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São José do Rio Preto | Fevereiro/2017 Relatório Programa de Integração Disciplinar Discentes: Felipe Larsen de Lima Tozo Gabriela Santos Castro Juliana Larsen de Lima Tozo Marina Cristine Cano Francisquetti Nayara dos Anjos Vicente Paula Carolina Buzutti Docentes: Fernando Barbosa Noll Francisco Langeani Neto Luis Henrique Zanini Branco Nelson Sabino Bittencourt Júnior SUMÁRIO 1. Introdução .................................................................................................................. 1 Área de Estudo ............................................................................................................... 1 Parque Estadual Serra do Mar – Núcleo Picinguaba ................................................... 3 2. Riacho Litorâneo ....................................................................................................... 5 3. Floresta Ombrófila Densa ....................................................................................... 10 4. Costão Rochoso ........................................................................................................ 14 5. Manguezal ................................................................................................................ 19 6. Referências Bibliográficas ...................................................................................... 26 1 1. Introdução Área de Estudo A Mata Atlântica é um bioma de floresta tropical, a qual se distribui pela costa leste, sudeste e sul do Brasil, leste do Paraguai e parte da Argentina (Rizzini, 1997). Este bioma apresenta uma grande diversidade de ecossistemas florestais, os quais acompanham características climáticas e geográficas específicas, de forma que a distribuição destes é influenciada pela distância do oceano, seguido do regime de chuvas, da altitude e da duração da estação seca (Barbosa & Thomas, 2002). Assim, a composição original da Mata Atlântica é um conjunto de vegetações definidas como florestas ombrófilas densa, aberta e mista; florestas estacionais decidual e semidecidual; campos de altitude, mangues e restingas (Pinto et al., 2012). De acordo com a Secretaria Estadual do Meio Ambiente de São Paulo, mais de 80% da população brasileira vive nos domínios da Mata Atlântica, da qual ainda restam pouco mais de 7% do território original. No entanto, mesmo reduzida e fragmentada, seus ecossistemas abrigam uma grande quantidade de espécies animais e vegetais, apresentando os mais altos índices de biodiversidade do planeta, sendo considerada uma das cinco áreas naturais mais ameaçadas do mundo (Secretaria do Estado de São Paulo, 2017). A partir disso, é também considerado um dos 25 “hotspots” mundiais de biodiversidade, abrigando mais de oito mil espécies endêmicas de plantas vasculares, anfíbios, répteis, aves e mamíferos (Myers et al., 2000). Este conjunto fitogeográfico é influenciado pelo Oceano Atlântico devido à sua proximidade com o mar, formando bolsões de umidades e calor, os quais são trazidos pelas correntes atmosféricas e são influenciados pelo relevo, criando condições para que a floresta se desenvolva, além da precipitação ocorrente devido ao elevado índice de chuvas orográficas, em função das elevações do planalto e das serras (Backes & Irgang, 2004). Suas florestas garantem o abastecimento de água para 120 milhões de pessoas, protegem a estabilidade das encostas, contribuem para o equilíbrio do clima, além de preservar um grande patrimônio histórico cultural (Secretaria do Estado de São Paulo, 2017). A Mata Atlântica, assim como outras florestas pluviais tropicais, apresentam multiestratificações com vários estratos arbóreos (Gurevitchet al., 2009). A luz que incide sobre a floresta é disponibilizada aos estratos superiores, mas é muito reduzida no interior do dossel (Gurevitchet al., 2009). O chão destas florestas pode ser pouco 2 iluminado, possuindo menos de 1% de luz acima do dossel (Gurevitchet al., 2009). Devido a essa distribuição de luz na floresta, a maior parte de sua produtividade é restrita às partes mais altas do dossel, assim, lianas e epífitas são comuns neste ambiente devido à baixa luminosidade próxima ao solo (Gurevitchet al., 2009). Além disso, a Mata apresenta alta produtividade devido à disponibilidade de água durante todo o ano, às temperaturas elevadas e dias longos, o que possui pouca variação ao longo do ano já que se encontra em áreas tropicais (Gurevitchet al., 2009). Apesar de representar apenas 11% da superfície seca do planeta, a Mata Atlântica é responsável por 30% da produção primária líquida, possuindo capacidade fotossintética muito alta (Townsendet al., 2006). Ademais, nestas florestas há grande quantidade de nutrientes minerais necessários para o crescimento, no entanto, estes são encontrados em maior quantidade na biomassa viva do que no solo, uma vez que a ciclagem de nutrientes nesses ambientes é muito rápida (Townsendet al., 2006). Com relação à riqueza vegetal, a Mata apresenta uma diversidade de plantas vasculares (pteridófitas) entre 800 e 950 espécies, de forma que pelo menos 50% das plantas vasculares conhecidas deste bioma são endêmicas (Instituto Florestal, 2006). Em paralelo com a riqueza vegetal, a maior parte das espécies de animais brasileiros ameaçados de extinção é proveniente da Mata Atlântica, como os micos-leões, a lontra, a onça-pintada, o tatu-canastra e a arara azul-pequena (Instituto Florestal, 2006). Embora haja grande biodiversidade, a situação é grave, pois 269 espécies de animais estão oficialmente ameaçadas de extinção na Mata Atlântica (Instituto Florestal, 2006). Apesar da devastação sofrida, a riqueza das espécies animais e vegetais que ainda se abrigam na Mata Atlântica é espantosa (Instituto Florestal, 2006). Em alguns trechos remanescentes de floresta os níveis de biodiversidade são considerados os maiores do planeta (Instituto Florestal, 2006). Além disso, a Mata Atlântica também abriga uma grande diversidade cultural, constituída por povos indígenas, como os Guaranis, e outras culturas tradicionais representadas pelos Caiçaras, Quilombolas, Caipiras e o Caboclo Ribeirinho (Instituto Florestal, 2006). No sudeste do