Cristiano Capellani Quaresma, Archimedes Perez Filho

VI Seminário Latino Americano de Geografia Física
II Seminário Ibero Americano de Geografia Física
Universidade de Coimbra, Maio de 2010
Relações entre uso e ocupação das terras, ampliação de areais e redução
da biodiversidade do cerrado em solos arenosos do estado de São Paulo
Autores: Ms. Cristiano Capellani Quaresma1 e Dr. Archimedes Perez Filho2
1 - UNICAMP – SP – Brasil – e-mail: [email protected]
2 - UNICAMP – SP – Brasil – e-mail: [email protected]
Introdução
Os Neossolos Quartzarênicos são solos areno-quartzosos, profundos, altamente
drenados, que apresentam estrutura em grãos simples, caráter distrófico e acidez
elevada. Tais solos apresentam problemas de erosão, principalmente, quando
desprovidos de cobertura vegetal, sendo expostos à ação eólica e ao agravamento da
escassez de materiais agregadores.
Uma das formas de degradação das terras, existentes em áreas de solos arenosos,
ocupadas ou que já o foram por vegetação de cerrado, no estado de São Paulo, tratase da formação de areais. Tal processo, apesar de possuir gênese físico/natural, pode
ser acelerado pelo sistema antrópico, por meio do uso e ocupação das terras.
O entendimento de tal mecanismo torna-se fundamental ao planejamento e uso
racional de tais terras frágeis, com vistas à redução de impactos e ao estabelecimento
de maior equilíbrio entre os sistemas antrópicos e os geossistemas.
Solos do Oeste do Estado de São Paulo
O Oeste Paulista corresponde a cerca de 40% do estado de São Paulo- Brasil, sendo
caracterizado por solos derivados de rochas do Grupo Bauru, ocorrendo, no entanto,
nas proximidades da faixa limítrofe com a Depressão Periférica Paulista, tal como no
município de Luis Antônio, solos derivados do Grupo São Bento.
Segundo Salomão (1994), as principais classes de solos encontradas no Oeste
Paulista são o Latossolo Vermelho-Amarelo, Argissolo Vermelho-Amarelo e Argissolo
Vermelho, sendo que todos apresentam textura média ou arenosa/média.
Além disso, torna-se importante mencionar as áreas de ocorrência de Neossolos
Quartzarênicos, os quais, segundo Guerra e Botelho (2003), caracterizam-se como
solos areno-quartzosos, profundos, altamente drenados, bastante arenosos,
apresentando estrutura em grãos simples, caráter distrófico e acidez elevada.
1
Tema 3- Geodinâmicas: entre os processos naturais e socio-ambientais
Os Neossolos Quartzarênicos são solos que possuem menos de 15% de minerais da
fração argila em sua composição textural. Além disto, são pobres em nutrientes, tendo
a fração areia, predominantemente, composta por quartzo, que apresenta alta
resistência ao intemperismo.
Estes solos estão relacionados no estado de São Paulo aos arenitos das Formações
Pirambóia e Botucatu, da seção Mesozóica da Bacia do Paraná, de origem eólica em
ambiente desértico, ocorrendo também sobre arenitos do Grupo Bauru, que datam do
Cretáceo.
Solo e Cerrado
Quaresma (2008), ao estudar a vegetação de cerrado no município de Luis
Antônio/SP – Brasil, constatou significativa relação entre as fitofisionomias existentes e
as características granulométricas dos solos.
Segundo Ribeiro e Walter (1998), atualmente, há três acepções técnicas para o
termo cerrado: a primeira o considera como bioma, de predomínio no Brasil Central; a
segunda, como cerrado no sentido restrito, ou stricto sensu, representando um tipo
fitofisionômico presente na formação savânica, que, segundo os autores, é definido
pela composição florística e pela fisionomia, devendo-se levar em consideração tanto a
estrutura como as formas de crescimento dominantes; a terceira acepção, adotada
pelo presente trabalho, seria a do cerrado no sentido amplo, ou lato sensu, reunindo
as formações savânicas e campestres do bioma, incluindo desde o cerradão, que
segundo o autor, tratar-se-ia de uma formação florestal, ao campo limpo, sendo
definido pela composição florística e pela fisionomia, sem considerações sobre a
estrutura.
