos naturais contra pragas, conforme atestam Boinot et al. (2019) e Kay et al. (2019), reduzindo a utilização de agrotóxicos. Por fim, esses sistemas são fortes aliados tanto na fixação do carbono, atuando na mitigação dos Gases do Efeito Estufa (GEE), contribuindo para a reciclagem de nutrientes, como demonstra Costa e Vieira (2018) e Esteves et al. (2018). Contudo, convém destacar que, assim como nas áreas com elevadas taxas de degradação, essas técnicas anteriormente citadas devem ser constantemente monitoradas e avaliadas, utilizando-se de indicadores ecológicos para o sucesso do projeto. 121 PLANTAR FLORESTAS NATIVAS É UM BOM NEGÓCIO? CONHEÇA QUATRO MODELOS O Brasil, uma potência agropecuária, é também um país de enorme vocação florestal. Essa aptidão é explorada atualmente, mas pode evoluir muito a partir do manejo consciente, que valoriza a biodiversidade e o potencial econômico dos produtos madeireiros e não madeireiros, criando um capital natural para combater o desafio climático, com ganhos sociais. A restauração florestal com espécies nativas é um caminho com todas essas características. Segundo a Embrapa, o Brasil tem mais de 100 milhões de hectares de pastagens degradadas, uma área do tamanho dos estados de Minas Gerais e Bahia somados. O plantio de florestas nativas pode gerar emprego e renda no meio rural, recuperar o solo e regular a água (com ganhos em qualidade e quantidade), além de fornecer produtos como madeira, frutos, óleos, essências, castanhas e outros, diminuindo a pressão do desmatamento e da extração das florestas nativas destinadas à conservação e preservação. Sem contar que a atividade é determinante para a consolidação de políticas públicas do Brasil, como o Código Florestal (Lei Federal nº 12.651/2012), a Política Nacional de Recuperação da Vegetação Nativa (Proveg) e os compromissos de combate às mudanças climáticas no âmbito do Acordo de Paris. Uma pesquisa publicada pelo WRI Brasil em 2017 demonstrou isso. A análise do projeto VERENA em 12 propriedades rurais localizadas na Amazônia, no Cerrado e na Mata Atlântica constatou que o reflorestamento com espécies arbóreas nativas e sistemas agroflorestais é uma atividade competitiva do ponto de vista financeiro se comparada à produção agrícola e à silvicultura com pinus e eucalipto praticada no Brasil. O tempo médio para o retorno financeiro foi de 16 anos, frente a 12 anos, no caso da agricultura e da silvicultura. O tempo é mais longo devido ao ciclo da colheita de espécies arbóreas nativas. Por outro lado, o estudo também apontou que o retorno foi maior (16%) para o reflorestamento com espécies nativas e sistemas agroflorestais do que a média da agricultura e da silvicultura com pinus e eucalipto (13%). Para entender melhor de quais tipos de restauração florestal estamos falando, é importante conhecer o conceito de contínuo florestal. Olhando sob a perspectiva da paisagem, não é possível estabelecer linhas divisórias e diferenciar tipos de uma mesma floresta. Mas há um gradiente, em que diferentestipologias se encaixam conforme o LEITURA COMPLEMENTAR 122 seu manejo. Em uma ponta, estão as florestas nativas primárias, permanentemente preservadas, como as reservas naturais públicas, os parques ecológicos, educativos e turísticos. Na outra, estão agricultura de baixo carbono, sistemas agroflorestais e plantações de árvores exóticas. Dentro desse gradiente, o projeto VERENA selecionou quatro tipologias com alto potencial para uma nova economia florestal no Brasil. Veja abaixo quais são elas. Plantio econômico biodiverso Refere-se ao plantio de diferentes espécies nativas, ordenadas segundo um desenho espacial definido de acordo com as condições ecológicas de cada espécie. O plantio geralmente é pensado de maneira intercalada, com cada espécie desempenhando uma função. O manejo do desbaste e a comercialização de produtos não madeireiros, como frutas e sementes, possibilitam a geração de receita no curto prazo. É a tipologia com maior potencial para uso em Reserva Legal. No Brasil, esse é o modelo utilizado pela Symbiosis. A empresa transforma áreas degradadas em produção florestal e conta atualmente com mais de 1,5 mil hectares em Porto Seguro, na Bahia, em que são plantadas cerca de 30 espécies nativas da Mata Atlântica com alto valor agregado. A Symbiosis também investe em outras etapas do processo, como melhoramento genético, sementes, mudas, formação de árvores matrizes e manejo. Plantio econômico monocultura Como o próprio nome indica, trata-se do cultivo de uma única espécie nativa, plantada geralmente em linhas e com manejo semelhante ao do eucalipto. Os plantios de Paricá, no Norte do país, seguem esse modelo. Um dos locais em que esse modelo está em operação é em Paragominas, no Pará. A empresa Amata investe no Paricá para comercializar madeira certificada, sólida e laminada para o processo de confecção de chapas e compensados, com garantia de origem, por meio do manejo de baixo impacto e do plantio de florestas. São quase três mil hectares de plantio. Plantio misto (nativas e exóticas) Corresponde a um plantio com espécies nativas e exóticas, como o eucalipto plantado com outras espécies nativas, por exemplo. Esse tipo de arranjo favorece a obtenção de receita em curto prazo proveniente do eucalipto (entre 4 e 12 anos) e receitas futuras mais a longo prazo provenientes das espécies nativas. Um exemplo são os plantios monitorados pelo Instituto IPÊ em Lindóia (SP), com eucalipto urograndis, ipê branco, angico-da-mata e ipê-rosa. 123 Sistemas agroflorestais (SAFs) Nos sistemas agroflorestais (SAFs), espécies perenes como árvores, arbustos, palmeiras e bambus são utilizadas em uma mesma área com culturas agrícolas e/ ou animais. Há diversos tipos de SAFs, desde sistemas simplificados, com poucas espécies e baixa intensidade de manejo, até sistemas altamente complexos, com alta biodiversidade e alta intensidade de manejo. Uma grande vantagem dessa tipologia é que se aplica bem em propriedades menores, por isso é de grande valia para pequenos agricultores, que podem obter receitas no curto prazo de diversos produtos em tempos diferentes de colheita (frutos, sementes etc.), enquanto crescem as árvores que irão gerar receita em ciclos de cultura mais longos (madeira). Recentemente, contamos a história da propriedade da família de Marliane das Chagas Soares, que fica em Juruti, no interior da Amazônia. Eles estão testando o sistema agroflorestal com diferentes espécies para complementar a cultura da mandioca, normalmente produzida por meio da chamada coivara, uma técnica tradicional de plantio que utiliza o fogo para limpar áreas de floresta. Na Caatinga, o conhecimento de agricultores do interior da Bahia contribuiu para apoiar o desenvolvimento de modelos agroecológicos com espécies nativas. FONTE: Disponível em: https://wribrasil.org.br/noticias/plantar-florestas-nativas-e-um-bom-negocio-conhe- ca-4-modelos?. Acesso em: 6 ago. 2022. 124 Neste tópico, você aprendeu: • São crescentes as pesquisas que envolvem a recuperação de ambientes degradados com foco no restabelecimento da sua funcionalidade produtiva e ambiental. • • A primeira experiência recuperação áreas degradadas foi estabelecida na Floresta da Tijuca, em 1886, com o emprego de espécies nativas e exóticas. • • O Brasil, em termos de legislação ambiental, mostra-se muito avançado. • • A Lei nº 6.938/1981 e a Constituição Federal de 1988 determinam a obrigatoriedade de reparação de danos causados ao meio ambiente por meio. • • O Decreto nº 97.632/1989 estabelece a obrigatoriedade do desenvolvimento de planos de recuperação de áreas degradadas para empreendimentos responsáveis pela exploração mineraria. • • A Instrução Normativa nº 04/2011 estabelece procedimentos para elaboração de Projeto de Recuperação de Área Degradada (PRAD) ou área alterada. • • A Lei nº 9.605/1998 determina a aplicação de sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente. • O Decreto nº 3.420/2000 fomenta atividades de reflorestamento e de recuperação de áreas alteradas por atividade antrópica. • A Lei nº 12.651/2012 determina que o governo deve oferecer apoio técnico e incentivos financeiros, como linhas de financiamento e isenção de impostos, para ações que envolvam a recuperação de áreas. • As técnicas de geoprocessamento implementadas nos sistemas de informações geográficas, são importantes aliadas do planejamento e avaliação do uso e degradação do solo. • O geoprocessamento trata da informação geográfica, utilizando-se do SIG para o tratamento das informações geográficas. • Os SIG podem fornecer valiosas contribuições no apoio às tarefas e aos projetos de planejamento cada vez mais complexos. RESUMO DO TÓPICO 3 125 RESUMO DO TÓPICO 3 • Ao se trabalhar com as geotecnologias, podemos determinar dimensionamentos e descrições quantitativas e qualitativas a respeito de porções do espaço em que ocorrem processos degradadores do meio. • Recuperar um ambiente degradado demanda tempo e estudos, seja para desenvolver uma nova técnica ou simplesmente utilizar uma técnica já existente. • No Brasil, há vários métodos disponíveis para que se promova a recuperação de áreas degradadas: 1) regeneração natura sem manejo; 2) plantio de enriquecimento em áreas de regeneração natural com manejo; 3) plantio de adensamento em áreas de regeneração natural com manejo; 4) plantio em área total via semeadura direta; 5) plantio em área total por plantio de mudas. • Existem também os sistemas integrados para recuperação de porções degradadas: 1) Sistema Silvipastoril (SSP), que integra espécies silviculturais e forrageiras; 2) sistema agropastoril ou Sistema Lavoura-Pecuária (SLP), cujas espécies agrícolas anuais se integram à pastagem; 3) sistema agrossilvipastoril (ILPF), integrando práticas agropecuárias à floresta; 4) Sistema Agroflorestal (SAF), com culturas agrícolas integradas às florestas. 126 1. Em termos de legislação ambiental, o Brasil mostra-se muito avançado. As leis existentes a respeito da recuperação de áreas degradadas servem para nortear medidas a serem tomadas para a resolução dessas agressões ao meio ambiente. Assim, assinale a alternativa CORRETA que considera a legislação considerada o marco principal dos projetos de recuperação ambiental. a) ( ) Código Penal Brasileiro. b) ( ) Política Nacional de Meio Ambiente. c) ( ) Código Florestal Brasileiro. d) ( ) Política Nacional dos Resíduos Sólidos. 2. As geotecnologias têm grande contribuição nos trabalhos de recuperação ambiental. Sem os avanços tecnológicos que dispomos hoje, seria muito difícil quantificar e qualificar detalhadamente as agressões ao meio ambiente. Desse modo, analise as sentenças a seguir: I- As geotecnologias determinam características quantitativas e qualitativas a respeito de porções do espaço em que ocorrem processos degradadores do meio. II- As técnicas de geoprocessamento implementadas nos sistemasde informações geográficas, são importantes aliadas do planejamento e avaliação do uso e degradação do solo. III- O emprego do Sensoriamento Remoto e do Sistema de Informações Geográficas (SIG) otimiza somente os recursos financeiros dos projetos ambientais. Assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) As sentenças I e II estão corretas. b) ( ) Somente a sentença II está correta. c) ( ) As sentenças I e III estão corretas. d) ( ) Somente a sentença III está correta. AUTOATIVIDADE 127 3. Os trabalhos envolvidos na recuperação de áreas degradadas abrangem várias técnicas. As técnicas vegetativas para recuperar áreas degradadas visam restabelecer as condições de equilíbrio do ambiente modificado. Desse modo, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A regeneração natural com manejo consiste em adotar ações de manejo que induzam os processos de regeneração natural. ( ) O adensamento promove a formação de “ilhas” ou núcleos de vegetação com espécies com capacidade ecológica de melhorar significativamente o ambiente, dificultando a ocupação dessa área por outras espécies. ( ) Os SAFs são sistemas de produção que integram o componente florestal e agrícola, pela consorciação de espécies arbóreas com cultivos agrícolas. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) V – F – F. b) ( ) V – F – V. c) ( ) F – V – F. d) ( ) F – F – V. 4. As degradações ambientais são fenômenos de origem principalmente antrópica e que podem ser caracterizadas em função de sua extensão e complexidade. Dentre as diversas técnicas vegetativas existentes, as metodologias mais alternativas por meio da associação de culturas são indicadas para casos menos graves de degradação ambiental. Quais são as vantagens da utilização dessas técnicas? 5. O restabelecimento da cobertura vegetal em projetos de recuperação ambiental se faz por meio da adoção de técnicas específicas. Para cada situação, emprega-se uma ou outra técnica, ou até pode haver a adoção de várias técnicas em um mesmo local. Dentre as técnicas vegetativas mais adotadas no Brasil, caracterize a técnica de enriquecimento. 128 ALMEIDA, D. S. Recuperação ambiental da Mata Atlântica. Ilhéus: Editus, 2016. ANGELIS NETO, G.; ANGELIS, B. L. D. A vegetação e sua importância no controle de áreas urbanas degradadas. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ÁREAS DEGRADADAS, 4., 2000, Blumenau. Anais […] Blumenau: FURB, 2000. ARAUJO, G. H. S.; ALMEIDA, J. R. de; GUERRA, A. J. T. Gestão ambiental de áreas degradadas. 6. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2006. BARBOSA, L. L. P.; SILVEIRA, A. P. Representações do conceito de ecologia: análise de livros didáticos e concepção de alunos de Ciências Biológicas. Tear: Revista de Educação Ciência e Tecnologia, v. 7, n. 1, p. 1-20, 2018. BENDER, M. 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Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 140 CONFIRA A TRILHA DA UNIDADE 3! Acesse o QR Code abaixo: 141 TÓPICO 1 — RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO O impacto humano direto nos ecossistemas terrestres é extenso, e apenas as regiões mais inacessíveis estão livres da influência humana. Desmatamento, desertificação, perda de biodiversidade, perda de potencial de produtividade, erosão do solo e poluição são processos contínuos associados à degradação da paisagem. Um dos principais desafios ambientais deste século é reverter as atuais tendências antropogênicas de degradação da paisagem, atuando de forma decisiva para restaurar ecossistemas degradados. Reverter a degradação requer tempo e esforço consistente. A percepção de que simplesmente preservar os ecossistemas naturais não degradados existentes será insuficiente para lidar com os problemas ambientais globais levou ao aumento da dependência da restauração passiva e ativa para combater os efeitos da degradação da paisagem. Somado a isso, restaurar os ecossistemas nas escalas espaciais e temporais propostas por esses compromissos representa um desafio considerável, que só pode ser alcançado com o estabelecimento de metas claras, considerando a diversidade de atores envolvidos e as condições políticas, econômicas, socioculturais, ambientais, legais e contextos tecnológicos de restauração de ecossistemas. Como os recursos para restauração são limitados, e essa é uma atividade dispendiosa, o planejamento estratégico é uma obrigação. A relação custo-benefício, no entanto, dependerá das incertezas relacionadas aos custos das intervenções necessárias e dos potenciais benefícios que podem ser obtidos com as ações de restauração. Aqui, compreender as melhores práticas para cada situação pode ser uma ferramenta-chave para a priorização de restauração. Dentro desse contexto, acadêmico, no subtópico 1, abordaremos os planos de recuperação de áreas degradadas; no subtópico 2, serão discutidas as principais técnicas de remediação in situ; e, finalmente, no subtópico três, abordaremos as principais técnicas de remediação ex situ. 142 2 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS À medida que a demanda global por alimentos aumenta, a interrupção da degradação da paisagem e a restauração dessas áreas são fundamentais. Florestas e árvores também ajudam a mitigar as mudanças climáticas, melhorar a fertilidade do solo, conservar a umidade do solo e aumentar a produção de alimentos. Uma paisagem restaurada pode acomodar uma variedade de usos da terra, como agricultura, reservas protegidas, corredores ecológicos, florestas regeneradas, plantações bem geridas, sistemas agroflorestais e plantações ribeirinhas para proteger os cursos de água. A restauração de uma área degradada tem o potencial de devolver locais degradados a ecossistemas funcionais, que são capazes de fornecer os serviços ecossistêmicos dos quais as sociedades humanas dependem, incluindo produção de alimentos, forragem e madeira, controle de enchentes e abastecimento de água, sequestro de C e modulação climática. 2.1 PLANOS DE RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS (PRADS) O Brasil apresenta inúmeras regulamentações, decretos e leis que mencionam a recuperação de ambientes degradados, mas a principal delas é o Código Florestal (cuja versão atualizada é a Lei nº 12.651/2012). Essa política estabelece que todos os danos causados ao meio ambiente devem ser revertidos, obrigando quem degrada a recuperar suas áreas. Com o Código Florestal (BRASIL, 2012), baseado no desenvolvimento sustentável, houve ênfase na preservação, proteção e restauração de áreas nativas. Há compromisso com a manutenção da biodiversidade, solo, recursos hídricos, integridade climática, a fim de garantir o bem-estar das populações presentes e gerações futuras. Ações governamentais para a proteção e o uso sustentável dos recursos naturais, a busca por uma atividade agrícola sustentável para o crescimento econômico e o desenvolvimento da bioenergia e mercados de alimentos também foram destacados no novo Código Florestal, incluindo a responsabilidade por todas as entidades federais. Um estudo feito pelo laboratório de imagem e processamento da Universidade Federal de Goiás (UFG), junto à Secretaria de Assuntos Estratégicos da Presidênciada República (SAE), em 2014, constatou que aproximadamente 45% das áreas de pastagem com pelo menos 25 hectares, no Brasil, são de baixa produtividade (BRASIL, 2016). Estima-se que cerca de 70 milhões de hectares de pastagens no Brasil são de áreas degradadas (SAE, 2016). 143 Em 2014, o Ministério do Meio Ambiente (MMA) lançou o Plano Nacional de Recuperação de Vegetação Nativa (PLANAVEG). O objetivo desse plano foi ampliar e fortalecer as políticas públicas, os incentivos fi nanceiros, os mercados, as práticas agrícolas e realizar outras medidas necessárias para a recuperação de vegetação nativa de pelo menos 12.500.000 hectares, nos próximos 20 anos (PACHECO, 2017). O principal objeto está nas Áreas de Preservação Permanente (APP) e Reserva Legal (RLS) e áreas degradadas com baixa produtividade. Nos anos de 2014 e 2015, visando ao combate à desertifi cação, foi lançado também o Programa “Dryland Champions” (MMA, 2015), cujo objetivo foi homenagear as atividades de pessoas e/ou organizações e empresas que contribuem de forma prática para a gestão sustentável da Terra. INTERESSANTE Junto com os estudos de impacto ambiental, a recuperação de áreas degradadas é uma ferramenta de gerenciamento. De acordo com a Lei nº 9.985/2000, que trata do Sistema Nacional de Conservação unidade (SNUC) (BRASIL, 2000), a recuperação de áreas degradadas está intimamente ligada à ecologia da restauração, cujo objetivo é auxiliar a restauração de ecossistemas degradados, danifi cados ou destruídos. A restauração de processos ecológicos essenciais e a obrigação de recuperação ambiental dessa área degradada já estão defi nidas pelos regulamentos da Constituição da República de 1988, demonstrando como é essencial à proteção e à preservação do meio ambiente – art. 225 da Constituição de 1988 (BRASIL, 1988). Além disso, desde a implementação da política nacional de meio ambiente, a Lei n. 6.938/81, a recuperação de áreas degradadas e a proteção de áreas ameaçadas de degradação são princípios. Um dos objetivos é a preservação e a restauração dos recursos ambientais para uso racional e permanente. Em 2010 (BRASIL, 2010), o programa de produção de óleo de palma, para a expansão da produção de óleo de palma e criação de instrumentos para garantir uma produção em bases ambientais e sociais sustentáveis. Pelo Decreto n. 7.172/2010, foi incluído no programa o Zoneamento Agroecológico (ZAE) de dendê para as áreas desmatadas da Amazônia (BRASIL, 2010), que delimita as áreas adequadas (solo e clima) em regiões ocupadas pelo homem sem restrições, com a delimitação de 30 milhões de hectares de áreas degradadas na região capazes de receber dendê e contribuir para a recuperação ambiental dessas terras. 