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quinta-feira, 15 de setembro de 2022

 'Oscilação lunar' influencia o crescimento do mangue

Flutuações de longo prazo na órbita da Lua – conhecidas como oscilação lunar – podem influenciar o crescimento do dossel de mangue. Pesquisadores na Austrália usaram imagens de satélite de alta resolução para medir o dossel de mangue em todo o continente entre 1987 e 2020. 

Eles descobriram que a oscilação, que puxa as marés baixas para baixo e as marés altas para cima em um padrão cíclico que dura cerca de 18 anos, foi um fator importante na expansão e contração do crescimento dos manguezais

 Dependendo da fase de oscilação, os ecossistemas de mangue recebem menos água – resultando em uma cobertura de dossel mais fina – ou marés mais altas que aumentam o crescimento. Os manguezais são sumidouros naturais de carbono, portanto, as descobertas podem ajudar a avaliar melhor quanto carbono eles armazenarão ao longo do tempo.

segunda-feira, 7 de maio de 2018

Mangue não é tudo igual!

Há um abismo genético entre os manguezais do Brasil


Pesquisadores paulistas investigam a variabilidade genética do mangue brasileiro e identificam diferenças "dramáticas" entre os manguezais que crescem ao longo do litoral do País

PETER MOON
petermoon@yahoo.com
Agência Brasileira de Divulgação Científica - ABDC
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Salvem a Amazônia! SOS Mata Atlântica! O Cerrado está sendo destruído! Protejam o Pantanal! E os manguezais, onde ficam nesta história? Metade da área original de mangue do litoral brasileiro já desapareceu. Você sabia disto?
 
Os manguezais estão entre os ecossistemas mais negligenciados em todo o mundo. "Entre 1983 e 1997, praticamente metade (46%) da área original ocupada pelos manguezais no litoral brasileiro desapareceu, aterrada pelas atividades humanas, como a especulação imobiliária”, afirma o biólogo Gustavo Maruyama Mori, do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista (Unesp), Campus do Litoral Paulista, em São Vicente-SP. 
 
A despeito da perda de metade dos nossos manguezais originais, ainda assim o Brasil possui a segunda maior área de manguezal do mundo. Em 2014, estima-se que havia 81,5 mil km2 de manguezais nas regiões tropicais e subtropicais ao redor do planeta. Deste total, 9,5% (ou 7,6 mil km2) ficam no Brasil. Ficamos atrás apenas da Indonésia (23,1 mil km2), e bem à frente do terceiro colocado, a Malásia, com 4,7 mil km2.
 
“Apesar da grande perda de área de mangue registrada nas duas últimas décadas do século 20, desde 2000 ocorreu uma redução significativa na taxa de desflorestamento de manguezais,” diz Mori. "Em 2000, havia 7,7 mil km² de mangue no Brasil. Em 2014, a área caiu para 7,6 mil km², uma perda de menos de 1%.”
Os manguezais brasileiros se espalham por muitas centenas de quilômetros ao longo do nosso litoral, desde o Amapá até Santa Catarina. Os manguezais são ecossistemas que funcionam como uma interface entre o mar e os rios que neles deságuam. Regados diariamente pelos nutrientes trazidos pela água doce, os manguezais são ambientes de extrema importância como berçário de peixes marinhos de valor comercial, como o robalo, e de crustáceos como camarões e caranguejos. 
 
"A destruição dos manguezais é uma perda irreparável, com sérias consequências para a atividade pesqueira e para as populações caiçaras que dependem do mangue para o seu sustento,” afirma Mori. 
 
No Laboratório de Ecologia Molecular do Instituto de Biociências da Unesp, em São Vicente, Mori e seus alunos estão realizando um grande estudo para entender a diversidade genética do mangue brasileiro. As pesquisas de Mori iniciaram há mais de 10 anos, quando ele ainda era aluno de doutorado da Profa. Anete Pereira de Souza, a chefe do Laboratório de Análise Genética Molecular, do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Geneticista especializada em plantas, Souza lidera diversos grupos de pesquisa que investigam a diversidade genética de plantas de grande valor comercial e ecológico, como por exemplo a seringueira, cana-de-açúcar, capim para pastagens, mangue, entre outros.
 
"De meu laboratório saiu uma nova geração de pesquisadores. Foram 50 doutores nos últimos 20 anos," diz Souza. "Eles puderam treinar e aprender as mais modernas técnicas genéticas utilizando equipamentos e material sofisticado. Tudo isto só foi possível graças ao apoio praticamente ininterrupto que tenho recebido das grandes agências de financiamento à pesquisas no Brasil: Fapesp, CNPq, Capes e Finep."

Gustavo Mori coletando espécimes no mangue da Baixada Santista (crédito Mariana Vargas Cruz)

“O Gustavo é apaixonado pelo mangue. Seu trabalho vem aos poucos revelando aspectos da história evolutiva dos manguezais brasileiros, algo sobre o que não se conhecia praticamente nada até ele se interessar pelo assunto e começar a investigá-lo,” afirma Souza.
 
“O mangue é formado por plantas muito particulares,” diz Mori. “O fato delas dispersarem suas sementes pela água não é uma coisa que costumamos ver. Outra coisa que me chamava atenção era ver que a maioria das plantas não sobrevive no ambiente de mangue.”
 
O grupo liderado por Mori e Souza, com a participação de Patrícia Mara Francisco e seu trabalho de Doutorado sobre a variação genética de 3 espécies de mangue ao longo da costa do Brasil, já descobriu duas coisas notáveis. A primeira delas tem a ver com a diversidade dos manguezais brasileiros. Apesar de compostos pelas mesmas espécies, os mangues da região Norte são geneticamente diferentes dos manguezais das regiões Sudeste e Sul do Brasil. Isto acontece porque as espécies que crescem no manguezal dispersam suas sementes na água, que as transporta ao oceano, onde são levadas pelas correntes marinha que ali circulam. Deste modo, as sementes dos manguezais do Norte flutuam apenas na direção noroeste, enquanto que as sementes dos manguezais do Sudeste e Sul flutuam rumo ao Sul.
 
Funciona assim: a Corrente Sul Equatorial é uma corrente marinha que atravessa o oceano Atlântico desde a costa africana até o litoral do Nordeste, onde suas águas bifurcam formando duas novas correntes. Ao Norte, a Corrente do Norte do Brasil banha os litorais do Rio Grande do Norte, Ceará, Maranhão, Pará e Amapá. Já a Corrente do Brasil desce pelo litoral do Nordeste, lambendo as costas das regiões Sudeste e Sul do País.
É a direção oposta destas duas correntes que faz com que as populações de árvores de mangue que crescem no Norte e no Sul do Brasil não troquem genes entre si. Decorre daí que, ao longo de milhões de anos de evolução, as espécies do mangue foram tendo características selecionadas de maneira que as duas populações se adaptassem às condições das diferentes regiões do litoral brasileiro. A minuciosa investigação genética levada a cabo pelos pesquisadores pôde verificar que os manguezais do norte do Brasil são, por exemplo, adaptados à maior insolação equatorial, enquanto que os manguezais do sul podem crescer num regime de menos dias de sol ao longo do ano.
 
“A gente verificou que a diferença entre as mesmas espécies de mangue que ocorrem no Norte e no Sul é, em termos genéticos, gritante!” afirma Souza.
 
Cabe aqui um parênteses para explicar exatamente o que vem a ser o mangue. Manguezal é como se chama a floresta composta por espécies de mangue, que é um tipo específico de plantas (são árvores) adaptadas a crescer em ambientes litorâneos inundados diariamente pela maré alta. Em outras palavras, trata-se de um ambiente que quase nenhuma planta terrestre toleraria… à exceção do mangue. 
Raízes aéreas de Rizophora (crédito Mariana Vargas Cruz)
Existem dois gêneros que ocorrem nos manguezais de todo o mundo, Avicennia e Rhizophora. Apesar de pertencerem a famílias e ordens completamente diferentes, ou seja, são evolutivamente muito distantes, não possuindo ancestrais comuns próximos, Avicennia e Rhizophora se adaptaram às condições específicas dos manguezais. 
 