Brasil estão situados os mais preservados remanescentes da Mata Atlântica, principalmente nos estados de São Paulo e Rio de Janeiro, devido à topografia íngreme da Serra do Mar, a qual impediu o uso destas áreas para agricultura (Leitão-Filho, 1993). Dessa forma, cerca de 2% a 3% de cobertura vegetal remanescente está localizado exatamente nos centros desenvolvidos do Brasil (Leitão-Filho, 1993), sendo que o maior território contínuo de remanescentes de Mata Atlântica do país 3 encontra-se no Vale do Ribeira, em São Paulo, na Serra do Mar e no Litoral (Secretaria do Estado de São Paulo, 2017). Dessa forma, a maior unidade de conservação desta região é o Parque Estadual da Serra do Mar (PESM), o qual ocupa pequenas porções do planalto atlântico e da planície costeira adjacentes, apresentando continuidade com as florestas remanescentes do litoral e do planalto fora de seus limites (Instituto Florestal, 2006). Parque Estadual Serra do Mar – Núcleo Picinguaba No litoral do estado de São Paulo, há o Parque Estadual da Serra do Mar (PESM), o qual é uma Unidade de Conservação Brasileira (Instituto Florestal, 2006) (Figura 1). É considerado o maior parque da Mata Atlântica, localizado na região mais desenvolvida do Brasil, formando um corredor biológico que interliga os remanescentes florestais do sul do Rio de Janeiro e os do Valedo Ribeira e Paraná, possibilitando a manutenção do fluxo gênico e da preservação de espécies que exigem a ocupação de grandes territórios para sobreviver (Instituto Florestal, 2006). Figura 1. Mapa da distribuição espacial do Parque Estadual da Serra do Mar, no litoral norte paulista (Fonte: Google Images). Sua criação deu-se no ano de 1977, de forma que o mesmo abrange parte de 23 municípios (Instituto Florestal, 2006). O PESM foi criado com a finalidade de assegurar a total proteção à flora, fauna, as belezas naturais, assim como garantir a sua utilização para fins educacionais, recreativos e científicas (PESM, Decreto nº 10.251, 1977). Assim, o parque é composto por conjuntos de ecossistemas que incluem florestas 4 densas, campos naturais, mangues, restingas e áreas de várzeas (Instituto Florestal, 2006). Esta área conserva grande parte das espécies endêmicas e ameaçadas de extinção do bioma, protegendo as cabeceiras que formam as bacias do Paraíba do Sul, Tietê e dos mananciais que abastecem a baixada santista e o litoral norte (Instituto Florestal, 2006). Além disso, o Núcleo Picinguaba, também abriga comunidades caiçaras, quilombolas e indígenas, de forma que a manifestação cultural e as tecnologias patrimoniais destas populações também devem ser valorizadas e conservadas (Instituto Florestal, 2006). No município de Ubatuba – SP, o PESM ocupa cerca de 47.500 hectares, de forma que sua administração é responsabilidade do Núcleo Picinguaba (Figura 2), o qual se localiza na fronteira com o estado do Rio de Janeiro (Instituto Florestal, 2006). No entanto, a sua conservação também é coordenada pelo Instituto Florestal, Secretaria do Meio Ambiente, Polícia Militar Ambiental, Procuradoria Geral do Estado e de todas as empresas que utilizam o parque como suporte para serviços ambientais (Instituto Florestal, 2006). Figura 2. Localização do Núcleo de Picinguaba (circulado em vermelho), próximo ao município de Ubatuba – SP (Fonte: Google Images). A partir disso, a justificativa para a criação do PESM está fundamentada na necessidade de conservação de um dos biomas mais importantes do planeta, assim como sua grande riqueza biológica e do patrimônio cultural abrigado pela floresta (Instituto 5 Florestal, 2006). Entretanto, devido à habitação do homem nesta região, há ocorrência de grandes impactos ao meio ambiente, ameaçando a perda de áreas de biodiversidade da Mata Atlântica e do Parque Estadual da Serra do Mar (Instituto Florestal, 2006). Assim, a localização dos remanescentes de Mata Atlântica e do PESM fornece um grande risco, pois se trata de uma das regiões mais habitadas e exploradas do país. Com isso, a pressão urbana, a implantação de infra estrutura básica e de desenvolvimento regional (estradas e portos), turismo desordenado, extrativismo e caça causam degradação deste ambiente, acarretando na perda de biodiversidade (Instituto Florestal, 2006). No entanto, a contribuição do Parque é essencial para a sustentabilidade da vida, principalmente com relação às áreas urbanas ao redor deste (Instituto Florestal, 2006). Além da presença de paisagens notáveis, o parque é responsável por amenizar o clima; estabilizar as encostas, fornecendo maior proteção aos moradores da área; propicia espaços de lazer e visitação pública; possuindo como maior função o suprimento de água de qualidade e a preservação e conservação da biodiversidade (Instituto Florestal, 2006). Dessa forma, o Programa de Integração Disciplinar teve como objetivo principal integralizar os conteúdos aprendidos nas diferentes disciplinas ao longo da graduação em Ciências Biológicas, a partir de atividades práticas conduzidas pelos docentes. Assim, foi possível conhecer, analisar e observar os diferentes ecossistemas encontrados no Núcleo Picinguaba, de modo a utilizar os conhecimentos teóricos e práticos adquiridos para realizar a caracterização dos mesmos. 2. Riacho Litorâneo Os habitats de água doce podem ser classificados como lênticos ou lóticos, os quais são caracterizados de acordo com a velocidade da corrente (Odum, 2012). Ambientes lênticos (lagos, lagoas e brejos) apresentam água parada ou sem corrente, enquanto que em ecossistemas lóticos (rios e riachos) há águas agitadas, com presença de correntes unidirecionais constantes e bem oxigenadas (Lévêque, 2001; Tundisi & Matsumura-Tundisi, 2008). Além disso, em ambientes lóticos, há grande mistura de partículas de origens, tamanhos e formas diferentes, de forma que a maioria dos sedimentos é resultado da ação erosiva da água sobre as rochas (Lévêque, 2001). São vários fatores que influenciam a origem destes sedimentos e as características físico- químicas da água, como por exemplo, o regime de chuvas, a cobertura vegetal, a 6 topografia e a geologia da bacia hidrográfica (Lévêque, 2001). Ademais, a qualidade da água pode ser caracterizada através de diversos parâmetros