11. LIVRO PRADCurso2007

Transcrição

Recuperação de áreas degradadas pela
mineração no Cerrado
Manual para revegetação
Rodrigo Studart Corrêa
2007
Ilustrações
Gilda Ferreira
Capa
Jazida de cascalho à margem da BR 060,
Distrito Federal, recuperada com lodo de esgoto.
Foto: Rodrigo Studart Corrêa
Índice
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Capítulo 1 - Conceitos básicos e noções de Ecologia
1.1 Aspectos ecológicos e sucessão em áreas mineradas
1.2 Degradação e perturbação
1.3 Algumas noções sobre solos
1.3.1 Noções de Pedologia
1.3.2 Noções de Edafologia
1.3.3 Solos de Cerrado
Capítulo 2 – Legislação pertinente e base teórica
Capítulo 3 - Planejamento e etapas da recuperação
3.1 Recuperação de áreas degradadas
3.2 Etapas da recuperação por meio da revegetação
3.3 Medidas pré-lavra
3.3.1 Planejamento da exploração
3.3.2 Armazenamento da camada superficial do solo
Anexo 3.1
Capítulo 4 - Tratamento da paisagem
4.1 Tratamento da forma da paisagem
4.2 Controle da erosão
4.3 Planejamento do controle da erosão
4.3.1 Fator R - erosividade das chuvas
4.3.2 Fator K - erodibilidade do substrato
4.3.3 Fator L - comprimento de rampa e Fator S - declividade do terreno
conjugados no Fator LS - fator topográfico
4.3.4 Fator C - cobertura do substrato
4.3.5 Fator P - medidas de controle da erosão
4.3.6 Exemplo de uso da EUPS/USLE para subsidiar a elaboração de um PRAD
4.5 Recomposição topográfica
4.5.1 Construção de terraços (terraceamento)
4.5.2 Exemplo de determinação da distância entre terraços e do número de
terraços a serem construídos em uma área hipotética
Capítulo 5 - Tratamento do substrato
5.1 Material exposto
5.2 Subsolagem ou escarificação do material exposto
5.3 Amostragem do substrato exposto
5.4 Coveamento
5.5 Adubação do substrato
5.5.1 Matéria orgânica
5.5.1.1 Escolha da fonte de matéria orgânica
5.5.1.2 Uso de esgoto e lodo de esgoto em PRAD’s
5.5.1.3 Estabilização e higienização de lodos de esgotos
5.5.1.4 Aplicação de lodos de esgoto a substratos minerados
5.5.2 Correção do pH do substrato
5.5.3 Adubação com nitrogênio (N)
5.5.4 Adubação com fósforo (P)
5.5.5 Adubação com potássio (K)
5.5.6 Adubação com enxofre (S) e gessagem
5.5.7 Adubação com micronutrientes
5.5.8 Recomendações gerais de adubação
5.5.9 Adubação da camada rasteira
Capítulo 6 - Escolha da comunidade vegetal
6.1 Estrato rasteiro
6.2 Estrato lenhoso (árvores e arbustos)
6.2.1 Exemplo de configuração de um estrato lenhoso de um projeto de restauração
hipotético
Capítulo 7 - Sistemas de revegetação de áreas mineradas
7.1 Estrato herbáceo
7.2 Estrato arbóreo
7.3 Estrato arbóreo sobre herbáceo
7.4 Regeneração induzida
Capítulo 8 - Custos, monitoramento e manutenção de projetos de
revegetação de áreas mineradas
8.1 Custos de recuperação
8.2 Monitoramento e manutenção
Anexo 8.1
Anexo 8.2
Glossário
Referências Bibliográficas
Tabelas
página
Tabela 2.1: Algumas normas legais pertinentes à exploração mineral
Tabela 4.1: Classes de erodibilidade e valores de K para alguns solos de Cerrado
Tabela 4.2: Valores do fator topográfico (LS) para algumas inclinações e
comprimentos de rampa no terreno
Tabela 4.3: Valores de C em função da % de cobertura herbácea ou por resíduos
de substratos
Tabela 4.4: Médias pluviométricas, EI30mensal das chuvas e R para o Distrito
Federal
Tabela 4.5: Cenários para o uso da EUPS no planejamento da recuperação de
uma área minerada hipotética
Tabela 4.6: Distância entre paliçadas, de acordo com a declividade do terreno
Tabela 4.7: Operações e implementos agrícolas usados na recuperação de áreas
degradadas
Tabela 4.8: Valores de α para a fórmula de Ev
Tabela 4.9: Espaçamento horizontal recomendado entre terraços, conforme
declividade do terreno, tipo de terraço e textura do substrato
Tabela 5.1: Classificação dos teores de matéria orgânica para solos de Cerrados
Tabela 5.2: Alguns parâmetros de algumas fontes de matéria orgânica (% na
matéria seca)
Tabela 5.3: Sobrevivência das mudas adubadas com composto de lixo e com lodo
de esgoto, por espécie testada
Tabela 5.4: Desinfestação de alguns patógenos durante o processo de
compostagem
Tabela 5.5: Composição média de alguns materiais orgânicos
Tabela 5.6: Desinfestação de alguns parasitas por meio da caleação
Tabela 5.7: Características agronômicas de cinco lodos de esgotos
Tabela 5.8: Doses recomendadas de aplicação de lodos de esgoto a substratos
minerados
Tabela 5.9: Sobrevivência de patógenos e parasitas em um solo arenoso
Tabela 5.10: Interpretação do valor de pH encontrado em solos e substratos
Tabela 5.11: Dose de fósforo em função do teor de argila
Tabela 5.12: Adubação de covas de 100 litros, abertas em substrato minerado
Tabela 5.13: Doses de fósforo para implantação da camada rasteira em substratos
minerados
Tabela 5.14: Alguns fertilizantes disponíveis no mercado
Tabela 6.1: Espécies de gramíneas nativas de Cerrado usadas sobre substratos
minerados
Tabela 6.2: Percentagem de germinação de algumas espécies de gramíneas ativas
do Cerrado
Tabela 6.3: Espécies utilizadas na composição do estrato herbáceo de projetos de
revegetação
Tabela 6.4: Espécies lenhosas de Cerrado, usadas na recuperação de áreas
mineradas
Tabela 6.5: Desempenho de algumas espécies plantadas em áreas mineradas no
Cerrado após duas estações de crescimento (18 meses)
Tabela 7.1: Matéria orgânica (M.O.) e nutrientes em substratos e em sedimentos
de duas áreas mineradas
Tabela 8.1: Cronograma de acompanhamento de locais em recuperação
Tabela 8.2: Sintomas de deficiências nutricionais
Figuras
Página
Figura 1.1a: Espécie arbórea de Cerrado
Figura 1.1b: Raízes remanescentes a variadas profundidades de corte
Figura 1.2: Principais horizontes encontrados em solos brasileiros
Figura 1.3: Relação entre a profundidade do solo e o porte da vegetação
Figura 1.4: Proporção volumétrica dos diferentes componentes de um solo
hipotético ideal
Figura 4.1: Controle de erosão em voçoroca por meio de paliçadas
Figura 4.2: Terraço de Mangum
Figura 4.3: Terraço de Nichols
Figura 5.1: Capacidade de infiltração de quatro substratos de Cerrado I
Figura 5.2: Capacidade de infiltração de quatro substratos de Cerrado II
Figura 5.3: Amostragem do substrato de uma área minerada
Figura 5.4: Sobrevivência de mudas de acordo com a classe de altura e fonte de
matéria orgânica utilizada, em 22 meses de crescimento
Figura 5.5: Conteúdo de água (θg) durante o processo de irradiação solar do lodo
Figura 5.6: Incremento em altura de jatobá-do-cerrado em covas de 64 litros
adubadas com quatro tipos de lodo de esgoto (18 litros/cova) + N.P.K. - 4:14:8
(100 g/cova)
Figura 5.7: Valores de Ca, K, matéria orgânica, Mn, pH e Mg em um solo de
Cerrado e em um substrato minerado no Cerrado.
Figura 6.1: Evolução da diversidade de espécies em uma área minerada após o
plantio de Inga marginata e Tibouchina stenocarpa
Figura 7.1a: Estrato arbóreo
Figura 7.1b: Estrato arbóreo sobre herbáceo
Figura 8.1: Crescimento de Inga marginata (n = 20) e Tibouchina stenocarpa (n = 30)
em área minerada no Cerrado durante 90 meses
Fotos
Página
Foto 1.1: Áreas mineradas no Parque Nacional de Brasília, após 25 anos de
sucessão
Foto 4.1: Manilhamento e construção de canal de alvenaria para estabilização de
voçoroca em área minerada
Foto 4.2: Terraço de retenção, tipo Nichols, construído em área minerada antes
de sua revegetação
Foto 5.1: Subsolagem cruzada de substrato exposto em cascalheira explotada
Foto 7.1: Área revegetada exclusivamente com estrato herbáceo
Foto 7.2: Estrato arbóreo brotando sobre substrato revegetado exclusivamente
com espécies herbáceas, três anos após o tratamento do substrato
Foto 7.3: Área revegetada com mudas de espécies arbóreas, tutoradas
Foto 7.4: Estrato herbáceo brotando em área revegetada exclusivamente com
espécies arbóreas
Foto 7.5: Revegetação espontânea após construção de terraços e de acúmulo de
sedimentos sobre substrato minerado
Foto 7.6: Poleiros instalados em área de empréstimo no Parque Nacional de
Brasília
Quadros
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Quadro 1.1: Principais solos que ocorrem no Cerrado
Quadro 4.1: Conversão entre declividade (%) e inclinação (graus)
Quadro 5.1: Processo de compostagem
Quadro 5.2: Equivalência mg kg-1 Æ kg ha-1
Quadro 5.3: Teoria do Fator Limitante
Quadro 5.4: Algumas relações de densidade global e massa de substrato ha-1
Capítulo 1
Conceitos básicos e noções de Ecologia
1.1 Aspectos ecológicos e sucessão em áreas mineradas
A sucessão ecológica é um processo de modificação do ambiente pelas próprias comunidades
que o habitam. Ela se inicia com a colonização de uma área por uma comunidade simples e de
pouca biomassa e termina com uma comunidade clímax, cuja biomassa atinge o valor máximo
possível para as condições locais, e a diversidade é geralmente maior do que aquela existente na
comunidade que iniciou o processo de sucessão. As chamadas sucessões primárias
correspondem à colonização de um meio que nunca sofrera significativa influência biológica,
como ocorre nos horizontes expostos de áreas mineradas. Esse tipo de sucessão leva séculos para
atingir uma comunidade clímax (BEGON et al., 1990). Sucessões secundárias ocorrem em um
local anteriormente povoado, mas do qual foram eliminados os seres vivos por meio de
modificações climáticas (incêndios, glaciações), geológicas (terremotos, erosão), ou antrópicas
(desmatamento). Sucessões ecológicas resultam freqüentemente em uma comunidade clímax
diferente da que existia anteriormente no local.
“A maior ameaça à diversidade biológica é a perda de habitat” (PRIMACK & RODRIGUES,
2002) e planos conservacionistas recomendam a restauração de comunidades vegetais como
forma de inpulsionar a sucessão e aumentar a capacidade de suporte do ambiente. (ANAND &
DESROCHERS, 2004). Entretanto, um estudo do pesquisador turco Uzay Sezen, publicado na
revista Science em fevereiro de 2005, mostra que, mesmo sob condições ideais de sucessão, não é
possível que uma floresta ao se regenerar mantenha a diversidade que tinha antes de ser
derrubada. O pesquisador verificou que mais de a metade dos exemplares de palmeira-barriguda
(Iriartea deltoidea) que colonizavam uma área de pastagem abandonada descendia de apenas duas
árvores. Trata-se de uma redução brutal na diversidade genética da espécie. Portanto, ainda que se
tenha uma regeneração vigorosa de diferentes espécies em área em sucessão secundária,
remanesce no local um panorama genético pobre.
As perspectivas de regeneração natural em áreas mineradas são ainda menos promissoras. A
sucessão geralmente recupera a cobertura vegetal de solos desmatados, mas não a de substratos
minerados. Todavia, o estudo da sucessão em áreas mineradas no Cerrado pode indicar os
caminhos da regeneração em locais escavados, as espécies vegetais aptas a iniciarem o processo, a
velocidade dessa sucessão, a estrutura da comunidade, as mudanças que essa comunidade
provoca no substrato minerado e, principalmente, explicar por que a regeneração natural nesses
locais é insuficiente para cobrir e estabilizar a jazida explotada. Nesse sentido, a Ecologia da
Restauração surge como um processo de alteração intencional um local para restabelecer algo
próximo a diversidade, estrutura e funcionamento do ecossistema que ocupava aquele local
originalmente (Primack & Rodrigues, 2002).
Estudos de Ecologia de áreas desmatadas no Cerrado indicam que a regeneração da vegetação
é resultado tanto na germinação de sementes quanto na brotação de partes aéreas e de raízes de
algumas espécies que, quando expostas à luz, desenvolvem-se como parte aérea. Em áreas
mineradas, a contribuição desses dois mecanismos é diferente, pois são raras as sementes que
conseguem germinar e desenvolver uma planta adulta sobre substratos minerados (CORRÊA,
1995). Corrêa et al. (1998) identificaram que em curto prazo as plantas regeneradas após a
explotação de uma lavra são originadas de raízes geminíferas. Dessa forma, a recolonização de
áreas mineradas no Cerrado depende inicialmente da germinação de raízes que permanecem
enterradas no substrato após a mineração. A importância do sistema radicular nesse bioma pode
ser entendida quando se diz que o Cerrado é uma floresta de cabeça para baixo, pois há mais
biomassa sob a forma de raiz do que sob a forma de parte aérea (Figura 1.1a).
A quantidade de raízes que permanece em substratos minerados diminui à medida que se
aprofunda uma lavra (Figura 1.1b). Conseqüentemente, o número de plantas regeneradas varia
em função da profundidade de corte. Corrêa et al. (1998) encontraram apenas 8% do número
original de espécies lenhosas revegetando uma cava explorada até 2,7 m de profundidade. Porém,
quando a profundidade de corte foi 0,2 m, 59% das espécies originalmente presentes em um
Cerrado stricto sensu regeneraram em até seis meses após a escavação. Como a maioria das áreas
explotadas pela mineração é mais profunda que 1,5 m, espera-se uma regeneração por meio de
raízes geminíferas incipiente nesses locais.
A riqueza e a diversidade de espécies (Índice de Shannon) também se mostram inversamente
proporcionais à profundidade de corte de cavas mineradas. Em seis meses de regeneração, locais
que perderam apenas 0,2 m de camada superficial recuperaram 79% diversidade original de
espécies (CORRÊA et al.,1998). Cavas entre 1,6 e 2,2 m de profundidade recuperaram entre 35 e
30% da diversidade original e assim sucessivamente, até que não se tenha qualquer espécie
rebrotando em cavas mais profundas (Figura 1.1b). Todavia, mesmo quando há 80% de
recuperação da diversidade de espécies em jazidas, a cobertura vegetal do substrato permanece
insatisfatória, mesmo após décadas de sucessão.
Figura 1.1a: Espécie arbórea de Cerrado.
Figura 1.1b : Raízes remanescentes a
variadas profundidades de corte.
A regeneração natural não tem sido capaz de recuperar satisfatoriamente a cobertura vegetal e
a riqueza de espécies em áreas mineradas no Cerrado. Após 25 de regeneração, Corrêa (1995)
constatou 3,7% de cobertura vegetal de uma área escavada em 1,5 m de profundidade no Parque
Nacional de Brasília, que são insuficientes para proporcionar proteção a um substrato minerado
(Foto 1.1). Pelo enorme banco de sementes, trânsito de animais e ausência de ações antrópicas,
essa área minerada no Parque Nacional apresentaria grande potencial para se revegetar
naturalmente. A riqueza de espécies desse local situava-se entre 7 e 8% dos valores encontrados
em áreas desmatadas e em áreas naturais de Cerrado no Parque. O número de plantas situava-se
entre 9 e 15% do total encontrado em outras áreas não mineradas. Com base na cobertura vegetal
medida, a capacidade de regeneração (resiliência) dessa área escavada situou-se entre 4 e 5% da
resiliência das áreas desmatadas no Parque que tiveram seus horizontes superficiais do solo
preservados (Quadro 1.1). Há, dessa forma, perdas ecológicas e ambientais, inerentes à atividade
de mineração, que não são recuperadas em décadas de sucessão natural.
Estudos de longo prazo indicam que há maior similaridade vegetal entre uma área natural de
Cerrado e outra regenerada a partir de um desmatamento do que entre uma área natural e um
local regenerado a partir de uma escavação. De acordo com Corrêa (1995), a probabilidade de
dois indivíduos coletados aleatoriamente em um local minerado e em uma área natural de
Cerrado serem da mesma espécie é de apenas 14%. Caso os dois indivíduos fossem coletados em
uma área que sofreu desmatamento e em uma área natural de Cerrado, essa probabilidade subiria
para 27%. Mesmo na ausência de barreiras físicas, espécies que habitam locais vizinhos podem
ser alopátricas (excludentes), caso as condições do solo/substrato definam biótopos diferentes
(DAJOZ, 1973). Pode-se deduzir então que condições peculiares dos substratos minerados, dos
solos de áreas desmatadas e de solos sob condições naturais funcionam como definidores de
diferentes biótopos. Portanto, a regeneração natural de áreas desmatadas e mineradas no Cerrado
estaria criando fitofissionomias ecologicamente diferenciadas daquelas presentes em áreas
naturais.
Foto 1.1: Áreas mineradas no Parque Nacional de Brasília, após 25 anos de sucessão.
De acordo com Odum (1993), qualquer comunidade evolui para um clímax, por mais lenta
que seja essa evolução. A regeneração de áreas mineradas no Cerrado parece ser extremamente
lenta e, devido aos problemas ambientais que freqüentemente causam, jazidas explotadas devem
ser recuperadas. Há, ainda, a possibilidade de que o clímax de áreas mineradas no Cerrado seja
atingido em poucas décadas de sucessão. Teoricamente, as condições adversas dos substratos
minerados assemelhariam áreas mineradas a ecossistemas extremamente áridos, cuja cobertura
vegetal e diversidade biológica são baixas (DAJOZ, 1973; ODUM, 1993). Dessa forma, a
intervenção humana seria então necessária para prover uma cobertura vegetal satisfatória nesses
locais.
Há vários fatores limitantes que potencialmente retardam, dificultam ou impedem o
estabelecimento e o desenvolvimento de plantas em áreas mineradas: a compactação da superfície
exposta, a topografia que favorece enxurradas, a baixa capacidade de retenção de água e a baixa
concentração de nutrientes no substrato que, juntos, tornam as áreas mineradas desfavoráveis ao
desenvolvimento de vegetais.
Segundo Dajoz (1973), os ecologistas não devem contentar-se com uma longa lista de
possíveis fatores ecológicos que limitam ou retardam uma sucessão ecológica. Devem, ao
contrário, descobrir um reduzido número de fatores limitantes que atuam diretamente sobre os
indivíduos, as populações e as comunidades, para entender como eles operam. A identificação de
fatores limitantes tem grande importância prática na Ecologia Aplicada e na solução de
problemas relacionados ao estabelecimento e desenvolvimento de plantas em substratos
minerados. No Cerrado, a topografia é certamente um fator que diferencia as poucas áreas
mineradas que apresentam satisfatória regeneração daquelas em que os substratos são
inapropriados às plantas.
O número de plantas espontaneamente desenvolvidas em áreas mineradas é insignificante,
mesmo quando propágulos e sementes estão disponíveis no local. De acordo com Rodrigues &
Gandolfi (1998), há três fatores que garantem a sustentabilidade de uma comunidade vegetal:
1) a disponibilidade de sementes e propágulos aptos a se desenvolverem;
2) o estabelecimento de espécies de categorias sucessionais diferentes;
3) a disponibilidade de um local adequado para dar suporte à germinação dessas sementes e
ao desenvolvimento das plantas.