144 Figura 1 – Plantação de óleo de palma Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/palm-oil-plantation-growing-2027608625. Acesso em: 26 set. 2022. A recuperação ocorre quando o local alterado é trabalhado para que as condições ambientais acabem ficando próximas às condições anteriores à intervenção, estando de volta o equilíbrio e a estabilidade do ativo processos - Decreto Federal 97.632/89 (BRASIL, 1989). Araújo et al. (2006) argumentam que a recuperação é um termo que engloba tanto a recuperação quanto a reabilitação, além de citar técnicas que têm potencial para a degradação relevante, que são: a mineração, a disposição de resíduos, a ocupação de encostas, as boçorocas urbanas e rurais, a agricultura irrigada e os depósitos de cursos d’água e corpos. De acordo com a Embrapa Meio Ambiente, área degradada é aquela que sofreu, em algum grau, perturbações em sua integridade, podendo ser física, biológica ou química. A recuperação é a reversão de uma condição degradada para uma condição não degradada independentemente de seu status original e destino futuro (MARTINS, 2009). https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/palm-oil-plantation-growing-2027608625 145 Figura 2 – Exemplo de degradação no ambiente provocando uma voçoroca Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/images-devastation-provoked-by-action- -man-1929478688. Acesso em: 26 set. 2022. Desde 1988, a Constituição brasileira declarou o direito de todos os cidadãos de se benefi ciarem de um meio ambiente ecologicamente equilibrado e destacou a obrigação dos órgãos governamentais de defender, preservar e restaurar os processos ecológicos e a diversidade de genes, espécies e ecossistemas para o presente e gerações futuras. Assim, ordena a reabilitação de áreas degradadas pelo originador e constitui penalidades em caso de infração. Para preservar, melhorar e reabilitar a qualidade ambiental, a Lei Nacional do Meio Ambiente (Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981) autoriza o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) como órgão consultivo e deliberativo das políticas ambientais nacionais entre os brasileiros. O Conselho desenvolve padrões de licenciamento para impactos e decide sobre multas e penalidades. Os órgãos executivos previstos na Lei Nacional do Meio Ambiente são o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) e o Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio), que é responsável pelas atividades (mineração) dentro das unidades de conservação. INTERESSANTE 146 O licenciamento ambiental exige avaliações de riscos ambientais e socioeconômicos que descrevam detalhadamente os impactos significativos causados pelo empreendimento planejado, incluindo efeitos sobre a biodiversidade, perda de recursos naturais e efeitos sociais ou socioeconômicos (Decreto nº 99.274/90, Lei n. 6.938/81 e Resolução CONAMA nº 237/1997). Com base nessas avaliações, é delineada a magnitude da compensação ambiental (Lei n. 9.985/2000, Decreto nº 4.340/2002, Resolução CONAMA nº 371/2002). O Plano de Reabilitação de Áreas Degradadas (PRAD, do Projeto de Recuperação de Áreas Degradadas) é um documento que descreve em detalhes todas as atividades de reabilitação planejadas e realizadas. As atividades de reabilitação planejadas e outros passivos ambientais, ou seja, compromissos ambientais para evitar, indenizar ou compensar riscos ou impactos adicionais, são apresentados aos órgãos licenciadores, e sua não conformidade resulta na retirada da licença de operador (NERI; SANCHEZ, 2012). De acordo com a Resolução ICMBio nº 11S, a execução do PRAD visa: à reabilitação de ecossistemas e suas funções no contexto da bacia hidrográfica; alcançar a maior compatibilidade com as fisionomias locais; aumentar a diversidade de regeneração espontânea; aumentar a cobertura de espécies nativas; e reduzir ou eliminar a cobertura de espécies exóticas invasoras (ICMBIO, 2011). A gestão do projeto deve envolver controle e combate à erosão, espécies invasoras, pecuária, fogo e outros processos que causam degradação, proteção dos recursos hídricos, além de monitoramento obrigatório por um período de quatro a oito anos 2.2 TÉCNICAS DE REMEDIAÇÃO – IN SITU A remediação do solo é o processo que usa para remover ou degradar contaminantes/poluentes para obter solo para a vegetação e um ecossistema saudável. É um processo crucial para entender, com base na natureza do solo, sua matéria orgânica e diversidade biológica. Portanto, a remediação de poluentes do solo usando uma combinação de diferentes tecnologias, como Engenharia, Química, Microbiologia, Biologia do Solo, Geologia e Ciências Ambientais é sustentável e eficaz. Inclui a eliminação ou isolamento da fonte poluente, bloqueando-a. Existem muitas abordagens e estratégias de remediação de poluentes, dependendo da fonte do poluente e seu tipo, natureza do solo, composição, parâmetro biológico, físico e químico do solo, tipo de contaminante, sua natureza, massa ou nível de contaminação (ARAÚJO et al., 2006). Portanto, a seleção de abordagens de remediação do solo usa, por exemplo: restringir o local contaminado, cobrir o solo contaminado, escavar o solo de um local contaminado, tratar o poluentede sedimentos são compensados pela formação do solo, vulcanismo e soerguimento tectônico. A degradação induzida (ou seja, antropogênica) é um processo mais rápido, que resulta da remoção e conversão da vegetação nativa. Tanto a degradação natural quanto a induzida podem levar a uma degradação extrema, como a desertifi cação ou a salinização, mas a degradação natural e a degradação induzida diferem substancialmente em suas taxas de declínio. O uso inadequado da terra acelera os processos naturais ou adiciona materiais fi totóxicos aos solos (MARTINS, 2009). Os processos antropogênicos que envolvem a mudança do solo não são todos negativos. No entanto, a drenagem, os terraços e a irrigação melhoraram as características físicas e a fertilização melhorou a fertilidade (MARTINS, 2009). De acordo com o IPBES (2019), a degradação da terra pode ocorrer quando uma mudança no uso da terra causar perda de biodiversidade, funções ou serviços ecossistêmicos, por exemplo, pelo desmatamento. Isso também se aplica quando um sistema degradado é convertido para outro uso do solo. A terminologia para descrever a degradação dos recursos pode estipular causas antropogênicas ou não. Um dos principais problemas ambientais do Brasil em relação aos biomas é o desmatamento, principalmente na região amazônica. O governo e outras agências têm feito grandes esforços para monitorar esse fenômeno antropogênico. Uma dessas iniciativas é o sistema de Detecção de Desmatamento em Tempo Real (DETER). O sistema DETER é uma contribuição do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) para a redução das taxas de desmatamento na Amazônia Legal. Esse sistema, em operação desde 2004, utiliza dados com resolução espacial de 250 m de instrumentos Spectrum Radiometer of Moderate Image Resolution (MODIS). INTERESSANTE 7 Mudanças na floresta que afetem negativamente a estrutura ou função do povoamento ou local e, assim, diminuem a capacidade de fornecimento de produtos e/ ou serviços. Uma floresta degradada é uma floresta secundária que perdeu, por meio de atividades humanas, a estrutura, a função, a composição de espécies ou a produtividade normalmente associada a um tipo de floresta natural esperado naquele local. Assim, uma floresta degradada fornece uma oferta reduzida de bens e serviços de um determinado local e mantém apenas uma diversidade biológica limitada. A diversidade biológica de florestas degradadas inclui muitos componentes não arbóreos, que podem dominar a vegetação sob o dossel (ARAÚJO; ALMEIDA; GUERRA, 2006). A degradação da terra e do solo tem sido descrita de várias maneiras, como processos e condições, dependendo da perspectiva disciplinar ou do contexto político. Historicamente, a degradação da terra tem se concentrado na perda de produtividade pela degradação do solo, especialmente os processos de desertificação em regiões de sequeiro. A mudança do solo causada pelo homem, que muitas vezes é degradante, tem sido denominada metapedogênese ou antropogênese. A degradação da paisagem, no entanto, abrange mais que a degradação do solo e usar os termos de forma intercambiável pode levar a interpretações errôneas. A degradação da terra concentra-se em usos insustentáveis de florestas, pastagens, pântanos ou terras agrícolas, todavia, os usos insustentáveis de outros recursos envolvem a degradação dos recursos do solo e a estreita ligação torna difícil diferenciá-los. • Metapedogênese: “processos antrópicos que resultam em mudanças nos perfis dos solos e sedimentos naturais” (VILLAGRAN et al., 2010, p. 188). • Antropogênese: podem ser consideradas como causas duplas para a degradação de grande parte das florestas nos últimos milênios e para o estabelecimento da vegetação atual. NOTA A degradação é um processo complexo e, embora conceitualmente ocorra em etapas discretas, as atividades não são isoladas no tempo ou no espaço. A avaliação da degradação começa a partir de uma condição básica. Se a linha de base for um estado primitivo, o primeiro passo na degradação seria o rompimento ou remoção da cobertura vegetal nativa. Ainda, a linha de base não precisa ser condições primitivas. Drenar a terra para melhorar a produtividade das terras agrícolas ou florestais existentes pode 8 alterar a composição das plantas e reduzir a biodiversidade, mas seria preferível, em termos de funcionamento geral, o desenvolvimento de infraestrutura na terra drenada. As causas da degradação, no entanto, podem não ser simples. Por exemplo, o sobrepastoreio em pastagens frequentemente implica a desertificação, juntamente com a erosão acelerada do solo. A variabilidade climática, no entanto, pode desempenhar papel dominante por longos períodos de menor precipitação, reduzindo a produtividade e a capacidade de carga. O desmatamento começa pela remoção da cobertura florestal, mas isso também vale para o manejo florestal de idade uniforme com corte raso. No entanto, o desmatamento envolve outro passo – a conversão do uso da terra para um que impeça o recrescimento da vegetação florestal. O manejo florestal sustentável também requer outro passo após a remoção do dossel, o da regeneração (reflorestamento) da vegetação florestal. A falha em assegurar a regeneração adequada de espécies desejáveis constituiria degradação. Esses exemplos ilustram que a degradação é o resultado complexo de um agente ou agentes agindo em um sistema para alterar as condições relativas a uma linha de base. Desse modo, a degradação mais severa geralmente envolve uma mudança de uso da terra, em grande escala espacial. A degradação que ocorre sem mudança no uso da terra ou classe de cobertura pode ameaçar a prestação de serviços ecossistêmicos, como biodiversidade, sequestro de carbono e outras funções de abastecimento ou regulação. Em sistemas gerenciados, a sustentabilidade de longo prazo é uma meta, e a degradação pode reduzir a sustentabilidade ao diminuir a capacidade de resistência ou resiliência quando perturbada. Por exemplo, a conversão de uma floresta nativa em uma plantação monoespecífica resulta claramente em perda de biodiversidade e outras funções. Atividades ainda menos disruptivas podem reduzir o funcionamento, por exemplo, colher apenas as maiores e melhores árvores sem levar em conta a regeneração, o chamado “high-grading” (NERI; SÁNCHEZ, 2012). A degradação da terra pode ser associada à má gestão dos recursos naturais, mas avaliações recentes incluem os efeitos do aquecimento e a variabilidade do clima, isoladamente ou em combinação com fatores sociais (NERI; SÁNCHEZ, 2012). Está crescendo o reconhecimento da necessidade de fortalecer os mecanismos de enfrentamento social nos esforços para lidar com a degradação biofísica. Vários fatores sociais podem contribuir para a degradação da terra, incluindo globalização, posse insegura, governança fraca, acesso precário a mercados e crédito financeiro e mudanças demográficas que dão origem à pobreza extrema, escassez de recursos e acesso desigual aos recursos (IPBES, 2019). 9 A percepção de que simplesmente preservar os ecossistemas naturais não degradados existentes será insuficiente para lidar com os problemas ambientais globais levou ao aumento da dependência da restauração passiva e ativa para combater os efeitos da degradação da paisagem. Duas abordagens voluntárias internacionais são proeminentes: a neutralidade da degradação líquida da terra (LDN) e a restauração da paisagem florestal (FLR) (IPBES, 2019). Ambas as abordagens são semelhantes em seu foco em paisagens, integração de valores ecológicos e sociais, uso de abordagens participativas e desejo de reverter a degradação ambiental, no entanto, LDN e FLR surgem de diferentes origens disciplinares e contextos políticos internacionais, resultando em diferentes tipos de metas. Quadro 1 – Princípios de restauração da paisagem florestal e neutralidade da degradação da terra (LDN) comparados com base em elementos de design Fonte:do solo do local contaminado. Existem dois tipos de técnicas de remediação com base no local onde o processo de remediação ocorre, ou seja, in situ e ex situ. 147 As técnicas in situ utilizam onde o solo permanece no local original durante o tratamento. Pode envolver a introdução de um agente para estimular a remediação. A principal vantagem do tratamento in situ é que ele permite que o solo seja tratado com menos alterações em seus parâmetros ambientais originais, como estrutura, matéria orgânica e biodiversidade. As tecnologias baseadas na natureza para remediação do solo in situ incluem organismos vivos envolvidos na degradação, estabilização ou separação dos contaminantes usando microrganismos (arqueias, bactérias, fungos e protozoários), minhocas e plantas em condições naturais (MARTINS, 2009). O processo de biorremediação in situ inclui uma combinação de mais de uma técnica; por exemplo, raízes de plantas podem potencializar a biodegradação com relação de simbiose entre microrganismos. Esse processo é geralmente usado para tratar solos poluídos com compostos clorados, pesticidas, hidrocarbonetos de petróleo, hidrocarbonetos aromáticos, bem como oligoelementos. Os tempos necessários para atingir o objetivo de reparação variam consideravelmente dependendo da técnica, da concentração e do tipo de poluição. A seguir, veremos algumas das principais técnicas de remediação de áreas utilizando técnicas in situ, agrupadas por processos biológicos, físicos e químicos. 1. Processos biológicos a) Biorremediação Uma das tecnologias utilizadas para salvar um ambiente degradado é a biorremediação, que envolve a remoção de impurezas por meio de microrganismos vivos (como bactérias, leveduras e fungos). É realizada principalmente quando é necessário limpar o solo e as águas subterrâneas de derivados tóxicos do petróleo (ARAÚJO et al., 2006). Poluentes desse tipo, sob a influência de microrganismos, tornam-se menos prejudiciais. A biorremediação também é recomendada em áreas contaminadas após exposição a metais pesados, como aterros sanitários, estações de tratamento de esgoto, fábricas, siderúrgicas, bem como em áreas onde foram testadas armas nucleares (MARTINS, 2009). A biorremediação pode ser iniciada e executada por humanos, e é chamada de biorremediação de engenharia. No entanto, também ocorre de forma espontânea, o que chamamos de biorremediação natural. As principais vantagens da biorremediação incluem baixo custo, sem necessidade de equipamentos complicados e possíveis aplicações em uma grande superfície, e as principais desvantagens são a duração e a necessidade de monitoramento constante das condições ambientais. 148 Fonte: Andrade et al. (2004, p. 34). Um tipo especial de biorremediação é chamado de micorremediação (DIAS; MELLO, 2008). Esse método baseia-se no uso de fungos para remover resíduos do meio ambiente. Os fungos degradam os poluentes por meio de processos de biodegradação, biossorção e bioconversão. As capacidades de biorremediação dos fungos se devem principalmente à presença de enzimas em suas hifas, crescimento rápido, produção de grandes quantidades de biomassa e ocorrência comum de hifas no ambiente. Os fungos necessitam de muitos substratos para o crescimento adequado do micélio, o que também pode contribuir para o aumento da taxa de degradação das impurezas. Além disso, a produção de hifas subterrâneas permite a colonização e a exploração mais efetiva do solo contaminado. Entre todos os microrganismos, os fungos são únicos, porque secretam muitas enzimas extracelulares, que auxiliam na degradação de impurezas. b) Bioventilação A bioventilação é uma técnica de biorremediação in situ que utiliza microrganismos para degradar compostos orgânicos para adsorver em solos. Essa técnica envolve a estimulação do fluxo de ar para aumentar os níveis de oxigênio a fim de melhorar a biorremediação, aumentando as bioatividades da microflora nativa. Figura 3 – Esquema simplificado da biorremediação 149 Fonte: Carneiro e Gariglio (2010, p. 86). Nesse processo, o controle de parâmetros biofísicos por adição de umidade (água) e nutrientes visa aumentar a taxa de biorremediação, a fim de alcançar a transformação de poluentes de forma tóxica para uma forma não tóxica. É geralmente usado onde o nível de contaminantes, como hidrocarbonetos (benzeno, etil-benzeno, tolueno e xileno), está acima da água subterrânea. c) Remediação microbiana É um processo de biorremediação de baixo custo com a integração de microrganismos como archaea, bactérias, fungos, protozoários para a transformação de uma forma tóxica de poluente em forma não tóxica via degradação, oxidação-redução e imobilização. O solo poluído é tratado in situ pela aplicação de bactérias aeróbicas e anaeróbicas, um fungo que se alimenta do tipo específico de poluente como alimento. Os microrganismos do solo estão envolvidos em vários processos de química orgânica no solo, os quais aumentam a revegetação, aumentando, assim, a estabilidade de ambientes contaminados (ARAÚJO et al., 2009). A técnica de biorremediação microbiana pode ser categorizada com base no tipo de microrganismo ou combinação de número de espécies de microrganismo ou plantas. Figura 4 – Esquema simplificado da bioventilação 150 d) Biorremediação com fungos Nessa técnica, um fungo é utilizado como biorremediador, principalmente fungos que possuem a capacidade de liberar enzimas para degradação de poluentes e são estratégias promissoras na remoção de poluentes tóxicos em um local, como em terras agrícolas. Os fungos são os microrganismos potenciais para a remediação de solos contaminados com metais pesados (MARTINS, 2009). Eles melhoram a eficiência dos fitocorretivos, melhorando o crescimento e a biomassa das raízes e brotos das plantas, regulando positivamente a absorção de nutrientes e água pelas plantas e aumentando a sobrevivência das plantas sob estresse ambiental. Além de aumentar a fitoextração de metais, aumentando ainda a raiz, a parte aérea e translocação de metal (MARTINS, 2009). e) Fitorremediação A fitorremediação pode ser definida como o uso das habilidades acima mencionadas das plantas verdes para remover ou neutralizar a poluição ambiental (DIAS; MELLO, 2008). As tecnologias de fitorremediação contam com o uso de espécies vegetais que são capazes de crescer em um ambiente contaminado e afetam os processos biológicos, químicos e físicos que visam remover poluentes do sistema biológico (ARAÚJO et al., 2006). O método de descontaminação por plantas depende principalmente do tipo de poluição, das espécies de plantas e das condições ambientais. Algumas plantas acumulam xenobióticos (construindo-os em suas próprias células), enquanto outras os incorporam em sua via metabólica. As raízes secretam substâncias especiais que causam a imobilização de substâncias nocivas e limitam sua migração profundamente no perfil do solo. Esses processos são o resultado da adaptação natural da planta a condições ambientais adversas (MARTINS, 2009). 