O cerrado recebeu, por um longo período de tempo, o nome de campo seco, uma
vez que fora considerado por alguns autores como uma vegetação adaptada às
condições de clima seco, dada a sua ocorrência, muitas vezes, em regiões que
apresentam longos períodos de estiagem, e às características da própria vegetação, a
qual se manifesta espacialmente de forma esparsa, apresentando troncos tortuosos,
caules revestidos por cascas espessas e folhas coriáceas brilhantes ou revestidas por
inúmeros pêlos (FERRI, 1963).
Desta forma, trabalhos que se baseiam na “Teoria dos Refúgios Florestais”, tais
como o de Ab’Sáber, (1979) e (VIADANA, 2002), relacionam o cerrado a uma vegetação
adaptada à ambientes de escassez de água.
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No entanto, trabalhos pioneiros de Rawitscher et alli (1943), realizados em várias
partes do estado de São Paulo, contradisseram a noção de que o cerrado fosse uma
vegetação de predomínio em áreas de escassez de água. As
conclusões
destes
autores se basearam nas características de fitoespécies de cerrado, tais como ausência
de sinais de murchamento, mesmo no auge da seca, presença de folhas de grandes
dimensões e ocorrência abundante de floração e brotação anteriormente aos períodos
anuais de chuvas. Além destas, foi observada, na maioria das espécies, a presença de
estômatos abertos durante todo o dia, favorecendo a livre transpiração das mesmas,
inclusive nos períodos de seca.
Além das características da vegetação, os autores observaram que os solos sob
cerrado possuíam grande profundidade e abundância de água disponível para as
plantas em suas várias camadas durante todo o decorrer do ano, exceção da camada
superficial, não ultrapassando cerca de dois metros de profundidade, que poderia
apresentar-se com pouca água durante a estação seca. Com relação à percolação da
água ao longo do perfil do solo, verificaram que esta se processava de maneira lenta e
gradual, de tal forma que o conteúdo de água armazenada no solo, acima do lençol
freático, pôde ser calculado como equivalente à soma das precipitações de três anos
médios. Tais observações referentes ao solo reforçaram a afirmação de que a água não
fosse fator limitante da vegetação de cerrado, uma vez que raízes de grande parte das
espécies atingem grandes profundidades, alcançando às vezes o lençol freático e
quando não, ainda assim são capazes de alcançar profundidades em torno de dez
metros, onde a abundância de água tende a ser elevada.
Freitas e Silveira (1977) confirmaram que, nas áreas de ocorrência de vegetação de
cerrado, seriam dominantes os Latossolos distróficos, textura média ou argilosa,
seguidos das Areias Quatzosas distróficas, associados ou não a outros solos, e em
parcelas menos expressivas, a Laterita Hidromórfica, os solos litólicos e o Latossolo
Roxo (QUEIROZ NETO, 1982).
Queiroz Neto (1982) apontou o estudo realizado pela Comissão de Solos (in: BRASIL,
1960), o qual afirmou que a baixa fertilidade do solo é principal causa da existência do
cerrado em determinadas áreas do estado de São Paulo. Com base em análises físicoquímicas de perfis de solo do estado de São Paulo e do Brasil Central, esse estudo
demonstrou que o aparecimento da vegetação de cerrado se deve, estritamente, a
características pedológicas. Os solos sob cerrado teriam iniciado seu processo
evolutivo sobre material mineralogicamente mais pobre, sendo, em geral, velhos, com
minerais de argila quase todos destruídos e possuindo baixo poder de adsorção de
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Tema 3- Geodinâmicas: entre os processos naturais e socio-ambientais
cátions. Tais características qualificariam tais solos como incapazes de sustentar
florestas.