Dessa forma, os elaboradores de Planos de Recuperação de Áreas Degradadas - PRAD’s
devem visar, primeiramente, à criação de paisagens estáveis nas jazidas explotadas. Depois,
devem tornar substratos minerados aptos ao recebimento de plantas e, finalmente, devem
identificar as espécies vegetais que são capazes de iniciarem um processo de sucessão
ecológica. Atualmente são reconhecidas treze medidas que visam à recuperação de áreas
degradadas, que vão desde o isolamento do local, para favorecer a regeneração natural, até a
restauração do ecossistema. Isolamento do local, supressão da causa de degradação,
aproveitamento de camada superficial de solos, indução da regeneração natural por meio da
reconstrução topográfica, do plantio de espécies-chave, de introdução de estuturas atrativas de
fauna e, finalmente, a revegetação são as práticas mais comuns para a recuperação de áreas
degradadas pela mineração. Segundo Durigan et al. (2004), em alguns casos os processos naturais
de regeneração têm-se mostrado mais eficazes em reconstruir ecossistemas do que interferências
de recuperação executadas pelo homem.
1.2 Degradação e perturbação
Os ecossistemas terrestres dependem do solo, a tênue e frágil camada de material pulverizado
que recobre parte da biosfera. Entretanto, o conceito de solo varia conforme a ciência que o
estuda e a função que lhe é dada. Para a Engenharia Civil, solo é o meio físico necessário à
sustentação de estruturas e o material usado no leito de estradas. Para a Geologia, a camada que
recobre o material a ser minerado e que deve ser removida. Para a Pedologia, um corpo natural
sintetizado pela natureza. Para ambientalistas, solo é uma parte da paisagem. Para a Edafologia, o
meio de crescimento de vegetais e de outros organismos. Para a Ecologia, solo é o local em que
se processam parte dos ciclos naturais, como o da matéria orgânica, o de nutrientes, o ciclo
hidrológico e outros. Nas Savanas, o maior estoque de nutrientes disponíveis não se encontra nos
solos, mas na biomassa aérea e subterrânea (POGGIANI & SCHUMACHER, 2004). Portanto,
desmatamento e mineração retiram nutrientes do ecossistema, que são essenciais para o seu
funcionamento e equilíbrio ecológico. Finalmente, para aqueles que se ocupam da revegetação de
áreas mineradas, solo será o produto final da intervenção humana sobre um substrato que
apresenta baixo potencial biológico.
A condição árida e inapropriada à vida das áreas mineradas é resultado da perda da estrutura
física, química e biológica que existem em solos não degradados. Há três áreas de enfoque que
visam à recuperação de áreas degradadas: revegetação, remediação e geotecnia. As
estabilidades ecológica e ambiental, a estabilidade química e a estabilidade física são,
respectivamente, os objetivos dessas três áreas de atuação. A interação entre essas áreas é intensa,
pois não há que se pensar em revegetação sem antes se remediarem processos químicos e se
estabilizarem fisicamente locais minerados.
Substratos minerados são geralmente incapazes de cumprir a parte terrestre do ciclo
hidrológico, que é permitir a infiltração das precipitações para que a água seja lentamente liberada
para rios, lagos, mares e aqüíferos. Se não infiltra, a água escorre, empobrece ainda mais os
substratos e causa erosão. Sob a óptica edafo-ecológica, sem armazenamento de água no
substrato, não há vida terrestre. A degradação então pode ser vista como a quebra de ciclos
naturais em sua porção terrestre. A recuperação de um local, portanto, tem que ser entendida
como a restituição da função ecológica desse local nos ciclos naturais. Projetos de revegetação
que não consideram os ciclos da natureza têm a sua sustentabilidade ecológica comprometida.
Incorporar as visões da Edafologia, da Ecologia e dos ambientalistas é de suma importância para
o sucesso de PRAD’s.
A conceituação de área degradada é ampla e diversa na literatura especializada.
Genericamente, qualquer alteração do meio natural pode ser considerada uma forma de
degradação. Dessa forma, pode ser área degradada aquela que diminuiu sua produtividade, por
causa manejos agrícolas inadequados, aquela que teve a cobertura vegetal removida, aquela que
recebeu excesso de fertilizantes e agrotóxicos, a que teve seu solo poluído ou que, finalmente,
aquela área que perdeu seus horizontes superficiais do solo por causa da erosão ou da mineração.
O tema se fortaleceu no Brasil na década de 1980, mas conceituações genéricas trouxeram alguma
confusão em torno dos termos degradação e recuperação. Ao se nomear qualquer intensidade
de dano ambiental de área degradada, dificulta-se um pré-diagnóstico sobre o estado real de
deterioração de um ambiente e da necessidade de intervenção humana nele.
A Organização das Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação define degradação de
terras como a deterioração ou perda total da capacidade dos solos para uso presente e futuro
(FAO, 1980 apud ARAUJO et al., 2005). Sendo assim, para os que se ocupam da recuperação de
terras e ecossistemas, diferentes intensidades de danos requerem diferentes conceitos e
tratamentos. Desmatar uma área ou deteriorar as propriedades de um solo podem ser
degradações ou perturbações, a depender da intensidade do dano. Caso o ambiente não se
recupere sozinho em um tempo razoável, diz-se que ele está degradado, e a intervenção humana
é necesária. Se o ambiente mantém sua capacidade de regeneração ou depuração (resiliência),
diz-se que ele está perturbado, e a intervenção humana apenas acelera o processo de
recuperação. A degradação intensa, com perda de resiliência, resulta notadamente em áreas
degradadas. Há outros locais, porém, que a simples mitigação dos impactos ambientais
causadores da alteração é suficiente para que processos de regeneração natural recuperem o
ecossistema terrestre. São as chamadas áreas perturbadas, que resguardam considerável grau de
resiliência. Reconhecer os mecanismos de resiliência de um ecossistema e distinguir áreas
perturbadas de áreas degradadas são aspectos importantes para e eficiência técnica e
econômica de um PRAD.
1.3 Algumas noções sobre solos
1.3.1 Noções de Pedologia
A Pedologia estuda a formação as caracterísiticas dos solos por meio da descrição de perfis.
Dizem os pedólogos que o estudo de solos é o estudo de perfis de solos. Ao se cavar uma
trincheira ou se observar um corte de estrada, percebe-se que o solo, ou o perfil do solo, é
formado por camadas ou horizontes sobrepostos. Cada horizonte ou camada possui
características específicas, atributos e limitações de ordem física, química, biológica, hidrológica e
estrutural (Figura 1.2). Não se encontram todos os horizontes abaixo citados em todos os tipos
de solos. Cada tipo de solo possui uma seqüência própria de horizontes. Nos Cambissolos, por
exemplo, há horizontes A e B, pouco espessos, sobre um horizonte C mais profundo. Nos solos
orgânicos, podem-se encontrar os horizontes O ou H. Solos mais profundos, com maior
profundidade efetiva, geralmente suportam uma vegetação de maior porte (Figura 1.3). Para o
minerador, é importante localizar a(s) camada (s) que interessa explorar e definir a sua espessura.
Para os que irão recuperar uma área minerada, é essencial saber qual o horizonte que
permanecerá exposto ao final da lavra, pois é sobre ele que o novo ecossistema será implantado.
O
H
A
Camada orgânica, formada sob condições aeróbicas, sem água estagnada (húmus)
Camada orgânica, superficial ou não, formada sob condições de água estagnada (turfa)
Horizonte superficial mineral, usado para classificar solos. Concentra a maior parte da
matéria orgânica e da vida em solos minerais
E
Horizonte mineral de perda de matéria orgânica, argila e óxidos de ferro
B
Horizonte subsuperficial usado para classificar solos
F
C
Horizonte ou camada mineral de acúmulo de ferro e alumínio
Horizonte mineral parcialmente intemperizado e ainda apresentando características da
rocha-mãe
R
Rocha matriz ou rocha-mãe
Figura 1.2: Principais horizontes encontrados em solos brasileiros.
Observação: fora de escala.
Figura 1.3: Relação entre a profundidade do solo e o porte da vegetação.
1.3.2 Noções de Edafologia
A Edafologia vê o solo como um grande reservatório de nutrientes, água, ar e matéria
orgânica. Para essa ciência, um solo mineral ideal teria cerca de 45% de seu volume ocupado
pela fração mineral (areia, silte e argila), 5% pela matéria orgânica e a outra metade dividida em
proporções similares de água e ar, necessários para plantas e organismos (Figura 1.4). Essa visão
utilitarista sobre quais substâncias que o solo pode oferecer às plantas permanece. Mas sob uma
óptica mais moderna, a Edafologia considera atualmente o solo um sistema dinâmico, pois há
constantes transformações químicas, físicas e biológicas ocorrendo nele. A uréia (fertilizante) ao
ser aplicada aos solos, por exemplo, não permanece estática. Ela pode rapidamente volatilizar ou
ser transformada em nitrato, que é geralmente lixiviado para camadas mais profundas através da
infiltração de água (chuva ou irrigação). O conteúdo da água aplicada ao solo também muda
constantemente. Drenagem e evapotranspiração alteram rapidamente as proporções de ar e água
no solo. Substratos minerados apresentam diminutas quantidades de matéria orgânica, ar e
capacidade de reter água.
Ecossistemas naturais pertubados respondem a alterações edáficas pela mudança na
composição de espécies. (GONÇALVES et al., 2004b). Em ambientes degradados, sob o enfoque
da Edafologia, deve-se aumentar a matéria orgânica, a aeração e a capacidade de armazenamento
de água de substratos minerados. Só assim o substrato estará apto ao crescimento de plantas e
outros organismos.
5%
25%
Matéria orgânica
Ar
Água
Fração mineral
45%
25%
Figura 1.4: Proporção volumétrica dos diferentes componentes de um solo hipotético
ideal.
1.3.3 Solos de Cerrado
Os elaboradores e executores de PRAD’s no Cerrado necessitam de conhecimentos básicos
sobre esse bioma e sobre seus solos (Quadro 1.1). O Cerrado ocupa 25% da extensão territorial
brasileira (220 milhões de hectares), em sua maior parte localizado no Planalto Central brasileiro
(MACEDO, 1994). Porém, há também manchas de Cerrado nas Regiões Sul, Sudeste, Norte e
Nordeste do Brasil.
A precipitação anual no Cerrado varia entre 750 e 2.000 mm e as temperaturas médias anuais
são propícias ao crescimento vegetal durante todo o ano (18 a 26oC). Todavia, a má distribuição
das chuvas é um sério problema para o cultivo de plantas e para o controle da erosão em solos
descobertos. O deficit hídrico nos solos de Cerrado pode superar os 790 mm na época seca
(LOPES, 1984), que representa forte impedimento à sobrevivência e ao crescimento de mudas
arbóreas em fases iniciais de desenvolvimento. Apesar disso, Ferri (1944 apud MALAVOLTA &
KLIEMANN, 1985) demonstrou que a vegetação de Cerrado transpira durante o ano todo. Isso
significa que falta d´água não é fator limitante para o desenvolvimento da vegetação nativa em
áreas não mineradas. Na verdade, a característica escleromórfica da vegetação de Cerrado é
reputada à deficiência de nutrientes e à toxidez pelo alumínio e não à falta d’ água. Porém,
estudos mais recentes mostram que as espécies nativas fecham parcialmente seus estômatos
durante as horas mais quentes do dia, como estratégia de sobrevivência ao clima seco (DA
SILVA, 2001).
Os solos de Cerrado são muito intemperizados, mediamente ácidos (DE OLIVEIRA et al.,
2000) e apresentam baixa disponibilidade de nutrientes para os vegetais. De acordo com Eiten
(1994), o efeito do clima sobre a vegetação de Cerrado é indireto, através de sua ação sobre o
solo: a baixa fertilidade dos solos estaria limitando o desenvolvimento de uma vegetação de maior
porte e biomassa. A vegetação nativa de Cerrado cresce sobre solos pobres em bases trocáveis,
principalmente o cálcio (MALAVOLTA & KIELMANN, 1985). Profundidade efetiva do solo,
presença de concreções no perfil, proximidade à superfície do lençol freático, drenagem e
fertilidade são fatores determinantes das diversas fitofisionomias que compõem o Cerrado lato
sensu: Mata Mesofítica, Cerradão, Cerrado stricto sensu, Campo Sujo, Campo Limpo, Veredas e
Brejos (HARIDASAN, 2000). Quando a comunidade clímax é limitada pela capacidade de
suporte do solo, diz-se que o clímax é edáfico. Isso ocorre naturalmente no Cerrado (EITEN,
1994), onde a pluviosidade, a temperatura e a luminosidade poderiam originar comunidades
climácicas de maior biomassa, caso os solos fossem mais férteis. Em substratos minerados, o
“clímax edáfico” deve fazer-se ainda mais intenso e limitante ao crescimento de plantas.
De acordo com Malavolta & Kliemann (1985), os solos de Cerrado seguem a seguinte ordem
decrescente de limitações: acidez > falta de fósforo > falta de enxofre ou potássio > falta de
zinco > falta de boro > falta de cobre > falta de nitrogênio e de manganês. Portanto, deve-se
iniciar a correção química dos substratos minerados com a aplicação de calcário e seguir com a
adubação fosfatada, potássica e assim sucessivamente.
Segundo Da Silva (2001), a fertilização e irrigação para posterior avaliação do
desenvolvimento de espécies nativas de Cerrado é uma boa maneira de se caracterizar a escassez
de nutrientes no Cerrado. De acordo com mesmo autor, as espécies vegetais associadas
naturalmente a solos pouco férteis respondem menos à adição de fertilizantes do que plantas
nativas de solos mais férteis. Dessa forma, ao serem utilizadas em PRAD’s, as espécies de Mata
Mesofítica e Cerradão responderiam melhor à adubação do que as espécies de Cerrado stricto sensu
ou de Campo Cerrado. Entretanto, segundo Ratter et al., (1977 e 1978 apud HARIDASAN, 2000),
há espécies de Cerrado que são indiferentes à fertilidade do solo, enquanto outras só ocorrem em
solos ácidos e poucos férteis. Um terceiro grupo de espécies somente cresce em solos férteis.
O percentual de cobertura dos solos por copas de árvores varia de quase zero, nos Campos,
atingido quase 100% nos Cerradões e Matas. Sob condições de cobertura vegetal natural, a erosão
não é um problema sério. Entretanto, os solos tornam-se muito susceptíveis à erosão após o
desmatamento. O regolito é geralmente o material exposto após a mineração. Ele é altamente
erodível e permite um rápido aprofundamento de sulcos, ravinas, voçorocas e o
desmoronamento de taludes (HARIDASAN, 1994).
Cerca de 46% da área do Cerrado é coberta por Latossolos (Quadro 1.1). Os Podzólicos
(Nitossolos) e as Areias Quartzozas (Neossolos Quartzarênicos) aparecem em segundo lugar,
cobrindo cada um 15% da área. Em seguida aparecem os Plintossolos (9%), os Litossolos
(Neossolos Litólicos), com 7%, os Cambissolos (3%), os solos Hidromórficos (2,5%), a Terra
Rocha Estruturada (2%) e outras classes de solos, que cobrem menos de 0,5% da área total de
Cerrado (CORREIA, et al., 2002). No Distrito Federal, os Latossolos aparecem em 55% da área,
seguidos pelos Cambissolos com 31%. Os demais tipos de solos somam 14% da área restante.
Áreas de Latossolos são mineradas para se retirar material argiloso para aterros e cascalho
para pavimentação. As Areias Quartzosas (Neossolos Quartzarênicos) fornecem areia para a
construção civil. A terra preta para jardins é retirada dos Solos Hidromórficos. Os Cambissolos
fornecem cascalho para pavimentação. Litossolos fornecem pedras para construção e
paisagismo. Há ainda couraças lateríticas, que ocorrem nas bordas das chapadas e em situações
de relevo suavemente ondulado. Elas são encontradas principalmente sobre as ardósias do
Grupo Paranoá, uma vez que esse tipo de substrato é mais rico em ferro. A vegetação associada
é o Campo Sujo e Campo-cerrado, cujo estrato arbustivo fica pouco evidente. Esse material tem
sido intensamente explorado como fonte de material para pavimentação de estradas, sendo tal
situação responsável por grande parte dos locais degradados pela mineração.
Latossolos Æ são solos profundos (2 a 14 m de profundidade), bem drenados, com teores de
argila variando entre 15% e 90%. São ricos em caulinita, quartzo e óxidos de alumínio e ferro. A
vegetação predominante sobre Lotossolos é o Cerrado stricto sensu. São solos de cor vermelha,
alaranjada ou amarela.
Podzólicos (Nitossolos) Æ são solos com 1,5 a 2,0 m de profundidade, em que há diferenciação
marcante entre os horizontes. O teor de argila aumenta à medida que se aprofunda o perfil, mas
são solos bem drenados. Podzólicos apresentam um horizonte B vermelho a vermelho-amarelado,
que evidencia a acumulação de argila translocada do horizonte A pela ação da água. A vegetação
sobre esses solos pode ser de Cerrado ou floresta subcaducifólia. O Podzólico Vermelho-Amarelo
é o mais comum no Brasil e freqüentemente aparece associado a Latossolos. Aparecem em
situação de relevo mais acidentado que o Latossolo. São solos derivados de gnaisses e granitos.
Areias Quartzosas (Neossolos Quartzarênicos) Æ são solos muito profundos, desenvolvidos
a partir de arenitos ou sedimentos areno-quatzosos que contêm menos de 15% de argila. São solos
muito pobres em nutrientes, muito permeáveis, mal estruturados, de capacidade de retenção de
água muito baixa e alta susceptibilidae à erosão. Apresentam a seqüência de horizontes A - C,
sendo em geral ácidos, com baixo potencial agrícola. São de difícil recuperação quando
degradados. As vegetações associadas são os Campos ou Cerrado stricto sensu.
Solos Hidromórficos Æ são solos que se desenvolvem sob a influência de lençol freático alto,
permanecendo a maior parte do tempo saturados por água. São também classificados como Glei
Húmico, Laterita Hidromórfica ou Solo Orgânico (MACEDO, 1994). Ocorrem comumente ao
longo de córregos, rios, lagoas, lagos, várzeas ou depressões fechadas. Em caso extremo de
excesso de umidade, há um grande acúmulo de restos vegetais. Quando os solos são minerais,
com o ferro reduzido e removido do perfil, possuem coloração acinzentada. É comum também o
aparecimento do horizonte B contendo manchas de coloração vermelha, onde há concentração e
oxidação do ferro, denominadas de mosqueado, que indica a ocorrência de oscilações do nível do
lençol freático. As fitofisionomias associadas são as Matas de Galeria, Campos de várzeas ou
Veredas de Buritis.
Litossolos (Neossolos Litólicos) Æ são solos rasos, pedregosos, com horizonte A ou O
(orgânico) de menos de 40 cm de espessura, assentados diretamente sobre a rocha ou horizonte C.
São solos associados a terrenos bastante acidentados. Cerrado stricto sensu, floresta
subcaducifólia, campos rupestres e outras fisionomias de campos aparecem sobre litossolos.
Cambissolos Æ são solos intermediários entre os poucos e os bem desenvolvidos, com 1,0 a 1,5
m de profundidade. Apresentam horizonte B incipiente ou câmbico, sem evidências de iluviações
de argila e sem cimentação. A textura é média (16 a 34% de argila) ou argilosa (35 a 60% de
argila), com grande teor de silte. Cambissolos contêm grande proporção de cascalho (material > 2
mm de diâmetro). Estão associados a relevos acidentados e a Campos, em suas várias fisionomias.
Quadro 1.1: Principais solos que ocorrem no Cerrado.
Capítulo 2
Legislação pertinente e base teórica
A Constituição Federal diz em seu artigo 225 que “todos têm direito ao meio ambiente
ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida,
impondo-se ao Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as
presentes e futuras gerações”. Em seu § 2o está estabelecido que “aquele que explorar recursos
minerais fica obrigado a recuperar o meio ambiente degradado, de acordo com a solução técnica
exigida pelo órgão público competente, na forma da lei”.
A recuperação de áreas degradadas, qualquer que seja o estado de degradação, encontra
suporte também em normas infraconstitucionais e há duas décadas o tema constitui um dos
pilares da Política Nacional do Meio Ambiente. A Lei no 6.938, de 31/08/1981, que dispõe sobre
a Política Nacional do Meio Ambiente determina que:
artigo 2o - “A Política Nacional do Meio Ambiente tem por objetivo a preservação, melhoria
e recuperação da qualidade ambiental propícia à vida, visando assegurar, no País, condições
ao desenvolvimento sócio-econômico, aos interesses da segurança nacional e à proteção da
dignidade da vida humana, atendidos os seguintes princípios:
VIII - Recuperação de áreas degradadas”.