151 Figura 5 – Mecanismos fitorremediadores esperados em lixões e aterros de resíduos sólidos Fonte: Morita e Moreno (2022, p. 14). Um critério importante utilizado na divisão dos métodos de fitorremediação é o tipo de matriz remediada e o tipo de poluente. Atualmente, o termo “fitorremediação” abrange várias técnicas, nas quais plantas superiores são usadas para limpar ecossistemas contaminados. Essas técnicas são fitoextração, rizofiltração, fitodegradação, fitovolatilização e fitoestabilização (MARTINS, 2009). A seguir, veja as vantagens da fitorremediação (MARTINS, 2009). • Melhor limpeza do ambiente, descontaminação de grandes áreas e aplicação in situ. • Não há necessidade de equipamentos especiais, solventes orgânicos e assim por diante, e trata-se de uma operação de baixo custo. • Redução da erosão do solo, aumento da produção de biomassa e apoio à biodiversidade. 152 As técnicas de fitorremediação tambémapresentam algumas limitações (MARTINS, 2009), como você pode ver a seguir. • O tempo necessário para alcançar resultados satisfatórios é excessivamente longo. • Substâncias altamente tóxicas podem matar as plantas, e existe o risco de transferência de substâncias tóxicas para um nível trófico superior. • A eficácia do método depende da estação de crescimento, da quantidade de chuva, do pH, da fertilidade do solo e da quantidade de formas biodisponíveis de contaminação. Vale ressaltar que a fitorremediação também pode ser utilizada em condições domiciliares. As plantas (por exemplo, Philodendron scandens, Chlorophytum comosum, Ficus benjamina e Sansevierria trifasciata) absorvem óxidos de carbono e nitrogênio, nicotina e formaldeído (ARAÚJO et al., 2009). f) Vermirremediação Muitas espécies de minhocas podem ser tolerantes a contaminantes químicos (elementos vestigiais, pesticidas e contaminantes orgânicos lipofílicos) no solo e bioacumular contaminantes em seu corpo. Após a ingestão ou absorção, os poluentes químicos são biodegradados ou transformados em formas não tóxicas pela microflora intestinal da minhoca. O aprimoramento da biorremediação de solo contaminado com uma combinação de biochar ou Bacillus megatherium para alcançar solos não férteis a férteis (ARAÚJO et al., 2009). 2. Processos físicos a) Separação eletrocinética É uma técnica de utilização de corrente elétrica direta para remover poluentes orgânicos-inorgânicos e metais pesados de solo contaminado por meio da aplicação de potencial elétrico. Nessa técnica, há mínima perturbação da superfície do solo durante o tratamento. 153 Figura 6 – Remediação eletrocinética Fonte: Iryoda (2008, p. 14). Os processos de remediação eletrocinética aumentam a migração de moléculas poluentes orgânicas e inorgânicas polares de fora do solo (ARAÚJO et al., 2009). b) Aspersão a ar A aspersão a ar é uma técnica de remoção de ar ou volatilização in situ. É usada para a remediação de águas subterrâneas ou solo saturado contaminado com poluentes orgânicos voláteis, como vários hidrocarbonetos químicos de petróleo (ARAÚJO et al., 2009). 3. Processos químicos a) Solidificação/estabilização Nesse processo, os contaminantes são remediados por meio da estabilização da massa de ar (solidificação), ou por meio de reações químicas induzidas, provocando a inativação dos agentes nocivos. A mobilidade de compostos orgânicos e inorgânicos, além de metais pesados, pode ser reduzida por um mecanismo como reações de adsorção, complexação e precipitação. Os agentes de estabilização comumente usados são argilas orgânicas solúveis, silicatos, cal, aglutinantes à base de enxofre, fosfatos e zeólito (MARTINS, 2009). b) Oxidação química Soluções de agentes oxidantes químicos são injetadas diretamente no solo poluído ou colocadas como uma barreira permeável no caminho de uma pluma 154 contaminante. Os agentes oxidantes químicos mais comumente empregados incluem peróxido, ozônio, permanganato e persulfato. c) Redução química A remediação de poluentes do solo por processo de redução química inclui dicloração ou desalogenação de compostos orgânicos derivados de halogênio e conversão para um estado menos tóxico e estável. Agentes redutores in situ são derramados ou injetados no solo poluído, ou no solo há uma barreira reativa permeável ou semipermeável. Os agentes redutores injetáveis incluem materiais bimetálicos, ditionita, minerais de ferro e polissulfetos (ARAÚJO et al., 2009). 4. Térmicos Nessa técnica, a remediação do solo usa ou aumenta a temperatura do solo para a degradação do poluente. A remediação térmica ocorre por aquecimento por resistência elétrica ou condutiva, radiofrequência, injeção de vapor e vitrifi cação. Figura 7 – Funcionamento de técnica baseada em processo térmico Fonte: Leite et al. (2020, p. 37). Esse processo altera as propriedades do solo, como textura, nível de umidade, diversidade microbiana etc. 155 a) Aquecimento por resistência elétrica Envolve a configuração de uma rede de eletrodos para passar uma corrente por meio do solo poluído. Ao fluir a corrente no solo poroso de umidade, o calor é gerado pela resistência das partículas do solo. A remediação de solo poluído com PAHs usa esse processo (ARAÚJO et al., 2009). b) Extração aprimorada de vapor Nesse processo de remediação da injeção de vapor no solo poluído, o vapor mobiliza ou vaporiza o poluente em direção às águas subterrâneas e é extraído do solo contaminado. Os poluentes líquidos e gasosos podem ser removidos do solo contaminado (ARAÚJO et al., 2009). c) Aquecimento condutivo Esse processo de remediação utiliza uma rede de aquecedores verticais e poços de extração quando os poluentes estão presentes próximos à superfície do solo, com mantas aquecedoras espalhadas sobre a superfície. Após o aquecimento, o calor pode penetrar nos solos circundantes por condutância térmica e extração do poluente por evaporação do poluente volátil ou queima completa do poluente lábil ao calor pelo aumento do calor (LEITE et al., 2020). d) Aquecimento por radiofrequência Nesse processo, ocorre a irradiação de ondas eletromagnéticas de rádio de alta frequência para remediação de solos poluídos com compostos orgânicos, como óleos ou compostos de petróleo (ARAÚJO et al., 2009). e) Vitrificação Nessa técnica de remediação de solo contaminado com metais de alta concentração, o solo poluído é tratado usando energia elétrica para converter o solo poluído por fusão em vidro estável e materiais cristalinos (ARAÚJO et al., 2009). 2.3 TÉCNICAS DE REMEDIAÇÃO – EX SITU A remediação ex situ envolve a extração de águas subterrâneas contaminadas, a remoção de solo contaminado para processamento e a importação de solo limpo. A principal vantagem é a duração do processo; e as principais desvantagens são os custos mais altos e as dificuldades de operação, especialmente quando o terreno existe próximo a uma infraestrutura. 156 Nessa categoria, as tecnologias exigem que o solo seja escavado e tratado no local antes de transportá-lo para tratamento em outro lugar. Técnicas ex situ requerem menos tempo para remediação; mas o custo é maior. Essas técnicas degradam a matéria orgânica e a estrutura do solo (ARAÚJO et al., 2009). O processo de remediação do solo pode variar de acordo com o local onde a remediação está sendo feita, um agente usado para remediação, do agente usado para a remediação, do mecanismo, do tempo necessário para o processo e do resultado da remediação. Existem diferentes técnicas de remediação com base no processo ou mecanismo utilizado para remediação natural, biológica, física, química, térmica ou combinação de várias técnicas etc. A seguir, veremos algumas das principais técnicas de remediação de áreas utilizando técnicas in situ, agrupadas por processos biológicos, físicos e químicos. 1. Biológico A técnica de remediação de poluentes biológicos ex situ inclui a escavação do solo do local da poluição e a remediação usando organismos vivos em condições controladas. O processo ex situ é mais fácil de monitorar, mais eficaz para a remediação de contaminantes usando microrganismos. A tecnologia ex situ requer a adição de nutrientes, suplementos para microrganismos, portanto, o custo da tecnologia é maior que in situ. A taxa de biorremediação dos processos ex situ é mais rápida e confiável, mas os processos ex situ levam a uma alteração da natureza original do solo, que pode ser disruptiva para a estrutura do solo e alterar sua diversidade biológica. a) Biopilhas Essa tecnologia de biorremediação ex situ geralmente usa remediação de solo poluído, ampla gama de poluentes petroquímicos e outros hidrocarbonetos. Esse processo inclui a escavação do solo para a homogeneização e o aprimoramento para a biodegradação por microrganismos (ARAÚJO et al., 2009). b) Biolixiviação É o processo de mediação que funciona principalmente no princípio da extração de metais poluentesde locais contaminados por meio de organismos vivos, principalmente microrganismos. A biolixiviação é uma tecnologia extrativa de grau associado que utiliza uma resposta inoculada com microrganismos para lixiviar componentes residuais de solos contaminados. Os metais e os metaloides foram remediados usando biolixiviação, como antimônio, arsênio, cobalto, cobre, ouro, chumbo, molibdênio, níquel, prata e zinco (MARTINS, 2009). 157 c) Compostagem A compostagem é um processo de biorremediação que envolve a remediação de poluentes misturando o solo contaminado em biomassa, como resíduos agrícolas, resíduos de alimentos e materiais orgânicos de reciclagem. Esse é um processo de correção rápido e a degradação dos resíduos orgânicos pode ser completada em um ou poucos dias da semana (MARTINS, 2009). d) Biorreatores Trata-se de um processo de biorremediação, remediação de poluentes usando microrganismos em um vaso ou reatores. É um sistema aberto ou fechado como um fermentador que agita o solo adicionando nutrientes para estimular a degradação de poluentes por meio de microrganismos. A seleção do reator depende do tipo de poluente e microrganismo utilizado para a remediação, podendo ser aeróbio ou anaeróbio (ARAÚJO et al., 2009). 2. Físico a) Separação É uma técnica de remediação física do solo ex situ que é conhecida como lavagem do solo ou britagem do solo e utiliza processos mecânicos para separar os poluentes do solo. Os processos de separação física por peneiramento, por exemplo, usam peneiras e telas de diferentes tamanhos para concentrar efetivamente os contaminantes em volumes menores. Nesse processo, o solo torna-se homogêneo, separação de diferentes partículas viz, argila, lodo e partículas poluentes orgânicas ou inorgânicas (MARTINS, 2009). b) Separação por gravidade O método de separação por gravidade é uma diferença baseada no processo de separação de sólidos ou líquidos entre a densidade ou gravidade das partículas. Essa técnica de separação depende da velocidade de sedimentação das partículas, tamanho, densidade, viscosidade do fluido e volume ou concentração. É utilizado para a remoção de óleo imiscível e classificação de partículas de solo (ARAÚJO et al., 2009). c) Separação magnética É uma técnica física ex situ usada para remediar a contaminação do solo separando poluentes na água, solo e ar com base em partículas de propriedades magnéticas. Assim, faz separação de metais, como poluentes radioativos magnéticos, por exemplo, plutônio e urânio, do solo e da água (MARTINS, 2009). 158 d) Lavagem do solo Nesse processo de remediação do solo poluído por lavagem e depuração do solo com solvente polar ou não polar ou iônico para remover metais pesados orgânicos, inorgânicos, pesticidas e outros poluentes com base na solubilidade em solução aquosa (ARAÚJO et al., 2009). e) Solidificação Nesse processo, a remediação do poluente do solo envolve o poluente ou a ligação física com a massa de estabilização ou a solidificação com um agente estabilizador. Nesse processo, ocorre uma redução da mobilidade no solo ou da solubilidade em solução aquosa. Dependendo do tipo de poluente, a solidificação ou a estabilização varia, por exemplo: para o poluente de ligação, com betume ou cimento; para o poluente radioativo, um bloco vítreo sólido é usado para armazenamento de longo período, além do uso de argila para metal pesado (ARAÚJO et al., 2009). 3. Químico a) Redução/oxidação química Os processos de redução química e oxidação ex situ são os mesmos que in situ, exceto que nos processos ex situ, por meio de mistura mecânica e fácil monitoramento, as reações podem ser concluídas de forma mais rápida, eficaz e controlada (ARAÚJO et al., 2009). b) Desalogenação É um tipo de técnica de remediação química na qual a remoção ou substituição das moléculas de halogênio do poluente para convertê-las em uma forma menos tóxica. Nesse processo, organoclorados, poluentes como etilenos clorados, compostos nitroaromáticos, halometanos, pentaclorofenol, pesticidas como DDT, atrazina e bifenilos policlorados, desalogenação utilizando ferro de valência zero (Fe0) ou ferro metálico ou suas nanopartículas. 5. Térmica A tecnologia de tratamento térmico é usada na destruição de produtos químicos perigosos e na remediação de solos altamente poluídos. A dessorção térmica ex situ é geralmente realizada usando duas metodologias principais: em pilha e plantas de processamento rotativas alimentadas continuamente. Na pilha, o processo de dessorção térmica envolve o tratamento do solo no sistema construtivo fechado, em que a pilha é vedada com uma rede de aquecimento e extração para extração, degradação 159 ou recuperação de contaminantes do solo. Nesse processo, o solo contaminado é remediado por um poluente por produtos químicos, como PAHs, PCBs e dioxinas ou furanos em solo contaminado. a) Incineração Uso de alta temperatura para combustão completa e destruição de poluentes. Essa tecnologia é amplamente utilizada para remediação de uma série de poluentes, agricultura e resíduos perigosos urbanos. b) Fornos de cimento As altas temperaturas e o tempo de residência dos modernos fornos de cimento pré-calcinagem potencialmente utilizam a remediação de contaminantes orgânicos, elementos não voláteis e minerais do solo por oxidação, e são incorporados ao cimento. 160 RESUMO DO TÓPICO 1 Neste tópico, você aprendeu que: • O Projeto de Recuperação de Áreas Degradadas (PRAD) é um documento que descreve em detalhes todas as atividades de reabilitação de uma determinada área, contemplando as etapas de planejamento, execução e monitoramento. • As técnicas que envolvem a recuperação de solos contaminados contemplam medidas e métodos de remediação do solo nos locais onde houve a contaminação ou fora desses locais, podendo ser aplicados processos físicos, químicos e biológicos. • Os processos denominados como técnicas in situ consistem em mecanismos cuja remediação do solo é realizada no próprio local onde foi anteriormente foi diagnosticada a contaminação do solo. • Os processos denominados como técnicas ex situ são aqueles cuja metodologia de remediação envolve o transporte e o deslocamento do solo para outro local para sua remediação. Posterior a essa etapa, o solo remediado é devolvido ao seu local original. 161 AUTOATIVIDADE 1. As atividades antrópicas apresentam um elevado potencial de gerar impactos significativos na biodiversidade. Diante desse cenário, torna-se cada vez mais necessário se estabelecer ações e mecanismos para mitigar esse problema. Sobre esse processo de urbanização e o aumento da população, assinale a alternativa CORRETA que apresenta de que forma essas duas variáveis degradam a biodiversidade. a. ( ) Redução de quantidade e variedade de espécies de fauna. b. ( ) Potencializam a produtividade agrícola. c. ( ) Redução das emissões de gases de efeito estufa. d. ( ) Aumento da rotatividade de plantio. 2. Até o momento, uma variedade de métodos para a remediação de sólidos e líquidos como água, águas subterrâneas, águas residuais industriais, solos, sedimentos e lamas é conhecida. Para compreendê-los e poder diferenciá-los, é conveniente agrupá-los em técnicas in situ e ex situ. Com base nas técnicas de remediação, analise as sentenças a seguir. I- A proteção in situ ou a proteção e a conservação de espécies (recursos genéticos) em seu habitat natural (populações de espécies vegetais ou animais) é chamada de conservação ex situ. II- Áreas como reservas da biosfera, parques nacionais e santuários de vida selvagem são os locais onde a conservação in situ é feita. III- O off-site ou a proteção e conservação de espécies (recursos genéticos) fora de seu habitat natural (populações de espécies vegetais ou animais) é conhecido como conservação in situ Assinale a alternativa CORRETA. a. ( ) As sentenças I e II estão corretas. b. ( ) Somente a sentença II está correta. c. ( ) Assentenças I e III estão corretas. d. ( ) Somente a sentença III está correta. 162 3. Usando técnicas de remediação in situ, os contaminantes são gerenciados no local, sob o solo, sem a necessidade de mover fisicamente o material contaminado. Normalmente, vários reagentes são injetados diretamente no subsolo para reagir com os contaminantes, neutralizando-os e deixando os resíduos inofensivos. De acordo com as técnicas de remediação in situ, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas. a. ( ) A biorremediação in situ envolve certas técnicas com fitorremediação, bioventilação e recuperação por injeção. b. ( ) Problemas de alta intrusão, alto risco de contaminação e alto custo estão associados à biorremediação in situ. c. ( ) A biosparging é a técnica que envolve a superaeração das águas subterrâneas. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA. d. ( ) V – F – F. e. ( ) V – F – V. f. ( ) F – V – F. g. ( ) F – F – V. 4. Devido ao grande número de áreas poluídas que exigem processos de recuperação, ao alto custo de limpeza e aos próprios procedimentos de remediação poderem ser prejudiciais ao meio ambiente, escolher a tecnologia e o método de limpeza mais eficazes, ecológicos e econômicos faz uma grande diferença em um mundo global. Dentro desse contexto, disserte sobre a diferença entre as técnicas de biorremediação in situ e ex situ. 5. A contaminação de solos com materiais tóxicos e/ou perigosos pode ser atribuída a atividades industriais, militares, municipais e agrícolas. Se o risco de danos à saúde humana ou ecológica for considerado alto o suficiente, a remediação é necessária. Ainda, a remediação pode ser feita por meios físicos, químicos, térmicos ou biológicos. As técnicas de remediação biológica incluem compostagem, fitorremediação e agricultura, além de métodos menos conhecidos, como bioaumentação. Nesse contexto, disserte o processo de remediação do solo por meio do método de compostagem. 