As condições daqueles locais à beira mar que sofrem a influência da maré exigiram que Avicennia e Rhizophora desenvolvessem soluções adaptativas engenhosas e semelhantes. Avicennia e Rhizophora suportam viver em ambientes alagados tanto pela água doce dos rios quanto pela água salgada das marés. Avicennia e Rhizophora germinam e crescem fincando suas raízes no lodo do manguezal, um substrato movediço que, embora rico em nutrientes trazidos pelos rios e pela maré, é quase completamente anaeróbico, ou seja, desprovido de oxigênio. Como adaptação à pobreza de oxigênio do lodo instável, Avicennia e Rhizophora desenvolveram raízes aéreas, que permitem lidar com a falta de oxigênio e sustentar a árvore mesmo quando a maré sobe e o solo encharca. “Avicennia possui raízes aéreas pequenas, de até uns 15 centímetros e que conseguem respirar. Já as raízes de Rhizophora podem se estender em arcos que chegam a vários metros de comprimento,” explica Mori.
Por causa das marés, o lodo dos manguezais é extremamente salino. E a presença de sal no solo é fator inibidor para a germinação de quase todas as plantas terrestres - menos as árvores de mangue. Elas possuem adaptações que permitem às suas raízes absorver a água salgada e dela extrair o sal marinho, que é então expelido, por exemplo, através da superfície de suas folhas. Aí o vento e a água da chuva executam o resto do serviço, ao soprar ou lavar a superfície das folhas, varrendo todo o sal acumulado.
Para dispersar suas sementes, as plantas em geral fazem uso de diversas estratégias. As sementes podem simplesmente cair no chão e germinar ali mesmo, elas podem ser levadas pelo vento, ou podem ainda ser dispersadas nas fezes dos animais que se alimentam dos frutos que abrigam as sementes. Com o mangue não acontece nada disto. As sementes são dispersas na água da maré vazante. São sementes bastante resistentes à ação corrosiva da água do mar, e que, uma vez no oceano, podem flutuar por várias semanas e até meses conservando o seu poder germinativo até ir dar numa área onde poderão, então, germinar e crescer. É por causa desta estratégia de dispersão que os mangues do Norte do Brasil são diferentes geneticamente dos mangues do Sudeste e do Sul.
 
Há dezenas de espécies de Avicennia e Rhizophora crescendo nos mangues de todos o mundo. No Brasil, só existem cinco. São duas espécies de Avicennia e três de Rhizophora (R. mangle, R. racemosa e uma espécie híbrida entre elas, R. harrisonii), sendo este último gênero popularmente conhecido como mangue-vermelho. “Rhizophora é o gênero símbolo do mangue. Por ser a mais resistente à influência da maré, muitas vezes cresce à beira d’água, formando o cartão-postal mais visível do mangue para os banhistas e para os turistas que seguem ao litoral e, para chegar nas praias, precisam cruzar áreas de mangue,” explica Mori.
 
Já Avicennia, gênero comumente chamado de mangue-preto, sereíba ou siriúba, tem duas espécies que ocorrem no Brasil, Avicennia schaueriana e A. germinans. Ambas crescem em terrenos um pouco mais distanciados da beira d’água, onde domina Rhizophora.
 
“As ferramentas genéticas de que dispomos nos dão condições de fazer um diagnóstico genético bastante acurado da devastação sofrida pelo mangue. A técnica de análise por marcadores moleculares, chamados microssatélites, permite identificar o quanto de uma região de floresta foi degradada,” explica Souza. 

Espécimes de mangue selecionados para estudo em laboratório, na Unesp, campus de São Vicente (Mariana Vargas Cruz)

O grau de degradação se revela a partir da comparação dos microssatélites do genoma nuclear (o DNA) das árvores que compõem uma mesma área de mangue. “O trabalho é feito por amostragem e comparação do genoma das plantas. Desta forma, a gente consegue saber quão diferentes ou semelhantes são os indivíduos de uma mesma população,” explica Souza.
Quando o DNA das árvores é muito parecido, muito próximo, isto sugere que elas descendem de um mesmo pequeno grupo de plantas ancestrais, provavelmente aquelas que sobreviveram ao desmatamento, podendo assim repovoar a área. “Quando encontramos num manguezal muitas plantas com as mesmas variações genéticas, significa que ali não existe mais uma diversidade genética expressiva,” diz Souza.
De modo inverso, se o DNA das árvores do mangue é diverso, revelando grande variedade genética dentro de uma mesma população, isto sugere que houve tempo para se acumular diversidade genética, via mutações, dentro da mesma população, logo trata-se de uma floresta antiga, formada por vegetação primária.
“Quando as plantas de uma população perdem diversidade, isso é um problema. Elas podem definhar, podem apresentar problemas de crescimento ou de adaptação. As plantas que não possuírem mais os genes que conferem, por exemplo, resistência à falta de água, podem morrer quando vier uma estiagem,” explica Souza. “Neste sentido, as populações de mangue com baixa diversidade genética podem vir a sofrer mais com os efeitos das mudanças climáticas.”
 
Tomemos o exemplo de Avicennia. As árvores que crescem nos manguezais do delta do rio Amazonas são mais adaptadas à maior insolação e ao clima mais quente. Por outro lado, Avicennia que cresce nos manguezais na região de Florianópolis sobrevive bem em ambientes não tão quentes, com menor luminosidade, e baixas temperaturas durante o inverno. “Isto significa que projetos de reflorestamento de manguezais na região Norte não podem ser feitos com mudas trazidas do Sul, e vice-versa. As mudas irão morrer,” diz Souza.
Mori e Patrícia desenvolveram um sistema de marcadores para poder identificar semelhanças e diferenças entre as mesmas espécies de mangue que crescem em regiões diferentes. Foram usados mais de 40 microssatélites para estudar as espécies.
 
Uma das descobertas mais surpreendentes foi a ocorrência de hibridização entre espécies diferentes de Avicennia. "Hibridização é um processo evolutivo que permite o fluxo gênico, ou a troca de genes entre espécies diferentes. A gente não só identificou híbridos em Avicennia, como verificou que indivíduos desta primeira geração de híbridos também conseguiram cruzar. Agora queremos descobrir qual é o processo que está por trás do aparecimento destes híbridos.”
Os próximos passos da pesquisa, já em andamento, envolvem a identificação e análise de um outro tipo de marcadores moleculares, os chamados SNPs (pronuncia-se “snips", que quer dizer polimorfismo de nucleotídeo único). “Se, no caso dos microssatélites, conseguimos desenvolver algumas dezenas de marcadores, no caso dos SNPs a ordem de marcadores será na casa dos milhares,” diz Mori. “Assim, poderemos realizar uma análise genética muito mais refinada da variabilidade genética que existe nas espécies do mangue.”
Com isto, diz Mori, pretende-se obter respostas para as seguintes perguntas: “Como será que as espécies responderão às novas condições climáticas? Elas vão se adaptar? Se sim, de que forma? Quais são os genes que permitem fazer com que duas populações de uma mesma espécie ocupem ambientes tão diversos?”

Gustavo Mori coletando espécimes no mangue da Baixada Santista (crédito Mariana Vargas Cruz)

Coleta de espécimes no mangue da Baixada Santista (crédito Mariana Vargas Cruz)

CONTATO PARA A IMPRENSA:
Peter Moon
petermoon@yahoo.com
Cel: 11-96574-5091
Agência Brasileira de Divulgacão Científica - ABDC


CONTATO DOS AUTORES DO TRABALHO:
Gustavo Mori
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Campus do Litoral Paulista - Unidade São Vicente. 
São Vicente-SP 
Telefone: (13) 3569-7186
celular: (19) 98149-0381

Anete Pereira de Souza
Prof Titular Genética Vegetal
Laboratório de Análise Genética Molecular 
Instituto de Biologia (IB)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Campinas-SP
Telefone: (19) 3521-1132
e-mail: anete@unicamp.br


REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS:
Patrícia M. Francisco, Gustavo M. Mori, Fábio M. Alves, Evandro V. Tambarussi, Anete P. de Souza. 2018. Population genetic structure, introgression, and hybridization in the genus Rhizophora along the Brazilian coast. Ecology and Evolution 8(6):3491-3504.
DOI: 10.1002/ece3.3900 
Gustavo M Mori, Maria I Zucchi, Iracilda Sampaio and Anete P Souza. 2015. Species distribution and introgressive hybridization of two Avicennia species from the Western Hemisphere unveiled by phylogeographic patterns. BMC Evolutionary Biology 15:61.
DOI: 10.1186/s12862-015-0343-z

APOIOS RECEBIDOS DAS AGÊNCIAS DE FOMENTO À PESQUISA:
Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES) - Program: Computational Biology (88882.160095/2013-01) (APS); 
Grants and fellowships from FAPESP- Grant/Award Number (APS): 2008/52045-0, 2008/52197-4, 2010/50178-2 ; Fellowship/Award Number: 2007/57021-9, 2008/56404-4, 2010/50033-4, 2013/08086-1 and 2014/22821-9
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Grant/Award Number (GM): 448286/2014-9
Research fellowship from CNPq to APS fellowship/Award Number (APS): 309661/2014-5

segunda-feira, 24 de agosto de 2015

Unesp
Grupo de pesquisadores e estudantes mapeou todo o litoral de SP
Projeto foi coordenado pela professora Paulina Setti Riedel, da Unesp
[22/08/2015]
Um grupo de pesquisadores e estudantes mapeou todo o litoral de São Paulo e descobriu que a Baixada Santista é altamente sensível ao derramamento de petróleo. Isso significa que a região seria muito impactada no âmbito social, ambiental e econômico, caso ocorresse um vazamento de óleo de grandes proporções.