Entretanto, a falta de conceitos precisos sobre o que é degradar e recuperar levou à edição do
Decreto no 97.632, de 10/04/89, que regulamenta o artigo 2o, Inciso VIII da Lei no 6.938/81. Em
seu artigo 1º, o Decreto no 97.632 prevê que “os empreendimentos que se destinam à exploração
de recursos minerais deverão, quando da apresentação do Estudo de Impacto Ambiental – EIA e
do Relatório de Impacto Ambiental - RIMA, submeter à aprovação do órgão ambiental
competente o Plano de Recuperação de Área Degradada - PRAD.
Decreto no 97.632, artigo 2o - “Para efeito deste Decreto são considerados como degradação
os processos resultantes dos danos ao meio ambiente, pelos quais se perdem ou se reduzem
algumas de suas propriedades, tais como a qualidade ou capacidade produtiva dos recursos
ambientais”.
Decreto no 97.632, artigo 3o - “A recuperação deverá ter por objetivo o retorno do sítio
degradado a uma forma de utilização, de acordo com um plano preestabelecido para uso do solo,
visando à obtenção de uma estabilidade do meio ambiente”.
Porém, o Decreto no 12.379, de 16/05/90, restringiu o número de soluções possíveis no
Distrito Federal, ao determinar a recondução de áreas degradadas ao status quo ante. Muitas vezes
o status quo ante é inoportuno, pela urbanização da vizinhança, por mudança de uso do solo ou até
mesmo pela impossibilidade de se reconstituir um fragmento de ecossistema com estrutura
ecológica igual à natural. Países em que o tema encontrava-se mais desenvolvido à época, já
haviam tomado posições mais realistas. A Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos
aproximou, em 1974, a conceituação teórica da factabilidade prática. Ela definiu três termos que
expressam processos, dificuldades e objetivos a serem atingidos ao se recuperar uma área
degradada:
•
Restauração: reposição das exatas condições ecológicas da área degradada, ou ao status
quo ante, como definido no Decreto no 12.379. A restauração de um ecossistema é
extremamente difícil e onerosa, só justificável para ambientes raros. Os profissionais que
trabalham com Ecologia da Restauração atuam no ramo da reconstrução de ecossistemas
perturbados ou degradados. A restauração é improvável quando o ambiente foi
agudamente degradado, como em áreas mineradas. Além disso, as restaurações
geralmente produzem apenas comunidades simplificadas, em relação às originais, ou
comunidades que não se podem manter (PRIMACK & RODRIGUES, 2002).
•
Reabilitação: retorno da função produtiva da terra, não do ecossistema, por meio da
revegetação. Retorno de uma área a um estado biológico apropriado. De acordo com
Primack & Rodrigues (2002), é a recuperação de pelo menos algumas das funções do
ecossistema e de algumas espécies originais. A escarificação do substrato de uma área
minerada, por exemplo, é capaz de devolver-lhe a função hidrológica de permitir a
infiltração de águas pluviais.
•
Recuperação: estabilização de uma área degradada sem o estreito compromisso
ecológico. Recuperação é um processo genérico que abrange todos os aspectos de
qualquer projeto que vise à obtenção de uma nova utilização para um sítio degradado. É
um processo que objetiva, sobretudo, alcançar a estabilidade do ambiente.
Áreas degradadas são comumente revegetadas no Brasil e por isso recuperação e
reabilitação são termos considerados afins no País (IBAMA, 1990). Quando se opta pela
revegetação de uma área minerada, deve-se reconhecer que a recuperação não é um evento que
ocorre em uma época determinada, mas é um processo que se inicia com o planejamento, antes
da mineração, e termina muito após a explotação da lavra, com a manutenção do plantio
(BARTH, 1989). Ao término da manutenção do plantio, a área deve encontrar-se em um
processo autônomo de sucessão ecológica, quando a intervenção humana não se faz mais
necessária.
Na prática, o termo recuperação prevê atividades que permitem o desenvolvimento de
vegetação, nativa ou exótica, na lavra explotada ou a reutilização do local que foi degradado para
diversos outros fins. O resultado desses processos dependerá do objetivo pretendido e da
capacidade do local de suportá-lo. Essa posição é compartilhada pelo órgão federal de meio
ambiente brasileiro (IBAMA) desde 1990. O IBAMA define recuperação como o retorno de
áreas degradadas a uma forma de utilização tecnicamente compatível, em conformidade com os
valores ambientais, culturais e sociais locais (IBAMA, 1990). Dessa forma, o termo recuperação
encontra base conceitual e técnica para que se adotem diversas medidas no tratamento de áreas
degradadas. O fato é que áreas degradadas são ambientes criados pelo homem e a ecologia que
rege seus processos, inclusive os de recuperação, ainda é pouco conhecida.
Majer (1989) define ainda a reposição e a opção negligente como outras formas de manejo
de áreas degradadas. A reposição consiste em se criar um ecossistema diferente do originalmente
presente. A estabilização de cavas mineradas por meio da implantação de pastagens é um
exemplo de reposição, em que o ecossistema natural pré-lavra é substituído por uma camada de
forrageiras após a mineração. Nesse caso, o ambiente criado pelo homem na área minerada tende
a ser rico em nutrientes minerais, por causa da adubação, apresentar grande biomassa vegetal, mas
possuir baixa diversidade de espécies e pouca complexidade estrutural. Além disso, áreas
degradadas pela mineração que são revegetadas são menos produtivas do que as áreas não
mineradas (BARTH, 1989). Primack & Rodrigues (2002) chamam a reposição de substituição.
A opção negligente (MAJER, 1989), ou nenhuma ação (PRIMACK & RODRIGUES,
2002), refere-se a deixar a recuperação da área minerada a cabo da sucessão. A depender da forma
da cava, do material exposto e da presença ou ausência de estruturas que disciplinem as águas
pluviais, mais degradação, por causa da erosão, pode ocorrer na lavra explotada. Mesmo assim, a
opção negligente é sem dúvida a que domina no Cerrado e, provavelmente, em todo o Brasil.
A política ambiental brasileira objetiva permitir a exploração mineral sem permitir, contudo,
que o passivo ambiental seja transferido para a sociedade e para os cofres públicos. Atualmente
há diversos instrumentos normativos que visam promover a recuperação e o monitoramento de
ambientes que foram degradados pelo homem. Essas normas buscam inserir ou ocultar espaços
degradados específicos em unidades maiores, como bacias hidrográficas, ecossistemas e biomas.
Buscam também, invariavelmente, formas de responsabilizar o agente degradador pelo ônus da
recuperação, pois a falta ou o atraso em se iniciarem os trabalhos de recuperação no presente
significa que as gerações futuras terão um trabalho de recuperação mais difícil e oneroso que a
geração responsável pela degradação (BARTH, 1989).
A política e a legislação ambiental brasileiras estabelecem como estratégico o
desenvolvimento de técnicas que incrementem e facilitem a reabilitação de terras degradadas,
para o posterior uso preservacionista, econômico ou social delas. O reflorestamento com espécies
ecologicamente adequadas e o manejo da regeneração natural são as ações indicadas para
transformar ambientes degradados em locais estáveis e/ou produtivos (MMA/PNUD, 2002). A
importância de se utilizarem processos naturais de regeneração na recuperação de áreas
degradadas é atualmente reconhecida não só pelos formuladores da política ambiental brasileira
(MMA/PNUD, 2002), mas também pela legislação. O artigo 48 da Lei de Crimes Ambientais Lei no 9.605, de 12/02/98 - considera crime passível de detenção impedir ou dificultar a
regeneração natural de florestas e demais formas de vegetação.
A legislação sobre áreas degradadas evolui também em outros aspectos. Após duas décadas
de pesquisa e trabalhos de recuperação, definições mais realistas são adotas pela legislação
brasileira mais recente. A Lei no 9.985, de 18/07/00, que institui o Sistema Nacional de Unidades
de Conservação da Natureza - SNUC, objetiva, entre outros, recuperar e restaurar ecossistemas
degradados (Artigo 4o, Inciso IX). Em seu artigo 2o, o SNUC entende que:
XIII - recuperação: restituição de um ecossistema ou de uma população silvestre degradada
a uma condição não degradada, que pode ser diferente de sua condição original.
XIV - restauração: restituição de um ecossistema ou de uma população silvestre degradada o
mais próximo da sua condição original.
Dessa forma, não somente pelo cumprimento da lei, mas principalmente porque são as leis
naturais que regem os processos ecológicos, os conceitos atuais de degradação, resiliência,
recuperação e restauração são mais realistas e devem ser os adotados em PRAD’s. Os
processos de regeneração natural, sempre que possível, devem ser preferidos à intervenção direta,
pois custos são reduzidos, evita-se a interferência direta sobre ciclos naturais e anulam-se riscos
de impactos que a execução de um PRAD pode causar em porções frágeis de ecossistemas,
sobretudo aquáticos.
Finalmente, cabe lembrar que o Código Florestal brasileiro (Lei nº 4.771, de 15/09/65, art. 2º,
alterado pela Lei nº 7.803, de 18/07/89) utiliza a vegetação para garantir a proteção das águas e
de terrenos demasiadamente susceptíveis à erosão e ao desmoronamento. De acordo com essa lei,
é proibida a exploração de recursos naturais e, portanto, é proibida a exploração mineral nas
Áreas de Preservação Permanente.
A Lei no 9.985, de 18/07/2000, também proíbe atividades que degradam o meio ambiente em
Unidades de Conservação de Proteção Integral e, conseqüentemente, é proibida a exploração
mineral em:
•
Estações Ecológicas.
•
Reservas Biológicas.
•
Parques Nacionais e similares nos Estados, Municípios e no Distrito Federal.
•
Monumentos Naturais.
•
Refúgios de Vida Silvestre.
Existem outras normas legais que regulam a exploração mineral no Brasil, como mostrado na
Tabela 2.1.
Tabela 2.1: Algumas normas legais pertinentes à exploração mineral
Norma
Função
Decreto-Lei nº 227/1967
estabelece o Código de Mineração
Lei nº 6.567/1978
dispõe sobre o regime especial para exploração e
aproveitamento das substâncias minerais da Classe II
Lei nº 6.938/1981
estabelece a Política Nacional de Meio Ambiente
Lei nº 7.347/1985
disciplina as Ações Civis Públicas por danos ao meio
ambiente
Lei nº 7.805/1989
altera o Decreto nº 227/67, criando o regime de permissão
de lavra e garimpagem, a obrigatoriedade do licenciamento
ambiental e extingue o regime de matricula
Lei nº 7.990/1989
estabelece a compensação financeira da mineração
Lei nº 8.001/1990
define os percentuais da distribuição da compensação
financeira de que trata a Lei nº 7.990, de 28/12/1989
Decreto no 97.632/1989
regulamenta o artigo 2o, Inciso VIII da Lei no 6.938/1991
Decreto nº 99.274/1990
regulamenta as Leis nº 6.902/81 e 6.938/1981
regulamenta a Lei nº 7.805/1989
dispõe sobre a proteção das cavidades subterrâneas
naturais
Decreto Distrital no 22.139/2001
regulamenta a Lei Distrital no 1.393/1997 e estabelece
garantias fiduciárias para a recuperação de áreas mineradas
Resolução CONAMA nº 01/1986
estabelece a obrigatoriedade dos estudos de impacto
ambiental para as atividades potencialmente poluidoras
determina que a realização da pesquisa mineral, quando
envolver o emprego de guia de utilização, fica sujeita ao
licenciamento ambiental de órgão competente e da outras
providências
determina que a explotação de bens minerais da Classe II
(bens minerais de uso direto na construção civil) deverá
ser precedida de licenciamento ambiental do órgão
estadual de meio ambiental ou do IBAMA, quando
couber, nos termos da legislação vigente e desta resolução
dispõe sobre o licenciamento ambiental para as atividades
consideradas poluidoras/impactantes, estando previsto em
seu texto a obrigatoriedade da realização de estudos
ambientais e a apresentação de um plano detalhado de
reparação dos danos causados ao meio ambiente
Capítulo 3
Planejamento e etapas da recuperação
3.1 Recuperação de áreas degradadas
Especialistas preconizam que a recuperação de uma área degradada pela mineração começa
antes de se iniciar a abertura da lavra (BARTH, 1989; IBAMA, 1990). A definição prévia do uso
futuro do local degradado, o planejamento para a retirada da cobertura vegetal e da camada
superficial do solo, o gerenciamento da forma da paisagem da lavra e a recuperação
concomitantemente à exploração são medidas que reduzem os custos de controle ambiental,
tornando a atividade minerária menos nociva e mais rentável.
A maioria dos órgãos ambientais exige a adoção dessas práticas, que são cobradas nos termos
de referência para a elaboração e execução de PRAD’s (Anexo 3.1). Permitir a geração de
riquezas sem transferir os passivos ambientais da atividade minerária para a sociedade e para as
futuras gerações é a diretriz que resultou na exigência de elaboração e de execução de PRAD’s. A
exploração minerária no Brasil necessita atualmente da aprovação prévia da atividade pelo setor
ambiental governamental, que se utiliza de PRAD’s para sistematizar e operacionalizar os
princípios do desenvolvimento sustentável. O PRAD deve ser apresentado ao órgão ambiental
competente após a emissão da Licença Prévia - LP da lavra. Ele será então analisado e a
Licença de Instalação - LI somente será emitida após a aprovação dele pelos técnicos do
governo.
Alguns estudos indicam que mineração com controle ambiental é atividade economicamente
viável para pequenos, médios e grandes mineradores (CORRÊA, 1998a). O Responsável Técnico
- RT de uma lavra deverá estar habilitado para interpretar e cumprir as exigências legais e as
demandas dos órgãos ambientais de forma econômica e tecnicamente eficiente. Seguir o termo de
referência do órgão ambiental responsável pelo empreendimento é o melhor caminho. O termo
de referência deve fornecer diretrizes que resultem em um PRAD que, ao ser executado, acabe
por estabilizar a paisagem em curto, médio e longo prazos. A estabilização da paisagem pode
ser entendida como o objetivo geral de qualquer PRAD e de qualquer forma de recuperação de
uma área degradada pela mineração.
Os objetivos específicos de uma recuperação variam em função do minerador, do órgão
ambiental, da especificidade do local, entre outros. Os objetivos mais freqüentes são:
•
restituir a forma da área (paisagem florestal, de campo e outras);
•
restituir a função da área (suporte de fauna, recarga de aquíferos, proteção de rios e
outras);
•
cumprir a legislação;
•
executar um projeto de recuperação que esteja em conformidade com a destinação da
área e com a vizinhança (urbanização, paisagismo, agricultura, reflorestamento,
preservação);
•
executar um projeto sustentável que demande o mínimo de manutenção em curto, médio
e longo prazos.
3.2 Etapas da recuperação por meio da revegetação
Etapa 1 - Medidas pré-lavra
Conforme item 3.3
Etapa 2 - Caracterização do empreendimento e do sítio degradado
Conforme Anexo 3.1.
Etapa 3 - Planejamento
1) Definição do produto a ser obtido e das ações necessárias para se obtê-lo (ex: parque de
lazer, campo agrícola, reflorestamento comercial).
2) Avaliação da capacidade de suporte do local minerado para receber o projeto proposto.
O tratamento da paisagem, do substrato e a escolha da comunidade vegetal são três
etapas imprescindíveis caso a revegetação seja o meio escolhido para se estabilizar a paisagem.
Portanto, o sucesso de um projeto de revegetação reside em grande parte no planejamento
correto e detalhado dessas três etapas.
Etapa 4 - Tratamento da paisagem
1) Controle da erosão.
2) Recomposição topográfica e obras de engenharia, se necessárias.
Etapa 5 - Tratamento do substrato
Tratamentos
físicos
(escarificação,
subsolagem,
gradeação,
aração,
terraceamento,
coveamento, incorporação de matéria orgânica e outros), tratamentos químicos (calagem,
gessagem, aplicação de matéria orgânica e de fertilizantes) e tratamentos biológicos (incorporação
de matéria orgânica, inoculação de microorganismos e minhocas).
Etapa 6 - Escolha da comunidade vegetal inicial
1) Escolha das espécies herbáceas e/ou arbustivas e/ou arbóreas.
2) Definição da densidade de plantio (ex: mudas/hectare).
3) Definição da quantidade de cada espécie a ser plantada
4) Definição da época de plantio.
5) Definição da necessidade de irrigação.
Etapa 7 - Manutenção e monitoramento (24 meses)
•
Adubações de cobertura.
•
Avaliação da sobrevivência das plantas.
•
Reposição de mudas mortas.
•
Substituição de espécies pouco adaptadas.
•
Capinas.
•
Coroamento de mudas.
•
Aceiramento para controle de incêndios.
•
Controle de pragas e patógenos.
•
Identificação de toxidez e/ou deficiências nutricionais.
•
Reconstrução de terraços.
•
Elaboração periódica de relatórios de acompanhamento.
3.3 Medidas pré-lavra
3.3.1 Planejamento da exploração
Seguindo as recomendações de IBAMA (1990), deve-se planejar e conduzir a exploração
mineral sempre visando ao produto final que será obtido com a execução do PRAD. Existem
medidas mitigadoras que são de fácil execução e que tornam a recuperação mais simples, eficiente
e menos onerosa. A experiência acumulada recomenda as medidas abaixo listadas, principalmente
para pequenos mineradores:
•
cercamento e vigilância da jazida, para coibir a exploração clandestina de terceiros.
•
piqueteamento da jazida, para facilitar a visualização espacial e otimizar a exploração e a
recuperação.
•
presença de um responsável na lavra que indique aos operadores de máquinas os locais
e profundidades a serem explorados, em conformidade com o estipulado na Licença
Ambiental e no PRAD.
O Departamento de Estradas de Rodagem do Distrito Federal adota a exploração de cascalho
laterítico em tiras, conforme descrito em Cardoso & Carvalho (1998). Essa técnica foi
desenvolvida para as condições geomorfológicas do Distrito Federal e para tornar a revegetação
das áreas explotadas mais eficiente e menos onerosa. Ela pode ser testada em outros locais do
Cerrado, como descrito nos itens abaixo:
1) inicialmente a jazida é dividida paralelamente às curvas de nível, em faixas de 30 a 40 m de
largura;
2) o avanço da exploração faz-se em tiras de exploração, das cotas inferiores para as
superiores;
3) remove-se a cobertura vegetal e a camada superficial de 20 cm de solo apenas da faixa de
30-40 m de largura a ser imediatamente explorada. A camada superficial de 20 cm de solo
é estocada em leiras, contornando toda a porção topograficamente inferior e lateral da tira
de exploração, a uma distância mínima de 5 m da escavação. Essa distância visa facilitar as
manobras de máquinas no abatimento do talude, que deve ter uma inclinação final de
25% (1 vertical : 4 horizontal);
4) não se deve aprofundar a lavra até atingir a rocha, saprolito ou surgências d’água. Deve-se
manter uma camada mínima de 30 cm de cascalho sobre o saprolito. Idealmente, essa
camada de cascalho deve ter 50 cm de profundidade ou mais. Essa camada será
posteriormente tratada para se tornar o “solo” que irá dar suporte à nova comunidade
vegetal;
5) caso uma segunda tira de exploração precise ser aberta antes da revegetação da anterior, a
camada de solo superficial da segunda tira deve ser armazenada a 5 m de distância da sua
borda superior. Deve-se manter uma faixa não escavada entre as tiras exploradas, para
formar terraços naturais que separam cavas adjacentes. Essa medida é fundamental para o
controle do escorrimento d’água;
6) a camada de solo superficial estocada será colocada sobre a superfície a ser revegetada,
após a recomposição topográfica da lavra explotada e da escarificação ou subsolagem do
substrato exposto;
7) os depósitos de cascalho situam-se geralmente nos limites da quebra do relevo, nas
bordas das chapadas, onde a declividade é acentuada (MARTINS et al., 2004). Manter
lavras a uma distância de 100 m das bordas de chapada é mais seguro e evita infrações ao
Código Florestal Brasileiro (Lei nº 4.771, de 15/09/65).
3.3.2 Armazenamento da camada superficial do solo
O grande valor ecológico e monetário da camada superficial dos solos foi descoberto assim
que PRAD’s começaram a ser executados. A camada superficial dos solos concentra matéria
orgânica, sementes, nutrientes e organismos, que diferenciam porções destruídas do Cerrado que
se regeneram espontaneamente daquelas que têm que ser revegetadas pelo homem. Portanto,
pode-se considerar que a resiliência do Cerrado encontra-se, ainda que parcialmente, na camada
superficial de seus solos.