163 1 INTRODUÇÃO Com seus vastos recursos naturais ricos em biodiversidade, água doce e estoque de carbono, e seu crescente setor agrícola, o Brasil tem tomado decisões importantes sobre o uso da terra no mundo ao longo dos últimos anos. Para equilibrar a produtividade agrícola com a proteção ambiental com sucesso, o Brasil deve usar suas terras disponíveis de forma eficiente. O Código Florestal Brasileiro representa um dos principais instrumentos para atingir esse objetivo. Ele impõe requisitos para o uso da terra na propriedade a fim de preservar a vegetação nativa em terras privadas. Em 1934, o Brasil aprovou seu primeiro Código Florestal, motivado mais pela exigência de regular as atividades madeireiras do que por proteger os benefícios ambientais das florestas. A versão mais moderna do Código foi promulgada em 1965, o que aumentou a proteção florestal substancialmente. No entanto, a aplicação dessas regras mais duras definhou. Somente na década de 1990, os Poderes Executivo e Judiciário do Brasil começaram a aplicar a Código Florestal. A fiscalização mais rígida frustrou muitos dos produtores rurais que queriam desmatar e administrar suas terras sem interferência do governo. Isso estimulou um debate nacional sobre a revisão do Código Florestal novamente. Após mais de uma década de intensa disputa e concessões de ambientalistas e produtores rurais, o novo Código Florestal foi promulgado em 2012 trazendo a estrutura e conceitos básicos do código antigo, mas oferecendo maior clemência para áreas desmatadas antes de julho de 2008. Somado a isso, também trouxe luz a dois importantes conceitos aplicados à área ambiental: Área de Preservação Permanente (APP) e Reserva Legal (RL). Dentro desse contexto, acadêmico, no subtópico 1, abordaremos as principais técnicas de recuperação de áreas que envolvem nascentes. Já no subtópico 2, serão discutidas as principais técnicas de recuperação de áreas que envolvem mata ciliar. RECUPERAÇÃO COM AÇÕES EM ÁREAS DE PRESERVAÇÃO PERMANENTE E RESERVA LEGAL UNIDADE 3 TÓPICO 2 - 164 2 RECUPERAÇÃO COM AÇÕES EM ÁREAS DE PRESERVAÇÃO PERMANENTE E RESERVA LEGAL O Brasil tem buscado implementar mudanças na gestão de recursos naturais por meio do Novo Código Florestal (BRASIL, 2012). Porém, deve-se admitir que não é uma tarefa fácil. O desenho do novo Código Florestal reflete as disputas políticas que cercaram a lei processo de revisão. A fim de obter apoio político e aprovação do Novo Código Florestal, os proponentes fizeram compromissos que criaram complexidades na forma como a lei é aplicada. Este tópico visa fornecer uma visão geral do Código e seus instrumentos e ajudar a navegar em sua complexidade. A capacidade do Brasil de enfrentar as mudanças ambientais e climáticas depende muito de produtores e agricultores individuais entenderem o código, atendendo às suas exigências e equilibrando a necessidade de produção agrícola com a proteção ambiental. 2.1 RECUPERAÇÃO DE NASCENTES O papel da água na segurança alimentar, nutrição e bem-estar geral tem sido subestimado na literatura que aborda a saúde social. Tradicionalmente, o campo tem estado atento ao papel da água no saneamento e higiene no contexto das doenças de veiculação hídrica e na ausência de recursos para abastecimento urbano. Fato é que a segurança hídrica não se limita somente a esses problemas. O acesso e o uso desse nutriente essencial afetam muitos outros fenômenos relacionados à nutrição, como produtividade agrícola, práticas de preparação de alimentos, comportamentos alimentares, diversidade alimentar, práticas de alimentação de bebês e crianças pequenas e gasto de energia. A segurança hídrica, um termo amplo que é comumente utilizado para descrever inúmeros desafios hídricos, deve ser de interesse para a comunidade global de nutrição devido à prevalência e gravidade dos problemas hídricos em todo o mundo e às muitas interconexões entre água e nutrição. Uma crise hídrica global se desenvolveu e está piorando, com um número crescente de seres humanos enfrentando problemas com água insuficiente, excessiva e/ou poluída (CALIJURI; CUNHA, 2019). 165 Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/plastic-pollution-ocean-556842991. Acesso em: 24 ago. 2022 Essa crise está ocorrendo em países de alta renda e países de baixa e média renda, e o reconhecimento de sua globalidade levou à fundação tanto da Global Water Partnership quanto do World Water Council em 1996 (CALIJURI; CUNHA, 2019). Atualmente, pelo menos 4 bilhões de pessoas – mais da metade da população global – experimentam grave escassez de água doce pelo menos um mês por ano (CALIJURI; CUNHA, 2019). Ao mesmo tempo, várias centenas de milhões de pessoas experimentam excessos de água deletérios, tanto em áreas ribeirinhas quanto costeiras, pelo aumento de corpos d’água e excesso de chuvas, e a frequência desses episódios também está aumentando. Além disso, contaminantes químicos (por exemplo, metais pesados, produtos farmacêuticos e resíduos plásticos) e contaminantes biológicos (por exemplo, parasitas, bactérias e vírus) são encontrados na água em todo o mundo. Essa crise hídrica é impulsionada pelo rápido crescimento populacional, além de crescimento econômico e urbanização que, por sua vez, aumentam as demandas de água doméstica e de irrigação. O aquecimento global e as mudanças nos padrões de precipitação, bem como o envelhecimento da infraestrutura e o subinvestimento em operações e manutenção no setor de água, inclusive em esgoto, exacerbam ainda mais esses desafios (CALIJURI; CUNHA, 2019). Figura 8 - Poluição da água 166 Os brasileiros vivem em um país rico em água. Por abrigar a Amazônia, entre outros sistemas subterrâneos, a região é uma superpotência hídrica. Mas essa riqueza em fontes de água é distribuída de forma desigual e altamente ameaçada. Com algumas exceções, há um gradiente de relativamente mais para menos água de Norte a Sul do Brasil. Aágua nem sempre está disponível durante todo o ano, e algumas áreas enfrentam períodos secos marcados de escassez sazonal. As populações humanas nem sempre se estabelecem onde há água disponível, por exemplo, a maioria dos brasileiros vive nas Regiões Sudeste e Sul, onde a água é escassa. Figura 9 – Disponibilidade de água superficial no brasil A mudança climática está interrompendo os padrões climáticos, levando a eventos climáticos extremos, disponibilidade imprevisível de água, exacerbando a escassez de água e contaminando o abastecimento de água. Tais impactos podem afetar drasticamente a quantidade e a qualidade da água que as sociedades precisam para sobreviver. IMPORTANTE Fonte: Santos et al. (2020, p. 170). 167 As paisagens icônicas da região de florestas tropicais, florestas de nuvens montanhosas, pastagens de alta altitude e pântanos não perturbados desempenham um papel crucial na prestação de serviços hidrológicos que sustentam a segurança hídrica, mas também contribuem para a variação espacial no abastecimento e qualidade da água. As florestas da região ajudam a manter a qualidade da água estabilizando os solos, reduzindo a erosão e filtrando poluentes. As florestas também influenciam a quantidade de água local e regional. Localmente, as florestas podem afetar a infiltração, as taxas de escoamento, as vazões de pico e as vazões da estação seca (ARAÚJO et al., 2009). Embora os efeitos da cobertura florestal na produção de água sejam complexos, as florestas nubladas desempenham um papel único ao coletar a umidade das nuvens e neblina, e têm um efeito positivo no aumento do suprimento de água, pois a interceptação da água nas nuvens pode representar 10% a 35% da precipitação total (CALIJURI; CUNHA, 2019). Essa riqueza em recursos hídricos está, no entanto, altamente ameaçada. Urbanização, desmatamento, expansão agrícola e poluição estão ameaçando esses ecossistemas que fornecem valiosos serviços hidrológicos. As taxas de desmatamento na maioria dos tipos de floresta na região continuam a acelerar (CALIJURI; CUNHA, 2019). O Global Wetland Outlook estima que, na América Latina, cerca de 60% das áreas úmidas históricas foram perdidas e 70% das áreas úmidas remanescentes da região estão ameaçadas (CALIJURI; CUNHA, 2019). A poluição da água em quase todos os rios da região piorou desde 1990, e níveis severos de poluição por patógenos afetam um terço dos rios da região. Neste cenário, esforços são necessários para buscar de alguma forma atenuar os problemas relacionados à quantidade e qualidade da água. Isso deve começar desde a fonte da água. A proteção e a gestão das fontes de água podem ser divididas em quatro categorias: critérios de qualidade da água, avaliação das fontes de água, medidas preventivas para lidar com fontes de contaminação e planejamento de contingência. No Brasil, há regulamentações que abrangem as quatro vertentes. Neste tópico, porém, uma ênfase maior será dada aos programas de avaliação e proteção de água de nascente. De acordo com a Resolução CONAMA n. 303/2002, entende-se por “nascente ou olho d`água: local onde aflora naturalmente, mesmo que de forma intermitente, a água subterrânea” (CONAMA, 2002). 168 Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/nascente-azul-sucuri-river-city-boni- to-1839802636. Acesso em: 26 set. 2022. Há quase duas décadas, o Brasil decidiu reformar o setor de recursos hídricos para aumentar sua eficiência, reduzindo custos e promovendo o desenvolvimento. Com forte cooperação dos profissionais de recursos hídricos, o governo brasileiro abriu a discussão sobre o que deveria ser a política hídrica do país em 1984. A grande mudança veio em 1997, com a promulgação da Lei Nacional de Gestão de Recursos Hídricos, que instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos Política e Sistema Nacional de Gestão de Recursos Hídricos (BRASIL, 1997). Tal legislação, aliada a outras legislações nacionais, reforçam a proteção da água da fonte, exigindo que cada estado desenvolva e implemente um programa de avaliação da água da fonte (BRASIL, 1997). Uma avaliação da fonte de água delineia a área de terra que mais diretamente contribui com água bruta para o abastecimento de água potável e avalia potenciais fontes de contaminação. As informações coletadas são usadas para determinar o quão suscetível a nascente é a ameaças de contaminação. Os custos de tratamento de água são reduzidos, priorizando formas de proteger e minimizar a contaminação das águas subterrâneas e superficiais. Estados e municípios são obrigados a disponibilizar ao público um resumo dos resultados da avaliação. Figura 10 – Nascente do Rio Cucuri, em Bonito – MS https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/nascente-azul-sucuri-river-city-bonito-1839802636 https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/nascente-azul-sucuri-river-city-bonito-1839802636 169 Em 2012, foi defi nido que deveria ser necessário destinar áreas para proteção para nascentes. Essas áreas foram batizadas de Áreas de Preservação Permanente (APP). De acordo com a Lei n. 12.651/2012, em seu art. 2º, item II, entende-se por APP uma “área protegida, coberta ou não por vegetação nativa, com a função ambiental de preservar os recursos hídricos, a paisagem, a estabilidade geológica e a biodiversidade, facilitar o fl uxo gênico de fauna e fl ora, proteger o solo e assegurar o bem-estar das populações humanas” (BRASIL, 2012). Dentro desse contexto, a proteção das nascentes foi contemplada no art. 3º, item IV, como sendo “as áreas no entorno das nascentes e dos olhos d’água perenes, qualquer que seja sua situação topográfi ca, no raio mínimo de 50 (cinquenta) metros” (BRASIL, 2012). Figura 11 – App em nascente O Brasil, hoje, é um interessante estudo de caso de recursos hídricos. Apesar da extensão de seu território e das diferenças regionais, o país está passando por uma grande mudança na forma como a água é gerida e percebida pelos diferentes setores da sociedade. Saiba mais pesquisando por “Gestão de recursos hídricos no Brasil”. INTERESSANTE Fonte: Vessoni (2019, p. 15). 170 Para muitas cidades, o desenvolvimento existente e a propriedade da terra impedem a reserva de grandes áreas de bacias hidrográficas de origem, de modo que são necessárias colaborações mais complexas entre usuários de água a jusante e gestores de terras a montante, como no caso pioneiro Conservador das Águas – Extrema-MG (JARDIM; BURSZTYN, 2015). Ameaças emergentes das mudanças climáticas, como a incerteza sobre o abastecimento futuro de água e o aumento da frequência e gravidade dos incêndios florestais, significam que a proteção passiva das bacias hidrográficas por si só, ainda que seja possível, não é mais suficiente. À medida que os gestores hídricos avaliam o estado da infraestrutura natural e dos serviços hidrológicos críticos, os riscos de perda dessa infraestrutura e as ações necessárias para proteger ou restaurar essa infraestrutura, isso tende a expandir o conjunto tradicional de ameaças e riscos avaliados na proteção de mananciais. Isso, por sua vez, leva em consideração como os riscos climáticos e a perda de funções do ecossistema – como o aumento dos riscos de incêndios florestais ou a perda de áreas úmidas de várzea – representam ameaças às fontes de água. Como resultado, nas últimas décadas, a proteção da água nas fontes evoluiu em novas direções, à medida que a importância para a segurança hídrica da gestão sustentável dos ecossistemas por meio da proteção das nascentes é cada vez mais reconhecida (JARDIM; BURSZTYN, 2015). Isso está começando a mudar as abordagens tradicionais – a saúde da infraestrutura natural que está fornecendo serviços hidrológicos críticos torna-se a primeira barreira não apenas para proteger a qualidade da água bruta, mas também para a segurança presente e futura de todo o sistema de água de uma concessionária ou município – de fonte para distribuição. “Soluções Baseadas na Natureza” (SBN) é um termo relativamentenovo que engloba muitas abordagens existentes e captura uma série de conceitos relacionados sob uma estrutura guarda-chuva unificadora conveniente (CALIJURI; CUNHA, 2019). As SBN para a água são inspiradas e apoiadas pela natureza e usam, ou imitam, processos naturais para contribuir para a melhoria da gestão da água. Uma SBN pode envolver a conservação ou reabilitação de ecossistemas naturais e/ou o aprimoramento ou criação de processos naturais em ecossistemas modificados ou artificiais. Eles podem ser aplicados em escalas micro (como tampões ribeirinhos) ou macro (como restauração de bacias hidrográficas) (CALIJURI; CUNHA, 2019). Embora o conceito de NBS não seja novo e esteja intimamente relacionado a conceitos como ativos naturais, adaptação baseada em ecossistemas, infraestrutura verde e infraestrutura natural, NBS tornou-se um termo útil para abranger uma ampla gama de estruturas conceituais para a prática que compartilham os elementos-chave apontados a seguir. 171 • Incluem os próprios ecossistemas (ativos naturais, recursos naturais, infraestrutura natural) e as práticas (SBN) que se baseiam ou usam recursos, processos e funções naturais para atender às necessidades humanas. • Reconhecem um contínuo de práticas e ativos com base no grau de gestão ou intervenção em processos naturais, incluindo ecossistemas naturais não ativos ou minimamente gerenciados, ativos aprimorados ou gerenciados ativamente e ativos híbridos de engenharia natural (por exemplo, infraestrutura verde urbana, como telhados). • Visam maximizar a capacidade dos ecossistemas de fornecer os serviços ecossistêmicos que ajudam a enfrentar os desafios sociais. • Embora haja uma intervenção ou gestão mínima a intensiva, as SBN se distinguem pela dependência de estruturas, processos e funções do ecossistema para fornecer resultados. Por exemplo, usar vegetação nativa e solos para aumentar a infiltração e recarga de águas subterrâneas para armazenar água para uso posterior seria considerado um SBN; ao usar um reservatório de armazenamento para armazenar água para uso posterior ou usar poços de injeção para recarregar artificialmente as águas subterrâneas não usam funções ou processos ecológicos e não seriam considerados uma SBN. • As SBN normalmente são projetadas para um benefício prioritário específico (por exemplo, melhorar a qualidade da água), mas são por natureza multifuncionais e podem abordar simultaneamente vários objetivos sociais (por exemplo, conservação da biodiversidade, mitigação do clima, segurança alimentar, saúde). • As melhores práticas emergentes exigem que o projeto e a implementação de SBN considerem o benefício-alvo, mitiguem as compensações e incorporem princípios de equidade, inclusão, sustentabilidade e resiliência. A proteção da água nas fontes para segurança e resiliência hídrica inclui uma ampla variedade de abordagens e práticas, nem todas baseadas na natureza. As SBN são mais facilmente visualizadas e discutidas com mais frequência como um conjunto de práticas ou ações de conservação, restauração, manejo ou híbrido verde-cinza. No entanto, essas práticas, quando mais eficazes, são apoiadas por um conjunto de políticas facilitadoras, estruturas institucionais, modelos de governança e financiamento e ferramentas e evidências técnicas que apoiam o escopo, planejamento, design, financiamento, implementação, manutenção e avaliação de NBS. Como sugerem as avaliações emergentes de SBN e as melhores práticas em evolução, para fornecer os resultados desejados, essas práticas de SBN mais facilmente visualizadas devem ser incorporadas a sistemas maiores de políticas e governança para sustentabilidade, equidade e resiliência (CALIJURI; CUNHA, 2019). 172 Embora existam muitas maneiras de organizar ou agrupar SBN, as soluções possíveis são diversas, e não há uma única classificação ou lista exaustiva de SBN. O Quadro 1 lista algumas das SBN mais comuns para a proteção de nascente, organizadas pelo grau de intervenção humana, seguindo Valente e Gomes (2011). Quadro 1 – Práticas comuns de sbn Fonte: Adaptado de Valente e Gomes (2011). Dado o papel central dos ativos naturais na prestação de serviços hidrológicos, os benefícios diretos para as concessionárias de água potável incluem os benefícios econômicos de custos reduzidos e/ou evitados, manutenção do acesso a suprimentos consistentes e mitigação de riscos para as concessionárias de perigos naturais ou causados pelo homem. a. Benefícios econômicos: os ativos naturais podem reduzir os custos de Operação e Manutenção (O&M) para serviços públicos e reduzir e/ou evitar custos de capital para infraestrutura cinza nova e de substituição. b. Redução de custos de operação e manutenção: embora muitos estudos mostrem que a cobertura florestal está relacionada aos custos dos tratamentos, a relação é complexa e depende de fatores como taxas de carregamento, quantidade de cobertura florestal acima das tomadas, tipo de cobertura florestal, solos e geologia subjacente e localização da cobertura florestal na região. Estudos recentes confirmam 173 que os efeitos podem ser relativamente pequenos (aumento de 1% na turbidez aumentou os custos de tratamento em 0,19%) (VALENTE; GOMES, 2011) e dependem da variável selecionada (turbidez, carbono orgânico total, nitrogênio, fósforo ou carga de sedimentos). Avaliar a economia de custos ou a relação custo-benefício do SBN pode ser um desafio; é importante ter uma visão abrangente dos custos e benefícios, por exemplo, avaliando os valores de mercado e não mercado dos benefícios do SBN e os custos do ciclo de vida completo do SBN e das alternativas de infraestrutura cinza (VALENTE; GOMES, 2011). Além disso, atributos difíceis de quantificar de SBN, como flexibilidade e resiliência, não são facilmente incorporados em análises de custo- benefício ou custo-efetividade, mas são alguns dos argumentos mais importantes para a implementação de SBN. c. Mitigação de impactos na qualidade da água: florestas saudáveis, juntamente com pântanos e pastagens, também podem ajudar a fornecer resiliência a vários perigos naturais ou causados pelo homem, que podem representar riscos materiais para os serviços de abastecimento de água. Esses riscos são evidentes quando os ativos naturais são perdidos, como no caso de incêndios florestais que destroem florestas e eliminam os serviços hidrológicos que regulam o abastecimento e mantêm a alta qualidade da água das fontes. No Brasil, os principais riscos para os serviços públicos incluem incêndios florestais (com impactos na qualidade da água, abastecimento e danos à infraestrutura resultantes de inundações e deslizamentos de terra), seca, pragas/doenças que afetam florestas, escoamento agrícola e urbanização/mudança no uso da terra. Todos esses riscos são exacerbados pelos impactos das mudanças climáticas. Os efeitos dos incêndios florestais em bacias hidrográficas podem incluir aumento do escoamento e fluxos de pico mais altos nos riachos, derretimento mais rápido da neve na primavera (devido à redução do sombreamento das árvores) com enchimento mais rápido dos reservatórios, aumento da erosão e sedimentação em riachos e reservatórios, fluxos de detritos perigosos e qualidade da água prejudicada. d. Alterações climáticas: espera-se que as mudanças climáticas amplifiquem os riscos e impactos dos incêndios florestais (CALIJURI; CUNHA, 2019). Temperaturas mais quentes e acúmulo de sedimentos levam a condições mais secas que, por sua vez, favorecem o início e a propagação do fogo, criam condições mais favoráveis para pragas como o besouro da casca do pinheiro e tornam as florestas mais suscetíveis a grandes incêndios destrutivos (CALIJURI; CUNHA, 2019). As mudanças climáticas também devem impactar significativamente o abastecimento de água por meio de mudanças nos padrões de precipitação e aumento da frequência e intensidade de secas e inundações, criando riscos e incertezas para os serviços públicos.Ativos naturais e SBN estão cada vez mais incorporados como elementos centrais na proteção de fontes de água. Novas parcerias multissetoriais e multissetoriais estão colocando a SBN no centro das estratégias para melhorar a saúde das bacias hidrográficas, apoiar as comunidades rurais e urbanas e melhorar a flexibilidade e a resiliência dos sistemas hídricos em toda a América do Norte. Novas abordagens estão possibilitando que o SBN seja considerado dentro dos mesmos processos de 174 planejamento e desenvolvimento de projetos que a infraestrutura cinza, permitindo que as opções baseadas na natureza sejam totalmente consideradas desde as etapas iniciais de tomada de decisão. No entanto, sustentar essas iniciativas e replicá-las em mais comunidades ainda enfrenta uma série de desafios. 