Erosão em Neossolos Quartzarênicos
As áreas de Neossolos Quartzarênicos, ocupadas ou que já o foram por vegetação
de cerrado no estado de São Paulo – Brasil, são as que apresentam maiores problemas
de erosão quando desprovidas de cobertura vegetal, uma vez que ocorrem maior
exposição de tais solos a erosão eólica e agravamento da escassez de materiais
agregadores, como a argila e a matéria orgânica.
A degradação desta região é demonstrada pela presença de feições erosivas de
grande porte e também por perda de fertilidade dos solos. Tais fatos se devem à alta
suscetibilidade de tais solos à erosão, visto serem bastante arenosos, e às formas de
uso e ocupação empregadas (Catarino, 1995).
Dentre os principais processos erosivos verificados está à formação de ravinas e
voçorocas, que segundo Guerra (1999), pode ser explicada a partir da exposição dos
solos, por meio da retirada da cobertura vegetal, aos primeiros efeitos das gotas de
chuva (efeito splash), gerando desagregação e selamento dos solos, com conseqüente
formação de poças, fluxo laminar e posterior fluxo linear, resultando em incisões.
Estágios avançados dos processos acima podem ser encontrados no município de
São Pedro (QUARESMA e PEREZ FILHO, 2006).
Outro processo de degradação das terras verificado em tais áreas do estado trata-se
da formação de areais.
De modo geral, areais são paisagens que se formam sobre unidades litológicas
frágeis (depósitos arenosos) em áreas com baixas altitudes e declividades, tais como
naquelas que apresentam como substrato a Formação Botucatu, de origem eólica em
ambiente desértico (Juro-Triássico do Mesozóico). Sobre tal substrato houve deposição
de sedimentos não consolidados de constituição física arenosa, originados de
deposições hídricas e eólicas. Em tais depósitos, principalmente neste último, é que
usualmente ocorre a formação de areais (SUERTEGARAY, 1987).
A formação de areais em terras ocupadas, ou que já o foram, por vegetação de
cerrado no estado de São Paulo, embora possa ser acelerada pelo sistema antrópico,
possui gênese físico/natural. Isto se deve ao fato de serem terras derivadas de
paleoambiente semi-árido ou semi-úmido, que mais recentemente sofreram processo
de retomada das condições de clima úmido, porém insuficientes para mascarar os
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vestígios da paisagem pretérita, conferindo, assim, à paisagem atual a qualidade de
frágil (QUARESMA, 2008).
O entendimento das interferências oriundas da ação antrópica, pelo uso e ocupação
das terras, na ampliação e aceleração do processo de arenização torna-se de
fundamental importância para ações que visem o uso racional, a redução da
degradação e a conservação de tais áreas.
Objetivo
O presente trabalho tem por objetivo comprovar que interferências oriundas da
ação antrópica conduzem a alterações que dificultam o processo de regeneração da
vegetação de cerrado stricto sensu e aceleram os processos de degradação das terras,
em especial em áreas caracterizadas por solos arenosos.
Material e Método
Com a finalidade de realizar o objetivo apresentado anteriormente, foram
realizados trabalhos de campo na Estação Ecológica de Jataí, localizada no município
de Luiz Antônio, situada na região nordeste do estado de São Paulo (Figura 1).
Figura 1 – Localização da Estação Ecológica de Jataí (EEJ), município de Luis Antônio/SP. Fonte:
(TOPPA, 2004).
A Estação limita-se a sul-sudoeste pelo rio Mogi-Guaçu, abrangendo assim uma
planície de inundação, onde existem 15 lagoas; além disso, limita-se a sul-sudeste pelo
córrego do Cafundó e por pequenas, médias e grandes propriedades, a oeste e norte-
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Tema 3- Geodinâmicas: entre os processos naturais e socio-ambientais
noroeste pelo córrego Boa Sorte, a norte-nordeste pela fazenda América e finalmente
a leste pela Estação Experimental de Luis Antônio.
Em termos de biodiversidade, segundo Santos et alii, (1995), a Estação possui
grande diversidade de habitat, que se distribui nos ambientes verdadeiramente
aquáticos como rios, córregos e lagoas, passando por banhados e formações
periodicamente alagáveis, até as formas de vegetação totalmente livres de
inundações.