Os horizontes superficiais de solos minerais de Cerrado possuem cerca de 2% de matéria
orgânica, que apresenta valor econômico. Ao se considerar uma densidade aparente do solo de 1
Mg m-3 (1 t m-3), têm-se 2.000 toneladas de solo na camada de 20 cm de cada hectare. São,
portanto, 40 toneladas de matéria orgânica armazenadas nesses 20 cm de solo de cada hectare.
Composto de lixo, por exemplo, contém 50% de umidade e 35% de matéria orgânica. Então,
seria necessário incorporar 228 toneladas de lixo compostado em cada hectare para se atingir 2%
de matéria orgânica na camada superficial de 20 cm de substrato. Esse material é comercializado
por R$ 8,00 a tonelada. Dessa forma, o custo para se elevar o teor de matéria orgânica do
substrato minerado até 2% passaria de R$ 1.820,00 por hectare, sem considerar transporte e
custos de incorporação.
Alternativamente, pode-se adquirir lodo de esgoto ao custo do transporte. O lodo de esgoto
contém 88% de umidade e 61% de matéria orgânica em sua parte seca. Seria necessário
incorporar 546 toneladas de lodo a cada hectare de substrato minerado. O custo do frete
dependeria da distância entre a estação de tratamento e a jazida explotada. Considerando um
custo hipotético e subestimado de R$ 5,00 por tonelada transportada, haveria um gasto de R$
2.730,00 com frete. Parte desse valor seria compensado pela economia com fertilizantes, haja
vista a alta concentração de nutrientes existente em lodos de esgoto. Entretanto, torna-se menos
oneroso e mais eficiente separar e armazenar a camada superficial do solo, para utilizá-la como
substrato para o desenvolvimento da vegetação a ser implantada.
Sementes e organismos não têm sido mensurados economicamente, mas são outros
benefícios existentes na camada superficial do solo armazenada. Ao se depositar a camada de 20
cm sobre a superfície escarificada ou subsolada da lavra, aumenta-se a profundidade efetiva do
substrato, que é a camada explorada pelas raízes das plantas. As operações para espalhar a camada
superficial de solo sobre o substrato minerado são mais simples que as necessárias para
distribuição e incorporação de fonte exógena de matéria orgânica. Como resultado, há também
economia no uso de máquinas.
Anexo 3.1
Modelo de Termo de Referência para elaboração de Plano de Recuperação
de Área Degradada - PRAD para o Distrito Federal
1 - Informações gerais
1.1 Nome ou razão social do empreendedor.
1.2 Endereço do empreendedor para correspondência e contato.
1.3 Tipo de atividade.
1.4 Localização geográfica da obra, devendo ser apresentada em mapa ou croqui, em que
deverão ser marcadas as vias de acesso principais e secundárias.
1.5 Mapa, informando a posição do empreendimento na bacia hidrográfica, mapa geológico e
de solos.
1.6 Declividade do terreno.
1.7 Número do processo em trâmite no órgão ambiental.
1.8 Características específicas dos equipamentos que serão utilizados nos trabalhos de
recuperação.
2 - Introdução
A introdução deverá discorrer sobre a necessidade de se recuperar a área. Devem-se
contemplar os métodos utilizados para sua elaboração e os órgãos governamentais e empresas
privadas envolvidas no trabalho.
3 - Mapa da área
Os limites e as dimensões das áreas a serem recuperadas deverão constar em mapas
georreferênciados, na escala determinada pelo órgão ambiental.
4 - Legislação pertinente
Relacionar as legislações concernentes à atividade minerária, à proteção ambiental e ao local a
ser explorado.
5 - Diagnóstico ambiental
A partir do diagnóstico ambiental, contendo o levantamento geral dos componentes
abióticos, bióticos e sócio-econômicos, serão identificadas e determinadas áreas que serão
influenciadas, direta e indiretamente, pela mineração. A área de influência indireta deve abranger,
no mínimo, a sub-bacia hidrográfica em que a área de influência direta se localiza. Essas
informações servirão de base para o projeto de recuperação da área.
5.1 Meio Físico
5.1.1 Clima: pluviometria, temperatura, umidade relativa, radiação solar, velocidade e direção
predominante dos ventos.
5.1.2 Geomorfologia: levantamento topográfico da área, mapa de declividade, determinar os
locais com maior susceptibilidade à erosão e trechos de instabilidade geomorfológica.
5.1.3 Solo: caracterizar, analisar e mapear o(s) tipo(s) de solo(s) existente(s) na área a ser
recuperada, o horizonte exposto e o manto rochoso.
5.1.4 Recursos hídricos: caracterização e comportamento da drenagem superficial e
subterrânea, do lençol freático, das vazões e drenagens principais, dos regimes fluviais,
dos carreamentos de sedimentos para os cursos d’água, da qualidade da água, dos
poluentes líquidos e sólidos e as suas fontes, da influência dos lançamentos de águas
pluviais.
5.2 Meio biótico - levantamento e análise da flora e fauna do local e da circunvizinhança e
suas interações com o meio físico e antrópico
5.3 Meio antrópico - devem-se caracterizar os possíveis interesses conflitantes (interferência
em outras atividades econômicas, culturais e sociais, poluição, ruído, trânsito de veículos
pesados e outros), o histórico de ocupação, a situação fundiária da área, a influência
antrópica, o uso e o aproveitamento atual da área.
6 - Impactos ambientais
Consiste no levantamento dos principais impactos ambientais gerados pela atividade
minerária e pela execução do PRAD nas áreas de influência direta e indireta, considerando os
meios físico, biótico e antrópico.
7 - Destinação futura da área
Descrever a utilização futura da área com base na legislação e valores locais, características
físicas da área, região circunvizinha, necessidades e aspirações locais e demais fatores que sejam
relevantes.
8 - Plano de recuperação da área degradada
Os métodos de trabalhos propostos para o Plano de Recuperação da Área Degradada PRAD deverão ser devidamente especificados, tais como:
8.1 Medidas mitigadoras dos impactos.
8.2 Método a ser utilizado para a recuperação da(s) fitofisionomia(s) em questão.
8.3 Técnicas de conservação do solo.
8.4 Técnicas de preparo do substrato para cobertura vegetal.
8.5 Recursos hídricos próximos.
8.6 Seleção de espécies adaptadas às condições do local, levando-se em consideração o Índice
de Valor de Importância (IVI) das espécies da área de influência indireta. Para a seleção
adequada da(s) espécie(s), devem-se considerar as espécies existentes no local e/ou o
histórico vegetacional da área.
8.7 Plano de monitoramento, tratos culturais de manutenção da área recuperada.
8.8 Técnicas de proteção e conservação da fauna, flora e recursos hídricos.
8.9 Outras medidas a serem adotadas que visam ao sucesso da recuperação.
Caso haja outras atividades correlatas, necessárias à recuperação e que venham a acarretar
danos ambientais, elas devem ser citadas.
9 - Cronograma executivo
Elaborar cronograma de atividades, juntamente com os custos e o produto final.
10 - Discussão e conclusão
Nesse item o empreendedor deverá apontar as condições positivas e negativas para o
empreendimento e citar as metas a serem atingidas.
11 - Representação gráfica
Este item tem por objetivo a visualização da área degradada e sua configuração após serem
realizados os trabalhos de recuperação propostos no PRAD. Deverão ser apresentadas pelo
menos duas plantas planialtimétricas, em escala definida pelo órgão ambiental.
11.1 Planta da área degradada, devendo conter as poligonais da área degradada, indicar as
características físicas, enfatizando os aspectos da cobertura vegetal outrora existente,
topografia e processos erosivos no local.
11.2 Planta da área recuperada (projeção), com a previsão de configuração da área após a
realização dos trabalhos de recuperação, constituindo assim o modelo a ser alcançado
pelo PRAD.
12 - Qualificação da equipe
A elaboração e a execução do PRAD deverão ser realizadas por profissional(s) habilitado(s) graduado(s) e devidamente registrado(s) no órgão profissional competente (CREA, CRB e outros).
Os trabalhos deverão ser acompanhados de Anotação de Responsabilidade Técnica (ART). A
última folha do PRAD deverá conter a assinatura do(s) Responsável(s) Técnico(s) - RT(s).
13 - Forma de apresentação do produto
O PRAD deverá ser apresentado em forma de texto impresso e em meio digital. No caso de
desenhos e/ou gráficos, eles deverão ser apresentados impressos e em disquetes (em formato
compatível com Excel 7.0 ou superior e formato DXF para arquivos vetoriais e TIFF para
arquivos rasteirados, versão Windows).
Os mapas e detalhes deverão ser entregues em papel e na forma digital, no formato compatível
com o programa Arcinfo ou Arcview. A mídia de armazenamento dos mapas digitais deverá ser
do tipo CDROM ou DVD.
14 - Recebimento, avaliação e acompanhamento do PRAD
O PRAD deverá ser protocolado no órgão ambiental, que designará uma equipe de técnicos
para avaliar e acompanhar o Plano.
Relatórios semestrais devem ser elaborados pelo(s) RT(s), abordando:
•
medidas de conservação e proteção da área recuperada;
•
sucesso da revegetação, com proposta de replantio se necessário;
•
controle do processo erosivo;
•
outros.
Os relatórios deverão ser apresentados até que a recuperação esteja consolidada, ou seja, que
todos os problemas ambientais pertinentes estejam sanados.
15 - Referências bibliográficas
16 – Anexos do PRAD
•
Mapas.
•
Desenhos e/ou croquis.
•
Fotografias.
•
Planilhas de custo.
•
Outros.
Capítulo 4
Tratamento da paisagem
4.1 Tratamento da forma da paisagem
O horizonte C de Latossolos e Neossolos Quartzerênicos (Areias Quartzosas) ou o saprolito
de Cambissolos são materiais freqüentemente encontrados na superfície de lavras explotadas na
região do Cerrado. Os solos de Cerrado, que naturalmente impõem restrições químicas ao
desenvolvimento de plantas, tornam-se mais limitantes para os processos de sucessão natural
quando desprovidos de seus horizontes superficiais. As limitações de substratos minerados
referem-se à falta de uma estrutura similar a de um solo, à compactação, a deficiências
nutricionais e aos baixos teores de matéria orgânica existente. Valores extremos de pH e/ou
compostos tóxicos que dificultem o desenvolvimento de uma vegetação são geralmente
inexistentes em substratos minerados nas regiões de Cerrado.
Além dos problemas acima citados, a forma da paisagem (topografia) e a grande compactação
das superfícies mineradas freqüentemente impedem o estabelecimento de vegetação em áreas
degradadas pela mineração. Dessa forma, restabelecer a vegetação em uma área minerada não é
possível sem o manejo adequado de sua topografia e de seu substrato. Somente após a
recomposição topográfica há que se pensar em melhorar as condições químicas e biológicas de
substratos minerados.
A macroforma final da paisagem será determinada pela configuração da lavra explotada. Por
esse motivo, deve-se controlar a evolução da escavação com base no futuro uso da área, que deve
estar previsto no plano de recuperação da área a ser degradada (PRAD). Entretanto, a regra geral
é explorar seguindo os depósitos minerais e, portanto, a macroforma da paisagem é geralmente
determinada por critérios minerários e não por determinações ambientais. Resta, então, tratar a
paisagem deixada pela lavra, modificando alguns de seus elementos. Retaludamento, desmonte de
testemunhos, construção de terraços e disciplinamento de águas surgentes são algumas medidas
que visam a uma melhor estética paisagística, a uma maior estabilidade da área e ao controle da
erosão.
As operações de preparação da área minerada são capazes de manter e elevar a fertilidade e
produtividade de uma área, quando bem operadas. Essas operações devem ser capazes de reduzir
a erosão e melhorar a relação custo/benefício dos recursos disponíveis, tais como máquinas,
mão-de-obra, combustível, mudas, sementes e insumos (GONÇALVES et al., 2004b). Se operada
inadequadamente, a preparação de substratos minerados é ineficaz para promover a recuperação
da área.
4.2 Controle da erosão
A erosão é o processo de desprendimento e transporte de partículas do solo, que em regiões
tropicais pode ser causado pela água (hídrica) ou pelo vento (eólica), mesmo sob condições
naturais. Porém, a erosão tem sido acelerada pelo homem e a sua forma hídrica representa um
dos principais problemas em áreas mineradas e agrícolas no Cerrado brasileiro. Após a retirada da
cobertura vegetal nativa, os solos das regiões de Cerrado são muito susceptíveis à erosão causada
pelas chuvas. Em lavras explotadas, quando há a canalização das águas pluviais, o substrato
exposto é altamente erodível e permite um rápido aprofundamento de ravinas e voçorocas
(HARIDASAN, 1994).
Solos de regiões tropicais que recebem de média a alta pluviosidade são muito susceptíveis à
erosão, quando a cobertura vegetal é removida. O problema se agrava quando há duas estações
definidas, uma seca e a outra de chuvas, como ocorre no Cerrado. Há reconhecidamente quatro
formas de erosão hídrica: laminar, em sulcos, ravinas e voçorocas. Geralmente a erosão laminar
precede a erosão em sulcos que, por sua vez, pode originar ravinas. Quando a água subsuperficial
e subterrânea contribuem para erodir as ravinas, criam-se as voçorocas.
O carreamento da parte superficial de substratos sob a forma de sedimentos, por meio da
erosão laminar e em sulcos, afeta a qualidade e a quantidade de água armazenada em
reservatórios, barragens, lagos, rios e outros. As ravinas e voçorocas, freqüentemente presentes
em áreas mineradas, destroem obras civis e ecossistemas, além de provocarem também o
assoreamento de reservatórios. Além disso, o impacto das chuvas sobre substratos desnudos, a
desagregação de partículas e o carreamento de sedimentos em áreas mineradas acarreta no
aumento da compactação e na diminuição da capacidade de armazenamento de água dos
substratos. A perda de partículas é acompanhada pela perda de nutrientes, que reduz as chances
de revegetação natural dessas áreas.
A avaliação das perdas de solo em locais minerados e abandonados no Distrito Federal
mostrou que elas são cerca de duas vezes superiores às perdas de sedimentos em áreas de
monoculturas sazonais mecanizadas, ou três mil vezes maiores que as perdas de sedimentos de
solos sob matas nativas. Locais minerados no Distrito Federal há décadas liberam entre quatro e
doze toneladas de sedimentos por hectare a cada ano (CORRÊA, 1998b). A revegetação é a
medida mais eficiente para o controle de erosão. A presença de vegetação sobre Latossolos no
Cerrado é suficiente para reduzir em até 90% as perdas de solo. Até a simples deposição de
cobertura morta sobre superfícies desnudas pode diminuir em até 75% a perda de sedimentos.
O controle da erosão laminar e em sulcos demanda medidas físicas ou mecânicas
(reconstrução de elementos da paisagem, retaludamento), edáficas (escarificação, tratamento do
substrato, incorporação de matéria orgânica) e/ou biológicas ou vegetativas (incorporação de
matéria orgânica, revegetação). Toda e qualquer ação que diminua a desagregação das partículas
do substrato e seu carreamento pelas águas ou vento constitui prática de controle da erosão.
Implantar e otimizar a cobertura vegetal sobre substratos, aumentar a capacidade de
infiltração de água do substrato e controlar o escorrimento superficial da água que não
infiltra constituem as três estratégias mais importantes para se controlar a erosão em áreas
mineradas. As medidas mais usadas para a consecução dessas estratégias estão listadas a seguir:
•
recomposição da paisagem;
•
escarificação e subsolagem do substrato;
•
recomposição da topografia;
•
terraceamento;
•
drenagem;
•
aumento da capacidade de infiltração e de armazenamento de água de substratos;
•
proteção do substrato com cobertura morta (palha, capim, casca);
•
incorporação de matéria orgânica ao substrato;
•
estabelecimento de uma camada herbácea de rápido crescimento;
•
plantio de espécies perenes acompanhando curvas de nível;
•
reflorestamento total ou parcial da área.
4.3 Planejamento do controle da erosão
Equações e modelos têm sido mundialmente utilizados nos últimos sessenta anos para a
mensuração de perdas de solos e sedimentos nos mais diversos tipos de áreas, inclusive nas
degradadas pela mineração (CORRÊA, 1991). O planejamento de práticas conservacionistas de
solo e água em atividades agrícolas, florestais, minerárias e urbanas representa a principal
aplicação de modelos que estimam a perda de sedimentos pela erosão (Wischmeier et al., 1971).
Uma das equações mais usadas para a mensuração da erosão e de maior sucesso em todo o
Mundo é a Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS ou USLE em inglês), que permite
estimar as perdas médias anuais de partículas de solo/substrato por erosão laminar de uma área
sob determinado manejo. Dessa forma, a taxa de erosão é determinada pela combinação da
intensidade de vários fatores que atuam em uma área (USDA, 1978). Como todo modelo
empírico, a EUPS é uma aproximação da realidade. Essa equação foi criada para permitir a
avaliação da erosão laminar onde ela não fora medida com métodos diretos de campo USDA,
1978). Portanto, os usuários da EUPS devem estar cientes de suas limitações, existentes em
qualquer modelo.
Outro fator não considerado pela EUPS é o tempo de abandono de uma área e o nível de
compactação de sua superfície exposta. Perdas de 220 t (ha ano)-1 medidas em campo para um
solo exposto no primeiro ano reduziram-se para 182 t (ha ano)-1, ou 18% a menos, no segundo
ano de exposição (SEGANFREDO et al., 1997). Portanto, espera-se que áreas recém-mineradas,
com material pulverizado sobre a superfície, percam mais sedimentos que áreas abandonadas há
mais tempo, apesar de a EUPS não detectar diferenças ao longo do tempo.
A EUPS representa adequadamente os efeitos de primeira ordem dos fatores que causam
erosão. Ela é utilizada para avaliar a erosão laminar, mas não se aplica a sulcos, ravinas e
voçorocas. A grande utilidade da EUPS em avaliações pontuais e descontínuas é a possibilidade
de se trabalhar teoricamente alguns de seus termos, para se decidir sobre a efetividade de
determinadas medidas de controle de erosão em determinado local ou situação. A EUPS é
também uma boa ferramenta no auxílio de ajustes topográficos, visando à redução de futuros
escorrimentos d’água que possam carrear sedimentos, romper terraços e provocar erosão. O
termo R da equação representa um fator natural que não pode ser controlado ou modificado pelo
homem. O valor do fator K é passível de ser modificado pelo homem, sobretudo por meio da
incorporação de matéria orgânica a solos e substratos que apresentem teores menores que 4%
(Wischmeier et al., 1971). As variáveis L, S, C e P representam fatores que podem ser trabalhados,
visando ao controle da erosão de um determinado local. A EUPS encontra-se representada pela
Equação 4.1 abaixo:
A = R× K × L× S ×C × P
(Equação 4.1)
em que:
•
A Æ perdas de substrato por erosão, em t (ha.ano)-1 ou Mg (ha.ano)-1;
•
R Æ erosividade das chuvas, em MJ.mm (ha.h.ano)-1;
•
K Æ índice de erodibilidade, t.h.ha (MJ.ha.mm)-1 ou Mg.h.ha (MJ.ha.mm)-1.
•
L Æ comprimento da rampa existente na área, em metro (m). Quando conjugado
com o fator S da EUPS, torna-se adimensional;
•
S Æ razão de inclinação da rampa. Quando conjugado com o fator L da EUPS,
torna-se adimensional;
•
C Æ fator de cobertura do solo, em porcentagem. Quando conjugado com o
fator P da EUPS, torna-se adimensional;
•
P Æ medidas conservacionistas e de controle da erosão (adimensional).
4.3.1 Fator R - erosividade das chuvas
O fator R representa a erosividade do clima, especialmente das chuvas. A erosividade das
chuvas não é distribuída uniformemente ao longo do ano. Uma chuva erosiva é aquela cuja
intensidade e duração são capazes de provocar erosão. Geralmente, considera-se erosiva uma
precipitação de 10 mm ou mais, independentemente de sua duração. Para regiões de clima
temperado, espera-se que apenas 5% das precipitações sejam erosivas. Para regiões tropicais,
porém, cerca de 40% das chuvas são erosivas (ROOSE, 1977). Entretanto, a erosividade das
chuvas não é homogênea durante o ano. Dias & Silva (2003) estimaram que 70% das chuvas
erosivas na região de Fortaleza (CE) ocorrem entre fevereiro e março. Ao expandirem a avaliação
para janeiro-junho, verificaram que 97% das chuvas erosivas encontravam-se nesse período.