O projeto foi coordenado pela doutora Paulina Setti Riedel, docente do Departamento de Geologia da Unesp de Rio Claro, no interior paulista. Dezenas de alunos de graduação e pós-graduação, de vários cursos, participaram do mapeamento das áreas litorâneas. A coleta de dados, feita por meio terrestre e aquático, e a análise das informações foram realizadas entre 2006 e 2014. "Como São Paulo é o estado mais impactado pelo derramamento de óleo, a ideia era fazer uma pesquisa diferenciada, detalhada. O litoral é muito recortado e o material pode parar em qualquer prainha", diz Paulina.

O estudo deu origem ao "Atlas de Sensibilidade Ambiental ao Óleo no Litoral Paulista", lançado em 2014, e a 128 "Cartas de Sensibilidade Ambiental a Derramamento de Óleo". O atlas aponta os locais onde há maior ou menor sensibilidade ao derramamento de petróleo.

Para a classificação dos ambientes, os pesquisadores utilizaram o Índice de Sensibilidade do Litoral (IsL), baseado em um padrão estabelecido pelo Ministério do Meio Ambiente, que segue normas internacionais. O IsL 1 representa baixa sensibilidade e o IsL 10, alta.

Os dados mostram que a Baixada Santista apresenta um litoral com alta sensibilidade a derramamentos de óleo. Cerca de 65,5% da região encontra-se sob IsL 9 ou 10, incluindo manguezais (58,6%), lagunas e margens de rio (1,3%) e planícies de maré lamosas e abrigadas (5,5%). Os costões rochosos abrigados ocorrem em apenas 10,8 quilômetros do litoral da Baixada Santista, porém, esses ambientes são considerados prioritários, devido à sua maior biodiversidade e menor capacidade de se recuperar ou restabelecer.

Atualmente, 78,3% da área de Cubatão, 73,4% de Santos, 64,8% de São Vicente, 60,1% de Bertioga, 52,6% de Peruíbe, 51,6% de Praia Grande, 42% de Guarujá e 25,4% de Itanhaém e Mongaguá são consideradas de alta sensibilidade.

O Polo Industrial de Cubatão e do Porto de Santos fazem da região um dos locais mais suscetíveis a vazamentos de óleo, tanto crônicos como acidentais. "Existe um grande trânsito de navios, o que aumenta a probabilidade de um acidente. Essa área fica muito exposta a riscos”, explica Paulina.

A partir das informações do atlas e das cartas, é possível planejar melhor as ações de contenção, em caso de incidentes. Dessa forma, pode-se utilizar melhor os recursos disponíveis, para agilizar a limpeza e diminuir os danos ambientais. "Quando acontece uma situação de emergência, você tem de agir o mais rápido possível, priorizar as regiões mais sensíveis para controlar o problema", afirma.

Ainda de acordo com a coordenadora da pesquisa, é recomendável que empresas da região tomem medidas para evitar incidentes. "A sensibilidade de uma praia composta por areia grossa sempre será maior do que a de uma praia com areia fina. Se é inevitável o trânsito de navios, que eles sejam mantidos da melhor maneira possível, para evitar vazamentos", diz.

Litoral Sul
Menos recortado que o Litoral Norte e a Baixada Santista, o Litoral Sul paulista apresenta predominância de ambientes sensíveis, com IsL 10. Os manguezais representam 66,8% da linha da costa, seguidos pelas planícies de maré lamosas e abrigadas, com 13,2% da linha costeira, também bastante sensíveis, de IsL 9. Juntos, os IsL 9 e 10 somam 80% da faixa litorânea Sul.

Os manguezais constituem o principal ambiente nos três municípios do litoral sul. Cananéia representa 69,2% do litoral, seguido por Iguape, com 63,7%, e Ilha Comprida, com 57%. Em Ilha Comprida, as praias de areia fina e expostas são bastante representativas, com 31,6%. Em Cananéia, as planícies de maré (IsL 9) representam 15,7%. Já Iguape apresenta praias em 26,3% de seu litoral, 14,2% são de areia fina e expostas (IsL 3), e 12,1% são de areia fina. Como há limitações para a limpeza nesses ambientes, por sua elevada sensibilidade, o litoral sul de São Paulo pode ser considerado uma área estratégica para ações preventivas.

O atlas completo, que abrange também o litoral norte, bem como cada carta, separadamente, estão disponíveis para download, em português, na biblioteca digital da Unesp. Há previsão para a versão em inglês, ao final do segundo semestre de 2015.
Mariane Rossi, do G1 Santos

terça-feira, 10 de fevereiro de 2015

Ecossistema de Manguezal

Por: Marcus Cabral
Imagem: Flávio Mendes - 2013.
Imagem: Flávio Mendes - 2013.
Um dos importantes ecossistemas brasileiro são os manguezais. Caracterizado como área úmida, de transição entre o ambiente terrestre com o ambiente aquático os manguezais são ecossistema costeiro constituintes do bioma de Mata Atlântica e é responsável por sustentar boa parte da vida aquática costeira já que serve de berçário para a vida marinha.


A matéria orgânica (folhas, galhos, árvores e animais mortos) produzida nos manguezais, oriundo da decomposição das serapilheira (toda matéria orgânica que cai no solo e apresenta diferentes estágios de decomposição), chegam a região marinha fornecendo meio de vida para os fitoplanctos (microalgas) e zooplanctos (microfauna) que subsidia meio de vida para os filtradores seguindo para os consumidores primários, secundário e por diante.


Então está formado a cadeia alimentar dentro do nível trófico, ou seja, são formadas as interações do meio ambiente em que um organismo fornece meio de vida para o outro até o indivíduo de topo de cadeia morre e ser decomposto voltando o ciclo.


Outra característica bem peculiar do ecossistema dos manguezais são os chamados fatores limitantes. Esse termo é aplicado na ecologia para designar parâmetros ambientais (biótico ou abióticos) que limita ou impede o surgimento de algumas espécies ou controlam outras. Para que as espécies consiga povoar esse ecossistema, precisam desenvolver adaptações para resistir a esse ambiente.


Desta forma, todas as espécies que vivem nos manguezais possuem sofisticados meios de sobrevivências para suportar os fatores limitantes. Os manguezais por serem áreas de transições entre o ambiente terrestre e aquático já que surge ao longo da desembocadura da foz de um rio para o mar, o solo do manguezais são salgado por influência frequente das marés, lodoso pelas constantes inundações e pobre de oxigênio tendo em vista que o ambiente é eutrofilizado (excesso de nutrientes) e o consumo de oxigênio pelos decompositores é muito grande.


As plantas desenvolveram intrigantes meios de sobrevivência. O Mangue-Vermelho que melhor se desenvolve na região frequentemente inundado próximo a região de transição entre o ambiente terrestre e o aquático (franja) possuem as chamadas raízes aéreas que são estruturas que partem de vários pontos do seu caule chegando ao solo ajudando na estabilização e fixação da planta no ambiente. Essas raízes lhe servem com escoras de vários lados, mesmo com o solo lamoso e as frequentes ações das marés as árvores não caem.

quarta-feira, 19 de fevereiro de 2014

Rede de proteção

Manguezais ganham importância diante de alterações no clima
MARIA GUIMARÃES | Edição 216 - Fevereiro de 2014
© LÉO RAMOS
Raízes de Rhizophora mangle mantêm árvores de pé no solo instável
Raízes de Rhizophora mangle mantêm árvores de pé no solo instável

Ao longo dos estuários, baías, lagoas e braços de mar, árvores enfrentam condições pouco favoráveis e se debruçam sobre a água salobra. Às vezes representado por uma vegetação atarracada que forma uma franja verde, outras pelo emaranhado de raízes que funcionam como muletas em arco para manter árvores bastante altas de pé na lama movediça, o manguezal é berçário para uma grande variedade de animais marinhos e ajuda a proteger a costa dos ventos e das ondas do mar. Em tempos de aquecimento global, a capacidade de absorver carbono da atmosfera e estocá-lo acrescentou mais uma etiqueta de preço ao valor desse ecossistema costeiro que no Brasil existe ao longo de quase todo o litoral, da região Norte ao sul de Santa Catarina. E que agora reage ao aumento do nível do mar resultante das mudanças climáticas, como vem mostrando o grupo do oceanógrafo Mário Soares, da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (Uerj).

Cerca de três vezes por semana, uma equipe do laboratório de Soares, o Núcleo de Estudos em Manguezais (Nema), se dirige ao manguezal de Guaratiba, a 70 quilômetros a oeste da capital fluminense. Ali, às margens da baía de Sepetiba, eles se embrenham na floresta e fazem uma série de medições em uma área monitorada desde 1998, quando Soares estabeleceu uma zona permanente de estudo, descrita em 2013 por Gustavo Duque Estrada na Aquatic Botany. O manguezal de Guaratiba é o único no país acompanhado com tal nível de detalhe por um período tão longo. O trabalho, financiado por CNPq, Capes, Faperj e outras instituições, vem trazendo resultados inéditos.