biológicos e físico-químicos, como pH, oxigênio dissolvido, temperatura e condutividade (Oyakawa et al., 2006). O pH indica a acidez do meio, controlando a solubilidade de muitos nutrientes, interferindo de maneira direta na fisiologia dos organismo (Oyakawaet al., 2006). O oxigênio dissolvido na água é importante para o metabolismo de organismos aeróbicos habitantes das águas naturais, em especial a diversidade de peixes existentes nos rios e riachos da região estudada (Oyakawaet al., 2006). A variação da temperatura em ambientes naturais ocorre de acordo com as condições do clima, do mesmo modo com as características do corpo d’água, sendo elas a presença de mata ciliar, as dimensões do ecossistema, a vertente exposta, entre outras (Oyakawaet al., 2006). Quando o ambiente não possui mata ciliar, geralmente há a ocorrência de grandes variações na temperatura aquática, especialmente por causa do clima ou da hora do dia (Oyakawaet al., 2006). Já a condutividade elétrica reflete a quantidade de sais dissolvido nas águas, o que pode indicar maior quantidade de nutrientes disponíveis para algas e organismos que se alimentam delas (Oyakawaet al., 2006). Os valores mais altos de condutividade relacionam-se com águas de maiores pHs, enquanto que os menores são encontrados em águas límpidas de riachos de cabeceira e também próximos às nascentes (Oyakawa et al., 2006). O tipo de substrato presente no fundo do ambiente lótico pode ser de areia, argila, rochas ou cascalhos, possuindo grande importância na determinação da natureza das comunidades e na densidade populacional destes locais (Tate & Heiny, 1995). A corrente é o principal fator limitante nesse ecossistema, no entanto, em situações em que o substrato é fixo, principalmente formado por pedras, há a oferta de superfícies favoráveis para a fixação dos organismos, o que não ocorre em substrato fino, de superfícies pouco firmes e variáveis, limitando a presença de organismos bentônicos (Seleghim, 1992). Dessa forma, a ictiofauna associada a esses ecossistemas, torna-se peculiar, no sentido de apresentar adaptações específicas a tais condições ecologicamente instáveis (Weitzmanet al., 1999). Nas comunidades de águas rápidas, os organismos apresentam adaptações que lhes possibilitem manter sua posição em águas correntes, podendo possuir ganchos, ventosas, superfícies ventrais pegajosas e corpo achatado (Kimmelet al., 1990). Estes organismos podem estar fixados permanentemente, como algas, ou temporariamente, como algumas larvas de insetos (Kimmelet al., 1990). Estas 7 diferenças proporcionam características específicas e diferenciadas na dinâmica e na estrutura das comunidades que estão adaptadas a estesecossistemas (Kimmelet al., 1990). Ademais, em ambientes lóticos também é possível observar uma zonação horizontal, a qual tem relação com a variação de espécies animais e vegetais ao longo do trecho do riacho ou rio (Luchiari, 2011). Na nascente (zona de cascata) é possível encontrar maior força da água, ocorrendo certa correnteza, com temperaturas mais baixas, alta concentração de oxigênio e substrato formado por cascalho mais grosso (Luchiari, 2011). Nesta região, é possível encontrar briófitas e espécies de peixes que variam entre predadores e migratórios que buscam ambientes reprodutivos adequados (Luchiari, 2011). Ao longo da descida do riacho, ocorre mudança no aspecto físico, químico e biológico até a zona de estuário, na qual a correnteza é baixa, a temperatura da água se eleva, o oxigênio dissolvido diminui e o substrato é caracterizado pela presença de grãos finos e areia (Luchiari, 2011). Além da zonação horizontal, há também a zonação vertical, a qual inclui a mudança de altitude com alta variabilidade de microclima, vegetação, volume de água, turbidez, pH, nutrientes, espécies de animais, entre outros (Luchiari, 2011). O rio da Fazenda, juntamente com o rio Picinguaba, forma a principal bacia hidrográfica do Núcleo Picinguaba. É um rio de encosta, tendo seu leito raso e rochoso formado por vários pequenos canais anastomosados que drenam as escarpas com rápido fluxo de águas (Sanchez, 1999). Ao alcançar a planície litorânea, o rio torna-se lento e sinuoso até desaguar na Praia da Fazenda (Sanchez, 1999). Na Mata Atlântica, os riachos têm como principais características os leitos formados por rochas e pedras, correnteza forte, águas límpidas, baixas temperaturas e uma grande concentração de oxigênio dissolvido. Onde há ocorrência de mata ciliar, a temperatura é mais baixa devido à menor incidência de luz, contribuindo com material vegetal alóctone, sendo eles ramos, folhas e troncos acumulados no fundo (Oyakawa et al., 2006). Nestes locais, a incidência deste material ajuda a dissipar a energia da água, criando abrigos e depositando matéria, o que pode servir de alimento para a fauna aquática (Lima, 2003). O Rio Fazenda do Núcleo de Picinguaba drena o riacho no qual foram realizadas as atividades, sendo um ambiente tipicamente lótico, com águas cristalinas e com baixas temperaturas, além disso, o fundo é praticamente formado por pedras, apresentando pouca profundidade. Em alguns locais onde o fluxo de água era menos intenso, o substrato era menor e mais diversificado, sendo constituído por pedras, terra, folhas e 8 galhos. Esse padrão de distribuição de substratos confere ao riacho uma heterogeneidade e oferece a formação de micro habitats, os quais permitem que a ictiofauna deste local se distribua preferencialmente, de acordo com a sua morfologia, comportamento, dieta e reprodução. Assim, algumas espécies de peixes se refugiam em locais com menor correnteza (os menores e mais leves), enquanto outras espécies ficam mais tempo ao longo da correnteza (maiores e mais robustos). Pôde-se notar que algumas espécies se escondiam na vegetação marginal, atrás de rochas ou em troncos caídos ao longo do ecossistema. A vegetação marginal apresentava diferentes estratos de árvores (subarbustiva, arbustiva), de forma que a vegetação próxima à nascente do rio é mais conservada e as árvores de médio porte formam o dossel, promovendo sombras ao longo do rio e originando o material alóctone encontrado no mesmo. A riqueza da biomassa vegetal é suportada pela alta temperatura e umidade do local, uma vez que promovem rápida decomposição e reabsorção. Além disso, devido à vegetação marginal de baixo porte, há ocorrência de refúgios e disponibilidade de alimento. Com relação à fauna, foi possível encontrar larvas de artrópodes aquáticos presos temporariamente às rochas, como Trichoptera, diferentes espécies de camarões, larvas de anuros e algumas espécies de peixes, como Perciforme (Awaous sp., entre outros), barrigudinho (Poeciliareticulata), lambaris (Astyanax sp.) e peixe cachimbo (Hippocampus sp.).