O valor numérico de R expressa o efeito erosivo do impacto das chuvas sobre a superfície do
terreno e a quantidade de escorrimento superficial esperado. Valores de R são obtidos pela
multiplicação da energia cinética de chuvas erosivas (E) pela intensidade máxima em 30 minutos
(I30). Consegue-se assim o EI30 de uma chuva. A soma dos EI30 de cada chuva erosiva em um mês
resulta no EI30 mensal. A soma dos EI30 mensais resulta no EI30 anual. A média de EI30 anuais
para uma série de 20 a 30 anos determina o valor de R da área em questão.
Entretanto, dados pluviométricos sistematizados de longo prazo (pluviogramas) são escassos
na maioria das localidades brasileiras. Por esse motivo Lombardi Neto (1977 apud SILVA &
DIAS, 2003) estabeleceu uma equação que relaciona a precipitação média mensal e o valor de
EI30 de cada mês (Equação 4.2). De posse de cada EI30 mensal, estima-se R pela soma dos doze
EI30 mensais (Equação 4.3).
EI 30 mensal
⎛ r2 ⎞
= 68,7 ⎜⎜ ⎟⎟
⎝P⎠
0 ,85
(Equação 4.2)
em que:
•
r é a precipitação média mensal, em mm
•
P é a precipitação média anual, em mm
Para uma série de 12 meses (janeiro - dezembro),
12
R=
∑EI
30mensal
(Equação 4.3)
1
4.3.2 Fator K - erodibilidade do substrato
A erodibilidade de um susbtrato relaciona-se a sua resistência ou susceptibilidade de ser
erodido pelos fatores do intemperismo. Wischmeier et al. (1971) consideram que a distribuição do
tamanho de partículas (textura) de solos e substratos é o fator mais importante na determinação
da susceptibilidade à erosão. A textura define a maior parte da susceptibilidade ou resistência de
partículas se desprenderem e serem arrastadas pelas águas. Todavia, outras características, além da
textura, contribuem para a erodibilidade (fator K) de cada material, tais como estrutura,
permeabilidade e conteúdo de matéria orgânica. Nesse sentido, a elevação do teor de matéria
orgânica de solos e substratos para até 4% (massa/massa) reduz consideravelmente a
erodibilidade de solos e substratos. A partir de 4%, a influência relativa da matéria orgânica sobre
valores de K diminui (Wischmeier et al., 1971).
Valores de erodibilidade de solos e substratos (fator K) podem ser obtidos por meio de
coletores de sedimentos, dados climatológicos, de relevo, morfológicos ou analíticos, desde que
conhecidos os teores de silte, areia muito fina, matéria orgânica, estrutura e permeabilidade do
material em questão. Quando o valor de K é obtido por meio do Nomograma de Wischmeier et
al. (1971), ele deve ser multiplicados por 0,1317 (Baptista, 2003), para conversão das unidades
inglesas para o Sistema Internacional de Unidades - t.h (MJ.mm)-1 ou Mg.h (MJ.mm)-1.
Os valores de K para solos variam de menos de 0,10 (solos pouco erodíveis), a mais de 0,50
(solos altamente erodíveis) (Tabela 4.1). Solos muito argilosos ou muito arenosos apresentam
valores reduzidos de K, restando os maiores valores para materiais de textura média. Areia
permite uma rápida e boa infiltração da água, que reduz o potencial erosivo. Argila apresenta
estrutura coesa, que também oferece maior resistência à erosão. Wischmeier et al. (1971) relatam
que a erodibilidade de solos aumenta conforme aumenta o teor de silte.
Os valores de K são fixos para cada material e não refletem variações sazonais, que, de fato,
existem na natureza. Wischmeier et al. (1971) defendem que valores de K para substratos
expostos podem ser também determinados com precisão. Mafra (2007) encontrou valores de K
entre duas e quatro vezes maiores nos horizontes expostos por mineração de Cambissolos e
Latossolos Vermelho-Escuros do que nas respectivas camadas superficiais desses solos. Baixa
permeabilidade e pouca de matéria orgânica foram consideradas as principais causas dos elevados
valores de K dos horizontes expostos pela mineração.
Os valores expressos na Tabela 4.1 retratam situações de solos que não perderam os
horizontes superficiais e, portanto, trata-se apenas de uma aproximação para substratos expostos
de áreas mineradas.
Tabela 4.1: Classes de erodibilidade e valores de K para alguns solos de Cerrado
Classe de
erodibilidade
*Valor de K
Tipo de solo
t.h (MJ.mm)-1
Muita alta
> 0,50
30% dos Al e 50% das Aq
Alta
0,35 - 0,50
7% dos PVA, 30% dos Pl, 30 dos GPH, 20% das LH
Média
0,25 - 0,35
17% dos PVA, 50% dos Cd, 70% dos Pl, 50% dos GPH,
80% das LH
Baixa
0,10 - 0,25
12% dos LA, 20% dos CL, 34% dos LE, 48% dos PVA,
50% dos Cd, 50% das Aq, 70% dos Al
Muito baixa
< 0,10
88% dos LA, 66% dos LE, 28% dos PVA, 100% dos CL,
100% dos PH
Al - Alúvios; Aq - Areia Quartzosa; Cd - Cambissolo; CL - Concrecionário Laterítico; GPH
- Glei Pouco Húmico; LA - Latossolo Amarelo; LH - Laterita Hidromófica; LE - Latossolo
Vermelho-Escuro; PH - Podzol Hidromórfico; Pl - Planossolo; PVA - Podzólico VermelhoAmarelo. Fonte: Ranzani (1980).
*Valores tabulados devem ser multiplicados por 0,1317 para conversão das unidades inglesas de
K (ton.acre.h/acre.ft-ton..inch) para o Sistema Internacional de Unidades - t.h.ha (MJ.ha.mm)-1
(Baptista, 2003).
4.3.3 Fator L - comprimento de rampa e Fator S - declividade do terreno conjugados
no Fator LS - fator topográfico
Os efeitos do comprimento de rampa (L) e da declividade do terreno (S) podem ser
estimados separadamente (BAPTISTA, 2003). Na prática, entretanto, é mais conveniente
considerar as duas varáveis como um fator topográfico único - LS (USDA, 1978). Dessa forma,
tabelas que fornecem valores comjugados de L x S têm sido elaboradas (Tabela 4.2). Valores de S
entre 0,2 e 20% de inclinação e de L entre 7,6 e 304 m que não constem na Tabela 4.2 devem ser
obtidos por meio da interpolação. Um dos problemas apresentados na combinação de LS é
escolher um valor que represente a inclinação e o comprimento médio de toda uma área. Os
maiores erros associados a escolhas de valores de LS referem-se ao fator S. Como agravante, a
erosão é mais sensível a variações de declividade do terreno do que de seu comprimento. Um
erro de 1% na avaliação da declividade pode dobrar o valor das perdas de sedimentos aferido por
meio da EUPS.
Tabela 4.2: Valores do fator topográfico (LS) para algumas inclinações e comprimentos de
rampa no terreno
Declividade
Comprimento da rampa (m)
(%)
7,6
15,2
22,8 30,4 45,6 60,8 91,2
0,2
0,06
0,07
0,08 0,08 0,09 0,09 0,10 0,11 0,11 0,11 0,12 0,13
0,5
0,07
0,08
0,09 0,10 0,10 0,11 0,12 0,13 0,13 0,14 0,15 0,15
0,8
0,09
0,10
0,11 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,16 0,17 0,18
2,0
0,13
0,16
0,19 0,20 0,23 0,25 0,28 0,31 0,33 0,34 0,38 0,40
3,0
0,19
0,23
0,26 0,29 0,33 0,35 0,40 0,44 0,47 0,50 0,54 0,57
4,0
0,23
0,30
0,36 0,40 0,47 0,53 0,62 0,70 0,76 0,82 0,92 1,01
5,0
0,27
0,38
0,46 0,54 0,66 0,76 0,93 1,07
6,0
0,34
0,48
0,58 0,67 0,82 0,95 1,17 1,35 1,50 1,65 1,90 2,13
8,0
0,48
0,70
0,86 0,99 1,21 1,41 1,72 1,98 2,22 2,43 2,81 3,14
10
0,69
0,97
1,19 1,37 1,68 1,94 2,37 2,74 3,06 2,36 3,87 4,33
12
0,90
1,28
1,56 1,80 2,21 2,55 3,13 3,61 4,04 4,42 5,11 5,71
14
1,15
1,62
1,99 2,30 2,81 3,25 3,98 4,59 5,13 5,62 6,49 7,26
16
1,42
2,01
2,46 2,84 3,48 4,01 4,92 5,68 6,35 6,95 8,03 8,98
18
1,72
2,43
2,92 3,43 4,21 3,86 5,95 6,87 7,68 8,41 9,71 10,9
20
2,04
2,88
3,53 4,03 5,00 5,77 7,07 8,16 9,12 10,0 11,5 12,9
122
152
182
243
304
1,20 1,31 1,52 1,69
Adaptado de USDA (1978); Wischmeier & Smith (1978 apud LYLE Jr., 1987).
4.3.4 Fator C - cobertura do substrato
A cobertura de solos e substratos é considerada a medida mais importante para o controle da
erosão. Os valores de C variam de quase zero, para solos bem protegidos por cobertura vegetal
rasteira ou resíduos (palha, serrapilheira e outros), a um, para locais cuja cobertura vegetal foi
completamente retirada (Tabela 4.3). Quanto maior a distância entre a cobertura vegetal (copas de
árvores, por exemplo) e a superfície do solo/substrato, menos eficiente essa cobertura será para
evitar a erosão pluvial (USDA, 1978) Valores de 1,5 para C podem ser encontrados na literatura
(FOSTER, 1991) para locais recém-arados e em bordas de chapadas de grande inclinação.
Manter resíduos (palha, serrapilheira e outros) sobre a superfície de uma área é uma das
medidas mais eficientes para o controle de erosão. As gotas de chuva não batem diretamente
sobre o solo/substrato e não destroem os agregados. Os resíduos servem também como barreira
ao escorrimento superficial livre (GONÇALVES et al., 2004b, USDA, 1978). A magnitude da
importância da cobertura vegetal na redução do transporte de partículas pode ser visualizada ao
se analisar os dados de Foster (1991): uma cobertura de 30% do solo reduziu a perda de
partículas em 75% e uma cobertura de 50% reduziu 95% dessas perdas.
No Distrito Federal, os meses com maior potencial de erosão pelas chuvas são aqueles de
maiores índices pluviométricos (dezembro, janeiro e março). Porém, são nos meses em que os
solos agrícolas estão descobertos (outubro e novembro) que mais ocorre erosão e transporte de
partículas de solos no Distrito Federal (RESCK, 1981). Isso demonstra a importância de se cobrir
superfícies desnudas, seja qual for o motivo do desmatamento (reflorestamento, agricultura,
urbanização, mineração).
Tabela 4.3: Valores de C em função da % de cobertura herbácea ou por resíduos de
substratos
Cobertura do substrato
Valor de C
(%)
Cobertura do substrato
Valor de C
(%)
0
1
55
0,25
5
0,90
60
0,22
10
0,78
65
0,20
15
0,70
70
0,15
20
0,60
75
0,15
25
0,55
80
0,10
30
0,50
85
0,08
35
0,45
90
0,06
40
0,40
95
0,05
45
0,35
100
0,03
50
0,30
Fonte: Adaptado de Lyle Jr.(1987).
4.3.5 Fator P - medidas de controle da erosão
De todas as variáveis da EUPS, o fator P é o menos preciso na avaliação das perdas de
solos/substratos. Tabelas que tentam relacionar o fator P com a declividade (S) e comprimento
do terreno (S), cobertura da superfície (C) e práticas conservacionistas de solo têm sido
elaboradas e utilizadas. Entretanto, terraceamento, aração em nível, gradeação, escarificação e
subsologaem são as práticas que mais afetam os valores de P (USDA, 1978), apesar de ser difícil
relacionar as mudanças provocadas por essas práticas a um valor específico de P. Por essa razão,
valores de P representam efeitos gerais de medidas que melhoram as condições gerais da área e
do substrato exposto. O terraceamento de uma área, por exemplo, reduz o comprimento de
rampa e, conseqüentemente, o valor do fator topográfico LS (Tabela 4.2).
A importância de tratamentos dados a superfícies mineradas (subsolagem, terraceamento e
outros) aumenta proporcionalmente com a declividade (S) e com o comprimento da rampa (L)
do terreno. Para terrenos sem terraços, escarificação ou qualquer outra medida de controle de
erosão, adota-se P = 1. Quando medida(s) de controle de erosão é (são) adotada(s),
principalmente subsolagem ou terraceamento, pode-se considerar P = 0,5 (ROOSE, 1977). A
subsolagem de um substrato deve ser seguida de incorporação de matéria orgânica ou de
recobrimento da superfície da área com cobertura morta. Caso contrário, o substrato voltará a ser
compactado pelas chuvas e P reassumirá o valor 1.
4.3.6 Exemplo de uso da EUPS/USLE para subsidiar a elaboração de um PRAD
Considere uma área hipotética, localizada no Distrito Federal e que foi minerada para a
extração de aterro em Latossolo Vermelho-Escuro. O minerador deixou o local com uma
declividade de 10% (1 m vertical : 10 m horizontais) e uma rampa de 122 m de comprimento.
Inicialmente, deve-se calcular o R para a área em questão. O Instituto Nacional de
Metereologia disponibiliza em sua página (www.inmet.gov.br), ícone “climatologia”, séries
históricas de precipitação. Os valores de precipitação apresentados na Tabela 4.4 se referem às
médias de uma série de trinta anos para o Distrito Federal. De posse dos valores mensais de
precipitação, calculam-se os EI30 mensais por meio da Equação 4.2. A soma dos EI30 mensais
(Equação 4.3) dará o valor de R a ser usado na Equação 4.1.
Tabela 4.4: Médias pluviométricas, EI30mensal das chuvas e R para o Distrito Federal
Jan. Fev. Mar. Abr. Maio Junho Julho Agosto Set. Out. Nov. Dez. Annual
_________________________________________________
mm_______________________________________________________
240
210
180
125
30
5
10
15
50
160
230
250 1.505
____________________________________________*
EI30 mensal ___________________________________________
1.522 1.213
933
502
45
2
7
14
106
764
1.416 1.632
*R
8.154
* MJ.mm (ha.h.ano)-1.
De posse do valor de erosividade das chuvas locais (R), obtem-se na Tabela 4.1 o valor de K
= 0,10 x 01317 para um Latossolo Vermelho-Escuro. Entretanto, deve-se ter em mente que esse
valor de K não é real para a situação hipotética em tela, pois a Tabela 4.1 mostra valores de K
para horizontes superficiais dos solos citados nela. Para 10% de declividade e 122 metros de
rampa, a Tabela 4.2 traz um valor de LS = 2,74. Uma área recém-minerada é totalmente
desprovida de cobertura vegetal e, portanto, C = 1 (Tabela 4.3). Sem tratamento do substrato,
pois a recuperação ainda não se iniciou, P = 1. Substituindo os valores das variáveis na Equação
4.1, e adotando-se o estima-se uma perda de 294 toneladas (ha.ano)-1, conforme expresso no
Cenário 1 da Tabela 4.5 abaixo.
Após a escarificação do substrato exposto, P passa a assumir o valor de 0,5 e as perdas de
sedimentos são reduzidas pela metade (Tabela 4.5, Cenário 2). O passo seguindo na execução de
um PRAD que vise à revegetação seria a reconstrução topográfica, especificamente o
terraceamento. A Tabela 4.10 recomenda 16 m de espaçamento horizontal entre terraços de
retenção em terrenos com 10% de inclinação e substrato argiloso. Com a construção de terraços
a cada 16 m, há que considerar um novo valor para LS. Para 10% de inclinação, há valores de LS
para rampas de 15,2 m e 22,8 m (Tabela 4.2). Para 16 m de rampa, interpola-se, para se obter LS
= 0,99. A construção de terraços a cada 16 m reduzirá as perdas de sedimentos para 18%
(Cenário 3) do total inicialmente perdido (Cenário 1). O recobrimento do substrato com
vegetação alterará o valor de C. Considerando uma cobertura inicial do substrato de 30%, no
primeiro mês após o plantio de uma camada rasteira, tem-se C = 0,5 (Tabela 4.3). Reduzem-se as
perdas de sedimentos para 9% (Cenário 4) do total inicialmente perdido (Cenário 1). Porém, os
sedimentos perdidos estariam confinados entre terraços, desde que não houvesse o rompimento
deles. Ao se atingir 80% de cobertura, valor próximo ao de áreas nativas de Cerrado, as perdas de
sedimentos reduzem-se para 5,3 t (ha.ano)-1 (Cenário 5), ou menos de 2% do valor inicialmente
perdido.
Pode-se ainda verificar se a cobertura vegetal do substrato, sem terraceamento, seria
suficiente para controlar a erosão (Cenário 6). Dessa forma, volta-se a ter LS = 2,74 e espera-se
uma perda de sedimentos de 14,7 t (ha.ano)-1 (Tabela 4.5), quando a camada herbácea estiver
cobrindo 80% do substrato minerado. Pode-se ainda recompor a topografia, incorporar matéria
orgânica e esperar que a natureza se encarregue de revegetar a área minerada. Nesse caso, haveria
uma perda inicial de sedimentos de 53,2 t (ha.ano)-1 confinada entre terraços (Cenário 3). À
medida que a sucessão operasse sobre o substrato, recobrindo-o, as perdas de sedimentos seriam
progressivamente reduzidas. Outros cenários que manipulem os fatores expressos por L, S, C e P
podem ser testados e comparados aos custos de cada medida. Dessa forma, obtem-se a relação
entre o custo financeiro e a efetividade técnica de cada medida de controle de erosão.
Tabela 4.5: Cenários para o uso da EUPS no planejamento da recuperação de uma área
minerada hipotética
Cenário
R
K
LS
C
P
A
MJ.mm/ha.h.ano
t.h/MJ.mm
1
8.154
0,10 x 0,1317
2,74
1
1
294
2
8.154
0,10 x 0,1317
2,74
1
0,5
147
3
8.154
0,10 x 0,1317
0,99
1
0,5
53,2
4
8.154
0,10 x 0,1317
0,99
0,5
0,5
26,6
5
8.154
0,10 x 0,1317
0,99
0,1
0,5
5,3
6
8.154
0,10 x 0,1317
2,74
0,1
0,5
14,7
t/ha.ano
O caso extremo de erosão em áreas mineradas é o envoçorocamento do material exposto. As
ravinas são conseqüência da passagem de grande quantidade d´água pelo mesmo sulco, que se vai
alargando e se aprofundando. Ao atingirem o lençol freático, tornam-se voçorocas, que são de
difícil e onerosa recuperação, pois demandam grandes obras civis. Aparte as questões químicas e
biológicas dos substratos, a instabilidade de uma voçoroca impede o estabelecimento de uma
comunidade vegetal no local degradado. A estabilização de voçorocas é comumente obtida por
meio do disciplinamento das águas, seguido da construção de barreiras ou paliçadas,
retaludamento das bordas, aplicação de aterros de sustentação com ou sem geotêxtil,
enrocamento, construção de gabiões ou muro em pedra argamassada, impermeabilização
asfáltica, aplicação de telas metálicas ou outras técnicas de bioengenharia.
Para se recuperar ravinas e voçorocas, deve-se inicialmente desviar a água que converge para a
cabeceira delas. Isso pode ser feito por meio da construção de um canal, revestido ou não, com
inclinação de 0,5% a, no máximo, 1%. Esse canal deve desaguar em local apto a receber
enxurradas, para que outra ravina ou voçoroca não seja formada por causa desse desvio. Procedese à suavização dos taludes, para se evitar novos desmoronamentos de barrancos, e à construção
de paliçadas (Figura 4.1), cuja distância depende da declividade do terreno (Tabela 4.6). Após a
estabilização física, pode-se preencher a ravina e a voçoroca com terra, com material vegetal
morto ou introduzir plantas diretamente sobre o material exposto do fundo. A revegetação dos
taludes, bordas e fundo segue as técnicas usadas em áreas sujeitas à erosão laminar e à erosão em
sulcos. O plantio de gramíneas ou outras plantas nas bordas da ravina e da voçoroca é
indispensável, seja qual for o tratamento físico dado a elas.