Uma das observações mais marcantes nesses 16 anos é que a floresta vem avançando continente adentro sobre uma área plana com ares de deserto. É a planície hipersalina, uma feição do manguezal também conhecida como apicum, cujo solo é de duas a quatro vezes mais salgado do que a lama do manguezal. Algumas vezes por mês, nas marés mais altas, o mar invade essa área e não escoa completamente. A água evapora e deixa o sal no solo, que se torna inóspito até para as espécies de mangue. Mesmo assim, com o aumento do nível do mar a inundação dessa área se torna cada vez mais frequente e aos poucos essas plantas se instalam por ali. “A floresta avançou quase 80 metros desde 1998”, conta Soares.
© LÉO RAMOS
Jovem Avicennia cresce no apicum
Jovem Avicennia cresce no apicum

Além do trabalho com os pés afundados numa lama cheirando a enxofre, os pesquisadores da Uerj também investigam o que aconteceu por meio de imagens de satélite. “Imagens capturadas desde 1984 confirmam o que vimos em campo”, diz Soares. “O manguezal pulsa segundo ciclos climáticos.” Em períodos mais úmidos, a chuva lava o solo, dilui o sal e as árvores conseguem se estabelecer nas planícies salgadas. “São janelas climáticas de oportunidade para o avanço mais rápido da floresta”, explica Estrada, que em 2013 terminou o doutorado e agora se tornou professor na Uerj. Para ele, um indício de que o nível do mar está subindo por ali é que ao fim de uma série de anos secos o manguezal para de avançar, mas não perde o terreno conquistado: sem as lavagens pela maré, as árvores morreriam. Ao mesmo tempo que a floresta avança rumo à terra, a água erode a borda da vegetação. Em Guaratiba, porém, esse desgaste tem sido mais lento do que o avanço. O saldo é um aumento da área total de floresta.

Rumo aos polos

A expectativa é que o manguezal também amplie a distribuição geográfica à medida que as temperaturas aumentam. É que as árvores desse ecossistema não crescem em baixas temperaturas, e por isso mais da metade dos manguezais do mundo está entre as latitudes 10°N e 10°S. Como as previsões climáticas indicam que o sul do Brasil se tornará mais quente até o fim do século, o manguezal deve ocupar latitudes mais altas. O que se espera que aconteça no Brasil também vale para o hemisfério Norte e foi recentemente observado nos Estados Unidos por Kyle Cavanaugh, do Instituto Smithsonian. Em artigo de janeiro deste ano na revista PNAS, o grupo norte-americano descreveu um aumento na área de manguezais no norte da Flórida, por volta de 30° de latitude norte, e atribuiu a mudança ao fato de serem cada vez mais raras as temperaturas abaixo de 4 graus Celsius negativos por ali. O aumento da temperatura mínima, portanto, é mais importante do que mudanças na média.
© LÉO RAMOS
Projeções das raízes funcionam como snorkels
Projeções das raízes funcionam como snorkels

Transposta para o Brasil, essa situação corresponderia a encontrar essas florestas no litoral gaúcho perto de Porto Alegre, mas por enquanto os manguezais ainda estão longe dali e não parecem ter avançado em latitude. Em estudo de 2012 na Estuarine, Coastal and Shelf Science, Soares e sua equipe identificaram a lagoa de Santo Antônio, no município de Laguna, em Santa Catarina, a 100 quilômetros ao sul de Florianópolis, como o limite sul dos manguezais brasileiros. A mesma localidade apontada por Yara Schaeffer-Novelli, do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IO-USP), com base em observações feitas em 1979.

Mercado de carbono

A torcida pelo aumento do manguezal não é insanidade de quem tomou gosto por enfrentar mosquitos em meio à lama. Os estudos do Nema, além dos de outros grupos internacionais, vêm mostrando que esse ecossistema tem uma capacidade importante de absorver carbono do ar. “Desde 2003 temos parcelas permanentes voltadas para avaliar o sequestro de carbono”, conta Soares. Seu grupo desenvolveu vários modelos matemáticos – o primeiro deles ele próprio criou durante o doutorado, que defendeu em 1997 – para estimar a quantidade de carbono armazenada nas árvores de cada espécie típica de manguezal. “Se alguém quiser fazer um estudo específico sobre as folhas, temos um modelo; se quiser avaliar as árvores como um todo, também temos”, diz o oceanógrafo.

Com a ajuda desses modelos, basta tirar algumas medidas básicas para obter uma estimativa da biomassa da planta e de quanto carbono ela abriga.
Um estudo ainda não publicado do grupo da Uerj mostra que, considerando apenas o caule e as folhas das árvores, o manguezal tem uma capacidade de armazenamento de carbono pouco menor que a de outras florestas tropicais. O valor total só não é significativo porque a área do ecossistema costeiro é muito menor (pouco mais de 1 milhão de hectares) do que a da Amazônia (aproximadamente 500 vezes maior) ou da mata atlântica. “Mas se considerarmos as raízes e o sedimento, o manguezal ganha por unidade de área”, avalia Soares, com base em dados preliminares. Para obter esses dados, o grupo escava buracos em forma de cubos na lama de Guaratiba, retirando a cada vez camadas de 10 centímetros. “Um grupo de 15 pessoas leva quatro dias para fazer esse trabalho”, conta. Dali são retiradas as raízes, que depois são secas e pesadas para se estimar a biomassa. Além disso, cilindros de lama também são recolhidos para medir a quantidade de carbono armazenada no próprio sedimento. Os resultados virão nos próximos anos.
O que se aprende sobre os manguezais de Sepetiba pode ser usado para entender o que se passa em outras regiões. “Há análises que validamos em Guaratiba e poderemos aplicar em outros estados”, explica o oceanógrafo. Com adaptações, já que a estatura das florestas e a capacidade de estocar carbono aumentam em direção ao equador. O grupo já começou a aplicar esses modelos a manguezais praticamente ao longo de toda a costa brasileira – de Florianópolis, em Santa Catarina, a São Caetano de Odivelas, no Pará. A equipe do Nema viaja muito, mas Soares também busca parcerias. Uma novidade importante é participar do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia sobre Ambientes Marinhos Tropicais (INCT-AmbTropic), implantado em 2012, que tem sede na Universidade Federal da Bahia e se concentra em estudar as respostas do litoral brasileiro às mudanças climáticas. Soares divide a coordenação do Grupo de Trabalho Manguezais com o geólogo Marcelo Cohen, da Universidade Federal do Pará (UFPA), com quem inicia uma colaboração.

Do passado ao presente

“Estamos trabalhando juntos para combinar nossas duas escalas de abordagem”, diz Soares. A especialidade de Cohen é o que aconteceu com os manguezais nos últimos 10 mil anos, no período geológico chamado Holoceno. “Para me certificar do efeito de cada variável sobre a existência dos manguezais, é fundamental conhecer a sua evolução nos últimos 100, 1.000 e 10.000 anos”, explica o geólogo. Ele vem fazendo uma série de estudos nas regiões Norte, Nordeste e Sudeste, em parte numa parceria com o físico Luiz Carlos Pessenda, da USP, que coordena um projeto sobre como era a costa do Espírito Santo nesses tempos mais remotos.
© LÉO RAMOS
Trincheira em forma de cubo permite avaliar biomassa de raízes
Trincheira em forma de cubo permite avaliar
biomassa de raízes