Grande parte de sua cobertura vegetal atual pode ser considerada secundária,
devido ao processo de uso e ocupação de suas terras ocorrido no pós década de 50 e
mais acentuadamente no pós década de 60 do século passado.
Segundo Toppa (2004), no ano de 2000, mais de 60% da área da Estação Ecológica
de Jataí apresentava-se sob a fitofisionomia cerradão, seguida pela de cerrado em
regeneração (19,52%) e pela floresta mesófila semidecídua (13,60%).
Apesar de localizar-se no interior do Planalto Ocidental Paulista, o qual “... Situa-se
essencialmente sobre rochas do Grupo Bauru...” (IPT, 1981), a área de estudo, segundo
Mapa Geológico de Estado de São Paulo (IPT, 1981), possui, predominantemente,
rochas relacionadas ao Grupo São Bento de origem Mesozóica. Isto se explica pelo fato
da área estar situada no limite da transição do referido Planalto com a Depressão
Periférica Paulista, possuindo, assim, aspectos semelhantes a esta última unidade
morfoescultural.
Desta forma, a área de estudo caracteriza-se por possuir depósitos fluviais e de
planícies de inundação, pertencentes à Formação Pirambóia; Arenitos eólicos
avermelhados de granulação fina a média com estratificações cruzadas, pertencentes à
Formação Botucatu; Intrusões básicas tabulares, além de sedimentos aluvionares, do
Cenozóico, encontrados nas proximidades do Rio Mogi Guaçu.
Os solos de maior expressão espacial no interior da EEJ, baseando-se em Oliveira et
alli (1982), são: Areias Quartzosas Profundas (AQ-1) - Álicas, A moderado e
excessivamente drenada: “Neossolos Quartzarênicos” (EMBRAPA, 1999); Latossolo
Vermelho Escuro (LE-1 – Unidade Dois Córregos e LE-2 – Unidade Hortolândia) – Álicas,
A moderado e textura média: “Latossolos Vermelhos” (EMBRAPA, 1999); Latossolo
Roxo (LRd-1) - Distrófico, A moderado, textura argilosa ou muito argilosa, conhecida
como Unidade Barão Geraldo: “Latossolos Vermelhos” (EMBRAPA, 1999); Além da
presença pouco expressiva de solos Hidromórficos: “Neossolos Flúvicos” (EMBRAPA,
1999) e solos Litólicos: “Neossolos Litólicos” (EMBRAPA, 1999).
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O cruzamento de dados de cartas topográficas de escala 1:10.000, fotografias
aéreas pancromáticas de escala aproximada de 1:25.000 e trabalhos de campo,
permitiu a seleção de três pontos, para a realização de coletas de amostras e medições
de temperatura de solos (Figura 2).
Figura 2 – Pontos selecionados. Estação Ecológica de Jataí. Fonte: Trabalho de Campo
(dezembro de 2007). [Cristiano Capellani Quaresma e Archimedes Perez Filho]
Todos os pontos representados pela figura 2 sofreram remoção da cobertura
original de cerrado lato sensu, principalmente a partir de 1960, apresentando-se
atualmente como áreas em processo de regeneração. Entretanto, podem ser
verificadas diferenças significativas em relação ao porte e densidade da vegetação em
cada um dos pontos selecionados. O ponto P1 trata-se de Cerradão, fitofisionomia
caracterizada por maior densidade e porte da vegetação, com espécies podendo
atingir entre 10m e 12m de altura, algumas entre 18m e 20m. Os pontos P2 e P3
apresentam cobertura vegetal de cerrado stricto sensu, porém com nítidas diferenças.
Assim, pode-se perceber o desenvolvimento de células de areais no primeiro ponto e
espécies de maior porte e densidade no ponto P3.
Para identificação das características físicas dos solos, foram realizadas coletas
de amostras dos mesmos, utilizando-se trado tipo holandês, na profundidade (020cm).