É importante salientar que o riacho apresenta baixa diversidade de espécies, uma vez que as mesmas não são endêmicas, podendo ser encontradas na maioria dos rios costeiros que se estendem do sul do Rio de Janeiro ao sul de São Paulo. Isso ocorre devido ao encontro dos rios quando há uma diminuição da maré, podendo ocorrer um intercambio de espécies. 9 Figura 3. Trecho do Riacho onde foram desenvolvidas as atividades. (Fonte: Autoria própria). Figura 4. Larvas de Trichoptera associados ao substrato pedregoso. (Fonte: Autoria própria). 10 3. Floresta Ombrófila Densa A Mata Atlântica corresponde a segunda maior área de floresta tropical úmida da América do Sul (Oliveira-Filho & Fontes, 2000).É constituída por conjuntos florestais, tais como as Florestas Ombrófila Densa, Ombrófila Mista, Estacional Semidecidual, Estacional Decidual e Ombrófila Aberta, além de ecossistemas associados como as restingas, manguezais e campos de altitude (Campos, 2009). Sua área originalmente recobria uma extensa área do litoral brasileiro, distribuindo-se de forma praticamente contínua pela faixa costeira tropical e subtropical situada entre os estados do Rio Grande do Sul e Rio Grande do Norte (Rizzini 1979). Mesmo não apresentando o total de sua vegetação nativa, estima-se que ainda exista cerca de 20.000 espécies vegetais, o que corresponde a aproximadamente 35% das espécies existentes no Brasil, incluindo muitas espécies endêmicas e ameaçadas de extinção(MMA, 2017). Dessa forma, é altamente prioritária a conservação deste ecossistema para a riqueza da biodiversidade mundial, que envolve 849 espécies de aves, 370 espécies de anfíbios, 200 espécies de répteis, 270 de mamíferos e cerca de 350 espécies de peixes (MMA, 2017). Na presente área de estudo, a cobertura vegetal de destaque foi a Floresta Ombrófila Densa, a qual pode ser caracterizada pela ocorrência de árvores fanerófitas e mesofanerófitas de alto porte, associadas a outras espécies vegetais como plantas epífitas e lianas lenhosas em abundância (Veloso et al., 1991). Este ambiente apresenta clima tropical, temperaturas são elevadas (25ºC em média), e altas taxas pluviométricas, sendo as chuvas bem distribuídas ao longo do ano (0 a 60 dias secos), não apresentando assim, períodos secos (Velosoet al., 1991). Trata-se de uma mata com estrutura vertical de três estratos arbóreos e dossel de até 15 m, com árvores emergentes de até 40 m de altura (Campanili & Prochnow, 2006). Há a ocorrência de figueiras, jerivás e palmitos (Euterpe edulis) nas áreas mais úmidas (Campanili & Prochnow, 2006). Outras famílias típicas da Mata Atlântica do sudeste do Brasil, como Myrtaceae, Rubiaceae, Fabaceae e Lauraceae, também podem ser encontradas neste tipo de floresta (Sanchez et al., 1999). O sub-bosque é constituído por um estrato herbáceo, arvoretas e indivíduos jovens das populações do dossel e de emergentes (Sanchez et al., 1999), e densa vegetação arbustiva, composta por uma abundante presença de samambaias arborescentes, bromélias, lianas, e orquídeas (Campanili & Prochnow, 2006). O ciclo de regeneração, baseado na abertura de clareiras naturais em decorrência da queda de galhos de árvores e/ou deslizamentos, e sua subsequente recolonização por espécies 11 (cicatrização), é um importante componente da dinâmica interna, os quais determinam a composição específica, estrutura fisionômica e fitossociológica das comunidades vegetais, uma vez que essa heterogeneidade espacial das condições ambientais interfere no estabelecimentoe desenvolvimento das plantas, criando na floresta um mosaico de diferentes estádios sucessionais, com composição, estrutura e microclimas específicos (Godoy, 2007). Este tipo de vegetação foi subdividido em cinco formações, nomeadas de acordo com a posição topográfica que reflete uma composição vegetacional diferente de acordo com a altitude, as quais variam de 1,0 graus centígrado para cada 100 m de altitude (Velosoet al., 1991). São elas: 1) Formação aluvial, região que não varia topograficamente e apresenta ambientes repetitivos dentro dos terraços aluviais; 2) Formação das terras baixas localizadas em planícies costeiras; 3) Formação submontana, encontrada nas encostas de planalto; 4) Formação montana, presente no topo dos planaltos; 5) Formação altomontana, situada em regiões superiores ao alcance da formação Montana (Velosoet al., 1991). O solo dominante neste tipo de floresta é o latossolo distrófico e eutrófico, oriundos de diferentes tipos de rochas, desde granitos e gnaisses até arenitos com derrames vulcânicos (Veloso et al., 1991). O solo é profundo e muito úmido e é capaz de reter nutrientes, o que possibilita uma alta taxa de crescimento vegetal, os quais apresentam folhas largas ou finas, garantindo maior eficiência na absorção de luz (Veloso et al., 1991). O Parque Estadual da Serra do Mar (PESM) localizado na cidade de Ubatuba, São Paulo, compreende a Floresta Ombrófila Densa, mais especificadamente a formação submontana constituinte do domínio de Mata Atlântica (Assis, 1999). A heterogeneidade presenciada no Núcleo de Picinguaba, a qual pertence ao PESM foi observada devido as suas encostas, localizada de forma a estar voltada para o oceano, o que acarreta em regimes de ventos, na umidade do ar, na precipitação e incidência solar diferenciada (Assis, 1999). Além disso, as variações topográficas, diferentes níveis de fertilidade, profundidades e idades pedogenéticas dos solos, propiciam condições muito diversas que favorecem o estabelecimento da complexa comunidade existente neste ambiente (Townsendet al., 2006). A diversidade de flora presente no Parque permite a ocorrência de uma composição faunística distinta