Há 20 mil anos, perto do fim de uma intensa era glacial, o nível do mar estava cerca de 100 metros abaixo do que se vê hoje e começou a subir. “Entre 7 mil e 5 mil anos atrás o nível do mar se aproximou do atual e permitiu o início da expansão dos manguezais”, explica Cohen. Apesar de existirem padrões globais, é preciso olhar também em escala local para entender como as condições específicas, que envolvem fluxo dos rios, dinâmica de sedimentos e movimentos tectônicos, influenciaram a vegetação costeira. Na bacia amazônica, de acordo com o geólogo, houve um período com menos chuva aproximadamente entre 10 mil e 4 mil anos atrás. Nessa época, a influência marinha avançou rio acima devido ao aumento no nível do mar e à menor vazão dos rios, e os manguezais foram atrás. Com o aumento das chuvas nos últimos 4 mil anos, a salinidade caiu nos estuários e os manguezais recuaram para áreas com maior influência marinha.
Já no Sudeste, por volta de 5 mil anos atrás o nível do mar ultrapassou o atual e produziu muitos estuários com condições adequadas para a expansão dos manguezais. Quando o nível do mar desceu, ali se formaram deltas com predomínio de sedimento arenoso, que se tornaram menos propícios à sobrevivência dessas florestas.
Para abrir janelas sobre essas diferentes escalas de tempo, o grupo de Cohen combina uma série de técnicas. Em cilindros de sedimento é possível encontrar pólen de plantas que existiram milhares de anos atrás e reconstituir o ambiente em que esses sedimentos foram acumulados e a vegetação de seu entorno ao longo do tempo. A equipe de Pessenda, no Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena) da USP, em Piracicaba, analisa isótopos de nitrogênio e carbono para caracterizar a matéria orgânica e estimar a idade dos depósitos sedimentares.
Para construir um retrato do que aconteceu nas últimas décadas, o geólogo da UFPA também lança mão de sensoriamento remoto, que revela erosão de áreas de manguezal e migração de bancos de areia sobre os depósitos de lama, empurrando a floresta para áreas mais elevadas.
© LÉO RAMOS
Folhas de Avicennia excretam o sal absorvido com a água
Folhas de Avicennia excretam o sal absorvido com a água
Imagens aéreas e de satélite são um recurso essencial para avaliações mais extensas da cobertura vegetal – foi essa ferramenta que permitiu ao grupo norte-americano detectar a expansão do manguezal para o norte da Flórida. Na Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), a bióloga Marília Lignon usa dados de sensoriamento remoto para acompanhar os impactos naturais e de atividades humanas em manguezais de áreas diversas. Depois de olhar de cima, ela não abre mão de olhar de perto. “Cada escala tem suas particularidades, e uma pode dar subsídios à outra”, afirma.
Ela recentemente orientou um mapeamento das áreas de transição entre manguezal e mata de restinga no estado de São Paulo. “São de fácil ocupação humana e de fantástica beleza cênica”, diz. Sendo planas e arenosas, é fácil ocupar essas áreas, que podem funcionar como escape para o manguezal diante de mudanças climáticas. Gustavo Duque Estrada conta que isso ocorreu na área da baía de Sepetiba, onde foi construída a Companhia Siderúrgica do Atlântico. “Não houve planejamento considerando alterações no nível do mar, e essa ocupação torna aquele manguezal altamente vulnerável diante de um cenário de elevação do nível do mar.”
Em conjunto, os estudos dos grupos brasileiros chamam a atenção para a necessidade de se considerar a importância das zonas de transição em estudos que visam à conservação no longo prazo do manguezal e de sua capacidade de proteger a costa e a atmosfera. De acordo com o físico Joseph Harari, do IO-USP, o aumento do nível do mar na costa brasileira está próximo da média mundial, cerca de 3 centímetros por década. É impossível generalizar uma previsão sobre o que acontecerá no futuro próximo diante de mudanças ambientais, que incluem fatores locais e globais. Mas uma coisa é certa: o manguezal não ficará parado.

Projetos
 
1. Estudos paleoambientais interdisciplinares na costa do Espírito Santo (nº 2011/00995-7); Modalidade Projeto Temático – PFPMCG; Pesquisador responsável Luiz Carlos Ruiz Pessenda – Cena/USP; Investimento R$ 1.008.962,77 (FAPESP). 2. Manguezais do estado de São Paulo: análise da evolução espaço-temporal (1979 – 2009) (nº 2009/05507-0); Modalidade Bolsa de Pós-doutorado; Bolsista Marília Cunha Lignon – Inpe; Investimento R$ 138.069,95 (FAPESP).

Artigos científicos

COHEN, M. C. L. et al. Impact of sea-level and climatic changes on the Amazon coastal wetlands during the late Holocene. Vegetation History and Archaeobotany. v. 18, n. 6, p. 425-39. nov. 2009.

ESTRADA, G. C. D. et al. Analysis of the structural variability of mangrove forests through the physiographic types approach. Aquatic Botany. v. 111, p. 135-43. nov. 2013.

FRANÇA, M. C. et al. Mangrove vegetation changes on Holocene Terraces of the Doce River, Southeastern Brazil. Catena. v. 110, n. 1, p. 59-69. nov. 2013.

SOARES, M. L. G. et al. Southern limit of the Western South Atlantic mangroves: Assessment of the potential effects of global warming from a biogeographical perspective. Estuarine, Coastal and Shelf Science. v. 111, n. 1, p. 44-53. abr. 2012.

quinta-feira, 13 de fevereiro de 2014

Manguezais: Rede de proteção

Manguezais ganham importância diante de alterações no clima
MARIA GUIMARÃES | Edição 216 - Fevereiro de 2014
© LÉO RAMOS
Raízes de Rhizophora mangle mantêm árvores de pé no solo instável
Raízes de Rhizophora mangle mantêm árvores de pé no solo instável

Ao longo dos estuários, baías, lagoas e braços de mar, árvores enfrentam condições pouco favoráveis e se debruçam sobre a água salobra. Às vezes representado por uma vegetação atarracada que forma uma franja verde, outras pelo emaranhado de raízes que funcionam como muletas em arco para manter árvores bastante altas de pé na lama movediça, o manguezal é berçário para uma grande variedade de animais marinhos e ajuda a proteger a costa dos ventos e das ondas do mar. Em tempos de aquecimento global, a capacidade de absorver carbono da atmosfera e estocá-lo acrescentou mais uma etiqueta de preço ao valor desse ecossistema costeiro que no Brasil existe ao longo de quase todo o litoral, da região Norte ao sul de Santa Catarina. E que agora reage ao aumento do nível do mar resultante das mudanças climáticas, como vem mostrando o grupo do oceanógrafo Mário Soares, da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (Uerj).

Cerca de três vezes por semana, uma equipe do laboratório de Soares, o Núcleo de Estudos em Manguezais (Nema), se dirige ao manguezal de Guaratiba, a 70 quilômetros a oeste da capital fluminense. Ali, às margens da baía de Sepetiba, eles se embrenham na floresta e fazem uma série de medições em uma área monitorada desde 1998, quando Soares estabeleceu uma zona permanente de estudo, descrita em 2013 por Gustavo Duque Estrada na Aquatic Botany. O manguezal de Guaratiba é o único no país acompanhado com tal nível de detalhe por um período tão longo. O trabalho, financiado por CNPq, Capes, Faperj e outras instituíções, vem trazendo resultados inéditos.

Uma das observações mais marcantes nesses 16 anos é que a floresta vem avançando continente adentro sobre uma área plana com ares de deserto. É a planície hipersalina, uma feição do manguezal também conhecida como apicum, cujo solo é de duas a quatro vezes mais salgado do que a lama do manguezal. Algumas vezes por mês, nas marés mais altas, o mar invade essa área e não escoa completamente. A água evapora e deixa o sal no solo, que se torna inóspito até para as espécies de mangue. Mesmo assim, com o aumento do nível do mar a inundação dessa área se torna cada vez mais frequente e aos poucos essas plantas se instalam por ali. “A floresta avançou quase 80 metros desde 1998”, conta Soares.
© LÉO RAMOS
Jovem Avicennia cresce no apicum
Jovem Avicennia cresce no apicum

Além do trabalho com os pés afundados numa lama cheirando a enxofre, os pesquisadores da Uerj também investigam o que aconteceu por meio de imagens de satélite. “Imagens capturadas desde 1984 confirmam o que vimos em campo”, diz Soares. “O manguezal pulsa segundo ciclos climáticos.” Em períodos mais úmidos, a chuva lava o solo, dilui o sal e as árvores conseguem se estabelecer nas planícies salgadas. “São janelas climáticas de oportunidade para o avanço mais rápido da floresta”, explica Estrada, que em 2013 terminou o doutorado e agora se tornou professor na Uerj. Para ele, um indício de que o nível do mar está subindo por ali é que ao fim de uma série de anos secos o manguezal para de avançar, mas não perde o terreno conquistado: sem as lavagens pela maré, as árvores morreriam. Ao mesmo tempo que a floresta avança rumo à terra, a água erode a borda da vegetação. Em Guaratiba, porém, esse desgaste tem sido mais lento do que o avanço. O saldo é um aumento da área total de floresta.

Rumo aos polos

A expectativa é que o manguezal também amplie a distribuição geográfica à medida que as temperaturas aumentam. É que as árvores desse ecossistema não crescem em baixas temperaturas, e por isso mais da metade dos manguezais do mundo está entre as latitudes 10°N e 10°S. Como as previsões climáticas indicam que o sul do Brasil se tornará mais quente até o fim do século, o manguezal deve ocupar latitudes mais altas. O que se espera que aconteça no Brasil também vale para o hemisfério Norte e foi recentemente observado nos Estados Unidos por Kyle Cavanaugh, do Instituto Smithsonian. Em artigo de janeiro deste ano na revista PNAS, o grupo norte-americano descreveu um aumento na área de manguezais no norte da Flórida, por volta de 30° de latitude norte, e atribuiu a mudança ao fato de serem cada vez mais raras as temperaturas abaixo de 4 graus Celsius negativos por ali. O aumento da temperatura mínima, portanto, é mais importante do que mudanças na média.
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Projeções das raízes funcionam como snorkels
Projeções das raízes funcionam como snorkels

Transposta para o Brasil, essa situação corresponderia a encontrar essas florestas no litoral gaúcho perto de Porto Alegre, mas por enquanto os manguezais ainda estão longe dali e não parecem ter avançado em latitude. Em estudo de 2012 na Estuarine, Coastal and Shelf Science, Soares e sua equipe identificaram a lagoa de Santo Antônio, no município de Laguna, em Santa Catarina, a 100 quilômetros ao sul de Florianópolis, como o limite sul dos manguezais brasileiros. A mesma localidade apontada por Yara Schaeffer-Novelli, do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IO-USP), com base em observações feitas em 1979.