Outra maneira de deter a frente de erosão de uma voçoroca é manilhar a água que chega de
montante à cabeceira dela e construir um canal de alvenaria ou pedras para escoar para jusante da
voçoroca a água colhida nos bueiros manillhados (Foto 4.1). Dessa forma, a água passa pelo local
sem entrar em contato direto com o substrato erodível. O dimensionamento correto do(s)
bueiro(s), manilhas e canal (s) é de fundamental importância para o sucesso de sua estabilização
da voçoroca.
Figura 4.1: Controle de erosão em voçoroca por meio de paliçada.
Adaptado de Galeti (1973).
Tabela 4.6: Distância entre paliçadas, de acordo com
a declividade do terreno
Declividade (%)
Distância entre paliçadas
até 2,9
17 m
3 - 5,9
8,5 m
6 - 8,9
5,5 m
9 - 11,9
4m
12 - 14,9
3m
15 - 17,9
2,5 m
mais de 18
2m
Fonte: Galeti (1973).
Foto 4.1: Manilhamento e construção de canal de alvenaria para estabilização de voçoroca em
área minerada.
4.5 Recomposição topográfica
A recomposição topográfica é uma etapa crítica para a estabilização da paisagem, pois é sobre
a superfície da área que as etapas seguintes do processo de recuperação ocorrerão e que a
comunidade vegetal estabelecida deverá permanecer. A nova configuração topográfica da área
deve ser suave, por questões de estabilidade, ondulada, para evitar grandes concentrações de água
em uma mesma superfície, e irregular em seu interior, para se evitar uma paisagem monótona e
também para se aumentar o número de possíveis abrigos para a fauna e nichos ecológicos no
local. Paisagens côncavas são mais estáveis que convexas e, portanto, devem ser preferidas
sempre que possível. Uma topografia estável e que se assemelhe à natural estará menos sujeita aos
processos naturais que operam sobre a paisagem, como, por exemplo, a erosão. Uma topografia
suave também se encaixa melhor na paisagem natural que circunda a área degradada. A nova
topografia da área deve manter em seus limites toda a água que precipite sobre ela, evitando-se,
dessa forma, escorrimento superficial, enxurradas, erosão laminar e em sulcos. Em lavras extensas
e inclinadas, terraços, barreiras e valas são necessários para a contenção das águas.
As práticas mecânicas de controle da erosão são realizadas em contorno. “Em contorno” se
refere a operações que sigam as curvas de nível, sempre cruzando perpendicularmente a direção
de declividade do terreno. Operações em contorno visam aumentar o armazenamento de água no
solo ou substrato em regiões secas. Em regiões úmidas, operações em contorno reduzem a perda
de sedimentos, solos e água por escorrimento. Sulcos deixados no solo pelo plantio em nível, por
exemplo, servem de valas de infiltração de água, o que reduz o escorrimento superficial e a
erosão.
4.5.1 Construção de terraços (terraceamento)
A construção de terraços é o método mais usado há milênios para disciplinar as águas em
terras agrícolas, florestais e, atualmente, em áreas degradadas pela mineração. O terraceamento é
uma prática mecânica que se baseia no parcelamento de uma rampa declivosa de um terreno.
Terraços são dispostos transversalmente ao declive para que possam interceptar o escorrimento
superficial de água. Sendo assim, um terraço protegerá a faixa de terra que lhe fica imediatamente
abaixo. A construção de um sistema de terraços deve começar pela parte mais alta do terreno.
Isso garantirá o controle das enxurradas em sua origem, impedindo que águas pluviais adquiram
volume e velocidade à medida que escorram para porções mais baixas.
O terraceamento de uma área minerada no Cerrado passa a ser necessário quando a
associação da declividade (fator S) com o comprimento da rampa (L) resulte em um valor de LS
≥ 0,5 (Tabela 4.2). Outro critério é terracear áreas desprovidas de vegetação em que a declividade
≥ 6%, independentemente do comprimento da rampa. A partir de 24% de declividade, deve-se
evitar a utilização de máquinas na construção de terraços, pois há perigo de capotamento do
trator. Entretanto, áreas com até 40% de inclinação têm sido terraceadas no Brasil, apesar da fala
de segurança que isso representa para o tratorista.
Um terraço é constituído por um canal e por um camalhão ou dique (Figura 4.2). O canal é
uma valeta de onde a terra foi retirada para o levantamento do camalhão, que é o cordão de
proteção acima do nível do solo/substrato. Canal e camalhão retêm ou desviam as águas que
escorrem das partes mais elevadas da área para as mais baixas. Há terraços que são construídos
para reter a água em seu canal, até que ela infiltre. Há terraços que direcionam a água para
determinado local, visando à drenagem superficial do terreno. Os terraços de retenção
(infiltração) são construídos em curvas de nível e têm as sua duas extremidades locadas na mesma
cota altimétrica. Acreditam alguns que o comprimento de terraços de retenção é ilimitado. Porém,
o risco de rompimento do camalhão aumenta com o comprimento do terraço e, por isso,
recomenda-se limitar o comprimento de um terraço à extensão de mil metros.
Os terraços de escoamento (escorrimento, condução), são mais apropriados para substratos
de textura média ou argilosa e devem possuir um leve desnível, nunca superior a 2% (2 vertical :
100 horizontal), para permitir o escoamento da água. Deve-se também limitar o comprimento de
terraços de escoamento a 600 m, para evitar que a água adquira grande volume e velocidade
excessiva.
Os terraços de retenção são preferíveis para áreas degradadas pela mineração, pois eles
mantêm a água das chuvas na área minerada, favorecendo a revegetação. Eles são também de
mais fácil manutenção. Há, porém, maior risco de rompimento do camalhão caso a água se
acumule em quantidade excessiva ou escorra com velocidade. Por essa razão, camadas
impermeáveis do substrato podem impedir a adoção de terraços de retenção. Caso terraços de
escoamento sejam adotados, deve-se identificar local propício ao recebimento da água drenada:
deve ser um local em que o descarte da água não inicie um processo de ravinamento e
envoçorocamento.
Terraços são construídos jogando-se a terra retirada do canal sempre para a cota inferior,
como feito no Terraço de Nichols (Figura 4.3), ou pode-se optar pela construção do camalhão
retirando-se terra tanto de sua porção a montante quanto à jusante (Terraço de Mangum).
O Terraço de Mangum (Figura 4.2) é o mais usado porque pode ser construído com diversos
implementos, tais como enxada mecânica, manual, arado terraceador, de aiveca e de disco, draga
em “V”, motoniveladoras, lâminas e outros (Tabela 4.7). Ele é mais apropriado para terrenos de
pouca declividade e para solos e substratos permeáveis. Porém, o terraço de Nichols é mais
resistente e indicado para terrenos com declividades entre 8 e 20%. Todavia, há a necessidade de
se utilizar equipamento reversível na construção de terraços de Nichols.
Figura 4.2: Terraço de Mangum.
Figura 4.3: Terraço de Nichols.
Tabela 4.7: Operações e implementos agrícolas usados na recuperação de áreas degradadas
Operação
Escarificação
Implemento
Escarificador. Para superfícies pouco compactadas, podem ser
usados, ainda, enxada rotativa e arado de aivecas
Subsolagem
Subsolador
Gradeação/Gradagem
Grade de discos, de mola, de dentes, enxada rotativa
Terraceamento
Arado de disco ou de aivecas, motoniveladora, plaina terraceadeira,
enxada ou enxadão, lâmina do trator, draga em “V”
Aração
Arado de discos e de aivecas, grade aradora pesada e de discos leve,
arado gradeador, enxada rotativa
Distribuição de insumos
Espalhadeira de calcário e adubos, espalhadeira de esterco,
carretinha, adubação manual a lanço
Incorporação de insumos Grade de discos leve, arado
e sementes
A resistência e a durabilidade de um terraço são influenciadas por suas dimensões. Quanto
mais largo e raso for o canal, mais resistente ele será, e maior será a sua superfície de infiltração.
Porém, canais mais estreitos e profundos são de manutenção mais fácil. O implemento disponível
geralmente determina a largura e profundidade dos canais. Há certas proporções que devem ser
consideradas na construção de canais. A largura e a profundidade do canal devem resguardar a
proporção dada pela Equação 4.4:
1
( l arg ura x profundidade ) = 0,7 m 2
2
(Equação 4.4)
De acordo com a largura da faixa de movimentação de terra (canal + camalhão), os terraços
são classificados como de base estreita (até 3 m) - para declives superiores a 15% - base média
(3 a 6 m) - para declives entre 10 e 12% - e base larga (mais de 6 m), para declives de até 8%.
Dessa forma, terraços de base larga são apropriados para terrenos pouco inclinados, pois, em
declives acentuados, há o risco de a água extravasar por cima do camalhão. Tamanho, distância e
quantidade de terraços construídos em uma área dependem da pluviosidade local, da textura do
substrato, da cobertura a ser implantada e, principalmente, da declividade do terreno. Em
terrenos a partir de 100% de inclinação (45o), cordões de vegetação permanente são mais
apropriados do que terraços.
Existem dois tipos de espaçamento entre terraços a serem considerados: espaçamento
vertical, que se refere à diferença de altura entre terraços locados em cotas diferentes, e
espaçamento horizonte, que é a distância horizontal entre terraços. O espaçamento vertical
(Ev) e o espaçamento horizontal (Eh) entre dois terraços podem ser calculados por meio da
Equação 4.5 (Fórmula de Bentley) e da Equação 4.6, abaixo:
⎡ 2 + declividad e (% ) ⎤
Ev (m ) = ⎢
⎥⎦ × 0,305
α
⎣
(Equação
4.5)
Eh (m ) =
Ev × 100
declividade (% )
(Equação 4.6)
Os valores de α dependem da textura do substrato e encontram-se na Tabela 4.8 abaixo:
Tabela 4.8: Valores de α para a fórmula de Ev
Substrato arenoso
Substrato de textura média Substrato argiloso
[(argila + silte) < 15%]
(15 a 35% de argila)
(> 35% de argila)
1,5
2,0
2,5
Tabela 4.9: Espaçamento horizontal recomendado entre terraços, conforme declividade do
terreno, tipo de terraço e textura do substrato
Declividade
Terraço de retenção
Terraço de escoamento
*Substrato
Substrato
*Substrato
Substrato
arenoso
argiloso
arenoso
argiloso
1
67 m
70 m
70 m
75 m
2
37,5 m
39,5 m
39,5 m
45 m
3
27 m
30 m
30 m
35 m
4
22,5 m
25 m
25 m
30 m
5
20,0 m
21,8 m
21,8 m
27 m
6
17,5 m
20,0 m
20,0 m
25 m
7
16,0 m
18,4 m
18,4 m
23,6 m
8
15,0 m
17,5 m
17,5 m
22,5 m
9
14,0 m
16,7 m
16,7 m
21,7 m
10
13,5 m
16,0 m
16,0 m
21,0 m
11
13 m
15,4 m
15,4 m
20,4 m
12
12,5 m
15,0 m
15,0 m
20,0 m
13
12,0 m
14,7 m
14,7 m
19,6 m
14
11,7 m
14,3 m
14,3 m
19,3 m
15
11,5 m
14,0 m
14,0 m
19,0 m
16
11,3 m
13,8 m
13,8 m
18,7 m
17
11,0 m
13,6 n
13,6 m
18,5 m
18
10,8 m
13,4 m
13,4 m
18,3 m
(%)
*Substrato arenoso é aquele que possui menos de 15% de (argila + silte) em sua composição
textural. Fonte: Galeti (1973).
⎡ declividade (% ) ⎤
Inclinação ( graus ) ≅ tag −1 ⎢
⎥⎦
100
⎣
Exemplo: 10% de declividade
⎛ 10 ⎞
tag −1 ⎜
⎟ = 5,7º de inclinação com a horizontal
⎝ 100 ⎠
45º com a horizontal Æ tag 45 = 1 Æ 1 x 100 = 100% de declividade
Quadro 4.1: Conversão entre declividade (%) inclinação (graus).
4.5.2 Exemplo de determinação da distância entre terraços e do número de terraços a
serem construídos em uma área hipotética
Considere uma área que foi minerada em Latossolo Vermelho-Escuro para a extração de
aterro. O minerador deixou o local com uma declividade de 10% (fator S) e uma rampa de 22 m
de comprimento (fator L). A distância entre terraços deve ser calculada como segue:
⎛ 2 + 10 ⎞
Distância vertical entre terraços (Equação 4.5) Æ Ev (m ) = ⎜
⎟ × 0,305 = 1,5 m
⎝ 2,5 ∗ ⎠
Distância horizontal entre terraços (Equação 4.6) Æ Eh (m ) =
1,5 ×100
= 15 m
10
*Latossolo Vermelho-Escuro possui mais de 35% de argila. Portanto, valor de α = 2,5, conforme
Tabela 4.8.
Alternativamente, podem ser utilizados os valores de espaçamento horizontal entre terraços
de retenção expressos na Tabela 4.9. A Tabela 4.9 recomenda a distância de 16 m entre terraços
de retenção a serem construídos em uma área de substrato argiloso e com 10% de declividade.
Considerando 122 m de rampa:
122m
= 8,1 terraços Æ de acordo com as Equações 4.5 e 4.6.
15m
122m
= 7,6 terraços Æ de acordo com a Tabela 4.9.
16m
Não é possível construir 7,6 ou 8,1 terraços. Arredondando-se, serão construídos oito
terraços na rampa de 122 m. Dessa forma, as Equações 4.5 e 4.6 e a Tabela 4.9 chegarão a valores
semelhantes entre distâncias entre terraços de retenção (Foto 4.2).
Foto 4.2: Terraço de retenção, tipo Nichols, construído em área minerada antes de sua
revegetação.
Capítulo 5
Tratamento do substrato
5.1 Material exposto
Ao se caracterizar um substrato onde uma comunidade vegetal será estabelecida, devem-se
identificar o(s) horizonte(s) remanescente(s), a resistência que o material exposto oferecerá ao
desenvolvimento de raízes, sua capacidade de infiltrar e reter água (na estação chuvosa e na
estação seca) e o estado nutricional desse material. As medidas físicas (subsolagem, escarificação,
terraceamento e outros) e as correções químicas (adubação e incorporação de matéria orgânica)
serão baseadas nas características do substrato exposto, nas características do relevo e do clima
locais e nas necessidades das espécies a serem estabelecidas na área. Após a exploração de uma
lavra, há comumente duas situações encontradas:
• a exploração mineral atingiu o horizonte C, mas parte dele (30 - 40 cm de espessura) foi
mantida. Essa camada de material pulverizado servirá de substrato mineral para receber
insumos (matéria orgânica e fertilizantes) necessários à fixação de uma nova comunidade
vegetal e de outros organismos. O substrato exposto pode requerer subsolagem ou
escarificação.
•
a exploração mineral atingiu a rocha, o saprolito ou regolito, que deverão servir de
substrato para a vegetação a ser implantada. Este segundo caso é mais oneroso, as
soluções técnicas são mais difíceis e os resultados da revegetação serão piores do que na
situação anteriormente mencionada. Neste segundo caso, o tratamento do substrato
visando à revegetação se inicia com a subsolagem ou a escarificação do substrato exposto.
Alguns aspectos devem ser criteriosamente avaliados ainda na fase de caracterização da lavra
explotada, antes que se elabore um PRAD:
• verificar se há afloramento d`água na lavra. Se possível, verificar a profundidade do lençol
freático;
• verificar se o substrato escarificado será suficientemente profundo para suportar as
espécies vegetais a serem plantadas;
• avaliar a capacidade de retenção das águas precipitadas sobre o substrato;
• verificar se não há impedimento para o escorrimento e/ou infiltração da água precipitada;
• verificar se há impedimentos químicos e/ou físicos à penetração e ao desenvolvimento de
raízes;
• verificar se não há valores extremos de pH e salinidade no substrato.
5.2 Subsolagem ou escarificação do material exposto
A execução dos trabalhos de recuperação de uma área minerada deve começar pela
subsolagem ou escarificação do substrato exposto à superfície. A camada exposta (horizonte C,
rocha, saprolito ou regolito) tem que ser quebrada, pois os tratamentos subseqüentes demandam
material pulverizado. A profundidade da subsolagem ou da escarificação é limitada pelo
implemento agrícola usado (escarificador, subsolador), pela potência do trator e pelo nível de
compactação da superfície exposta. A escarificação geralmente limita-se a 20 - 30 cm de
profundidade, enquanto subsoladores atingem 50 cm de profundidade (Foto 5.1). A camada
superficial rompida será usada na composição de elementos da paisagem, tais como terraços, e
servirá de substrato mineral a ser adubado com insumos necessários para o desenvolvimento das
plantas. Aumentar a capacidade de infiltração e de armazenamento de água do substrato é outro
objetivo de uma operação de escarificação. A subsolagem e a escarificação cruzadas, que
consistem em romper o substrato em duas direções perpendiculares, são mais eficientes para o
enraizamento das plantas e para aumentar a infiltração de água.
Sob condições naturais, os solos de Cerrado são capazes de absorver as chuvas, sem que haja
significativo escorrimento superficial de água. Ao se minerar uma área, a capacidade de infiltração
de água dos horizontes expostos cai para cerca de 10% dos valores originalmente existentes no
solo coberto por vegetação nativa. A escarificação triplica a capacidade de infiltração de
substratos minerados e compactados. Porém, essa capacidade não ultrapassa 35% do valor
originalmente presente no solo não degradado (Figura 5.1). A camada escarificada de 20 - 30 cm,
com apenas 35% da capacidade de infiltração original, geralmente não é capaz de absorver as
chuvas, e erosão pode ser um problema nessas áreas. Entretando, a subsolagem cruzada é capaz
de aumentar a capacidade de infiltração do substrato minerado para valores similares aos de solos
sob Cerrado nativo e superiores ao de solos sob agricultura convencional (Figura 5.2). Esse
aumento da capacidade de infiltração é capaz de reduzir substancialmente a erosão pluvial em
uma área minerada.
A gradeação, para fracionar torrões e pulverizar o material grosseiro, é necessária após a
subsolagem ou escarificação. O rompimento da superfície compactada reduz a resistência à
penetração de raízes, que facilita a exploração de ar, água e nutrientes pelas plantas. Porém,
mesmo após a subsolagem ou a escarificação, a densidade aparente de substratos minerados
continua a ser maior do que a de solos.
Foto 5.1: Subsolagem cruzada de substrato exposto em cascalheira explotada.
Água infiltrada em 2,5 horas (cm)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
ado
Cerr
po-s
Cam
ujo
a
a
heir
icad
l
f
i
a
r
c
a
sc
Cas
ira-e
e
h
l
ca
Cas
Figura 5.1: Capacidade de infiltração de quatro substratos de Cerrado I.
Fonte: Leite et al. (1994).
Água infiltrada em 2,5 h (cm)
140
120
100
80
60
40
20
0
Cerrado
Agricultura
Cascalheira
Cascalheira
subsolada
Figura 5.2: Capacidade de infiltração de quatro substratos de Cerrado II.
5.3 Amostragem do substrato exposto
Após a subsolagem/escarificação de uma superfície compactada e a recomposição
topográfica de uma área, amostras da camada a ser adubada devem ser coletadas e enviadas para
análise granulométrica (textura), de matéria orgânica e química (pH, macro e micronutrientes,
saturação por bases, CTC e outros). A representatividade dos dados gerados no laboratório
depende da qualidade da amostragem feita na área a ser revegetada. Para uma maior efetividade
da amostragem, parcelas de áreas similares quanto à topografia, condição de drenagem, cor do
substrato, profundidade, manchas, erosão e quaisquer outros atributos suspeitados como
relevantes devem primeiramente identificados. Após dividir a área com base nas semelhanças e
nas diferenças visualmente encontradas, deve-se coletar de cada parcela uma amostra composta
para cada hectare (100 m x 100 m) a ser adubado (Figura 5.3).
A amostra composta pode ser formada pela mistura de dez amostras simples. Deve-se
caminhar em zigue-zague por cada hectare de cada parcela previamente delimitada e retirar cerca
de 500 g de substrato de cada ponto de amostragem (Figura 5.3). As dez amostras simples devem
ser misturadas em um vasilhame (balde) limpo e uma porção de aproximadamente 1 kg de
substrato deve ser dele retirada. Essa porção de substrato formada pela mistura das dez amostras
simples é chamada de amostra composta. A amostra composta deve ser ensacada e enviada para
análise. Parcelas diferentes devem possuir amostras compostas diferentes, pois provavelmente
seus substratos necessitem de tratamentos diferenciados.