em elevada riqueza de espécies dos diferentes grupos da fauna tendo até o momento o registro de 1523 espécies de anfíbios, répteis, aves e 12 mamíferos neste bioma (Instituto Florestal, 2006).De acordo com dados do Instituto Florestal (2006), esta formação vegetal (Floresta Ombrófila Densa) foi a que indicou maior riqueza de espécies de aves e maior número de espécies ameaçadas de extinção, em decorrência da sua complexidade e do grau de conservação da vegetação e presença de muitos cursos d’água com mínimos vestígios de ação humana. Dentre as espécies ameaçadas de extinção que ocorrem predominantemente nesta formação vegetal, pode-se destacar o Patinho-gigante (Platyrinchus leucoryphus), o Gavião-pomba (Leucopternis lacernulatus), o Anambezinho (Iodopleura pipra) e o Vira-folha-de-peito-vermelho (Sclerurus mexicanus), e entre as ameaçadas com distribuição exclusiva na Floresta Sub-Montana, pode-se citar o Não-pode-parar (Phylloscartes paulista) e a Choquinha-pequena (Myrmotherula minor) (Instituto Florestal, 2006). Quanto aos mamíferos, há a ocorrência de roedores e morcegos também exclusivos desta formação e endêmicos da Mata Atlântica, como o Rato-de- espinho (Phyllomys nigrispinus) e a espécie de morcego Chiroderma doriae (Instituto Florestal, 2006). Além disso, os rios da Mata comportam espécies que são intimamente dependentes da floresta, como aquelas que se alimentam da grande diversidade de insetos presentes neste ambiente (peixes e anfíbios) e também das folhas, frutos e flores, contribuindo para a dispersão de sementes e frutos, auxiliando na manutenção da homeostase do meio aquático (Instituto Florestal, 2006). O projeto desenvolvido na floresta permitiu aos alunos vivenciarem algumas das características supra citadas, tais como os diferentes níveis de relevo, a densidade e altura dos diversos estratos arbóreos, o solo úmido, a diversidade da flora presente no interior da mata, as composições de mata primária e secundária, a presença gritante de lianas e epífitas e a formação dos micro-habitat dentro da floresta. Além disso, foi possível encontrar grande variedade de invertebrados das ordens Orthoptera, Hymenoptera e Lepdoptera, principalmente, além de um indivíduo da ordem Opiliones. Também foi possível observar a ocorrência de fungos do gênero Pycnoporus (orelha de pau). O final da trilha dava-se em um Jatobá (Hymenaeacourbaril), o qual era muito utilizado na medicina da população local. 13 Figura 5. Exemplar da Ordem Opiliones encontrado durante a trilha na mata. (Fonte: Autoria própria). Figura 6. Exemplar de vegetal da Família Bromeliaceae encontrado durante a trilha na mata. (Fonte: Autoria própria). 14 Figura 7.Exemplar de fungo do gênero Pycnoporus (orelha de pau) encontrado na trilha da mata. (Fonte: Autoria própria). 4. Costão Rochoso O costão rochoso é um ambiente costeiro bentônico, sendo um dos ecossistemas marinhos mais produtivos do planeta (Nybakken, 1997). Este ecossistema é encontrado na zona entremarés, abrigando grande quantidade de espécies com importância ecológica e econômica, como mexilhões, crustáceos, ostras e peixes (Nybakken, 1997).É mais bem considerado como uma extensão do ambiente marinho do que terrestre, uma vez que a maioria dos organismos que o habitam estão relacionados ao mar (Litlle & Kitching,2000). Esta grande quantidade de espécies faz com que haja várias interações biológicas nestes ambientes, devido à limitação de substrato entre os habitats terrestre e marinho (Almeida, 2008). 15 De acordo com a CETESB (1998), é possível estabelecer uma relação entre a ocorrência de costões rochosos e a proximidade das serras com relação ao Oceano Atlântico. No Brasil, são encontrados costões rochosos por quase toda a costa, principalmente na região sudeste, onde a costa é próxima a Serra do Mar (Coutinho, 2002). Já em locais onde a Serra do Mar está mais distante da costa, ocorre o predomínio de manguezais e restingas (CETESB, 1998). O costão rochoso é completamente influenciado por aspectos físicos, químicos e biológicos (CETESB, 1998). Os principais fatores físicos são: a erosão por batimentos de ondas, ventos e chuvas. Porém, a temperatura também atua na decomposição de rochas, além de influenciar na resistência a dessecação dos organismos (Almeida, 2008; CETESB, 1998). Os fatores químicos variam de acordo com o tipo de rocha que forma o costão, uma vez que os minerais reagem quimicamente com a água do mar, de forma que estas relações são reguladas por fatores climáticos (CETESB, 1998). Organismos habitantes ou visitantes do costão, como ouriços, esponjas e moluscos também podem ser agentes de degradação destas rochas (CETESB, 1998).Já como fatores biológicos, destacam-se a competição, predação, herbivoria e o recrutamento de novos indivíduos (Little & Kitching, 2000). Em razão da ocorrência desses fatores, os costões rochosos apresentam uma rica e complexa comunidade biológica, a qual deve estar adaptada a essas condições diversificadas (Almeida, 2008). Dessa forma, o substrato duro favorece a fixação de larvas de invertebrados, podendo também ser encontrados algas, moluscos, crustáceos e outros inúmeros animais marinhos que se fixam às rochas ou que passam parte de suas vidas nesse ambiente (Nybakken, 1997; Santos & Gomes, 2006). Assim, a diversidade de micro-habitats contribui para a determinação da diversidade biológica (Almeida, 2008).As variações das condições ambientais determinam limites bem definidos das populações que produzem a zonação das comunidades instaladas neste ecossistema (Almeida, 2008). Esta ocupação não ocorre aleatoriamente, de forma que as zonas são formadas a partir das habilidades adaptativas dos organismos relacionados aos fatores abióticos (ambientais) e aos fatores bióticos (interações biológicas e recrutamento de larvas), assim, a zonação corresponde à distribuição destes organismos (Almeida, 2008). Definiram-se, desse modo, três principais zonas de distribuição: supralitoral, mesolitoral e infralitoral. 