Em seguida, estas amostras foram encaminhadas ao Laboratório de Solos da
Faculdade de Engenharia Agrícola da UNICAMP, para a execução de análises físicas
pelo método da pipeta, que fornece as classes granulométricas e que possibilita a
classificação textural, a partir da terra fina seca ao ar (< 2mm). Tais resultados foram
referenciados no método Camargo (1986) e EMBRAPA (1997).
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Tema 3- Geodinâmicas: entre os processos naturais e socio-ambientais
Em cada um dos pontos selecionados, estabeleceu-se um dia de medição de
temperatura por mês, ao longo do ano de 2007, em quatro horários distintos (6:00 h,
12:00 h, 18:00 h e 0:00 h).
Utilizando termômetros digitais de leitura direta, obteve-se, em cada dia de
medição, valores de temperaturas ambientes (a um metro de altura em relação ao
solo) e de duas camadas superficiais dos solos (0-10cm e 10-20cm), para cada um dos
três pontos selecionados.
Os dados foram utilizados na elaboração de gráficos capazes de demonstrar as
variações diuturnas máximas, médias e mínimas das temperaturas verificadas.
Resultados e discussões
Os resultados das análises das amostras de solo podem ser verificados a partir da
tabela 1.
Pontos
Amostras
P1
P2
P3
0-20cm
0-20cm
0-20cm
Análise: Granulometria (método da pipeta) - %
Areia
Muito Grossa Grossa Média Fina Muito Fina Areia Total Argila Silte
0
2,3
11
18
11,5
43
41,9 15
0
0
9,4
66
18,8
94,4
1,5 4,1
0
3
29,9 42
14,5
89,1
8,3 2,6
Tabela 1 – Resultado de análise granulométrica em amostras de solos (0 – 20cm de
profundidade): Pontos 1, 2 e 3.
Conforme os dados apresentados na tabela acima, pode-se verificar que o ponto P1
recoberto por vegetação mais robusta apresenta solo de textura argilosa (superior a
35% de argila). Os pontos P2 e P3 apresentaram textura arenosa (mais de 85% de
areia).
Os dados permitem verificar forte relação entre granulometria, porte e densidade
da vegetação de cerrado. Assim, no primeiro ponto, a maior presença de argila, fração
importante ao desenvolvimento vegetal, pode ser responsável pela maior velocidade
de regeneração, bem como pelo maior porte da vegetação instalada.
No ponto P3 o baixo percentual de argila (8,3%) não permitiu o desenvolvimento de
fitofisionomia de cerradão, mas sim de cerrado stricto sensu. Entretanto sua
regeneração se processou de forma mais eficiente do que no ponto P2, onde se
verificou o menor percentual de argila (1,5%), o que poderia estar relacionado à
presença de solo exposto, ou célula de areais.
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Como se sabe, para que haja germinação de sementes, além das condições próprias
das mesmas (perfeitas e maduras), são necessários também outros fatores, tais como
luz solar adequada, arejamento e faixa de temperatura adequada no solo. Assim, cada
espécie possui uma temperatura ótima para a sua germinação e, conforme Reichardt
(1985), a temperatura do solo é um importante fator no desenvolvimento e
crescimento da vegetação, uma vez que afeta a germinação das sementes, o
desenvolvimento das raízes e da planta, a atividade dos microorganismos, a difusão
dos solutos e gases, as reações químicas e outros processos importantes.
Quaresma e Perez Filho (2005), ao realizarem medições em campo, apontaram para
variações diuturnas de temperatura nos primeiros 20cm de solos arenosos desnudos,
ou sob fisionomia de cerrado em regeneração, que atingiram valores duas vezes
superiores às variações obtidas em solos de mesmas propriedades recobertos por
fitofisionomias mais densas, tais como o cerradão.
Os resultados das medições de temperatura realizadas no presente trabalho
permitem corroborar o estudo acima. Os gráficos 1, 2 e 3 referem-se a variação
diuturna da temperatura no mês de fevereiro de 2007. Para cada ponto, foram
calculadas as variações diuturnas máxima, mínima e média, para a temperatura
ambiente e dos solos em profundidades 0-10cm e 10-20cm.