Em 20 cm de profundidade existem cerca de duas mil toneladas de substrato em um hectare
de área. Uma amostra de 1 kg representa uma fração de cinco bilionésimos de cada hectare a ser
adubado. Analogamente, seria como representar um ano inteiro por meio de apenas quinze
segundos. Nota-se que uma excelente amostragem é fundamental para se identificar o estado
médio do substrato minerado que deve ser adequadamente tratado.
Figura 5.3: Amostragem do substrato de uma área minerada.
5.4 Coveamento
A cova é o local de suporte físico de árvores e arbustos. De seu substrato, as raízes das
plantas irão explorar água, ar e nutrientes. A forma e o desenvolvimento da raiz de uma planta
são fortemente controlados pela genética, apesar de as condições edáficas, principalmente a
compactação, influenciarem essas caracterísicas (GONÇALVES & MELLO, 2004). As raízes
exploram volume de substrato e concentração de nutrientes. Covas de maior volume e com
maiores concentrações de nutrientes proporcionam um ambiente edáfico mais apropriado para o
desenvolvimento de espécies perenes. Haverá nessas covas um maior desenvolvimento radicular
e, conseqüentemente, maior crescimento da parte aérea da planta.
Covas pequenas restringem fisicamente o desenvolvimento das raízes. Substratos com baixas
concentrações de nutrientes limitam quimicamente o desenvolvimento da planta. A quantidade de
insumos aplicada a uma cova deve, portanto, aumentar na mesma proporção do aumento de
volume dela. Uma cova de dimensão adequada, com substrato propriamente adubado, é a
garantia de uma planta bem fixada, bem desenvolvida e sadia. Costuma-se dizer que plantar
mudas de boa qualidade em covas pequenas e mal adubadas é desperdício de recursos. Mudas de
qualidade exigem covas de qualidade.
Entretanto, PRAD’s executados em áreas mineradas no Cerrado têm adotado covas que
variam de 64 L (0,4 x 0,4 x 0.4 m) a, idealmente, 512 L (0,8 x 0,8 x 0,8 m). Aumentam-se as
chances de sobrevivência e o desenvolvimento de plantas fixadas em covas maiores, mas
aumentam-se também os custos do projeto: a duplicação das dimensões lineares de uma cova
acarreta e um volume oito vezes maior (0,4 x 0,4 x 0,4 m = 64 L Æ 0,8 x 0,8 x 0,8m = 512 L).
Covas de 512 L demandam oito vezes mais insumos e custam oito vezes mais para serem
manualmente escavadas do que covas de 64 L.
A abertura manual de covas implica o pagamento da hora de trabalho ou, sob outra óptica, de
volume de substrato escavado. O emprego de retroescavadeira pode reduzir o custo de cada cova
aberta, mas não de insumos a serem aplicados. O trado agrícola é capaz de reduzir ainda mais o
custo de uma cova, devido à grande produtividade desse implemento. Entretanto, há a
necessidade de se escarificar manualmente as paredes das covas, por causa da vitrificação que esse
implemento causa. Há ainda locais de difícil acesso a máquinas em que o coveamento tem que ser
manual. A partir de 64 litros, a decisão sobre o tamanho das covas é freqüentemente tomada após
se analisar a composição de custos de uma muda plantada. O preço total de cada árvore é
composto pela mão-de-obra, muda, insumos e manutenção.
5.5 Adubação do substrato
Os vegetais precisam de água, ar, luz, calor, fixação e nutrientes para que possam se
desenvolver, cobrir substratos e restituir a parte terrestre de ciclos naturais. Entre 95 e 99,5% da
massa de matéria seca das plantas é composta por carbono, oxigênio e hidrogênio. As plantas
absorvem carbono do ar e hidrogênio e oxigênio da água. Os demais nutrientes (cerca de
dezoito), que somam entre 0,5 e 5% da matéria seca, devem existir nos solos e substratos em
concentrações adequadas para que possam ser absorvidos pelas raízes das plantas.
Para se recomendar aplicação de nutrientes a solos e a substratos minerados devem-se
conhecer a demanda da planta por cada nutriente, a quantidade de nutrientes que o
solo/substrato pode suprir, a capacidade de o solo/substrato adsorver os nutrientes aplicados e a
época correta de aplicação (DE BARROS et al., 2004). A capacidade que solos/substratos têm
para suprir nutrientes é verificada por meio da análise das amostras coletadas e enviadas ao
laboratório (seção 5.3). A demanda das plantas por nutrientes varia de acordo com a espécie,
estação do ano e fase de crescimento. Ela é mais intensa nos estágios iniciais de desenvolvimento
(NETO et al., 2004) e após a planta atingir a idade adulta, incrementos como resposta a
fertilizantes é improvável (GONÇALVES et al., 2004b). A fertilização deve ser entendida como
um mecanismo de aceleração do crescimento de vegetais. Após essa fase de aceleração, as plantas
crescerão de acordo com as limitações impostas pelas condições locais (GONÇALVES et al.,
2004b).
Grande parte dos nutrientes que sustentam comunidades estáveis vem da serrapilheira e da
translocação interna dos elementos nos vegetais. Portanto, plantas bem adubadas nos estágios
iniciais de desenvolvimento possuirão maiores quantidades de nutrientes na biomassa e,
conseqüentemente, haverá uma maior quantidade de nutrientes nas diversas fases dos ciclos
biogeoquímicos na área recuperada (GONÇALVES et al., 2004b). Além disso, corretivos e
fertilizantes geralmente apresentam longo efeito residual em solos e substratos de baixa fertilidade
(NETO et al., 2004).
Espécies pioneiras e secundárias iniciais constumam absorver mais nutrientes aplicados a
substratos e apresentar maior eficiência no uso deles do que espécies climácicas (clímaxes) e
secundárias tardias (POGGIANI & SCHUMACHER, 2004). A capacidade de absorção de
nutrientes é uma característica relacionada com potencial de crescimento e de síntese de biomassa
de uma espécie. Espécies de crescimento rápido apresentam maior quantidade de raízes finas
(GONÇALVES et al., 2004a), que acabam por definir a área de superfície de absorção das raízes.
A superfície de absorção das raízes é a característica mais importante de uma planta na
determinação da quantidade de nutrientes que ela absorve (DE BARROS et al., 2004). Dessa
forma, a raiz apresenta grande influência na dominância de uma espécie em uma determinada
comunidade (GONÇALVES & MELLO, 2004). Outra característica que pode aumentar as
chances de sobrevivência e o desenvolvimento de uma espécie é a sua capacidade de associar-se a
fungos específicos para formar micorrizas.
A maioria das espécies florestais brasileiras forma micorrizas, que exercem forte influência na
nutrição das plantas e na tolerância à seca. Mais uma vez, mudas de espécies pioneiras e
secundárias iniciais são mais facilmente micorrizadas do que espécies climácicas e secundárias
tardias (GONÇALVES et al., 2004a). Incremento na assimilação de nitrogênio e fósforo é o efeito
mais consistente da micorrização, principalmente por causa do aumento da superfície de absorção
da raiz (NETO et al., 2004). Os efeitos não nutricionais da micorrização envolvem a melhoria da
relação água-planta, redução de ataques de patógenos, maior tolerância ao estresse hídrico, a
susbtâncias fitotóxicas e melhoria na agregação do solo. Estudos com espécies arbóreas
brasileiras mostram que poucas não apresentam micorrização (NETO et al., 2004).
5.5.1 Matéria orgânica
A escolha da adubação correta é fator de grande importância em PRAD’s que visam à
revegetação. A matéria orgânica possui todos os nutrientes que são absorvidos pelas plantas, mas
os baixos teores dela em substratos minerados obrigam o emprego de grande quantidade de
estercos, produtos compostados e similares. A escolha da melhor fonte de matéria orgânica não
depende apenas dos nutrientes que ela carrega. Na prática, o que define a fonte de matéria
orgânica é a quantidade disponível e o seu custo, que inclui o preço de aquisição, de transporte e
de incorporação ao substrato.
Solos tropicais minerais e bem drenados possuem de 2 a 6% de sua massa entre 0 e 20 cm de
profundidade constituída de matéria orgânica. Todavia, a influência da matéria orgânica sobre as
propriedades físicas, químicas e biológicas dos solos vai muito além desse montante (BRADY,
1989). As condições áridas das áreas mineradas podem ser atenuadas por meio da adição de
resíduos orgânicos à camada superficial e a covas. Substratos minerados apresentam teores de
matéria orgânica abaixo de 1% e aumentar esse valor para cerca de 2%, no mínimo, é essencial
para o sucesso de uma revegetação. Acrescentar 1% de matéria orgânica a um substrato significa
adicionar aos seus 20 cm de camada superficial 80 toneladas por hectare de algum insumo
orgânico contendo 50% de umidade e 50% de matéria orgânica.
Adubos orgânicos e fertilizantes químicos têm funções específicas e sinérgicas, que se
complementam. Fertilizantes visam exclusivamente a prover nutrientes que não existem em
quantidades suficientes em materiais orgânicos. A matéria orgânica exerce funções químicas,
físicas e biológicas nos solos e substratos e também fornece nutrientes necessários para a
vegetação. A combinação de fertilizantes e materiais orgânicos tem mostrado ser a melhor prática
para a recuperação de solos e substratos degradados. De acordo com Leite et al. (1992), a
revegetação de locais minerados no Cerrado não é possível sem a adição de grandes quantidades
de matéria orgânica aos seus substratos. Pouca matéria orgânica resulta freqüentemente em
grande número de plantas mortas em PRAD’s. Por outro lado, os efeitos benéficos da matéria
orgânica estendem-se por longo tempo (FARIA et al., 1994). Ao se elevar os teores de matéria
orgânica dos substratos minerados a níveis adequados (Tabela 5.1), haverá melhorias químicas,
físicas e biológicas que tornarão a área degradada mais propensa à revegetação. São vários os
efeitos benéficos da matéria orgânica sobre solos e substratos degradados:
•
elevação da capacidade de troca catiônica (CTC ou T), que potencializa a adubação
química;
•
liberação lenta de nutrientes, que é essencial para espécies perenes;
•
redução da lixiviação de nutrientes aplicados por meio de fertilizantes;
•
formação de quelatos, que favorecem a absorção de micronutrientes pelas plantas;
•
melhoria da agregação e da estruturação do substrato, que aumentam a porosidade, a
infiltração e a quantidade de água disponível para plantas;
•
aumento da capacidade tampão para pH;
•
maior sanidade vegetal, proporcionada pelos organismos e microorganismos de solos que
habitam a rizosfera.
Tabela 5.1: Classificação dos teores de matéria orgânica para solos de Cerrados
Textura
Matéria orgânica (% de massa)
Baixa
Média
Adequada
Alta
Arenosa
< 0,8
0,8 a 1,0
1,1 a 1,5
> 1,5
Média
< 1,6
1,6 a 2,0
2,1 a 3,0
> 3,0
Argilosa
< 2,4
2,4 a 3,0
3,1 a 4,5
> 4,5
Muito argilosa
< 2,8
2,8 a 3,5
3,6 a 5,2
> 5,2
Fonte: De Souza & Lobato (2002a).
5.5.1.1 Escolha da fonte de matéria orgânica
Há uma série de materiais orgânicos disponíveis para os trabalhos de revegetação de áreas
degradadas, cada um com vantagens e desvantagens inerentes (Tabela 5.2), sazonais e locais.
Esterco de gado, de cavalo, de galinha, humus de minhoca, composto de lixo e lodo de esgoto
são os materiais mais utilizados em trabalhos de revegetação de áreas degradadas. Os estercos e o
humus são caros, pois são muito usados na produção agrícola de alto valor. Além disso, a
sazonalidade da demanda pode representar um problema para aqueles que os querem adquiri-los
em grande quantidade.
Composto de lixo e lodo de esgoto são duas fontes de matéria orgânica economicamente
vantajosas para a execução de PRAD’s. A grande disponiblidade desses materiais para projetos de
revegetação deve-se não apenas à quantidade gerada, mas também às fortes restrições sanitárias
para utilizá-los em outras atividades, tais como agricultura, jardinagem e paisagismo. Lodos de
esgotos são produzidos em larga escala e geralmente entregues pelas estações de tratamento de
esgotos sem ônus, salvo o valor do frete. Questões sanitárias, que limitam o uso de lodos de
esgoto na agricultura, não são impedimentos incondicionais para o uso deles na recuperação de
áreas degradadas pela mineração. Composto de lixo e lodo de esgoto, por exemplo, são utilizados
em projetos de revegetação de áreas degradadas no Distrito Federal desde 1992.
A reciclagem e a reutilização de resíduos não é apenas uma questão filosófica, mas sobretudo
prática. A aplicação de resíduos em solos e substratos é considerada uma alternativa que, não
apenas resolve o problema de disposição, mas também recupera nutrientes e matéria orgânica
onde eles são necessários. Cox & Whelan (2000) relatam que as dificuldades de restabelecimento
de vegetação em locais minerados podem ser superadas com a adição de esgoto e outros resíduos
domésticos. Tomer et al. (1998) defendem que fontes de matéria orgânica originadas de resíduos
devem ser preferencialmente utilizadas em projetos de reflorestamento, para se evitar riscos de
transmissão de doenças e bioacumulação de metais pesados em humanos pela via agrícola.
Tabela 5.2: Alguns parâmetros de algumas fontes de matéria orgânica (% na matéria seca)
Material
*MO
pH H2O
N
P
K
Ca
Mg
Lodo de esgoto
61%
6,5
4,5%
2%
0,9%
1,7%
3%
Composto de lixo
35%
5,8
0,7%
1,9%
0,2%
?
?
Esterco bovino
57%
?
1,7%
0,9%
0,4%
3,8%
0,6%
Vermicomposto
80%
?
1,5%
2%
0,2%
?
?
Esterco de ave
65%
6,0
5%
2%
2%
?
?
* Matéria orgânica, base seca.
O desempenho do composto de lixo em culturas agrícolas e como agregante de partículas
minerais é limitado. Outro problema do composto de lixo é a grande quantidade de sementes que
nele existe. Corrêa & Melo Filho (2004a) avaliaram o desempenho do composto de lixo e do lodo
de esgoto no plantio de árvores de Cerrado em áreas mineradas. Eles identificaram variadas
interações entre as diferentes espécies usadas e as duas fontes de matéria orgânica, com aparente
vantagem de três espécies sobrevivendo mais em covas adubadas com composto de lixo contra
duas espécies com desempenho superior em covas adubadas com lodo de esgoto (Tabela 5.3).
Todavia, o percentual de sobrevivência para todas as oito espécies testadas ficou em torno de
70%, independentemente da fonte de matéria orgânica. Cerca de 63% das mortes ocorreu na
primeira estação seca e 6% na segunda. Apenas 21% de todas as mortes ocorreram nas estações
chuvosas, perdidas para predadores, parasitas ou outras causas. Como 69% das mortes ocorreram
nas estações secas, o estresse hídrico parece ser fator determinante para a perda de mudas em
substratos minerados no Cerrado.
Tabela 5.3: Sobrevivência das mudas adubadas com composto de lixo e com lodo de esgoto, por
espécie testada
Espécie
Sobrevivência (%)
Nome científico
Nome comum
Lixo
Lodo
Dipterix alata
baru
62,1a
68,4a
Jacaranda mimosaefolia
jacarandá-mimoso
51,2b
65,6c
Myracodruon urundeuva
aroeira
72,0d
61,5e
Piptadenia peregrina
angico
73,3f
79,0f
Plathymenia reticulata
vinhático
89,9g
90,9g
Stryphnodendrum adstringens
barbatimão
83,0h
55,0i
Tibouchina sp.
quaresmeira
37,1j
52,9k
Zantoxylum rhoifolium
maminha-de-porca
86,3l
47,0m
Médias
69,4n
Valores com mesma não diferem estatísticamente pelo Teste-t, P < 0,05.
Fonte: Corrêa & Melo Filho (2004a).
65,0n
Entretanto, Corrêa & Melo Filho (2004a) encontraram interação entre as duas fontes de
matéria orgânica - lodo de esgoto e composto de lixo - e o estágio de desenvolvimento das mudas
ao serem plantadas no campo (Figura 5.4). Existe no Distrito Federal a prática de não se plantar
em campo aberto mudas com menos de 30 cm de altura. As perdas de mudas menores que 10,5
cm passaram dos 50% para o composto de lixo e chegaram a 50% para o lodo de esgoto,
independentemente da espécie. Na classe de altura seguinte, 10,5 - 20,5 cm, a sobrevivência passa
dos 60% para as mudas cultivadas com lodo de esgoto, mas continuam em 50% de sobreviventes
para aquelas cultivadas com composto de lixo. A diferença entre os índices de sobreviventes
aumenta ainda mais na classe 20,5 - 30,5 cm: 87% das mudas plantadas nessa classe de altura
sobreviveram nas covas adubadas com lodo de esgoto, enquanto as plantadas com composto de
lixo permaneceram em 52% de sobreviventes (Figura 5.4). Os 87% de sobreviventes para o
tratamento com lodo de esgoto, na classe 20,5 - 30,5 cm, é um excelente resultado para áreas
mineradas.
A morte de plantas, que se reduziu nas classes 30,5 - 50,0 cm (Figura 5.4), volta a aumentar
para as mudas maiores que 50,0 cm. O tamanho das mudas com mais de 50 cm de altura pode ter
sido inapropriado para covas de apenas 64 L. Volume e tratamento dado a covas são cruciais para
o desenvolvimento e sobrevivência de plantas sob condições adversas. O volume de 64 L é
modesto, mas é o mais utilizado em PRAD’s.
Dessa forma, o lodo de esgoto e o composto de lixo mostraram desempenhos diferentes
somente ao interagirem com mudas de variados estágios de desenvolvimento (Figura 5.4). Pascual
et al. (1997) encontram fortes indícios de que a adição de lodo de esgoto em solos acarreta
melhores resultados de crescimento do que a incorporação de outros resíduos domésticos, devido
à grande concentração de nitrogênio e fósforo que lodos de esgoto contêm. Nesse sentido, Cox
& Whelan (2000) advogam que o crescimento rápido de plantas em estágios iniciais de
desenvolvimento aumenta suas chances de sobreviver a fatores adversos.
Lodo de esgoto possui nove vezes mais nitrogênio e quatorze vezes mais fósforo que
composto de lixo, nutrientes essenciais para o crescimento de plantas. Apenas a concentração de
potássio no lodo é aproximadamente a metade da existente no composto de lixo. As vantagens
nutricionais do lodo de esgoto estimulam significativamente o crescimento de plantas em estágios
iniciais de desenvolvimento, que pode ser traduzido em maior acumulo de reservas para
atravessar períodos de estiagem (KREBS, 1985). Outro provável mecanismo envolvido que
favorece o lodo de esgoto é o grande aumento da capacidade de água disponível dos substratos
adubados com ele.
O transporte de nutrientes do solo para as plantas se dá por difusão e fluxo de massa, que
dependem da quantidade de água existente no solo. Uma diminuição de 10% na umidade do solo
resulta na redução pela metade da difusão de nutrientes (GONÇALVES et al., 2004b). A
interceptação das raízes é outra forma de absorção de nutrientes pelas plantas e, mesmo em
solos com concentrações adequadas de nutrientes, a falta de umidade pode também limitar a
absorção de nutrientes pelas raízes. Dessa forma, o estado nutricional das plantas não depende
somente das concentrações de nutrientes no solo, mas também da capacidade de ele armazenar e
Classe de altura (cm)
dispor água para as plantas (DE BARROS et at., 2004).
>50
66,1ac
56,5b
40,5-50
70,0a
69,1a
64,6cf
67,1ac
30,5-40,5
20,5-30,5
52,1e
62,4f
48,2eg
50,0eg
46,8g
10,5-20,5
0-10,5
0
50
86,7d
Lodo
Lixo
100
Sobreviventes (%)
Figura 5.4: Sobrevivência de mudas de acordo com a classe de altura e fonte de matéria orgânica
utilizada, em 22 meses de crescimento. Médias com mesma letra não diferem estatísticamente
pelo teste de Tukey, P < 0,05. Fonte: Corrêa & Melo Filho (2004a).