16 O nível supralitoral é a região superior do costão rochoso, a qual fica completamente exposta ao ar, recebendo apenas gotículas de água do mar (Almeida, 2008). Esta área localiza-se entre o limite inferior da distribuição da vegetação terrestre, composta por liquens e plantas vasculares, como bromeliáceas e cactáceas, e o limite superior de ocorrência de cirripédios (cracas) (Almeida, 2008). Nesta zona, os principais fatores que contribuem na distribuição dos organismos são a temperatura e a radiação solar (Nybakken,1997). O nível mesolitoral é a região mais conhecida, a qual está sujeita às flutuações da maré, ficando submersa durante a maré alta e exposta durante a maré baixa (Almeida, 2008). Esta zona é caracterizada pela presença de cirripédios (cracas) e algas pardas (Almeida, 2008). Além disso, é possível encontrar gastrópodes pateliformes, povoamentos de mexilhões, entre outros (Almeida, 2008). Os organismos sésseis que habitam essa região estão adaptados à variação diária das marés e às mudanças físicas que isto implica (Nybakken,1997). Além disso, devido à variação da maré, o período de alimentação e liberação de larvas são afetadas por serem eventos dependentes de maré alta. Já os organismos errantes podem migrar para regiões inferiores durante o período de maré baixa, permanecendo submersos (Nybakken,1997). Ademais, nesta área também ocorrem poças de maré, locais onde a água fica represada durante a maré baixa (Nybakken,1997). Estas poças variam em tamanho e volume de água, de forma que maiores poças com maior volume de água possuem menores flutuações dos fatores físicos (Nybakken,1997). Vale ressaltar que nesta zona, os indivíduos devem lidar com um importante fator de seleção, as ondas, uma vez que estas colidem constantemente com as rochas, de forma que os indivíduos (animais sésseis e algas) devem desenvolver estruturas que auxiliem na sua fixação, como os cimentos nas cracas, os bissos nos mexilhões ou os apressórios nas macroalgas,além de proteções resistentes ao embate das ondas (Levinton, 2001). Já o nível infralitoral é conhecido por ser a região que permanece sempre submersa, apresentando seu limite superior composto por algas pardas e por mexilhões (Almeida, 2008). O limite inferior pode ser caracterizado pelo encontro das rochas com o substrato arenoso, sendo este perpendicular ao costão (Almeida, 2008). Nesta região, as relações bióticas como predação, herbivoria e competição passam a ter mais importância na distribuição dos organismos devido à maior estabilidade dos fatores ambientais (Nybakken,1997). 17 Este ecossistema pode se abalado por meio de algumas atividades humanas, como a pesca da ictiofauna associada ao costão, o extrativismo de algas, muito utilizadas na culinária em países asiáticos e em pequena escala no Brasil, bem como a extração de mexilhões e ostras, muito comum em nosso país (Berchez, 2007). Ainda com relação à culinária, não é realizado apenas a extração destes recursos, mas o cultivo, sendo o Japão um dos maiores maricultores, cultivando muitas espécies de algas utilizadas na culinária oriental (Belúcioet al., 1989).Já o Brasil, embora não produza em larga escala, vem implantando métodos de cultivo, desenvolvidos nas universidades situadas próximas à costa, que além de algas, cultivam mexilhões e ostras com sucesso, possibilitando a manutenção da comunidade no costão e gerando renda para as pessoas que fazem desta fonte, seu artesanato (Belúcioet al., 1989). Além disso, há o despejo do esgoto doméstico no mar, o que causa muitos danos ambientais; além dos derramamentos de petróleo, que se espalham pela superfície da água e podem atingir os costões, onde geram o sufocamento de milhares de organismos, uma vez que estes animais, em sua maioria filtradores, ficam impossibilitados de realizar trocas gasosas e de absorver nutrientes (Berchez, 2007). Dessa forma o costão rochoso estudado no Núcleo Picinguaba apresentava a maioria destas características bem evidentes, as quais foram possíveis de serem observadas pelos alunos, como a distribuição da fauna e flora fixas ao substrato consolidado, as quais se dispunham, por vezes, na face contrária à ação da onda nas rochas, bem como a influência da maré, e uma zonação bem marcada por grupos específicos de organismos. Embora não houvesse uma marcação bem definida das zonas, no que seria o supralitoral foi possível encontrar uma grande quantidade de mexilhões (Brachidontessp.), no mesolitoral uma abundância de cracas (Balanomorpha) e algumas algas verdes. Já na zona infralitoral uma pequena, porém quase exclusiva concentração de algas pardas (Sargassunsp.), intercaladas, raras vezes, por algas verdes. Além dos indivíduos já citados foi possível encontrar algumas esponjas, um exemplar de ouriço-do-mar, um poliqueto marinho e um siri. 18 Figura 8.Costão Rochoso localizado no Núcleo Picinguaba.(Fonte: Autoria própria). Figura 9. Fauna e algas associadas ao Costão Rochoso do Núcleo Picinguaba.(Fonte: Autoria própria). 19 Figura 10. Exemplares de crustáceos (cracas e mexilhões) e algas verdes associados ao Costão Rochoso.(Fonte: Autoria própria). 5. Manguezal O manguezal é caracterizado como um ecossistema costeiro, sendo um ambiente de transição entre o meio terrestre e o marinho, podendo ser chamado de helobioma de água salobra, sendo típico de regiões tropicais e subtropicais, suscetível ao regime das marés (Schaefer-Novelli, 1995; Ab’saber&Marigo, 2009). A região costeira abrigada fornece condições propícias para alimentação, proteção e reprodução de várias espécies de animais, sendo um transformador de nutrientes em matéria orgânica, gerador de bens e serviços (Quinõnes, 2000). Este ecossistema faz parte de uma unidade geomorfológica específica, de forma que o relevo plano auxilia a deposição dos sedimentos de argila e limo, os quais fazem parte da composição do substrato (Fernandes, 1998). Os manguezais se estendem por cerca de 1.225.444 hectares em todo o litoral brasileiro, constituindo zonas de grande produtividade biológica, uma vez que abrigam representantes de todos os níveis da cadeia alimentar (Diegues, 2002). Dessa forma, estão associados a costas de baixa energia ou a áreas de estuário, lagunares, baías e enseadas, as quais fornecem a proteção necessária para seu estabelecimento (Diegues, 2002). Além disso, localizam-se geralmente na desembocadura de rios, estando sujeitos 20 a inundações periódicas por água do mar e água doce, sofrendo