ºC
Variação Temperatura dos Ambiente
30
25
20
15
10
5
0
26,7
20
21,4
15,4
13,8
5,9
9
P1
11,5
9,8
P2
P3
Pontos Selecionados
Variação Máxima
Variação Mínima
Variação Média
Gráfico 1 – Variação de Temperatura Ambiente em pontos selecionados.
O gráfico 1 permite verificar que o ponto P1 apresentou menor variação diuturna da
temperatura ambiente, o que pode ser facilmente explicado pelo porte e densidade da
vegetação, que sendo superiores aos demais pontos, inibi a radiação direta solar, bem
como conserva maior umidade no ambiente.
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Tema 3- Geodinâmicas: entre os processos naturais e socio-ambientais
O ponto P2 se destaca como aquele que apresentou maiores variações de
temperatura do que os demais. A ausência de cobertura vegetal produz efeito
contrário ao verificado no ponto P1. No ponto P3, as variações intermediárias de
temperatura são reflexos do porte e densidade, também intermediários da vegetação.
ºC
Variação Temperatura dos Solos (0-10cm)
12
10
8
6
4
2
0
9,8
6,8 7,5
3,1
1,4
0,3
1,2
1,1
P1
P2
2,5
P3
Pontos Selecionados
Variação Máxima
Variação Mínima
Variação Média
Gráfico 2 – Variação de Temperatura dos Solos (0-10cm).
ºC
Variação Temperatura dos Solos (10-20cm)
6
5
4
3
2
1
0
5,7
3,8
2,9
1,7
0,8
0,3 0,5
0,5
P1
P2
1,1
P3
Pontos Selecionados
Variação Máxima
Variação Mínima
Variação Média
Gráfico 2 – Variação de Temperatura dos Solos (10-20cm).
Os gráficos 2 e 3, que representam as variações de temperatura nos solos,
permitem verificar a grande disparidade e superioridade manifesta nas medições
realizadas no ponto P2. A explicação para o fato se deve às características pedológicas
e de cobertura. Por se tratar de uma área com solo arenoso, e, portanto, com baixa
capacidade de armazenamento de água, em especial nos primeiros centímetros de
profundidade, e por não possuir cobertura vegetal, que iniba a radiação direta solar, é
compreensível a ocorrência das variações verificadas.
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Os dados observados no ponto P2, com valor sete vezes superior às maiores
variações verificadas em P1 e cerca de três vezes maiores do que as verificadas em P3,
permitem estabelecer relações entre o uso e ocupação da terra, redução na
regeneração do cerrado e ampliação do processo de arenização.
Conforme mencionado anteriormente, tais variações de temperatura causam
ruptura no delicado equilíbrio das condições do ambiente germinativo das sementes
do cerrado, prejudicando a sua regeneração e podendo provocar redução da sua
biodiversidade.
Além disso, a exposição de solos arenosos, ao inibir o desenvolvimento da
vegetação, analisada segundo a abordagem sistêmica, permite a instalação de
mecanismos de retro-alimentação, provocando ampliação dos areais pela ação dos
ventos, formando um circuito e assim amplificando o início do processo, o que se
manifesta em maior redução da vegetação de cerrado.
Considerações Finais
O presente trabalho contribui para o maior entendimento da dinâmica e
degradação das terras ocupadas, ou que já o foram, por vegetação de cerrado.
Os resultados permitiram verificar que a retirada da cobertura vegetal de cerrado
pelo uso e ocupação das terras, com conseqüente exposição de solos de textura
arenosa aos atributos do clima, em especial à radiação solar direta, faz aumentar as
variações de temperatura diuturna nos primeiros 20cm do solo, dificultando a
germinação de sementes, e, portanto, a fixação e regeneração da vegetação, o que
acelera processos de degradação, tal como a formação de areais.
Tais informações são de fundamental importância para o planejamento e uso
racional de tais terras frágeis, que visem à redução de impactos e o estabelecimento
de maior equilíbrio entre os sistemas antrópicos e os geossistemas.
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