Mercado de carbono

A torcida pelo aumento do manguezal não é insanidade de quem tomou gosto por enfrentar mosquitos em meio à lama. Os estudos do Nema, além dos de outros grupos internacionais, vêm mostrando que esse ecossistema tem uma capacidade importante de absorver carbono do ar. “Desde 2003 temos parcelas permanentes voltadas para avaliar o sequestro de carbono”, conta Soares. Seu grupo desenvolveu vários modelos matemáticos – o primeiro deles ele próprio criou durante o doutorado, que defendeu em 1997 – para estimar a quantidade de carbono armazenada nas árvores de cada espécie típica de manguezal. “Se alguém quiser fazer um estudo específico sobre as folhas, temos um modelo; se quiser avaliar as árvores como um todo, também temos”, diz o oceanógrafo.

Com a ajuda desses modelos, basta tirar algumas medidas básicas para obter uma estimativa da biomassa da planta e de quanto carbono ela abriga.
Um estudo ainda não publicado do grupo da Uerj mostra que, considerando apenas o caule e as folhas das árvores, o manguezal tem uma capacidade de armazenamento de carbono pouco menor que a de outras florestas tropicais. O valor total só não é significativo porque a área do ecossistema costeiro é muito menor (pouco mais de 1 milhão de hectares) do que a da Amazônia (aproximadamente 500 vezes maior) ou da mata atlântica. “Mas se considerarmos as raízes e o sedimento, o manguezal ganha por unidade de área”, avalia Soares, com base em dados preliminares. Para obter esses dados, o grupo escava buracos em forma de cubos na lama de Guaratiba, retirando a cada vez camadas de 10 centímetros. “Um grupo de 15 pessoas leva quatro dias para fazer esse trabalho”, conta. Dali são retiradas as raízes, que depois são secas e pesadas para se estimar a biomassa. Além disso, cilindros de lama também são recolhidos para medir a quantidade de carbono armazenada no próprio sedimento. Os resultados virão nos próximos anos.
O que se aprende sobre os manguezais de Sepetiba pode ser usado para entender o que se passa em outras regiões. “Há análises que validamos em Guaratiba e poderemos aplicar em outros estados”, explica o oceanógrafo. Com adaptações, já que a estatura das florestas e a capacidade de estocar carbono aumentam em direção ao equador. O grupo já começou a aplicar esses modelos a manguezais praticamente ao longo de toda a costa brasileira – de Florianópolis, em Santa Catarina, a São Caetano de Odivelas, no Pará. A equipe do Nema viaja muito, mas Soares também busca parcerias. Uma novidade importante é participar do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia sobre Ambientes Marinhos Tropicais (INCT-AmbTropic), implantado em 2012, que tem sede na Universidade Federal da Bahia e se concentra em estudar as respostas do litoral brasileiro às mudanças climáticas. Soares divide a coordenação do Grupo de Trabalho Manguezais com o geólogo Marcelo Cohen, da Universidade Federal do Pará (UFPA), com quem inicia uma colaboração.

Do passado ao presente

“Estamos trabalhando juntos para combinar nossas duas escalas de abordagem”, diz Soares. A especialidade de Cohen é o que aconteceu com os manguezais nos últimos 10 mil anos, no período geológico chamado Holoceno. “Para me certificar do efeito de cada variável sobre a existência dos manguezais, é fundamental conhecer a sua evolução nos últimos 100, 1.000 e 10.000 anos”, explica o geólogo. Ele vem fazendo uma série de estudos nas regiões Norte, Nordeste e Sudeste, em parte numa parceria com o físico Luiz Carlos Pessenda, da USP, que coordena um projeto sobre como era a costa do Espírito Santo nesses tempos mais remotos.
© LÉO RAMOS
Trincheira em forma de cubo permite avaliar biomassa de raízes
Trincheira em forma de cubo permite avaliar
biomassa de raízes

Há 20 mil anos, perto do fim de uma intensa era glacial, o nível do mar estava cerca de 100 metros abaixo do que se vê hoje e começou a subir. “Entre 7 mil e 5 mil anos atrás o nível do mar se aproximou do atual e permitiu o início da expansão dos manguezais”, explica Cohen. 

Apesar de existirem padrões globais, é preciso olhar também em escala local para entender como as condições específicas, que envolvem fluxo dos rios, dinâmica de sedimentos e movimentos tectônicos, influenciaram a vegetação costeira. Na bacia amazônica, de acordo com o geólogo, houve um período com menos chuva aproximadamente entre 10 mil e 4 mil anos atrás. Nessa época, a influência marinha avançou rio acima devido ao aumento no nível do mar e à menor vazão dos rios, e os manguezais foram atrás. Com o aumento das chuvas nos últimos 4 mil anos, a salinidade caiu nos estuários e os manguezais recuaram para áreas com maior influência marinha.

Já no Sudeste, por volta de 5 mil anos atrás o nível do mar ultrapassou o atual e produziu muitos estuários com condições adequadas para a expansão dos manguezais. Quando o nível do mar desceu, ali se formaram deltas com predomínio de sedimento arenoso, que se tornaram menos propícios à sobrevivência dessas florestas.
Para abrir janelas sobre essas diferentes escalas de tempo, o grupo de Cohen combina uma série de técnicas. Em cilindros de sedimento é possível encontrar pólen de plantas que existiram milhares de anos atrás e reconstituir o ambiente em que esses sedimentos foram acumulados e a vegetação de seu entorno ao longo do tempo. A equipe de Pessenda, no Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena) da USP, em Piracicaba, analisa isótopos de nitrogênio e carbono para caracterizar a matéria orgânica e estimar a idade dos depósitos sedimentares.
Para construir um retrato do que aconteceu nas últimas décadas, o geólogo da UFPA também lança mão de sensoriamento remoto, que revela erosão de áreas de manguezal e migração de bancos de areia sobre os depósitos de lama, empurrando a floresta para áreas mais elevadas.
© LÉO RAMOS
Folhas de Avicennia excretam o sal absorvido com a água
Folhas de Avicennia excretam o sal absorvido com a água

Imagens aéreas e de satélite são um recurso essencial para avaliações mais extensas da cobertura vegetal – foi essa ferramenta que permitiu ao grupo norte-americano detectar a expansão do manguezal para o norte da Flórida. Na Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), a bióloga Marília Lignon usa dados de sensoriamento remoto para acompanhar os impactos naturais e de atividades humanas em manguezais de áreas diversas. Depois de olhar de cima, ela não abre mão de olhar de perto. “Cada escala tem suas particularidades, e uma pode dar subsídios à outra”, afirma.

Ela recentemente orientou um mapeamento das áreas de transição entre manguezal e mata de restinga no estado de São Paulo. “São de fácil ocupação humana e de fantástica beleza cênica”, diz. Sendo planas e arenosas, é fácil ocupar essas áreas, que podem funcionar como escape para o manguezal diante de mudanças climáticas. Gustavo Duque Estrada conta que isso ocorreu na área da baía de Sepetiba, onde foi construída a Companhia Siderúrgica do Atlântico. “Não houve planejamento considerando alterações no nível do mar, e essa ocupação torna aquele manguezal altamente vulnerável diante de um cenário de elevação do nível do mar.”

Em conjunto, os estudos dos grupos brasileiros chamam a atenção para a necessidade de se considerar a importância das zonas de transição em estudos que visam à conservação no longo prazo do manguezal e de sua capacidade de proteger a costa e a atmosfera. De acordo com o físico Joseph Harari, do IO-USP, o aumento do nível do mar na costa brasileira está próximo da média mundial, cerca de 3 centímetros por década. É impossível generalizar uma previsão sobre o que acontecerá no futuro próximo diante de mudanças ambientais, que incluem fatores locais e globais. Mas uma coisa é certa: o manguezal não ficará parado.

Projetos
 
1. Estudos paleoambientais interdisciplinares na costa do Espírito Santo (nº 2011/00995-7); Modalidade Projeto Temático – PFPMCG; Pesquisador responsável Luiz Carlos Ruiz Pessenda – Cena/USP; Investimento R$ 1.008.962,77 (FAPESP). 2. Manguezais do estado de São Paulo: análise da evolução espaço-temporal (1979 – 2009) (nº 2009/05507-0); Modalidade Bolsa de Pós-doutorado; Bolsista Marília Cunha Lignon – Inpe; Investimento R$ 138.069,95 (FAPESP).

Artigos científicos

COHEN, M. C. L. et al. Impact of sea-level and climatic changes on the Amazon coastal wetlands during the late Holocene. Vegetation History and Archaeobotany. v. 18, n. 6, p. 425-39. nov. 2009.

ESTRADA, G. C. D. et al. Analysis of the structural variability of mangrove forests through the physiographic types approach. Aquatic Botany. v. 111, p. 135-43. nov. 2013.

FRANÇA, M. C. et al. Mangrove vegetation changes on Holocene Terraces of the Doce River, Southeastern Brazil. Catena. v. 110, n. 1, p. 59-69. nov. 2013.