grandes variações de salinidade (Carmo, 1987). O manguezal é um dos ecossistemas mais produtivos, porém muito vulnerável aos efeitos do desenvolvimento econômico e do crescimento das populações humanas (Nani & Nani, 2005). A principal função dos manguezais está relacionada com a produção e a exportação de detritos orgânicos para os estuários, sendo estes detritos compostos por fragmentos de folhas de mangue, formando a base alimentar de várias espécies de caranguejos, camarões e peixes (Nani& Nani, 2005). A partir disso, os manguezais exercem outras funções benéficas, como: proteção das áreas de terra firme contra tempestades e ações erosivas das marés; retenção de poluentes; retenção de sedimentos finos carreados pelas águas, favorecendo a manutenção dos canais de navegação; manutenção e conservação de estoques pesqueiros do estuário; recreação e lazer (pesca esportiva e turismo ecológico) (Nani & Nani, 2005). Com relação à diferença entre manguezal e mangue, o termo manguezal é usado para descrever uma variedade de comunidades costeiras tropicais dominadas por espécies vegetais, arbóreas ou arbustivas que conseguem crescer em solos com grande salinidade (Nani & Nani, 2005). O termo mangue é utilizado para descrever as espécies vegetais que vivem no manguezal (Nani & Nani, 2005). Assim, a ocorrência dos manguezais é determinada por características específicas, algumas supra citadas, como locais que forneçam abrigos, sem que ocorra o embate de ondas e ventos fortes, além de acumularem sedimentos finos e matéria orgânica; bem como a salinidade da água(encontro de rio com o mar),o tipo solo (instável e hipóxido) e o clima com temperaturas tropicais (Walsh, 1974). A alta salinidade e a pouca oxigenação presente no solo tornam este ecossistema muito particular com demanda de grande adaptação de seus componentes vegetais, de forma que a flora é muito especializada, reduzindo a diversidade vegetal a espécies altamente adaptadas, interferindo no desenvolvimento das plantas, altura de árvores e diminuição das folhas, assim, em consequência desta especificidade há uma menor diversidade da fauna (Schaefer-Novelli, 1995). A flora do manguezal é constituída por plantas halófitas, próprias de ambientes salinos, mas embora possam se desenvolver em ambientes hiposalinos, nestas condições não há a formação de bosques, pois devido à competição acabam perdendo espaço para plantas com crescimento rápido e melhor adaptadas à presença de água doce (Schaefer- Novelli, 1995). A ocorrência de marés é um dos principais mecanismos de introdução 21 das águas salinas nos manguezais, de forma que a periodicidade das inundações torna o substrato favorável à colonização da vegetação de mangue, uma vez que exclui plantas menos adaptadas à presença de sal (Schaefer-Novelli, 1995). Assim, a distância máxima de penetração da água salgada determina o limite do manguezal com relação à terra (Schaefer-Novelli, 1995). O solo, como dito anteriormente, é instável, rico em matéria orgânica em decomposição, formado por folhas, galhos e restos de animais, além de apresentar baixas concentrações de oxigênio, pois é o gás utilizado por bactérias que realizam a decomposição deste material, as quais na falta desse recurso utilizam o enxofre, o que confere o odor característico deste ecossistema (Quiñones, 2000). A composição mineral do solo é originada de produtos da decomposição de rochas de diferentes naturezas (vulcânicas, sedimentares ou metamórficas) e de restos de plantas e animais, trazidos por ondas, ventos e correntes litorâneas com o fluxo dos rios, o que confere uma coloração cinza escuro ao solo (Quiñones, 2000). Apesar de o manguezal ser um ambiente subtropical ou tropical, sua ocorrência também pode estar associada a climas temperados, apresentado temperaturas médias maiores do que20ºC e temperaturas mínimas de 15ºC, sendo a amplitude térmica anual menor do que 5ºC e com taxas de precipitação pluvial maiores do que 1500 mm/ano, sem ocorrência de períodos de seca prolongados (Schaefer-Novelli, 1995). A fauna presente no manguezal é muito diversa, compreendendo tanto seres microscópicos e invertebrados quanto peixes, aves, répteis e mamíferos os quais nem sempre são exclusivos deste ecossistema, se distribuindo desde o ambiente aquático ao terrestre, incluindo os diversos estratos arbóreos (Nani & Nani, 2005). Estes animais, independente de seu ambiente de origem, podem permanecer no manguezal durante toda sua vida (residentes) ou visitá-lo regular ou oportunamente (semirresidentes) (Nani & Nani, 2005). Existem interações ecológicas realizadas pelos seres que ali habitam e o próprio bioma, como a relação dos caranguejos, que ao cavarem seus esconderijos (“buracos”) auxiliam na aeração do solo (Nani & Nani, 2005).Outro exemplo está na relação dos mexilhões que ao se alimentarem, filtrando a água, retiram fragmentos vegetais (filtradores naturais) e ainda há a relação dos moluscos, que fixos ao mangue podem se alimentar de microrganismos, ajudando na renovação natural do ecossistema (Nani & Nani, 2005). O fluxo e refluxo das marés influencia diretamente a dinâmica das relações neste ecossistema. Muitas espécies de peixes liberam seus ovos neste ambiente, os quais 22 nascem e se desenvolvem outros, como tainhas (Mugil sp.) bagres e alguns camarões, os quais esperam a maré alta para entrar no manguezal e se alimentar (Nani & Nani, 2005). Por outro lado quando a maré está baixa, são as aves que aproveitam para se alimentar dos peixes, crustáceos e moluscos do manguezal e ainda construir seus ninhos nas árvores, como o maçarico, uma ave migratória dos Estados Unidos (Nani & Nani, 2005). Mamíferos como o quati, também se alimentam dos caranguejos (animal símbolo e de maior ocorrência de espécies neste ecossistema), porém também podem ser encontrados guaxinins e lontras que por serem excelentes pescadores se alimentam dos peixes que ali estão (Nani & Nani, 2005). Os seres humanos também usufruem do que o manguezal tem a oferecer, assim a pesca artesanal de peixes, camarões, caranguejos e moluscos constitui uma das principais fontes de subsistência encontradas pelos moradores do litoral (Nani & Nani, 2005). Com relação à flora, podem-se