2.2 RECUPERAÇÃO EM ÁREAS DE MATA CILIAR O uso da terra está diretamente relacionado à disponibilidade de água. Assim, é de extrema importância considerar as diferentes formas de uso do solo na gestão das bacias hidrográficas, uma vez que afetam de forma favorável ou desfavorável a qualidade e a disponibilidade da água (CALIJURI; CUNHA, 2019). A mata ciliar é uma parte do ecossistema florestal adjacente a rios ou córregos, que influencia diretamente o sistema aquático e a fauna. O termo “ribeirinho” foi originado do termo “Ripa”, que se refere às margens de rios, lagoa ou lago da paisagem circundante (CALIJURI; CUNHA, 2019). A área ribeirinha é encontrada entre o ecossistema fluvial e terrestre. Também é conhecida como mata de galeria e mata ciliar que desempenha várias funções, como sombreamento para reduzir a produtividade primária, ciclagem de Carbono (C), produção de biomassa, fornece habitat para animais e estabiliza a área da margem do rio (CALIJURI; CUNHA, 2019). A mata ciliar fornece diversos recursos ao organismo vivo, como disponibilidade de água, nutrientes e minerais. A distribuição das espécies é influenciada pela disponibilidade de água, bem como pela interação das espécies em vários níveis tróficos sob as teias alimentares terrestres. No Brasil, a Lei nº 12.651/2012 define mata ciliar (expresso na lei na forma de APP) como sendo: I - as faixas marginais de qualquer curso d’água natural perene e intermitente, excluídos os efêmeros, desde a borda da calha do leito regular, em largura mínima de: a) 30 (trinta) metros, para os cursos d’água de menos de 10 (dez) metros de largura; b) 50 (cinquenta) metros, para os cursos d’água que tenham de 10 (dez) a 50 (cinquenta) metros de largura; c) 100 (cem) metros, para os cursos d’água que tenham de 50 (cinquenta) a 200 (duzentos) metros de largura; d) 200 (duzentos) metros, para os cursos d’água que tenham de 200 (duzentos) a 600 (seiscentos) metros de largura; e) 500 (quinhentos) metros, para os cursos d’água que tenham largura superior a 600 (seiscentos) metros; II - as áreas no entorno dos lagos e lagoas naturais, em faixa com largura mínima de: a) 100 (cem) metros, em zonas rurais, exceto para o corpo d’água com até 20 (vinte) hectares de superfície, cuja faixa marginal será de 50 (cinquenta) metros; b) 30 (trinta) metros, em zonas urbanas (BRASIL, 2012). A vegetação ciliar protege os cursos d’água e a fauna associada e mantém a pureza dos ecossistemas regionais (CALIJURI; CUNHA, 2019). Apesar de ter grande importância, às atividades antrópicas resultam na fragmentação da floresta e isolamento dos corredores em pequenas manchas, resultando na perturbação dos serviços ecossistêmicos prestados 175 pelo tampão ciliar e leva à destruição de habitats e perda de biodiversidade. O declínio dos serviços ecossistêmicos por atividades antrópicas criou o ecossistema mais danificado e degradado do mundo (CALIJURI; CUNHA, 2019). O teor de Matéria Orgânica (MO) no solo, o transporte do solo, o manejo de nutrientes etc. que gerenciam a qualidade da água são afetados por corredores ciliares. A integridade dos corredores ribeirinhos é muito importante para fornecer diferentes serviços ecossistêmicos, como qualidade da água e habitat para a vida selvagem (CALIJURI; CUNHA, 2019). Figura 12 – Mata ciliar Fonte: https://www.dreamstime.com/beautiful-estuary-kenyir-lake-malaysia-image203790423. Acesso em: 26 set. 2022. A remoção da vegetação ciliar para práticas de uso da terra leva à degradação do ecossistema ciliar. A limpeza da terra para cultivo torna a área ribeirinha estreita, deixando apenas um tampão ribeirinho remanescente. O uso excessivo de fertilizantes na terra entra no córrego pelo escoamento, afetando o ecossistema da água do vapor e danificando a flora e a fauna presentes na área do córrego ribeirinho. Remoção de vegetação, canalização de riachos e muitas outras atividades antrópicas perturbaram muito a mata ciliar e seu ecossistema. Além disso, as zonas ribeirinhas encontradas próximas à área urbana são altamente afetadas pelas atividades humanas. Sob o atual cenário de esgotamento do ecossistema ribeirinho em todo o mundo, estratégias de manejo adequadas precisam ser adotadas para conter o problema, bem como salvar a humanidade de ser desprovida de vários serviços ecossistêmicos do ecossistema ribeirinho (CALIJURI; CUNHA, 2019). O principal fator de invasão antropogênica que está causando graves destruições do ecossistema ribeirinho precisa ser regulamentado ou eliminado para a melhoria do meio ambiente e desenvolvimento sustentável. https://www.dreamstime.com/beautiful-estuary-kenyir-lake-malaysia-image203790423 176 A restauração da mata ciliar é muito importante para a restauração ecológica de zonas ribeirinhas, habitats de córregos, áreas de várzeas e outros sistemas hidrológicos. Os corredores ripários afetam o conteúdo de MO, a ciclagem de nutrientes e o transporte de sedimentos que moldam a qualidade do córrego. A vegetação ribeirinha fornece serviços ecossistêmicos altamente valorizados e corredores para o movimento da vida selvagem (CALIJURI; CUNHA, 2019). A RF desempenha um papel importante no gerenciamento da poluição por nutrientes e na regulação de sedimentos em riachos maiores. Diversas pesquisas mostram o papel fundamental desempenhado pelas matas ciliares e de galeria que servem como filtros e sumidouros de nutrientes e reduzem o carbono atmosférico por sequestro e, assim, auxiliam na mitigação das mudanças climáticas (CALIJURI; CUNHA, 2019). A estrutura e a densidade da mata ciliar são características muito importantes e impactam o nível de sua funcionalidade. A RF armazena, captura e filtra o poluente do lado terrestre, poluentes das estradas e uso excessivo de fertilizantes químicos do campo agrícola. Globalmente, as matas ciliares são conhecidas por sua diversidade, potencial de restauração, bem como função biológica. As matas ciliares estão sob pressão devido à alta interferência antrópica e à mudança do cenário climático. A degradação desses ecossistemas leva a vários problemas, como declínio na qualidade da água, aumento da erosão das margens dos rios e perdas de biodiversidade. A rápida urbanização é uma das ameaças à degradação da mata ciliar e ao declínio de seus serviços. Essas áreas são suscetíveis a modificações de desenvolvimento que afetam fortemente os serviços ecossistêmicos. A restauração e a gestão de mata ciliar são questões muito importantes na atualidade. Afinal, as matas ciliares são de grande importância devido ao seu papel produtivo e protetor ao meio ambiente. Assim, a proteção e a restauração são as duas abordagens vistas como serviços complementares para fornecer uma gestão e proteção adequadas à zona ribeirinha em bom funcionamento, seguidas por locais de baixo desempenho do ponto de vista da restauração. Sob as mudanças climáticas, a restauração da RF é amplamente reconhecida em virtude da crescente importância da flexibilidade, bem como da atitude adaptativa dos ecossistemas e dos seres humanos (CALIJURI; CUNHA, 2019). A sua restauração centra-se na gestão da pressão antrópica por revegetação. Em áreas áridase dominadas pelo homem, a mata ciliar desempenha um papel significativo na manutenção da biodiversidade terrestre. A abordagem científica adequada precisa ser projetada para a restauração e a conservação do sistema ribeirinho e inclui planejamento adequado e formulação de estratégias envolvendo atividades de restauração em seus locais específicos. Além disso, eles são seguidos de monitoramento regular para avaliar os prós e contras do 177 Fonte: O autor (2022). A restauração e o manejo dessa área tornaram-se de intenso interesse científico para a proteção do ecossistema ribeirinho da destruição. Para a geração futura, é necessário proteger o ecossistema ribeirinho usando seus recursos de forma sustentável. Reparar e restabelecer os recursos ribeirinhos e os aspectos físicos, químicos e biológicos relacionados significam a reabilitação e a restauração do ecossistema ribeirinho. A restauração inclui a diminuição do número da população de nitrificadores. Além disso, reduzir a nitrificação também reduz a emissão de óxido nitroso na atmosfera. A área ribeirinha é muito importante do ponto de vista ambiental, bem como para a conservação do habitat da vida selvagem. É muito importante reabilitar e recuperar a zona ribeirinha e manter a utilização dos recursos disponibilizados pela mata ciliar para a sua gestão sustentável. O principal objetivo por trás da restauração é recuperar o funcionamento natural e o processo do ecossistema de forma sustentável. esquema específico de restauração. O principal aspecto importante inclui a identificação de entraves e problemas para dar melhores resultados ao ecossistema. A parte principal da abordagem de ecorrestauração deve visar à conservação do sistema ribeirinho na era da mudança climática. Figura 13 – Passos e princípios da restauração da mata ciliar 178 A abordagem científica na restauração e gestão do sistema ribeirinho inclui etapas sequenciais, como o planejamento adequado sobre os esquemas a serem implementados para ecorrestauração do sistema ribeirinho. Esse processo pode ser suportado por dados secundários, bem como pela adoção de diversas metodologias. Inclui tecnologias como práticas de silvicultura, bioengenharia por meio de micróbios e estabelecimento de tampão ciliar que atua no campo da ecorrecuperação do sistema ciliar. Após a implementação bem-sucedida dos esquemas, deve-se enfatizar as práticas de conservação e a implementação legal de leis e políticas com conscientização pública. Do ponto de vista da gestão, o estudo detalhado e a exploração da ecologia habitat do ecossistema ribeirinho são os passos mais importantes. Em segundo lugar, uma interação entre o sistema ribeirinho e os regimes hidrológicos precisa ser explorada. Na terceira fase, o manejo do sistema ciliar é mediado pelo manejo da paisagem e inclui solo, manejo da água, redução do pastejo, fogo e manutenção do gerenciamento ciliar. Acima de tudo, um sistema executado para identificar e identificar restrições é uma ferramenta bem-sucedida. Figura 14 – Gestão de ecossistemas de matas ciliares As emissões de óxido nitroso ocorrem naturalmente por meio de muitas fontes associadas ao ciclo do nitrogênio, que é a circulação natural do nitrogênio entre a atmosfera, plantas, animais e microrganismos que vivem no solo e na água. O nitrogênio assume uma variedade de formas químicas ao longo do ciclo do nitrogênio, incluindo o N2O. IMPORTANTE Fonte: O autor (2022). 179 A mata ciliar oferece uma variedade de serviços e benefícios tanto para o ser humano quanto para a natureza. Essas áreas são de grande diversidade e possuem muitas espécies valiosas de flora e fauna. A RF protege a vida selvagem e ajuda a conservar a biodiversidade, oferecendo inúmeros benefícios ao ecossistema aquático e terrestre. Para conservar a mata ciliar da degradação, o desenvolvimento sustentável é muito importante e uma preocupação primordial. Como a mudança climática é o maior problema enfrentado pelo mundo e devido ao declínio de recursos da mudança climática, a escassez de muitos recursos naturais está ocorrendo. Para mitigar o efeito das mudanças climáticas por meio da mata ciliar, pesquisas e desenvolvimento nessa área são necessários para reduzir a pressão antrópica sobre esse ecossistema ribeirinho e conscientizar as pessoas sobre o uso do recurso ribeirinho de maneira sustentável. É um fato bem conhecido que o ecossistema ribeirinho tem um papel multidimensional. No entanto, seu papel multidimensional ainda não foi explorado adequadamente pela comunidade científica do mundo devido à falta de banco de dados adequado, bem como menor exploração. Ao considerar a questão das mudanças climáticas, ciclagem de nutrientes, regimes hidrológicos, mitigação de C, potencial de sequestro de C e cenário de vida selvagem precisam ser explorados adequadamente para reconhecer a contribuição potencial dos locais ribeirinhos como um ecossistema. O potencial do sistema ribeirinho para combater desastres naturais precisa ser explorado para a restauração e a gestão adequada do sistema ribeirinho. Além disso, deve haver atividades de pesquisa e desenvolvimento para serviços ecossistêmicos, como controle de enchentes e habitat para a biodiversidade. O sistema ribeirinho é de imenso valor para manter a integridade ecológica entre o sistema aquático e terrestre. Realiza diversos serviços ecológicos na forma de controle da erosão e melhoria da produtividade e abriga um rico patrimônio de biodiversidade. Além disso, eles também melhoram a qualidade da água. Em nações em desenvolvimento como a Índia, desempenha um papel significativo para a elevação socioeconômica da população local, fornecendo recursos adequados. Também serve como habitat para várias biotas. Portanto, práticas de conservação baseadas na comunidade podem ser utilizadas para a conservação efetiva desses habitats ameaçados. Como consequência, tal reserva pode ser efetivamente conservada com foco na melhoria de suas condições ecológicas. 180 Neste tópico, você aprendeu que: • Os ecossistemas globais, em suas mais diversas localidades, estão sobre grandes ameaças em todo o planeta, devido às intensas atividades antrópicas que provocam degradação do meio ambiente. • Determinados ecossistemas são muito singulares na natureza e muito frágeis. Essa característica os torna mais sensíveis à degradação ambiental, elevando o potencial impacto dos agentes poluentes. • Devido às inerentes consequências dos impactos provocados pelas atividades antrópicas sobre o meio ambiente, há necessidade de se buscar meios de proteção e regeneração de nascentes e da mata ciliar. • Meios de proteção, conservação e recuperação de nascentes e mata ciliar envolvem estratégias e implementação de políticas adequadas em relação à conscientização, uso sustentável, bem como proteção contra invasão antrópica que precisa ser feita com efeito imediato. RESUMO DO TÓPICO 2 181 1. A conversão de habitats naturais em paisagens antropogênicas para atender à crescente demanda humana por recursos é um dos principais fatores por trás da degradação da qualidade da água. Sobre essas grandes áreas do conhecimento de proteção de recursos hídricos, assinale a alternativa CORRETA. a. ( ) Os parâmetros de qualidade da água têm respostas iguais à composição da paisagem. b. ( ) A agricultura e as áreas urbanas são responsáveis pela preservação da qualidade da água. c. ( ) A cobertura florestal é a cobertura do solo mais importante associada à boa qualidade da água. d. ( ) Os estudos de qualidade da água precisam adotar uma abordagem única de escala. 2. O Código Florestal Brasileiro, promulgado em 2012 por meio da Lei n. 12.651, estabeleceu novas metas, objetivos e diretrizes de proteção de recursos florestais. A referida lei trouxe dentro de seu escopo o conceito de Área de Preservação Permanente (APPs), estabelecendo suas diferentes formas de aplicação. Com base nas definições de APPs estabelecidasno Código Florestal de 2012, analise as sentenças a seguir. I- As APPs são áreas que devem ser criadas com o objetivo fundamental pautado em sua preservação, cujas intervenções devem ser observadas e autorizadas por órgão ambiental competente. II- Áreas consideradas nascentes, popularmente chamadas de olho d’água, devem ser preservadas por um raio de 50 m. III- As áreas que margeiam rios, denominadas de mata ciliar, também são consideradas APPs. Via de regra, todos os rios devem preservar uma faixa de 50 m em suas margens, independentemente da largura que possuírem. Assinale a alternativa CORRETA: a. ( ) As sentenças I e II estão corretas. b. ( ) Somente a sentença II está correta. c. ( ) As sentenças I e III estão corretas. d. ( ) Somente a sentença III está correta. AUTOATIVIDADE 182 3. Os ecossistemas de matas ciliares estão dentre os ecossistemas terrestres mais diversos de todos os continentes da Terra. O cenário geológico e ecorregional, a forma e a distribuição do suprimento de água e sedimento, a conectividade e o reservatório regional de espécies que governam a forma física, o fluxo sazonal e interanual e o regime sedimentar, juntos, definem as possibilidades e as restrições da biota ribeirinha. De acordo com as características de regiões das matas ciliares, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas. ( ) A ciência de proteção, conservação e restauração da mata ciliar avançou nas últimas décadas e inclui proteções legais para rios, restauração de regimes e funções ecológicas. ( ) Ameaças ao funcionamento de rios e áreas ribeirinhas e à vida selvagem que eles sustentam estão se aumentando à medida que as mudanças climáticas estão sendo mitigadas. ( ) Os complexos microhabitats que se formam ao longo dos cursos d’água resultam em uma diversidade de tipos de vegetação ao longo da mata ciliar. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a. ( ) V – F – F. b. ( ) V – F – V. c. ( ) F – V – F. d. ( ) F – F – V. 4. O reconhecimento dos efeitos negativos generalizados que o desenvolvimento humano teve sobre os ecossistemas ribeirinhos em todo o mundo ao longo dos últimos séculos e as ameaças contínuas a eles levaram à criação de políticas e legislação para proteger os rios remanescentes de fluxo livre e ecossistemas de mata ciliar em funcionamento e para melhor gerir e restaurar rios e seus ecossistemas ribeirinhos em países desenvolvidos e em desenvolvimento. Disserte sobre essa área de conhecimento, elencando as principais políticas públicas brasileiras que versam sobre o tema. 5. A recuperação de áreas de matas ciliares envolve planejamento adequado para que as estratégias a serem escolhidas sejam assertivas diante do cenário existente. Nesse contexto, disserte sobre as diferentes ações que podem envolvem a recuperação de matas ciliares, levando em conta as escalas de aplicação. 