SOARES, M. L. G. et al. Southern limit of the Western South Atlantic mangroves: Assessment of the potential effects of global warming from a biogeographical perspective. Estuarine, Coastal and Shelf Science. v. 111, n. 1, p. 44-53. abr. 2012.

quinta-feira, 28 de junho de 2012

A milenar Amazônia capixaba

Mata atlântica do Espírito Santo guarda resquícios da floresta amazônica de 7,8 mil anos atrás 

CARLOS FIORAVANTI | Edição 194 - Abril de 2012
© EDUARDO CESAR
Lagoa do macuco, na reserva de Sooretama: ex-manguezal

Com um tronco avermelhado de quase 2 metros de diâmetro e 25 metros de altura, com uma casca que lembra escamas de peixe, a jueirana-vermelha ou Parkia pendula é uma das espécies de árvores típicas da floresta amazônica que começaram a ser encontradas em uma reserva de mata atlântica em Linhares, norte do Espírito Santo, a 2.400 quilômetros das bordas da atual floresta amazônica, há 30 anos. No entanto, até hoje ninguém sabe muito bem por que elas estão aqui. Agora, para deixar ainda mais emocionante a dúvida, especialistas de São Paulo, com base em análises de solo e de pólen retirados dos sedimentos do fundo de uma lagoa, estão literalmente desenterrando as paisagens do passado e mostrando que as espécies amazônicas já viviam nesta região há pelo menos 7,8 mil anos.

Esse levantamento está indicando que espécies se mantiveram ou desapareceram como resultado das variações de clima e de solo ao longo de milhares de anos. Além disso, sugere possíveis interações entre ambientes hoje distantes e isolados, como a floresta litorânea e a Amazônia, e, de modo mais amplo, indica a tendência das transformações, a resistência ou a fragilidade das diversas formas de vegetação nativa do país, em resposta às variações de clima. “As matas fechadas, se não houver interferência humana nem mudanças climáticas intensas, tendem a avançar sobre as áreas abertas, ocupadas pelos campos”, diz Luiz Carlos Pessenda, pesquisador do Centro de Energia Nuclear da Agricultura (Cena) da Universidade de São Paulo (USP) em Piracicaba, que coordena os levantamentos que estão refazendo a floresta submersa do norte do Espírito Santo.

Nos últimos 20 anos, Pessenda, físico de formação, fez cerca de 200 furos pelas regiões Norte, Nordeste, Centro-Oeste e Sudeste em busca de pólen em sedimentos terrestres e lacustres e em amostras de solo, antes de concluir que as áreas abertas tendem a escassear, seguindo a tendência dos últimos 4 mil anos. Talvez não aqui em Linhares, ele suspeitou, ao percorrer essas matas pela primeira vez, há quatro anos, e ver os campos nativos – cerca de 20 áreas circulares com uma vegetação rasteira e raras árvores, que crescem em solo bastante arenoso e resistem em meio à mata fechada. “Há 8 mil anos havia ilhas de floresta amazônica aqui, onde o clima não mudou muito, ou então a floresta amazônica chegava até aqui.

© EDUARDO CESAR
Buso, Alves e Siqueira, diante de uma monumental Parkia pendula, ampliada ao lado

Com base nos dados obtidos até agora, Pessenda, com sua equipe do Cena, concluiu que o clima no norte do Espírito Santo deve ter se mantido relativamente estável nos últimos 15 mil anos. Desse modo, a área, a composição e a estrutura das matas devem ter se mantido com poucas alterações, enquanto em outras regiões do país as florestas encolhiam ou desapareciam, em resposta a variações climáticas intensas. Esse contraste sugere que as matas capixabas podem ter sido refúgios biológicos, preservando espécies de plantas e de animais que podem ter se extinguido em outros lugares ou mesmo servindo como espaço para a formação de novas espécies, à medida que se separavam de outras. O arquipélago de Fernando de Noronha, onde ele também fez levantamentos de campo, pode ter sido outro lugar sem grandes mudanças na vegetação, mas com claros registros do avanço da linha de costa. “Onde é manguezal, a 200 metros da praia”, diz ele, “já foi praia, há aproximadamente 5 mil anos.”

A possibilidade de ter sido um refúgio com florestas há milhares de anos, se confirmada por outros estudos, poderá ampliar o valor biológico dessas matas que há meio século seguiam contínuas até o sul da Bahia e ganharam o nome de hileia baiana, em razão da semelhança com a Amazônia. As florestas encolheram bastante, em razão da expansão das cidades e do desenvolvimento econômico – Linhares já foi um pujante centro de produção de móveis, com madeiras retiradas das matas nativas. Mas restou uma respeitável área de 45 mil hectares – metade preservada como área pública federal, a reserva biológica de Sooretama, e outra metade pela mineradora Vale – cercada de fazendas de café e mamão.

“A biodiversidade salvou a floresta dessa região”, diz o engenheiro florestal Gilberto Terra Ribeiro Alves, coordenador de pesquisa da Reserva Natural Vale (RNV). A mineradora começou a formar a reserva em 1955 comprando fazendas com matas nativas. De acordo com o plano inicial, as árvores seriam cortadas em regime de exploração seletiva e a madeira aproveitada para construir dormentes para a ferrovia Vitória–Minas, que transporta minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero até o porto de Vitória. Seria necessário, porém, adaptar os métodos de produção e as máquinas de corte para cada árvore que chegasse da mata. E, por fim, foi mais simples e mais barato fazer dormentes com eucaliptos plantados na região.

© EDUARDO CESAR
A reserva da Vale ganhou outro destino e se tornou uma área de preservação da mata atlântica peculiar dessa região, a chamada floresta de tabuleiro, mantendo atualmente cerca de 100 projetos próprios, principalmente nas áreas de silvicultura de espécies não tradicionais e restauração florestal. É também um espaço para pesquisas em botânica e ecologia. Segundo Alves, a reserva abriga hoje cerca de 60 projetos de pesquisa em andamento, executados por equipes de 17 instituições nacionais e oito estrangeiras, além de um herbário com quase 4 mil espécies e coleções de sementes, madeira e frutos que tem se mostrado valioso para completar a identificação de espécies coletadas na mata.

Siqueira, o curador do herbário, nasceu em Linhares, mas nunca tinha entrado em uma floresta até começar a trabalhar na reserva, em 1995. No início, morria de medo de andar por ali. “Quando entrava na mata, o pelo do braço arrepiava, o coração disparava”, ele conta. “Aos poucos vi que a floresta não era tão amedrontadora quanto parecia.” De lá para cá, ele coletou 800 plantas da mata para reforçar o herbário e tem sido bastante requisitado para trabalhar na identificação das espécies ao lado de botânicos veteranos como José Rubens Pirani, da USP. Pirani visitou a reserva em fevereiro de 2011 para ver in loco a Spiranthera atlantica, uma espécie nova e a primeira ocorrência na mata atlântica de um gênero de árvore antes encontrada apenas na Amazônia e no cerrado, da qual Siqueira já tinha lhe enviado material para identificação.

Um levantamento preliminar indicou que cerca de 800 espécies de árvores e palmeiras – as mais abundantes são típicas de mata atlântica – se espalham pela reserva da Vale, incluindo algumas só encontradas nestas matas, como duas espécies de ipês. Em uma contagem de campo recém-concluída, uma equipe da Universidade Federal de Viçosa (UFV), em Minas Gerais, encontrou 142 espécies de árvores que ocorrem também na Amazônia – e algumas delas também na caatinga e no cerrado. “As espécies de outros ecossistemas não são as mais importantes, em número de indivíduos, mas apresentam uma alta diversidade”, diz o engenheiro florestal Sebastião Venâncio Martins, professor da UFV e coordenador dos estudos de campo nas florestas de Linhares. Além disso, espécies como a Parkia ajudam a formar o dossel, a parte mais alta da floresta. Para Martins, a maior concentração de espécies amazônicas nos trechos mais preservados e distantes das bordas da floresta da reserva, verificada na pesquisa de doutorado de Luiz Fernando Magnago, que ele orienta, reforça a necessidade de preservação de grandes áreas de florestas nativas nesta região do Espírito Santo.

A pergunta que persiste na mente de quem vê estas matas: por que essas espécies de árvores amazônicas estão aqui? “Pode ter havido uma conexão entre a Amazônia e a mata atlântica, talvez por meio das matas próximas aos rios”, diz o biólogo Antonio Álvaro Buso Junior, que trabalha com Pessenda no Cena. “Quando? Talvez há 10 ou 20 milhões de anos. Ou mais recente, há 50 ou 100 anos. A conexão pode ter sido feita por meio das matas ciliares e foi desfeita com  o desmatamento.”

© EDUARDO CESAR
Campos cercados pela floresta

Pirani concorda: “Vários estudos paleobotânicos têm demonstrado que, em uma época de clima mais úmido e quente, havia cordões de mata e manchas de mata úmida onde hoje é caatinga e cerrado”. Para Martins, além de prováveis ligações remotas entre tipos de vegetação hoje bastante diferenciadas, mas que antes deviam formar um tapete verde contínuo, essa floresta apresenta solo arenoso, relevo plano e um clima marcado por chuvas constantes semelhantes à Amazônia. Essas semelhanças ajudam a explicar a sobrevivência de espécies comuns nas matas nativas da Região Norte do país.