destacar três espécies vegetais de maior ocorrência neste ecossistema, sendo elas Rhizophora mangle (mangue vermelho), Laguncularia racemosa (mangue branco) e Avicennia schaueriana (mangue preto) (Nani & Nani, 2005). Este alto índice de ocorrência se dá pelo acúmulo de adaptações fisiológicas que estas plantas sofreram para existência neste ambiente, são elas: presença de mecanismos que permitem filtrar ou eliminar o sal no interior da planta; presença de Rhizophoros (raízes escoras) para melhor se fixar no solo instável; presença de pneumatóforos (raízes aéreas), que emergem do solo; presença de lenticelas ou pequenos orifícios para as trocas gasosas (melhorara troca de gases entre a planta e o meio externo) e com relação ao processo reprodutivo em que as sementes e propágulos germinam na planta mãe antes de caírem no solo ou durante sua dispersão pelas marés (Nani & Nani, 2005). Também podem ser encontradas gramíneas do gênero Spartina (períodos de maré baixa), plantas herbáceas, bromélias, orquídeas (epífitas), hemiparasitas, samambaias, líquens e plantas aquáticas típicas, sendo as angiospermas típicas do mangue adaptadas a se reproduzir por viviparidade (Schaefer-Novelli, 1995). A estrutura do manguezal pode ser abalada por impactos ambientais que, quando proveniente de forma natural, ou seja, por meio de erosão, hipersalinidade, geadas, furacões, inundações, fluxo e represamento das águas, erupções vulcânicas e marés extremas quase sempre é possível que se restabeleça a qualidade ambiental, afetando o manguezal temporariamente (Quiñones, 2000). Por outro lado, quando estas alterações são induzidas pelo homem, por meio de obras de canalização, represamento, drenagem do manguezal, bloqueio da água salgada, aterros, sedimentação, exploração mineral, 23 poluição térmica, derramamento de óleo, descarga de efluentes, deposição de lixo e salinas, há ocorrência de impactosem longo prazo, podendo provocar até a morte do manguezal (Schaefer-Novelli, 1995). Esta compulsiva degradação do manguezal pelo homem é decorrente das condições favoráveis à instalação de empreendimentos que beneficiam o agente da ação ou empresa (Schaefer-Novelli, 1995). Como condições favoráveis podem ser citadas a quase ilimitada oferta de água, o fácil acesso para despejo de rejeitos sanitários, industriais, agrícolas ou de mineração, a proximidade de portos, facilitando a importação de matéria prima e posterior exportação de produtos, a crescente pressão do mercado imobiliário, construção de marinas, sendo que todas estas ações geram condições ambientais majoritariamente impróprias ao desenvolvimento deste ecossistema (Schaefer-Novelli, 1995). Segundo Nani & Nani (2005) A conservação deste ecossistema é altamente necessária, pois sua manutenção tem grande importância econômico-ambiental por várias razões, dentre elas: - Exportação de matéria orgânica para o estuário; - É neste ambiente que peixes, moluscos e crustáceos encontram as condições necessárias para reprodução, berçário, criadouro e abrigo; - É onde se produz mais de 95% do alimento que o homem captura do mar, sendo vital para subsistência das comunidades pesqueiras que vivem nestas regiões; - A presença de vegetação típica do manguezal impede a erosão ao se fixarem na terra, estabilizando a costa, além disso, suas raízes retêm os sedimentos; - Compõe um grande banco genético para a recuperação de áreas degradadas; - A partir do manguezal, podem ser extraídas as matérias primas para produção de remédios, álcoois, adoçantes, óleos e o tanino. Dessa forma, para que o ecossistema sobreviva com a interação do homem sobre ele, é necessário que o mesmo entenda como este ecossistema funciona, assim como suas fragilidades (Nani & Nani, 2005). Caso os organismos que compõem este ambiente desapareçam, as populações que deles dependem ficarão prejudicadas (Nani & Nani, 2005). Assim, a partir disto, muitas leis têm sido redigidas para que não chegue a este ponto (Nani & Nani, 2005). O trabalho realizado no manguezal do Núcleo Picinguaba permitiu aos alunos a visualização de características que são típicas deste ecossistema, desde o encontro do rio com o mar (Rios da Fazenda e o Picinguaba), até o solo, que embora não fosse extremamente alagadiço, apresentava certa instabilidade. Tal característica foi 24 justificada por Machado & Nassar (2007) devido à sua composição arenosa, diferentemente de outros manguezais, que forma substrato lamoso, o que juntamente com certas condições climáticas (altos índices pluviométricos, sem períodos de seca) culminam numa vegetação arbórea não muito desenvolvida. Outro determinante deste ecossistema que pôde ser visualizado, se trata das diferentes espécies de Mangue, Rhizophora mangle (mangue vermelho), Laguncularia racemosa (mangue branco) e Avicennia schaueriana (mangue preto), os quais recebem os devidos nomes não pela coloração do pecíolo e sim da madeira, que quando cortada foi possível visualizar o tecido aerênquima, que auxilia a planta tornando-a mais leve, o que favorece sua flutuação (muito propício neste tipo de ecossistema que está constantemente banhado por água), além de possibilitar a chegada de oxigênio e a absorção de gás carbônico das partes submersas. Outra estrutura relacionada com a adaptação destes vegetais ao meio, que foi possível identificar, foram os pneumatóforos espalhados por várias áreas sob o solo e o caule do tipo escora. Associado ao mangue pôde-se encontrar liquens, muitas bromélias-tanque, orquídeas, ervas-de-passarinho e cipó-chumbo, além de caranguejos arborícolas (Aratus pisonii), Maria-Mulata (Goniopsis cruentata) e caranguejos do gênero Uca, sendo que foi possível identificar as tocas no solo (“buraquinho”), além de alguns moluscos como o do gênero Teredo. De forma geral, a fauna observada neste ecossistema se restringiu a esses animais, sendo considerada uma fauna pobre. 25 Figura 11. Manguezal visitado no Núcleo Pincinguaba. (Fonte: Autoria Própria). Figura 12. Tocas feitas pelos caranguejos no solo do manguezal no Núcleo Picinguaba. (Fonte: Autoria Própria). 26 Figura 13. Caranguejos encontrados no manguezal do Núcleo Picinguaba. (Fonte: Autoria Própria). 6. 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