183 1 INTRODUÇÃO Com a inclusão de elementos de reforço (na forma de fibras naturais ou sintéticas, tiras metálicas, pregos e ancoragens de solo e microestacas) na massa do solo, suas diversas propriedades de engenharia são aprimoradas. O princípio básico por trás da melhoria do solo usando geossintéticos é que os elementos de reforço absorvem as cargas de tração ou tensão de cisalhamento dentro da estrutura e, assim, evitam sua falha por cisalhamento ou deformação excessiva. A melhora nas propriedades de engenharia ocorre devido ao atrito desenvolvido na interface solo-reforço e à resistência passiva que ocorre por meio do desenvolvimento de tensões do tipo mancal nas superfícies transversais de reforço em uma direção normal ao movimento relativo do reforço do solo. A contribuição do elemento de reforço para a melhoria do solo dependerá da rugosidade da superfície (fricção da pele); estresse efetivo normal; dimensões de abertura da grade; espessura dos membros transversais; características de alongamento do reforço; e o nível de interação solo-reforço com base nas características do solo, incluindo morfologia do grão, distribuição do tamanho do grão, densidade, teor de água, coesão e rigidez. O conceito de pregagem do solo na forma de barras, tubos ou hastes metálicas envolve a colocação de elementos de reforço in situ a distâncias adequadas para aumentar a resistência ao cisalhamento do solo e conter seus deslocamentos durante e após a escavação. Este tópico fornece uma visão geral da construção de terraplenagem, em que materiais de reforço (predominantemente geossintéticos) são usados para fornecer resistência e capacidade adicionais para preenchimento projetado, estabilidade para aterros sobre solo macio, estabilidade para taludes íngremes e para resistência à erosão e outras deteriorações. Esse tipo de reforço do solo se tornou muito popular e continuou a crescer em uso para uma ampla variedade de aplicações. RECUPERAÇÃO DE ÁREAS COM MOVIMENTAÇÃO DE RELEVO UNIDADE 3 TÓPICO 3 - 184 Dentro desse contexto, acadêmico, no subtópico 1, abordaremos as principais técnicas de recuperação de taludes e voçorocas. Já no subtópico 2, serão discutidas as principais técnicas de recuperação em áreas de mineração (áreas sob mineração e lagoas de rejeitos) 2 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS COM MOVIMENTAÇÃO DE RELEVO Por muitos anos, as estruturas de contenção eram tipicamente feitas de concreto armado e projetadas como paredes de gravidade ou em balanço, que são rígidas e não podem acomodar deformações significativas. Paredes de terra estabilizadas com inclusões geossintéticas fornecem uma alternativa econômica e tecnicamente sólida. Os taludes de solo reforçado oferecem uma solução para inúmeros problemas de estabilidade de talude que historicamente causaram enormes perdas e/ou “correções” e/ou reprojetos caros. Outros tipos de reforço do solo incluem o uso de inclusões estruturais colocadas in situ e mecanismos de confinamento do solo. Essas outras metodologias são descritas no subtópico 1. Já no subtópico 2, aplicações em áreas de mineração serão devidamente exploradas. 2.1 RECUPERAÇÃO DE TALUDES VOÇOROCAS Nos tempos antigos, o reforço do solo consistia em misturar palha com lama, reforçar com juncos tecidos e usar galhos e outros materiais vegetais para melhorar a resistência e a capacidade de suportar cargas maiores. O reforço moderno do solo usa materiais mais fortes e duráveis, mas emprega muitos dos mesmos mecanismos fundamentais que forneceram resistência nessas primeiras aplicações. As primeiras versões do reforço de solo “moderno” foram desenvolvidas no início da década de 1960 com o Reinforced Earth, patenteado de Henri Vidal para a construção de muros de contenção autoportantes. Essas paredes foram construídas com tiras de aço galvanizado com “nervuras” para proporcionar resistência lateral às pressões de terra (CAPUTO, 2015). Esses tipos de estruturas de parede (e de forma semelhante em declive) são genericamente referidos como terra estabilizada mecanicamente. A construção de paredes de terra com materiais de reforço geossintéticos foi introduzida na década de 1980 (DIAS, 2011). Desde então, houve uma explosão do uso de reforço geossintético para estruturas de solo, bem como para muitas outras aplicações geotécnicas. 185 Fonte: Musse et al. (2020, p. 471). Vários materiais geossintéticos diferentes têm e continuam a ser usados para o reforço do solo. Conforme descrito na seção anterior, as primeiras versões da parede MSE usavam tiras de aço como reforço. Muitas paredes foram construídas dessa maneira e ainda hoje estão em serviço com um histórico geralmente bom. Alguns problemas e preocupações com o uso de reforços metálicos surgiram devido à corrosão desses elementos (DAS, 2011). Como resultado, o uso de elementos metálicos de reforço foi substituído por materiais poliméricos e geossintéticos para algumas aplicações. A corrosão de inclusões metálicas depende de vários fatores, incluindo teor de sal e oxigênio nosolo, grau de saturação, acidez e teor de sulfato, dentre outros. As taxas de corrosão podem ser previstas com alguma precisão, e alguma tolerância à corrosão geralmente faz parte do projeto. Além disso, técnicas modernas de medição permitem o teste in situ da “condição” do reforço metálico, permitindo o monitoramento da “saúde” das estruturas construídas com esses tipos de inclusões. O uso de reforço de aço ainda é amplamente praticado devido à alta resistência desses membros de reforço. Uma variedade de tipos de reforço de aço inclui as tiras de aço discretas descritas anteriormente e arranjos de barras e esteiras de arame soldado (PINTO, 2002). Os geotêxteis são reconhecidos há muito tempo por sua capacidade de reforçar o preenchimento projetado construído como paredes ou encostas. Eles também são usados para distribuir cargas sob aterros e estradas sobre solos macios do subleito para reduzir recalques e deformações laterais. Os geotêxteis têm a vantagem adicional de fornecer uma função de separação que impede a mistura de materiais diferentes, como quando agregado ou base grossa são colocados sobre um subleito de granulação fina. Os geotêxteis usados para reforço são geralmente tecidos e estão disponíveis em uma ampla variedade de pesos, espessuras, módulos e resistências. Para aplicações onde pequenas deformações (deformações) são preocupantes ou devem ser monitoradas, alguns tecidos, como o GeoDetect® da Tencate, incorporam inclusões de fibra óptica que podem medir deformações tão baixas quanto 0,02% (PINTO, 2002). Figura 15 – Construção de uma parede reforçada com tiras metálicas. Tela 1: eletrossoldada galvanizada; tela 2: polietileno de malha hexagonal, tela 3: galvanizada de malha hexagonal 186 Para aplicações onde é necessária maior resistência de reforço, geogrelhas poliméricas podem ser utilizadas. A função primária das geogrelhas é claramente o reforço. As aberturas abertas das geogrelhas (aberturas relativamente grandes entre as nervuras) permitem a interconectividade do solo acima e abaixo e, portanto, fornecem resistência passiva adicional ao longo dos lados das nervuras transversais. Uma explicação completa dos mecanismos de reforço das geogrelhas será fornecida na próxima seção. As geogrelhas vêm em uma variedade de tipos descritos a seguir. Existem três categorias fundamentalmente distintas com base na geometria fabricada da geogrelha, como você pode ver a seguir (DIAS, 2011). • Geogrelhas uniaxiais – são tipicamente fabricadas a partir de uma folha de polietileno de alta densidade (HDPE), que foi perfurada e desenhada em uma direção. Esse desenho unidirecional fornece alta resistência à tração com alongamento mínimo em uma direção. As geogrelhas uniaxiais são ideais para aplicações onde as tensões (cargas) são orientadas principalmente em uma direção, por exemplo, paredes e taludes de aterro. • As geogrelhas biaxiais – são geralmente chapas de HDPE perfuradas desenhadas em duas direções e, portanto, fornecem um bom reforço em direções ortogonais (ou aleatórias). Embora possam ter uma resistência à tração final um pouco menor do que as grades uniaxiais, dependendo do projeto, elas podem ter uma resistência quase igual na direção transversal e na direção longitudinal. Isso os torna mais adequados para resistir a tensões bidimensionais. Muitas geogrelhas são fabricadas ligando dois conjuntos de nervuras ortogonais para formar uma matriz de grade. Uma versão de geogrelhas biaxiais fabricadas com fibra de vidro ou poliéster é usada principalmente em aplicações rodoviárias e será descrita mais adiante neste capítulo. Outras geogrelhas de alta resistência são usadas para reforço de fundações ou dentro de massas de solo reforçadas. • As geogrelhas triaxiais – são relativamente novas no mercado e fornecem um reforço multidirecional. Com aberturas triangulares, maior espessura de nervuras e melhor eficiência de junção, eles fornecem uma alternativa de maior resistência às geogrelhas biaxiais, com o melhor intertravamento de agregados e confinamento de uma massa de solo reforçada. A pesquisa mostrou que o uso de geogrelha triaxial abaixo de uma base grossa de estrada permitiu uma espessura de base reduzida na ordem de 25-50%. Embora a maioria das geogrelhas tenha sido tradicionalmente feita de HDPE, agora existem muitos outros materiais e designs com uma ampla gama de resistências, geometrias e atributos para uma variedade igualmente ampla de condições de aplicação. Resistências à tração de até 1.300 kN/m (92.500 lb/ft) agora estão prontamente disponíveis em grades construídas com núcleos de poliéster multifilamento tensionados, coextrudados e envoltos com proteção de polietileno (HDPE) para manter a estabilidade geométrica (DAS, 2011). Essas grades fornecem reforço de alta resistência com 187 deformação mínima para aplicações de alta carga e tensão, como reforço basal de aterros sobre solo macio. O solo é inerentemente fraco em tração e mais forte em compressão e cisalhamento. A resistência ao cisalhamento de materiais de reforço colocados no solo pode ser descrita como uma combinação de atrito de interface entre materiais, adesão entre materiais e, em alguns casos, resistência passiva de inclusões de reforço. Desde o desenvolvimento e implementação de paredes reforçadas de solo patenteadas na década de 1960, quando tiras metálicas foram usadas como elementos de reforço, tem havido um interesse e crescimento contínuo em taludes e paredes reforçadas geossinteticamente (PINTO, 2002). A mecânica geral do reforço geossintético do solo é baseada em vários critérios geralmente envolvendo parâmetros de teste especificados, como resistência da interface do material, resistência à tração, resistência ao rasgo, alongamento e assim por diante. A resistência de atrito e/ou adesão entre um material geossintético e um solo específico é comumente medida de maneira semelhante a um teste de cisalhamento direto e é chamada de atrito de interface ou adesão. A resistência é, portanto, o múltiplo da resistência de interface unitária e a área do material em contato com o solo. Quando uma geogrelha é usada, normalmente há um rasgo e bloqueio do material do solo colocado acima e abaixo por meio das aberturas abertas da grade. Há também uma resistência passiva adicional contra a borda de ataque do membro transversal de uma geogrelha (ou manta soldada, ou superfície nervurada transversal de outro material geossintético). MSE refere-se ao uso de reforço construído entre camadas de solo compactado para construir estruturas de terra, como muros de contenção, pilares de pontes, aterros e taludes íngremes, mas estáveis. Vários materiais de reforço têm sido usados, incluindo tiras de aço, esteiras de arame soldado, geotêxteis e geogrelhas. O uso de geotêxteis para reforço começou na década de 1970, enquanto as geogrelhas são usadas desde o início da década de 1980 (PINTO, 2002). As versões dessas paredes MSE foram desenvolvidas no início da década de 1960. Desde então, muitas dezenas de milhares de paredes MSE foram e continuam a ser construídas devido a uma série de atributos desejáveis que possuem. As estruturas MSE desse tipo são usadas não apenas para muros de contenção, mas também para encontros de pontes, rampas de acesso, túneis de corte e cobertura e paredes de ruído. As paredes MSE têm várias vantagens sobre as paredes convencionais de gravidade ou estruturais reforçadas: • O revestimento de parede relativamente leve fornece cargas de rolamento muito mais baixas. 188 • O sistema possui alta fl exibilidade, proporcionando a capacidade de sofrer pequenas a moderadas deformações. • Construção fundamentalmente simples. • Geralmente, é uma alternativa muito econômica para outras estruturas de retenção de terra. • Normalmente, o tempo de construção é signifi cativamente reduzido em comparação com paredes estruturais. As paredes MSE podem ser revestidas de várias maneiras e com uma variedadeadaptado de Stanturf et al. (2019) 10 LDN é definida como “um estado pelo qual a quantidade e a qualidade dos recursos terrestres necessários para apoiar as funções e serviços do ecossistema e melhorar a segurança alimentar permanecem estáveis ou aumentam dentro de escalas e ecossistemas temporais e espaciais especificados” (STANTURF et al., 2019, p. 84). Foi introduzido pela Convenção das Nações Unidas para Combater a Desertificação (UNCCD) em resposta ao declínio da saúde e da produtividade da terra, como uma meta para o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 15 de “Proteger, restaurar e promover o uso sustentável dos ecossistemas terrestres, gerir de forma sustentável as florestas, combater desertificação e deter e reverter a degradação da terra e deter a perda de biodiversidade” (UN, 2016, p. 18). O conceito de LDN é sem perda líquida de capital natural baseado na terra, reduzindo, evitando e revertendo a degradação de um ano de referência de 2015 com LDN alcançado até 2030. Assim, a abordagem LDN reconhece que a terra continuará a ser degradada, mas, por causa de outras compensações, haverá uma perda líquida zero (STANTURF et al., 2019). A gênese da LDN está diretamente ligada ao ODS 15, portanto, desenvolve- se a partir de um pano de fundo que enfatiza a desertificação e as terras áridas. No entanto, a LDN pode ser aplicada a todos os tipos de terreno. O compromisso com a LDN é voluntário, por parte dos estados nacionais, em um processo de cima para baixo, a ser aplicado ao nível da bacia hidrográfica ou província administrativa no ordenamento do território com relatórios nacionais. O monitoramento e os relatórios serão por área, isto é, se uma área de terra sofre significativa degradação ou melhoria em termos de indicadores acordados. A FLR surgiu em 2000 como resposta à insatisfação com a restauração ecológica em pequena escala, sendo intencional, multidimensional e de grande escala (STANTURF et al., 2019). Originalmente, é definida como “um processo planejado que visa recuperar a integridade ecológica e melhorar o bem-estar humano em paisagens desmatadas ou degradadas” (STANTURF et al., 2019, p. 54). O conceito de FLR mudou, pois foi elevado à vanguarda na arena política internacional sob o Bonn Challenge. A FLR foi redefinida para se tornar mais inclusiva, omitindo “processo planejado” e acrescentando “restauração florestal e paisagística”. Assim, a FLR opera no nível da paisagem e, por sua ênfase na ampla participação, favorece uma abordagem de baixo para cima, todavia, o Bonn Challenge é um processo voluntário voltado para compromissos nacionais, semelhante à LDN (embora existam vários compromissos subnacionais e do setor privado). Desse modo, o Bonn Challenge é semelhante ao LDN de outra forma, com ênfase na quantidade de área tratada, em hectares em vez de funções restauradas. 11 Detalhes de métodos específi cos de restauração e recuperação estão além do escopo deste tópico, mas podem ser resumidos em termos gerais. Por exemplo, terras degradadas e desmatadas em paisagens de mosaico têm quatro trajetórias de recuperação: (1) recuperar para uso agrícola produtivo e sustentável (possivelmente por meio de intensifi cação); (2) conversão para sistemas de cultivos mistos (agrofl orestais) com perenes lenhosas integrados a sistemas de cultivo e pecuária; (3) restaurar fl orestas produtivas ativamente manejadas; ou (4) restaurar fl orestas protegidas e manejadas passivamente. A recuperação do solo é básica para todos os caminhos. Isso inclui reduzir a perda de solo e melhorar a qualidade do solo e a saúde do solo, especialmente mantendo e aumentando a matéria orgânica. Benefícios adicionais resultarão na melhoria do solo, recuperando funções hidrológicas de infi ltração e retenção de água e, possivelmente, redução do risco de inundação. Particularmente em terras secas, a recuperação de pastagens e pastagens será acelerada pelo gerenciamento da pressão de pastagem. Melhorando a produtividade das pastagens e culturas forrageiras, o manejo silvipastoril pode ser uma opção, como mostra a Figura 2. O Bonn Challenge é um esforço global para restaurar 150 milhões de hectares de terras degradadas e desmatadas até 2020, e 350 milhões até 2030. ATENÇÃO 12 Fonte: Embrapa (2013, p. 5) Em todas as paisagens, a recuperação das funções ecológicas deve ser uma meta que inclua interações bióticas específi cas da paisagem, sendo que polinizadores e dispersores de sementes são de particular interesse. A remoção de espécies exóticas invasoras, a restauração do fogo e dos regimes naturais de inundação são necessários, especialmente em fl orestas. Muitas técnicas de restauração fl orestal passiva ou ativa e de manejo sustentável têm sido usadas com sucesso para restaurar a produtividade, conservar a biodiversidade e evitar a degradação fl orestal em pequena escala, mas a ampliação para a paisagem continua sendo um desafi o (NERI; SÁNCHEZ, 2012). Figura 2 – Sistema silvipastoril de manejo pecuário integrado com plantações 13 2.1.2 Principais tendências científicas de restauração A restauração ecológica visa recriar, iniciar ou acelerar a recuperação de um ecossistema que foi perturbado. Distúrbios são mudanças ambientais que alteram a estrutura e a função do ecossistema. Distúrbios comuns incluem extração de madeira, represamento de rios, pastagens intensas, furacões, inundações e incêndios. As atividades de restauração podem ser projetadas para replicar um ecossistema pré- distúrbio ou para criar um ecossistema que não havia ocorrido anteriormente (ARAÚJO; ALMEIDA; GUERRA, 2006). A ecologia da restauração é o estudo científico da reparação de ecossistemas perturbados por meio da intervenção humana. Os projetos de restauração diferem em seus objetivos e métodos para alcançá- los. Muitos projetos de restauração visam estabelecer ecossistemas compostos de uma espécie nativa. Outros projetos tentam restaurar, melhorar ou criar funções específicas do ecossistema, como polinização ou controle de erosão. Alguns exemplos de diferentes tipos de restauração incluem (DIAS; MELLO, 1998): • revegetação – o estabelecimento de vegetação em locais onde foi anteriormente perdida, muitas vezes com o controle da erosão como objetivo principal. Por exemplo, os tampões vegetados são faixas de vegetação que protegem a qualidade da água em ecossistemas ribeirinhos do escoamento urbano ou agrícola. • melhoria do habitat – o processo de aumentar a adequação de um local como habitat para algumas espécies desejadas. • remediação – melhorar um ecossistema existente ou criar um com o objetivo de substituir outro que se deteriorou ou foi destruído. • mitigação – remediação legalmente obrigatória para a perda de espécies ou ecossistemas protegidos. Em um determinado local de restauração, pode ser possível estabelecer várias comunidades diferentes. Ao escolher um estado-alvo para um projeto de restauração, no entanto, os restauradores geralmente selecionam apenas um (ou um pequeno intervalo) dos possíveis tipos de comunidade. Muitas vezes, algum tipo de condição pré-distúrbio “natural”, ou estado de referência, é selecionado, juntamente com suas propriedades presumidas (por exemplo, inundações anteriores ou padrões de incêndio). Isso geralmente é representado por um local de referência não perturbado próximo. 