Do fundo de um lago

Equilibrando-se em barcos infláveis, Álvaro e Paulo Eduardo de Oliveira, pesquisador da Universidade São Francisco com experiência nessa área, recolheram amostras de sedimentos de até dois metros de profundidade do fundo da lagoa do Macuco, que se espalha com cerca de um quilômetro de largura e três metros de profundidade, na reserva de Sooretama. De volta ao Cena, Álvaro identificou pólen de 234 gêneros ou famílias de árvores, arbustos, ervas, samambaias e plantas aquáticas (cada grão de pólen mede de 20 a 60 micrômetros). “A identificação por pólen permite a identificação taxonômica com segurança apenas até o nível de gênero”, argumenta.

A maioria dos gêneros reconhecidos representava espécies de árvores típicas de mata atlântica, alguns, como o gênero Hydrogaster, exclusivos das matas de tabuleiro do sul da Bahia e norte do Espírito Santo. Outros gêneros são encontrados na Amazônica e na mata atlântica, como Glycydendron, Rinorea e Senefeldera. “Por que acham que vieram de lá para cá?”, indaga Domingos Folli, botânico que antecedeu Siqueira no herbário, com a autoridade de quem fez 6.800 coletas. “Podem ter ido daqui para lá.” Pode ter ocorrido, claro, um fluxo de mão dupla.

As sementes das árvores podem ter sido transportadas pelo vento, pela chuva, pelos rios ou pelos animais que circulavam nas áreas de comunicação entre florestas antes possivelmente conectadas e, elas próprias, muito mais amplas. Ainda hoje vivem por aqui onças e outras raridades, como o gavião-real e mutuns. Uma das 380 espécies de aves já identificadas que vivem nessas matas, o tropeiro ou cricrió (Lipaugus vociferans), é típica da Amazônia. Lá e aqui, dificilmente é visto por ter uma plumagem que se confunde com a vegetação, mas é um dos primeiros pássaros que se põe a cantar, como se estivesse dando um alarme, ao ver pessoas pela mata. Um dia, andando pela mata, Álvaro ouviu algo ainda mais raro: papagaios cantando Ilariê-ê-ê-ê; a música da Xuxa! Ele não acreditou, mas depois soube que um bando de papagaios criados em casas tinham sido soltos ali havia poucos dias e ainda exibiam o repertório dos tempos de cativeiro.

© EDUARDO CESAR
Um bloco da camada compacta sob a areia: resistência

Resquícios do mar

No material colhido no fundo da lagoa, Álvaro encontrou pólen dos três gêneros de árvores típicas de manguezais, indicando que há cerca de 8 mil anos um denso manguezal deve ter ocupado as margens da lagoa e dos rios que a abastecem. As análises de carbono 14, sob o cuidado de Pessenda, reiteraram essa conclusão.

“Esta área já foi estuário e a água do mar deve ter chegado até aqui há no mínimo 8 mil anos”, diz Álvaro do alto do barranco da lagoa, a quase 30 metros de altura. Esqueletos calcificados de algas e esponjas marinhas retirados do fundo da lagoa – bem maiores que os grãos de pólen, com até meio milímetro de diâmetro – reforçam a conclusão de que há 10 mil anos a água dos rios próximos deve ter ser misturada com a do mar, hoje a 23 quilômetros de distância. “Os manguezais, que hoje vemos apenas ao norte, na divisa com a Bahia, devem ter desaparecido antes da ocupação humana, quando o nível do mar recuou”, diz Pessenda. Em colaboração com Marcelo Cohen, especialista em evolução de paleomanguezais da Universidade Federal do Pará, o grupo do Cena pretende conhecer os limites geográficos e as possíveis causas do desaparecimento dessa vegetação. Em um estudo anterior, Pessenda concluiu que há cerca de 40 mil anos uma floresta ocupava as áreas atualmente cobertas pelos manguezais na ilha do Cardoso, litoral sul paulista, porque a linha de costa estava a cerca de 100 quilômetros de onde está hoje.

Por volta de 6 mil anos atrás, o mar no litoral capixaba devia estar cerca de quatro metros acima do que está hoje, concluiu o geólogo Paulo Giannini, com sua equipe do Instituto de Geociências da USP. Sua conclusão se apoia em análises de fósseis de moluscos gastrópodes chamados vermetídeos (Petaloconchus varians), que formam colônias sobre rochas acompanhando a linha da água.
Giannini tem um pé em Linhares. “Há uns dois anos, Pessenda me pediu, ‘Paulo, descobre por que os campos nativos estão lá’”, diz ele. “A vegetação não é só resultado do clima; temos de ver também a influência do substrato, por exemplo, se há milhares de anos existiram lagos na região, que depois foram assoreados, conformando as áreas em que cresceram grupos específicos de plantas.” Os campos das matas do norte capixaba são áreas circulares, de 100 a 500 metros de diâmetro, que lembram uma área de pouso de naves espaciais.

Podem ser diferentes entre si. Em um deles a camada de areia ocupa quase um metro antes de chegar a uma camada preta e compacta rica em metais e matéria orgânica, em outra a areia chega a quase dois metros de profundidade.
Sobre esse solo pobre em nutrientes crescem espécies distintas de gramíneas, mais rasteiras em um campo, mais altas em outro, às vezes com árvores isoladas, semelhante às formas mais abertas de cerrado. Em um dos campos, alojada em uma árvore isolada, exibe-se uma orquídea de flores brancas, a Sobralia liliastrum, comum nas matas da Chapada Diamantina, sul da Bahia, e já vista nas matas da serra dos Carajás, no Pará.

Os especialistas acreditam que as árvores da floresta que cerca os campos, adaptadas a um solo mais fértil, dificilmente poderiam sobreviver neste espaço pobre em nutrientes, que, além disso, permanece coberto por uma camada de água de 10 a 15 centímetros durante a época de chuvas. Uma vegetação de altura intermediária ocupa as áreas mais próximas da floresta, mas ainda ninguém arrisca dizer se os campos estão avançando sobre as matas, se estão recuando ou se simplesmente há uma oscilação anual, de acordo com a estação seca ou chuvosa. “Se o clima sazonal se mantiver”, diz Pessenda, “provavelmente as árvores de terra firme que se encontram no entorno dos campos não vão se atrever a colonizar o terreno alheio, que frequentemente se encontra encharcado. Não é o seu ambiente!”

Siqueira suspeita que os campos estejam encolhendo – e já viu muitos desaparecerem, por causa da areia fácil de ser retirada e por muitos anos bastante usada na construção de casas e prédios. “Se não houver grandes intervenções”, diz Martins, de Viçosa, “a tendência é se manterem, por causa do tipo de solo, que bloqueia o avanço das espécies florestais”. Pessenda acredita que os campos devem estar na mesma área “há pelo menos 15 mil anos”.

Em 20 anos de trabalho de campo, o que mais ele tem visto são florestas comendo os campos. Foi assim em Humaitá, no sul do estado do Amazonas, que Pessenda acompanhou durante cinco anos. Nos primeiros anos ele deixava um barbante estendido marcando os limites da mata com os campos. Ao voltar, no ano seguinte, custava a encontrar o barbante, engolido pela floresta, que tinha avançado um ou dois metros sobre os campos (ver mapa).

Pessenda conta que teve de fazer uma cirurgia no ombro por causa do esforço exigido para fazer os furos (os estudantes hoje o ajudam, claro), mas nem pensa em parar. “Estamos indo para o sul da Bahia, em busca de sinais de manguezais e campos e matas antigas”, anuncia, enquanto planeja as próximas viagens e a ampliação do laboratório de 240 para 400 metros quadrados (eram 90 em 1990). Esse campo de estudo também está se mostrando bastante fértil, e equipes do Rio de Janeiro e do Rio Grande do Sul, entre outras, estão refazendo paisagens de milhares de anos atrás – e imaginando como vão se transformar daqui para a frente – com base em análises de solo e pólen.

Outra indicação dos bons ventos desse campo de pesquisa: o navio oceanográfico alemão Maria Merian partiu do porto de Recife em 11 de fevereiro para coletar sedimentos da foz dos rios Parnaíba e Amazonas e da costa da Guiana Francesa. Outro objetivo é reconstituir a evolução do clima da região amazônica nos últimos 2 mil anos. “Neste momento [início de março] estamos na desembocadura do rio Amazonas e já coletamos testemunhos sedimentares de excelente qualidade, além de amostras da coluna de água, e pudemos mapear o delta subaquático do rio Amazonas com uma resolução espacial simplesmente impressionante”, relata o geólogo Cristiano Chiessi, da USP, um dos pesquisadores brasileiros, diretamente do navio. “Nosso destino final é Bridgetown, Barbados, aonde devemos chegar em 11 de março.”