14 Ainda que tenham um bom conhecimento prático da composição de espécies e funções de um ecossistema histórico, os praticantes devem decidir até que ponto o passado é definido como “natural”. Para alguns ecossistemas, o estado de referência pode ser antes de qualquer perturbação humana, mas mais comumente o estado de referência é anterior à intensificação agrícola ou industrial. No entanto, às vezes, uma meta histórica pode não ser mais apropriada nas condições climáticas ou bióticas atuais ou projetadas. Por exemplo, climas futuros podem não suportar certas espécies e algumas espécies podem já ter sidode materiais diferentes. Podem ser painéis segmentados pré-fabricados (com ou sem) desenhos artísticos; painéis moldados no local; gaiolas de gabiões cheias de rochas; e tela de arame soldado, madeira ou blocos modulares integrados. Os detalhes com relação às conexões entre as unidades de revestimento e o reforço diferem dependendo do tipo de revestimento e do reforço e das condições de carga. O revestimento também pode ser construído por um “envoltório” de material geossintético utilizado como reforço primário ou secundário da estrutura. O uso de reforço geossintético em taludes e taludes de terra projetados adiciona estabilidade e resistência signifi cativas, proporcionando a capacidade de construir taludes íngremes que exigem uma pegada menor para atingir a mesma altura (PINTO, 2002). Figura 16 – Parede revestida com muro de gabião Fonte: Endlich e Silva (2019, p. 150). 189 A erosão causada pela água é o desprendimento, arrastamento e transporte do solo pela chuva ou escoamento superficial (PINTO, 2002). As gotas de chuva que atingem as superfícies desnudas do solo ou uma fina camada de água na superfície do solo podem desalojar as partículas do solo, tornando-as disponíveis para transporte por escoamento (“erosão da folha”). Os impactos das gotas de chuva dominam os processos de erosão quando o fluxo é raso e lento, ou quando impactam diretamente superfícies expostas de material erodível do solo. Assim, o impacto das gotas de chuva pode ser responsável por até 95% da erosão das encostas (PINTO, 2002). Uma vez que a profundidade do fluxo excede aproximadamente três vezes o diâmetro das gotas de chuva, o impacto das gotas de chuva não é mais um fator significativo na erosão da folha. O escoamento geralmente é gerado a partir da entrada de chuva ou água de degelo que não se infiltra no solo e, portanto, drena diretamente da superfície da encosta (HORST, 2007). Escoamento induzido pela chuva, água de degelo in situ ou escoamento ascendente resultam de dois processos: (i) quando a taxa de entrada (de precipitação, derretimento ou escoamento) excede a taxa de infiltração local do solo (infiltração-excesso ou superfície Hortoniana); ou (ii) quando a combinação de chuva ou água de degelo e um aumento do teor de água do solo leva à saturação do solo, então flui como excesso de saturação de fluxo superficial. O escoamento superficial é normalmente considerado inicialmente como “fluxo em lâmina”, ou seja, uma lâmina fina e uniforme de água fluindo pela superfície da terra (ARAÚJO et al., 2009). No entanto, com um ligeiro aumento do gradiente de inclinação, esse fluxo ocorre mais comumente na forma de ramificação e reforma de riachos guiados pela rugosidade da superfície e forças inerciais que alteram o fluxo laminar para turbulento. O fluxo turbulento é responsável pelo desprendimento das partículas do solo da superfície, como a erosão. Os riachos muitas vezes formam rapidamente canais muito pequenos de fluxo concentrado em que a erosão é focada. Esses riachos iniciam os riachos e o processo de fluxo do riacho. Sem tratamento, o fluxo canalizado contínuo pode levar ao desenvolvimento de ravinas efêmeras, ravinas clássicas e canais de fluxo de primeira ordem. O fluxo canalizado é responsável por grande parte da erosão inicial do solo durante e após eventos de chuvas torrenciais, ou com fluxo prolongado por terra. Formas de paisagem erosiva incisa, ou seja, riachos, ravinas e canais de córregos de ordem inferior, podem ser diferenciados com base no tamanho, estágio de escoamento, formas de relevo em características e fonte de material erosivo e sedimentar residente por atribuição arbitrária de limites de medição e pelo peso da evidência desses e de outros fatores geomorfológicos (PINTO, 2002). A erosão do canal ou da margem do córrego está associada a córregos de ordem inferior, em que, às vezes, é difícil diferenciar esse processo da erosão da parede do barranco. No entanto, os bancos de rios podem ser diferenciados pela natureza do material que está sendo erodido e pelas características deposicionais fluviais resultantes. 190 Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/search/santa-rosa-valley. Acesso em: 26 set. 2022. Critérios definitivos e objetivos para definir voçorocas continuam sendo um desafio (DAS, 2011). A erosão do riacho se desenvolve a partir de caminhos de fluxo bem definidos, mas pode ser removido por lavoura convencional e não necessariamente se reconstituirá no mesmo local. As ravinas efêmeras são maiores do que os riachos e ocorrem com o aumento do comprimento da encosta ou do gradiente da encosta. Eles ainda podem ser lavrados, mas tendem a se reconstituir no mesmo local devido à forma da superfície da encosta convergente. As encostas clássicas e as ravinas do fundo do vale são geralmente características da paisagem maiores e mais duradouras que não podem ser erradicadas pelo plantio direto. O combate à erosão das ravinas é essencial para alcançar uma ampla gama de objetivos econômicos e de conservação do solo. A erosão das ravinas causa uma perda de terras produtivas, impacta a infraestrutura terrestre e contribui para a sedimentação excessiva em barragens e uma perda de capacidade de armazenamento de água, enquanto os sedimentos erodidos e os nutrientes particulados associados contribuem para a má qualidade da água em ambientes receptores de água doce, estuarinos e marinhos. Apesar desses impactos extensos e conhecidos há muito tempo, a modelagem clássica de erosão de voçorocas continua sendo um campo jovem (CAPUTO, 2015). O número relativamente pequeno de modelos clássicos de voçorocas que foram desenvolvidos e sua aplicação limitada, em comparação a outros processos de erosão, como a erosão de encostas e riachos, tem sido atribuído à complexidade de seus processos físicos e aos desafios na obtenção de dados de observação. Figura 17 – Exemplo de ravina (ou voçoroca) https://www.shutterstock.com/pt/search/santa-rosa-valley 191 Esses modelos de erosão de voçorocas simulam a produção de sedimentos na escala local e de captação, crescimento e iniciação de ravinas, taxas de retirada de cabeça e morfologia de ravinas. Modelos foram desenvolvidos abrangendo eventos para escalas de tempo multidecadais para abordar uma série de questões. No entanto, com algumas exceções notáveis, a aceitação de modelos publicados é limitada, talvez explicada pela especificidade geográfica de muitos modelos. Melhor colaboração multinacional, dados abertos e iniciativas de código aberto e o desenvolvimento e parametrização de modelos baseados em processos podem contribuir para melhorar a implementação e o uso de modelos além das equipes de desenvolvimento e evitar a reinvenção da roda (CAPUTO, 2015). 2.1.1 Recuperação em áreas de mineração (áreas sob mineração e lagoas de rejeitos) A mineração é uma atividade antrópica que pode ter um grande impacto sobre os componentes naturais. Os casos mais graves surgem quando os locais (tanto os locais das minas ativas quanto os terrenos das minas abandonadas) podem ser classificados como “paisagem devastada”. Nesses casos, os componentes naturais perderam a capacidade de autorregeneração em tempo hábil, e sua reabilitação só é possível por meio de correção antrópica. Por essa razão, há um consenso geral da sociedade de que a mineração ativa deve ter um impacto mínimo no meio ambiente e que as minas degradadas devem ser reabilitadas. Caso contrário, os equilíbrios ambientais podem ser irreversivelmente destruídos, com graves consequências negativas para os ecossistemas circundantes, incluindo os humanos. Hoje é amplamente reconhecido que minas ativas, inativas ou abandonadas podem causar impactos significativos na estrutura terrestre (por exemplo, solo, flora, fauna, paisagem, patrimônio histórico e arqueológico), aquática (por exemplo, hidrologia, hidrogeologia, qualidade da água, biota aquática) e ambientes atmosféricos (por exemplo, clima e qualidade do ar) das áreasextintas em uma área. Nessas circunstâncias, os profissionais podem decidir criar um ecossistema que não existia historicamente no local do projeto, mas que corresponde às condições atuais ou futuras projetadas. Às vezes, os esforços de restauração são projetados para manter um estado derivado de humanos desejável, como prados montanhosos ou pântanos escoceses. Por exemplo, climas futuros podem não suportar certas espécies e algumas espécies podem já ter sido extintas em uma área. Nessas circunstâncias, os profissionais podem decidir criar um ecossistema que não existia historicamente no local do projeto, mas que corresponde às condições atuais ou futuras projetadas, como prados montanhosos ou pântanos escoceses. A ideia de restauração remonta a séculos, mas a ecologia da restauração moderna e sua prática começaram no início de 1900, quando pessoas como o renomado conservacionista Aldo Leopold começaram a promover o movimento (NERI; SÁNCHEZ, 2012). Desde então, cresceu para incluir uma ampla variedade de atividades de restauração ecológica que vão desde projetos de grande escala (por exemplo, os pântanos da Louisiana ou a Floresta Mau, no Quênia) até projetos de pequena escala (por exemplo, plantio de árvores). É uma característica definidora da restauração ecológica que muitos projetos sejam iniciados localmente e implementados por voluntários da comunidade. Como os projetos de restauração geralmente envolvem colaborações e negociações complexas entre um grupo diversificado de partes interessadas, a ciência social é parte integrante da restauração em todas as escalas. 15 Fonte: https://shutr.bz/3Q7CU7B. Acesso em: 1 set. 2022. A pesquisa ecológica de restauração tem se concentrado amplamente na ecologia de comunidades e ecologia de ecossistemas, com atenção especial às plantas, no entanto, a reintrodução animal, um elemento comum da biologia da conservação, também é essencialmente restauração. Ganhando força na segunda metade do século XX, a ecologia da restauração é agora estabelecida como uma ciência, e estudada em muitas instituições de pesquisa. Sociedades e periódicos internacionais dedicam-se a aprofundar o conhecimento da ciência e prática da restauração (NERI; SANCHEZ, 2012). Figura 3 – Pântano de Louisiana, o maior dos Estados Unidos https://shutr.bz/3Q7CU7B 16 A partir da década de 1990, o número de livros e artigos de periódicos sobre restauração ecológica aumentou exponencialmente. Houve um forte impulso para formalizar a ciência e a prática da restauração, vinculando-o explicitamente às teorias ecológicas. De fato, a restauração ecológica pode ser usada como um teste prático de nossa compreensão ecológica. Por outro lado, falhas na restauração ecológica podem revelar lacunas em nossa compreensão da ecologia. A restauração aplicada é um processo de várias etapas, que pode incluir algumas ou todas essas etapas (PRIMACK; RODRIGUES, 2001): • avaliação do local – estabelecer uma avaliação das condições locais, para compreender quais ações são necessárias. A etapa considera a necessidade de identificar as fontes de perturbação ecossistêmica, estabelecendo as metodologias necessárias para interrompê-las ou revertê-las; • formulando os objetivos do projeto – deve-se buscar compreender quais as ações são mais pertinentes e aplicáveis considerando as características dos locais, ambientes semelhantes e dados históricos. Tais consultas possibilitam que ações a serem tomadas sejam mais assertivas; • remoção de fontes de perturbação – torna-se necessário remover e/ou interromper a fonte de perturbação, para que as ações de restauração possam obter êxito; • restauração de processos – as ações de restauração ecológica devem promover e/ou possibilitar o retorno gradativo dos processos naturais existentes pré-perturbação; • reabilitação de substratos – ações que podem incluir o tratamento do solo, aplicação de insumos biológicos e químicos e, em última instância, a remoção do solo; • restauração da vegetação – ações que incluem o reflorestamento da área com espécies nativas devidamente capazes de se desenvolverem plenamente na região impactada; • monitoramento e manutenção – o monitoramento do local de restauração ao longo do tempo é fundamental para que se possa observar o comprimento das metas anteriormente estabelecidas. Para isso, é fundamental um cronograma de acompanhamento, com frequência de visitas condizentes ao escopo do projeto. 17 Praticamente todos os tipos de ecossistemas do mundo têm sido objeto de esforços de restauração, mas atenção especial tem sido dada aos ecossistemas mais impactados por atividades humanas, como pântanos, pastagens, áreas ribeirinhas e florestas tropicais. Em um mundo com um clima em rápida mudança, os restauradores planejam um futuro incerto. Uma abordagem nova e controversa para lidar com as mudanças climáticas é a migração assistida: a ideia de estabelecer uma espécie em um local onde ela não ocorre atualmente e não ocorreu no passado recente, mas onde se prevê que o clima seja adequado para essa espécie no futuro. Se o clima está mudando mais rápido do que muitas plantas e animais podem se mover (por dispersão ou migração) e muitas manchas de habitats hospitaleiros estão agora isoladas, então pode ser necessário mover ativamente espécies para novos habitats. As estratégias para evitar a perda futura de biodiversidade provavelmente incluirão muitas das técnicas de restauração ecológica, mas sua prática não é isenta de controvérsias. Uma questão controversa é o processo de mitigação, no qual a destruição de populações ou habitats protegidos é permitida se houver plantios de mitigação compensatórios. Até as mitigações que cumprem os requisitos legais muitas vezes não compensam totalmente as populações ou comunidades perdidas. Alguns temem que a restauração forneça uma desculpa para atividades destrutivas da biodiversidade. As atividades de restauração devem ser vistas como complementares, e não como substitutas, para os esforços de conservação da biodiversidade. Há também alguma apreensão com a ideia de que sabemos o suficiente para criar ecossistemas funcionais. Esse desconforto decorre do fato de que a restauração é inerentemente incerta em cada etapa, desde o planejamento (o que realmente existia antes ou como equilibramos vários objetivos com requisitos conflitantes?) até a implementação (qual é a melhor maneira de controlar ervas daninhas ou como podemos realmente restaurar as inundações?) e o gerenciamento contínuo (quando podemos julgar um projeto como realmente bem-sucedido?). Apesar dessa incerteza, a restauração ecológica é um campo de rápido crescimento que representa uma mudança fundamental em nosso relacionamento com o mundo natural (ARAÚJO; ALMEIDA; GUERRA, 2006). 18 Neste tópico, você aprendeu: • Reverter a degradação requer tempo e esforço consistente. Até ecossistemas severamente degradados recuperarão funções com tempo suficiente na escala de séculos. • Movimentos sociopolíticos anteriores tentaram reverter processos de degradação e restaurar ecossistemas a partir de motivações utilitárias, patrióticas ou éticas. • As estratégias para evitar a perda futura de biodiversidade provavelmente incluirão muitas das técnicas de restauração ecológica. • A restauração ecológica é um campo de rápido crescimento que representa uma mudança fundamental em nosso relacionamento com o mundo natural. RESUMO DO TÓPICO 1 19 1. Todos os solos, poluídos ou não poluídos, contêm uma variedade de compostos (contaminantes) que estão naturalmente presentes. Tais contaminantes incluem metais, íons e sais inorgânicos (por exemplo, fosfatos, carbonatos, sulfatos e nitratos) e muitos compostos orgânicos (como lipídios, proteínas, DNA, ácidos graxos, hidrocarbonetos, PAHs, álcoois etc.). Sobre essas grandes áreas do conhecimento, assinale a alternativa CORRETA: ( ) A agricultura orgânica defende evitar o uso de fertilizante químico. ( ) A agriculturaorgânica defende evitar o uso de fertilizante de adubo orgânico. ( ) A agricultura orgânica defende evitar o uso de biotecnologia de colheita. ( ) A agricultura orgânica defende evitar o uso de reuso de água. 2. Com a chegada da Revolução Industrial, os seres humanos foram capazes de avançar ainda mais no século XXI. A tecnologia desenvolveu-se rapidamente, a ciência avançou e a era da manufatura veio à tona. Com tudo isso, veio mais um efeito: a poluição industrial. Com base nos conceitos e definições de poluição e degradação ambiental, analise as sentenças a seguir: I - As indústrias exigem que as matérias-primas sejam extraídas do solo, sendo que tais minerais causam poluição do solo. II - Inexiste interferência direta entre a exploração de recursos naturais e degradação ambiental. III - O despejo de resíduos industriais contaminados pode provocar perda de fertilidade do solo. Assinale a alternativa CORRETA: ( ) As sentenças I e II estão corretas. ( ) Somente a sentença II está correta. ( ) As sentenças I e III estão corretas. ( ) Somente a sentença III está correta. AUTOATIVIDADE 20 3. A poluição industrial é caracterizada como a poluição que se origina diretamente da indústria. Essa forma de poluição é uma das fontes mais comuns de poluição em todo o mundo. As operações industriais são uma causa significativa de poluentes no ar, água e solo, resultando em doenças e morte em todo o mundo. Dentro desse contexto, quanto às formas de poluição industrial que resultam em poluição da água, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Descarte de diversos resíduos das indústrias. ( ) Construção de unidade de purificação nas indústrias. ( ) Utilização de água sem outorga e que promovam sua escassez a jusante do ponto de captação. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a.( ) V - F - F. b.( ) V - F - V. c.( ) F - V - F. d.( ) F - F - V. 4. Um desafio fundamental para o setor agrícola é alimentar uma população global crescente, ao mesmo tempo em que reduz o impacto ambiental e preserva os recursos naturais para as gerações futuras. A agricultura pode ter impactos significativos no meio ambiente. Embora os impactos negativos sejam graves e possam incluir poluição e degradação do solo, da água e do ar, a agricultura também pode impactar positivamente o meio ambiente, por exemplo, retendo gases de efeito estufa em plantações e solos, ou mitigando riscos de inundação por meio da adoção de certas práticas agrícolas. Disserte sobre essa área de concentração e a interface com segurança alimentar. 5. A limitada disponibilidade de terras e o aumento da população global são desafios enfrentados pelo setor agrícola nas próximas décadas. O sistema silvipastoril é uma alternativa eficiente às pastagens a pleno Sol, as quais podem ser utilizadas para intensificar de forma sustentável a produção animal e agrícola. Nesse contexto, disserte sobre o sistema silvipastoril e sua importância para a recuperação ecológica de áreas degradadas. 21 1 INTRODUÇÃO Os ecossistemas estão mudando ao longo do tempo, todavia, dependendo da escala de observação, eles podem apresentar características que correspondem a um estado de equilíbrio relativamente estável. Os estados de equilíbrio são vulneráveis: eles podem mudar abruptamente ou gradualmente devido a eventos de ação repetitiva, estocástica ou contínua. Os seres humanos têm uma influência considerável nos ecossistemas e as evidências científicas da pegada humana nos ecossistemas terrestres, de água doce e marinhos são agora irrefutáveis. O crescimento contínuo das populações humanas e o uso de sistemas naturais aumentaram o número e a diversidade de perturbações ambientais antropogênicas — aqui definidos como fatores (de origem natural ou antropogênica) que perturbam um ecossistema além de seus limites naturais de variação. As atividades humanas impactam os processos biológicos, alteram as funções do ecossistema e diminuem a biodiversidade global e local. Existem muitas ferramentas para entender as consequências biológicas de perturbações ambientais naturais e antropogênicas em níveis fisiológicos, populacionais e ecossistêmicos. No entanto, os efeitos dessas perturbações podem diferir daqueles conforme a variável abordada, tornando crucial entender melhor os mecanismos que afetam a organização biológica e observando o efeito de múltiplos e em múltiplas respostas. Dentro desse contexto, acadêmico, abordaremos os fatores antrópicos e o desequilíbrio ambiental. Serão discutidas funções ambientais e ecossistêmicas, e por último, falaremos da fragilidade de subsistemas das microbacias. 2 AS PERTURBAÇÕES AMBIENTAIS A mudança global tem sido acompanhada por aumentos recentes na frequência e intensidade de vários distúrbios ecológicos (por exemplo, incêndios, inundações e ciclones), de origem natural e antropogênica. Como esses distúrbios geralmente interagem, seus efeitos cumulativos e sinérgicos podem resultar em consequências imprevistas, como surtos de insetos, quebra de safra e degradação progressiva do ecossistema. PERTURBAÇÕES AMBIENTAIS UNIDADE 1 TÓPICO 2 - 22 2.1 FATORES ANTRÓPICOS E DESEQUILÍBRIO AMBIENTAL As perturbações ambientais são fatores cuja influência é restringir a produtividade, o sucesso reprodutivo e o desenvolvimento do ecossistema. Até certo ponto, as perturbações afetam todos os organismos, bem como suas populações, comunidades e ecopaisagens (paisagens e ambientes marinhos). As perturbações podem ser de origem natural, estando associados a influências ambientais, tais como: • competição, predação, doença e outras interações entre organismos; • restrições relacionadas ao clima ou a nutrientes, umidade ou espaço inadequados ou excessivos; e • distúrbios como incêndios florestais e tempestades de vento. Os efeitos das perturbações naturais nem sempre são negativos. Alguns indivíduos, populações e comunidades podem se beneficiar dos efeitos do estresse natural, inclusive enquanto outros sofrem algum grau de dano. Incêndios florestais, tempestades de vento e surtos de insetos podem ser distúrbios extensos que afetam os ecossistemas em uma escala de paisagem (Figura 4). Cada vez mais, no entanto, as perturbações associadas às atividades humanas são a influência mais crítica nas espécies e nos ecossistemas. Em muitos casos, as perturbações antropogênicas estão causando danos importantes aos recursos necessários para sustentar as pessoas e sua economia, além da biodiversidade natural e dos ecossistemas (ALVES; BRANDT; ALVES, 2013). Figura 4 – Incêndios florestais Fonte: https://shutr.bz/3Rig52a. Acesso em: 1 set. 2022. 23 As perturbações ambientais podem ocorrer como um evento de destruição intenso e de curta duração, também conhecido como distúrbio. Alternativamente, as perturbações podem exercer sua influência por um longo período, ou seja, de maneira crônica. A interação de organismos com um estressor em um determinado lugar e tempo é chamada de exposição. A exposição pode ser instantânea ou se acumular ao longo do tempo. Se uma exposição for intensa o suficiente, causará algum tipo de mudança biológica ou ecológica, chamada de resposta. O dano ocorre quando uma ou mais perturbações provocam respostas que podem ser interpretadas como uma degradação da qualidade ambiental. Tais respostas podem incluir doenças ou mortes causadas pela exposição de animais selvagens a pesticidas, como redução da produtividade dos ecossistemas ou a ameaça de elementos vulneráveis da biodiversidade. Nesta unidade, examinamos uma estrutura conceitual para o estudo dos danos causados por perturbações. Os indivíduos, populações e comunidades são capazes de tolerar uma gama de intensidades de perturbações sem sofrer danos significativos. Em outras palavras, certos limites de tolerância biológica ou ecológica devem ser excedidos antes que o dano seja causado. IMPORTANTE Em 1953, alguns habitantes rurais da ilhade Kyushu, no Japão, começaram a apresentar sintomas incomuns: surdez e cegueira foram observadas em muitos casos e cada quarto doente morreu. Todos os que morreram tinham comido peixe contaminado com mercúrio. Descobriu-se que, um ano antes, uma fábrica começou a usar compostos de mercúrio em um processo tecnológico cujas águas residuais eram descartadas em uma baía próxima do mar. A doença não voltou a ocorrer depois que a fábrica parou de se livrar de resíduos tóxicos dessa maneira. Infelizmente, casos semelhantes e mais complexos de ação antrópica sobre o meio ambiente e a saúde humana foram registrados em quase todo o nosso planeta. O homem como força geológica surgiu há relativamente pouco tempo, no entanto, o tempo geológico muito curto de sua ação não impediu o homem de destruir e alterar muitas coisas tanto na biosfera quanto na litosfera. Dentre outras coisas, ele extraiu e processou os minérios de metais ferrosos e raros e distribuiu enormes massas de potássio, fósforo e outros compostos em campos em todo o mundo. A redistribuição antropogênica de substâncias da litosfera, hidrosfera e atmosfera teve consequências cada vez mais negativas. 24 Constatamos que a vida durante bilhões de anos evitou toda uma série de elementos com propriedades tóxicas e cancerígenas, ao passo que esses elementos hoje já poluíram parte significativa do ambiente geológico e se acumularam no solo agrícola, nas águas subterrâneas e nas plantas em quantidades dezenas, centenas e milhares de vezes maiores que as concentrações máximas permitidas. Além disso, depósitos antropogênicos (secundários) únicos de elementos químicos se formaram nas proximidades de grandes indústrias, centros de mineração e usinas termelétricas e uma circunstância a qual não podemos ficar indiferentes. No mundo moderno, uma enorme quantidade de poluição está associada às atividades humanas. Isso tem causado danos importantes à saúde humana e aos ecossistemas manejados e naturais. O aumento da demografia humana é acompanhado por aumentos paralelos no consumo geral de energia (recursos renováveis e não renováveis), urbanização e intensificação agronômica. Todos esses fatores têm consequências importantes na biodiversidade, saúde animal e fitossanidade e direta ou indiretamente na saúde humana. Em 2014, as Nações Unidas estimaram que mais da metade da população mundial (54%) viveria em cidades (UN, 2014). As projeções previam uma população urbana total de mais de cinco bilhões até 2030. Deve-se enfatizar que os centros urbanos produzem cerca de 90% da riqueza mundial, respondendo pela maior parte da extração de energia e recursos vivos utilizados pelos moradores das cidades. A expansão urbana leva à fragmentação de habitats, perda de biodiversidade, mudanças nos climas locais e alteração dos sistemas hidrológicos. As cidades exigem infraestrutura rodoviária densa para se conectarem umas com as outras, bem como com a produção agrícola ou ambientes de mineração. Em última análise, as cidades são a origem de uma grande e variada poluição, como luz, som, lixo sanitário ou doméstico. Esses poluentes são as perturbações sobre microrganismos, plantas e comunidades animais que potencialmente afetam a saúde do ecossistema e a saúde humana. A extensão da urbanização afeta a agricultura de duas maneiras: por um lado, reduz as áreas agrícolas próximas às cidades e, por outro, promove a agricultura intensiva e industrial para alimentar a crescente população de moradores urbanos. Mudanças nas dietas das populações urbanas para dietas mais baseadas em carne e laticínios exigem a intensificação da produção pecuária com a conversão de áreas agrícolas e florestais para fins de alimentação. De acordo com um relatório da Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO) em 2006, houve uma intensificação direta do uso da terra como pastagens, bem como indiretamente para a produção de culturas forrageiras (UN, 2014). 25 Globalmente, culturas de alimentos e pastagens cultivadas estão se intensificando em áreas com infraestrutura de transporte mais desenvolvida. As tendências da União Europeia incluem o declínio da produção de pastagens e culturas forrageiras, que são compensadas por importações, como as importações de terras desmatadas do Brasil. Essa mudança no uso da terra reflete o aumento da produção total de gado em termos de bovinos (ruminantes), suínos, ovinos, caprinos (monogástricos) e frangos (THOMAS; CAMERON; GREEN, 2004) O planeta Terra é, assim, dominado por vertebrados que foram domesticados graças ao seu componente terrestre. A vida selvagem, que é diversa em termos de número de espécies, mas reduzida em biomassa total, captura apenas uma parte muito limitada da energia total. O uso generalizado de insumos, produtos fitossanitários (pesticidas, inseticidas) e medicamentos veterinários (hormônios, antiparasitários, antibióticos) são uma nova fonte de poluição que afeta a biodiversidade, bem como a saúde animal e humana. Assim, de forma geral, a contribuição antrópica para o desequilíbrio ambiental está associada a esses tipos de atividades (GOUVEA, 2018): • emissões acidentais ou deliberadas de produtos químicos no meio ambiente, como dióxido de enxofre, metais, pesticidas e petróleo; • liberações de substâncias que reagem no meio ambiente para sintetizar substâncias químicas de maior toxicidade, o que é conhecido como poluição secundária (como ocorre quando o ozônio é criado por reações fotoquímicas na atmosfera); • emissões de produtos químicos que degradam o ozônio estratosférico, como clorofluorcarbonos; • liberação de calor industrial residual, como quando uma usina de energia descarrega água quente em um rio ou lago; • descargas de esgoto ou fertilizantes carregados de nutrientes em corpos d’água; • emissões de gases de efeito estufa que ameaçam o clima global; e • liberações de espécies exóticas que causam danos quando invadem habitats manejados ou naturais, ou são patógenos de pessoas, culturas ou espécies nativas. Portanto, também é inevitável que o consumo agregado aumente pelo menos no futuro próximo, especialmente porque a riqueza e a população continuam a crescer em conjunto. Ainda que grandes catástrofes ocorram durante esse intervalo, elas provavelmente não afetariam a trajetória da população até o século XXII. 26 Embora as mudanças climáticas relacionadas à população piorem a mortalidade humana, o desenvolvimento, os rendimentos agrícolas e os conflitos éticos devem evitar o aumento do número de humanos e o consumo excessivo que o acompanha. Dito isso, instituir políticas de direitos humanos para diminuir a fecundidade e frear os padrões de consumo poderiam diminuir os impactos desses fenômenos. 2.2 FUNÇÕES AMBIENTAIS E ECOSSISTÊMICAS Tansley (1935) cunhou o termo “ecossistema” para reconhecer a integração da comunidade biótica e seu ambiente físico como uma unidade fundamental da ecologia, dentro de uma hierarquia de sistemas físicos que abrangem desde o átomo até o universo. Pouco tempo depois, outros estudos sobre fluxo de energia introduziram conceitos modernos de ecossistema ao demonstrar que a troca de energia e matéria entre piscinas bióticas e abióticas torna uma comunidade inseparável de seu ambiente. Mais recentemente, durante as décadas de 1950 e 1970, a preocupação com o destino dos isótopos radioativos da precipitação nuclear gerou pesquisas consideráveis de controle biológico do movimento elementar por meio dos ecossistemas. Desde o início desta era, os insetos foram reconhecidos como importantes distribuidores de energia e matéria e engenheiros das condições do ecossistema. O reconhecimento mais recente de efeitos antropogênicos sobre as condições atmosféricas, especialmente contribuições de gases de efeito estufa e concentrações de poluentes para o aquecimento global, estimulou um interesse mais amplo em como as comunidades naturais e alteradas controlam os fluxos de energia e matériae modificam as condições abióticas (ALVES; BRANDT; ALVES, 2013). A delimitação dos limites do ecossistema pode ser problemática. Os ecossistemas podem ser descritos em várias escalas. Em um extremo, a flora e a fauna diversificadas que vivem nas costas dos besouros da floresta tropical ou as comunidades aquáticas em estruturas de plantas que contêm água constituem um ecossistema. No outro extremo, os ecossistemas terrestres e marinhos interligados constituem um ecossistema global que gerou e controla as condições atmosféricas, hídricas e de substrato da Terra. Geralmente, os ecossistemas têm sido descritos no nível do trecho de paisagem ou trecho de riacho composto de um tipo de comunidade relativamente distinto, todavia, a preocupação com as mudanças climáticas globais aumentou a atenção para as interconexões entre manchas que compõem um ecossistema mais amplo em nível de paisagem ou em nível de bacia hidrográfica. 27 Figura 5 – Tentáculos de anêmona do mar: ecossistema de pequena escala Fonte: https://shutr.bz/3czuWGT. Acesso em: 1 set. 2022. Os ecossistemas são caracterizados por sua estrutura e função. A estrutura reflete a maneira pela qual o ecossistema está organizado, por exemplo, características físicas, composição de espécies, distribuição de energia e matéria e organização trófica ou funcional no espaço. A função reflete as trocas de energia e matéria entre os indivíduos e entre a comunidade e os reservatórios abióticos e a modificação biológica das condições abióticas, incluindo a modificação do solo e do clima. Um tópico importante em comunidades acadêmicas, de pesquisa e ambientais centra-se no conjunto potencial de serviços ecossistêmicos fornecidos por florestas e outras áreas terrestres. Serviços de ecossistemas referem-se aos benefícios que os ecossistemas proporcionam tanto para as sociedades humanas quanto para a própria Terra. Essa descrição é reconhecidamente ampla, uma vez que os benefícios das florestas podem ser classificados como capital natural (ou seja, terra e condições florestais existentes), bens (ou seja, produtos ou serviços derivados), resultados socioeconômicos (como empregos) ou serviços ambientais ou ecossistêmicos. Além disso, essas classes de benefícios podem se sobrepor consideravelmente dependendo do foco da discussão. Por exemplo, os serviços ecossistêmicos podem incluir bens comercializáveis produzidos a partir da floresta, mas também podem incluir itens não comercializáveis de importância para nós (ar limpo e estética). Esses também podem ser caracterizados como bens públicos ou privados. Bens públicos incluem ar puro, água limpa, valores estéticos e serviços prestados sem taxas associadas. 28 Os bens públicos são frequentemente caracterizados como não rivais no consumo, o que implica que podem ser usufruídos por muitas pessoas ao mesmo tempo, enquanto os bens privados são caracterizados como rivais no consumo (ou seja, podem ser usufruídos simultaneamente por uma ou poucas pessoas). Além disso, os bens públicos podem ter uma possibilidade de não exclusão, o que sugere que qualquer pessoa, pagando ou não pelos bens, pode usufruí-los. Os bens privados, por outro lado, impedem aqueles que não pagaram pelos bens de usufruí-los (ALVES; BRANDT; ALVES, 2013). Alguns ecossistemas fornecem produtos consumíveis e facilitam as funções reguladoras que sustentam os processos vitais, como sequestro de carbono, purificação da água, decomposição, ciclagem de nutrientes e polinização de plantas, para citar apenas alguns. Em uma definição mais específica, os serviços ecossistêmicos são descritos como: essencialmente os benefícios ambientais desfrutados por famílias, comunidades e economias, incluindo produção agrícola de alimentos e fibras, água doce, regulação da qualidade do ar, regulação do clima, polinização, regulação da erosão, purificação da água, desenvolvimento do solo, tamponamento de acidez, tratamento de resíduos, regulação de doenças, ciclagem de nutrientes, regulação de pragas e assim por diante. A partir dessa definição, pode-se supor que os serviços ecossistêmicos fornecem benefícios consideráveis à civilização humana que geralmente são dados como garantidos, embora possam influenciar a saúde do nosso planeta. Daily (1997) definiu anteriormente serviços ecossistêmicos como “as condições e processos através dos quais os ecossistemas naturais, e as espécies que os compõem, sustentam e cumprem a vida humana”. Certamente, outros definiram o escopo dos serviços ecossistêmicos, e a maioria incluiu os mesmos componentes básicos: funções ecossistêmicas e sua associação com valores humanos. A seguir, descreveremos quatro classes básicas desses serviços (provisionamento, regulação, suporte e cultura) e forneceremos exemplos para ilustrar sua importância. Os serviços de provisionamento podem ser vistos como produtos ecossistêmicos que são usados diretamente por humanos e outros organismos. As florestas fornecem uma grande e diversificada gama de bens e serviços para os humanos usarem e consumirem e, como observamos anteriormente, são principalmente serviços de abastecimento e incluem energia, fibra, alimentos, recursos genéticos e água. A madeira (Figura 6) é o produto mais óbvio e comum gerado pelos ecossistemas florestais. Ela tem uma variedade de usos e, em muitos casos, representa o material básico de construção de residências e empresas. A madeira pode ser encontrada no piso, paredes, tetos e telhados de muitas estruturas. Portas e esquadrias também são comumente feitas de madeira. A madeira é frequentemente utilizada na fabricação de móveis para residências e escritórios, como armações de cama, cadeiras, baús, cômodas, prateleiras e mesas. Os cabos 29 das ferramentas são normalmente feitos de madeira e incluem machados, formões, martelos, facas, ancinhos, pás e carrinhos de mão. Outros itens feitos de madeira incluem tigelas, copos, porta-guardanapos, pratos e utensílios. Os produtos de papel são outro conjunto importante de produtos de madeira derivados da fibra de madeira e incluem livros, papel de cópia, revistas, jornais e tabuinhas. Figura 6 – Madeira como exemplo de serviços de provisionamento Fonte: https://shutr.bz/3q2NnXu. Acesso em: 1 set. 2022. Os serviços culturais são um conjunto-chave de valores que os ecossistemas florestais fornecem ou facilitam. Os serviços culturais incluem benefícios imateriais para os seres humanos. Esses se relacionam com mudanças no bem-estar humano e são altamente dependentes dos outros serviços ecossistêmicos mencionados nesta unidade. Os serviços culturais que os humanos obtêm dos ecossistemas florestais geralmente incluem desenvolvimento cognitivo, recreação, reflexão, enriquecimento espiritual e outros valores adquiridos pela visão de vistas esteticamente agradáveis. Os serviços culturais (ou seja, oportunidades recreativas e turísticas) facilitados pelas florestas tropicais do Parque Nacional da Tijuca, no Rio de Janeiro, fornecem um conjunto de exemplos (Figura 7). A ideia de serviços culturais aborda mais de perto questões como identidade e diversidade cultural e valores espirituais e religiosos, sistemas de conhecimento, valores educacionais, valores estéticos, relações sociais, senso de espaço, patrimônio cultural e oportunidades de recreação e ecoturismo. Os valores espirituais e religiosos oferecidos pelos ecossistemas florestais têm desempenhado um papel importante e, às vezes, complicado nas civilizações humanas. As primeiras civilizações celtas e germânicas deram grande importância às florestas para rituais religiosos. Hoje, muitas pessoas celebram o Natal com uma árvore, que é um costume no Brasil há séculos. Os ecossistemas florestais são, portanto, importantes para fornecer patrimônio cultural às comunidades locais. 30 O património cultural está obviamente ligado à identidade cultural e desenvolve-se ao longo do espaço e do tempo. O patrimônio cultural pode influenciar