5.5.1.2 Uso de esgoto e lodo de esgoto em PRAD’s
O Brasil possui ótimas condições para o desenvolvimento de técnicas de aproveitamento e
depuração alternativa de esgotos. Algumas dessas técnicas utilizam a infiltração de esgotos em
solos e substratos como forma de tratamento. Nesse processo, solos e substratos retêm
patógenos, matéria orgânica e nutrientes, que são essenciais para a recuperação de substratos
degradados. Esse sistema tem a dupla vantagem de evitar o lançamento direto de esgotos em
corpos d’água e de recuperar solos e substratos agudamente degradados (CORAUCCI FILHO et
al., 1996). Corrêa et al. (2000) construíram um sistema de infiltração de esgoto em uma jazida de
cascalho explotada no Cerrado de Brasília e acompanharam o rápido processo de revegetação
espontânea no local. Além disso, constataram que o elemento químico mais retido pelo substrato
da área foi o fósforo, nutriente que era anteriormente despejado em um corpo d´água, colocandoo sob risco de eutrofização.
Todavia, apesar de viáveis, poucos são os sistemas de tratamento de esgotos no Brasil que se
valem de solos e substratos como meio de depuração de esgotos. Os sistemas convencionais de
tratamento de esgotos, mais utilizados no país, retiram dos esgotos matéria orgânica, nutrientes e
os concentram sob a forma de lodo de esgoto. Uma população urbana de cem mil habitantes gera
diariamente cerca de treze milhões de litros de esgoto, que acarretam a produção de sessenta
toneladas de lodo de esgoto. Alternativamente, cada metro cúbico de esgoto tratado produz entre
três e cinco quilos de lodo de esgoto.
Destinar lodo de esgoto de forma econômica, higiênica, ambientalmente aceitável e não
poluente é premissa básica em centros urbanos que gozam de coleta e de tratamento de esgotos.
A grande quantidade de lodo produzido diariamente e a nova ética de reduzir, reutilizar e
reciclar culminou com a idéia de se dar um uso agronômico a esse material. Porém, o manejo
adequado de lodos de esgoto é atualmente um dos problemas ambientais urbanos de mais difícil
solução devido à grande soma de benefícios e problemas contidos em um único produto.
Lodos de esgoto contêm os poluentes oriundos da atividade humana e, portanto, há riscos
ambientais e de saúde pública que devem ser gerenciados quando se decide pela utilização deles.
A presença de organismos patogênicos é constante nesses materiais e metais representam um
problema adicional quando o lodo é originado de esgotos de áreas industrializadas. Dessa forma,
o uso de lodo de esgoto deve ser precedido de uma análise acerca dos riscos envolvidos ao se
aplicar esse material em determinado local. Patógenos, por exemplo, não representam problema
para a recuperação de áreas degradadas pela mineração, caso não existam ambientes aquáticos no
local e desde que a recuperação não vise à implantação de culturas agrícolas. Até lodos com
elevadas concentrações de metais, que são inadequados para agricultura, têm sido utilizados na
revegetação de áreas degradadas pela mineração. Dessa forma, as jazidas mineradas são
atualmente os ambientes mais aptos a receberem lodo de esgoto, desde que, nos primeiros meses
após a aplicação, elas sejam fechadas à visitação pública e nelas não se produzam alimentos.
Incidências altas de organismos patogênicos de vários tipos e espécies são comuns em lodos
de esgotos, mesmos naqueles digeridos. Existem mais de cem vírus que podem ser transmitidos
pelos esgotos e derivados. O gênero Salmonella é o mais problemático entre as bactérias. Porém,
protozoários e vermes são os organismos mais resistentes encontrados em lodos de esgotos. Para
o Distrito Federal e a maioria dos municípios brasileiros, Ascaris spp. e suas formas de resistência
representam um grande problema para a utilização de lodos de esgotos e derivados (biossólidos).
Em locais com lençol d’água aflorante e em beira de corpos d’água, o lodo não deve ser
empregado, por questões sanitárias e ambientais. Cuidados com a saúde ocupacional dos
trabalhadores que manuseiam lodo de esgoto devem ser redobrados. Uma análise prévia da
relação custo/benefício que uma área terá ao receber lodo de esgoto é necessária antes de se
decidir pela aplicação desse material em solos e substratos degradados.
A elevação do teor de matéria orgânica de substratos minerados em cerca de 2% demandaria
a incorporação de aproximadamente 230 toneladas de lodo de esgoto por hectare. Apesar do
enorme potencial que áreas mineradas têm para receber lodo de esgoto, menos de 5% da
produção no Distrito Federal, por exemplo, é destinada à recuperação de áreas degradadas pela
mineração (PINTO et al., 1993).
As maiores dificuldades encontradas ao se utilizar lodos em PRAD’s relacionam-se a seu
transporte, manuseio e aplicação, por causa do elevado teor de umidade que lodos de esgotos
contêm (85 - 88%). O excesso de água encarece o transporte e o estado gel dificulta o manuseio,
a aplicação e a incorporação desses materiais a solos e substratos. O custo de transporte e de
aplicação de lodos em solos e substratos pode variar entre 20 e 125 dólares norte-americanos por
tonelada (SANEPAR, 1994). A vantagem econômica do lodo de esgoto deve-se a sua aquisição
gratuita nas estações de tratamento.
Visando tornar lodos de esgotos mais estáveis, economicamente mais atrativos e menos
perigosos e ofensivos ao homem e ao meio ambiente, processos de estabilização e higienização
desse material têm sido empregados - compostagem, secagem a calor, aplicação de cal, radiação
solar e outros. Lodos de esgotos variam quanto à origem, estado físico e umidade, mas todos
contêm significativas concentrações de matéria orgânica (40 - 68%), nitrogênio (< 0,1 - 17,6%) e
fósforo (< 0,1 - 14,6%) em sua matéria seca. Lodos de esgotos, a exemplo de outras fontes de
matéria orgânica, são reputados por melhorarem a estrutura de substratos e aumentarem a
disponibilidade de nutrientes, a sobrevivência de mudas arbóreas e a produtividade agrícola.
5.5.1.3 Estabilização e higienização de lodos de esgotos
O lodo de esgoto recém produzido pelas estações de tratamento é muito usado em PRAD’s,
apesar de existirem vários processos de estabilização e higienização desses materiais. Entre os
processos existentes, entretanto, apenas a compostagem, a caleação e a irradiação solar são
factíveis para aqueles que desejam processar lodos de esgotos esporadicamente em escala
reduzida. A estabilização prévia de lodos frescos, antes de sua utilização como fonte de matéria
orgânica em um PRAD, pode representar uma vantagem econômica, sanitária ou ambiental. Isso
dependerá da distância entre a estação de tratamento de esgoto e a lavra a ser recuperada, do
tamanho da área a ser revegetada, do nível de mecanização empregado no PRAD e de
características de fragilidade ambiental do local e do ecossistema em questão.
A compostagem, que é especialmente eficiente para a remoção de ovos de helmintos, é
comumente usada para a produção de material estável e de constituição predominantemente
húmica. Ela é um processo aeróbico que acelera a decomposição da matéria orgânica sob
condições controladas. A compostagem foi presumivelmente criada há quatro mil anos por povos
asiáticos e trazida para o ocidente há pouco mais de um século. Praticamente qualquer matéria
orgânica é compostável pelos microorganismos da compostagem, desde que água, ar e nutrientes
existam em proporções adequadas (Quadro 5.1). O produto final (composto) é uma mistura de
ácido fúlvico (± 20%) e ácido húmico (± 80%). Esse método é considerado eficiente pela
Engenharia Sanitária para a redução de organismos patogênicos e de parasitas em materiais
orgânicos (Tabela 5.4). Porém, deve-se ter em mente que, geralmente, não há esterilização do
lodo de esgoto. Alguns vermes (helmintos) são sensíveis a compostagem, outros podem
sobreviver.
A vantagem econômica da compostagem está em desidratar e higienizar lodos de esgoto de
uma só vez. O composto produzido terá cerca de 50% de umidade, estará livre de odores, poderá
ser estocado e será facilmente manuseado e aplicado a solos e substratos. Outra vantagem da
compostagem é que ela diminui a disponibilidade de metais pesados do lodo de esgoto, reduzindo
seu risco de bioacumulação e de lixiviação.
Tabela 5.4: Desinfestação de alguns patógenos durante o processo de compostagem
Organismo
Comportamento sob compostagem
Ascaris lumbricoides
morte a mais de 60 oC
Ascaris lumbricoides (ovos)
morte em 1h a mais de 50oC
Ascaris suum (ovos)
inativado em 2 h a 55 oC ou 8 dias a 45 oC
Brucella abortus ou B. suis
morte em 1 h a 55 oC ou 3 minutos a 61 oC
Cholera vibrio
morte a mais de 60 oC
Corynebacterium diphtheriae
morte em 45 min. a 55 oC
Entamoeba hystolystica
morte a 68 oC
Entamoeba hystolystica (cistos)
morte a 55 oC
Virose entérica
morte a 60 oC
Escherichia coli
a maioia more em 1 h a 55 oC ou em 20 min. a 60 oC
Coliforme fecal
a maioria morre em 3 semanas a 55 oC
Cisto de Giardia
Ovos e larvas de helmintos
Ovos de Ancilostoma spp
morte em 5 min. a 50 oC ou 1 dia 40 oC
Leptospires sp.
Micrococcus pyogenes var. aureus
Mycobacterium turbeculosis
M. turbeculosis var. hominis
Mycobacterium diptheriae
Necator americanus
Cistos de protozoários
inativação em 3 semanas a 55 oC
Salmonella typhosa
morte em 30 min. a 55 - 60 oC ou inativação a 46 oC
Salmonella spp
morte em 1 - 20 h a 55 oC - 60 oC ou em 20 min. a 60 oC
Schistosome spp (ovos)
morte em 1 h a 50 oC
Shigella spp
morte em 1 h a 55 oC ou 10 dias a 40 oC
Streptococcus pyogenes
S. pyogenes var. aureaus
Taenia saginata
morte em 5 min. entre 55 e 71 oC
Taenia saginata (ovos)
inativação em 3 h a 60 oC
Taenia spp (ovos)
inativação em 3 h a 60 oC ou além de 4 h a 45 oC
Coliformes totais
Trichinella spiralis (larva)
morte entre 55 e 72 oC
Adaptado de Golueke (1975), Hu, et al. (1996), Jenkins (1994), Silva et al. (1995), Vesilind (1979).
Para que o processo da compostagem ocorra, matéria orgânica, umidade, microrganismos (todos três
existentes no lodo de esgoto) e oxigênio devem estar presentes em proporções corretas na mistura a
ser compostada. Apesar de haver vários processos envolvidos, os fatores mais importantes que afetam
a compostagem são aeração e umidade. A temperatura é usada para monitorar a evolução do
processo. A mistura de material palhoso e de lodo de esgoto em proporções adequadas é suficiente
para iniciar o processo. Deve-se fazer uma mistura de lodo e material palhoso, com relação
carbono/nitrogênio entre 20 e 30 : 1. A Tabela 5.5 mostra algumas características importantes do lodo
de esgoto e de materiais que podem ser misturados a ele em um processo de compostagem.
Calculo da mistura ser compostada, segundo a relaçao C/N (ver Tabela 5.5)
Exemplo: misturar 12 partes de poda de grama com 1 parte de serragem
C
(12 x 6 g C / 100 g de poda) + (1 x 34 g C / 100 g de serragem)
=
⇒ 29
N (12 x 0,3g N / 100 g de poda ) + (1 x 0,08 g N / 100 g de serragem)
Æ Relação C/N da mistura = 29:1
Fazendo o composto
Após selecionar o material que será compostado com o lodo de esgoto, certifique-se de que a mistura
contém uma boa relação C/N antes de iniciar a compostagem. Caso haja falta de carbono, serragem e
palha são boas fontes.
Deposite o material e o lodo de esgoto em camadas alternadas ou misture o lodo ao material. Para a
disposição em camadas, comece sempre pela fonte de carbono. Revolva a pilha a cada três dias na
primeira semana. O freqüente revolvimento da pilha garante a boa aeração, que é o segredo de
uma boa compostagem. A temperatura deve passar de 55 oC e o período de maturação se inicia
quando a temperatura cair para a cerca de 40 oC. Um bom composto é homogênio e livre de odores.
Principais causas de uma má compostagem:
•
excesso de umidade, cujo sinal mais evidente é o forte odor da pilha de compsotagem.
Adicione mais palha ou serragem à mistura.
•
•
falta de umidade, cujo sinal é a ausência de calor. Adicione lodo de esgoto ou um pouco de
água.
má aeração, que resulta em excesso de calor ou emissão de fortes odores. Revolva a pilha.
Nao deixe seu composto exposto à chuva, nutrientes serão lixiviados
Quadro 5.1: Processo de compostagem.
Tabela 5.5: Composição média de alguns materiais orgânicos
Material
Relação C/N
Umidade
Grama de
Grama de
(massa/massa)
(%)
*C/100g
**N/100g
material seco
material seco
Lodo de esgoto
5,5
85
30
5,5
Folhas (verde)
60
40
38,4
0,64
Folhas (secas)
200
20
60
0,3
Podas de grama
20
85
11,1
0,56
250
20
60
0,25
Papel
170
10
39,6
0,22
Restos de frutas
35
80
14,4
0,36
Restos de
15
80
14,4
0,9
Serragem
450
15
39,1
0,09
Excremento de
7
20
36
5,16
10
30
32,5
32,5
12
50
30
2,55
(verde)
Podas de grama
(seca)
comida
galinha
Cama de
galinheiro
Excremento de
bovinos
Cavaco de
madeira
* carbono/ **nitrogênio.
Inerte
A estabilização e a higienização por meio da aplicação de cal (caleação) são feitas
misturando-se cal virgem (CaO) ou cal hidratada (CaOH) ao lodo de esgoto. O princípio da
caleação reside em aumentar o pH da mistura até que o ambiente se torne inapropriado à vida pH acima de 11,5. Cerca de 400 g de cal para cada 10 kg de lodo a 88% de umidade são
suficientes para se atingir um pH próximo a 12 e mantê-lo alto por duas semanas. Há grande
liberação de gás amônia durante a mistura, mas o forte cheiro desaparece logo em seguida. Tratase de um processo de “mumificação” do lodo de esgoto. Organismos patogênicos e benéficos
permanecem inativos enquanto o pH se mantiver alto (Tabela 5.6). Ao ser misturado a solos e
substratos, o pH abaixa para valores próximos a seis, havendo aceleração da mineralização da
matéria orgânica do lodo de esgoto. A esterilização do lodo por meio da caleação é questionável,
pois ovos viáveis de helmintos têm sido recuperados em lodos caleados. Além disso, óxido de
cálcio (CaO) e o hidróxido de cálcio (CaOH) são agressivos a plantas, caso entrem em contato
com suas partes. Parte dos lodos de Brasília eram caleados, mas frente a pouca demanda por esse
material, o processo foi suspenso.
Tabela 5.6: Desinfestação de alguns parasitas por meio da caleação
Organismo
Comportamento após a calagem
Ascaris summ (ovos)
inativação em 2 meses a pH > 12,5
Bacillus anthracis
resistente à calagem
Salmonella sp.
morte em 3 h a pH > 12,8
Taenia saginata (ovos)
inativação em 24 h a pH > 12,0
Outra maneira de se estabilizar lodos de esgotos é deixá-lo sob radiação solar. Trata-se de
um processo ineficiente para a redução de patógenos, porém excelente para agregar valor
agronômico e econômico ao lodo de esgoto fresco. Em locais de clima quente e seco, como no
Cerrado, a irradiação solar do lodo por uma semana é capaz de reduzir substancialmente sua
quantidade de água (Figura 5.5), diminuindo significativamente o volume original. A conseqüente
concentração de sólidos na massa de lodo torna-o economicamente mais atrativo para ser
transportado e utilizado.
Outro efeito presenciado em lodos irradiados é o aumento da
concentração de nitrogênio mineral (Tabela 5.7), por causa da mineralização da matéria orgânica
do lodo durante o processo de irradiação. A combinação dos efeitos da desidratação e da
mineralização permite que lodos irradiados sejam aplicados entre 20 e 30% das doses necessárias
de lodo fresco para se atingir produções similares de matéria vegetal (Tabela 5.8).
Duas importantes conseqüências dos vários processos de estabilização e higienização de
lodos de esgoto são a perda de água e a redução de volume. Deve-se ter em mente que cada
processo de estabilização do lodo de esgoto produz um material diferente sob a óptica
agronômica (Tabela 5.7), ambiental e econômica.
88
Umidade do lodo
(massa/massa - %)
87
86
85
84
83
82
81
80
79
0
2
4
6
8
10
12
14
T em po (dias)
Figura 5.5: Conteúdo de água (θg) durante o processo de irradiação solar do lodo.
Fonte: Corrêa (2001).
Tabela 5.7: Características agronômicas de cinco lodos de esgotos
Propriedade
Lodo
Lodo
Lodo
Lodo seco a
Lodo
fresco
compostado
*30%-CaO
**250 oC
irradiado
Massa seca
N-total
6,51a
1,59b
4,01c
6,48a
6,53a
P-total
7,21a
2,42b
5,06c
7,25a
7,26a
N-mineral
624a
277b
93,8c
356d
803e
P-disponível
268a
377b
11,9c
678d
199e
Sólidos
voláteis (%)
74,7a
68,5b
54,6c
74,6a
74,9a
(%)
(%)
(mg kg-1)
(mg kg-1)
Massa úmida
*Θg
87,8a
55,1b
76,3c
3,4d
80,1e
pH água
6,4a
6,1ab
11,9c
5,8b
7,4d
N-total
0,79a
0,71b
0,95c
6,26d
1,30e
P-total
0,88a
1,09b
1,20c
7,00d
1,45e
N-mineral
76,1a
124,5b
22,2c
345d
159,8e
P-disponível
32,7a
169,1b
2,8c
655d
39,5a
(%)
(1:5 m/v)
(%)
(%)
(mg kg-1)
(mg kg-1)
*Caleado com 30% de CaO (massa/massa) em relação à matéria seca do lodo de esgoto.
** Lodo de esgoto seco à temperatura de 250 oC. Médias (n = 3) com mesma letra em cada linha
não são estatísticamente diferentes pelo teste de Tukey, P < 0,05. *Θg - água gravimétrica.
Fonte: Corrêa (2001).
5.5.1.4 Aplicação de lodos de esgoto a substratos minerados
Lodos aplicados a substratos minerados devem ser incorporados a eles com brevidade, por
razões agronômicas e sanitárias. A matéria orgânica incorporada a solos e substratos é
mineralizada e nutrientes são liberados para o crescimento das plantas. Em substratos arenosos,
lodos de esgoto mineralizam entre 10 e 30% do nitrogênio orgânico em até seis meses. Em solos
argilosos, esse percentual varia de 30 a 80%. Diferenças nas taxas de mineralização de lodos é
uma conseqüência do grau de estabilização de cada material, do clima local e do tipo de substrato
a que são incorporados. Lodo fresco e irradiado a sol são menos estáveis e, como resultado, os
que mais rapidamente mineralizam em solos e substratos. Lodo compostado é a forma mais
estável. Para recuperação de substratos arenosos, o lodo compostado é a melhor opção para
conciliar crescimento de plantas e proteção ambiental. Lodo fresco e irradiado a sol são muito
eficientes em projetos de revegetação, cujo substrato da área seja predominantemente argiloso. As
doses recomendadas de lodos de esgoto a serem incorporados a substratos minerados para a
implantação de uma camada rasteira encontram-se na Tabela 5.8.
Durante o acompanhamento da evolução do estrato arbóreo de uma cascalheira explotada,
foram encontradas diferenças significativas no crescimento de mudas de jatobá-do-cerrado,
adubadas com quatro de tipos de lodos + fertilizante (CORRÊA et al., 2004). As plantas adubadas
com 18 L de lodo seco cresceram 240% em altura em 18 meses, e os jatobás tratados com os
demais tipos de lodo cresceram entre 183 e 208% (Figura 5.6). Portanto, o uso de lodo seco
acarretou um incremento extra na altura das plantas entre 16 e 30% em relação aos jatobás
adubados com as outras formas de lodo.
Tabela 5.8: Doses recomendadas de aplicação de lodos de esgoto a substratos minerados
Material
Susbtrato arenoso
Substrato argiloso
Lodo fresco (88% de umidade)
30 m3 ha-1
55 m3 ha-1
Lodo compostado
35 m3 ha-1
> 40 m3 ha-1
20-30 m3 ha-1
40 m3 ha-1
Lodo seco a 250 oC
10 m3 ha-1
10 m3 ha-1
Lodo irradiado por 15 dias
10 m3 ha-1
10 m3 ha-1
Lodo caleado
Incremento em 18 meses (%)
300
250
ab
207,5%
200
b
240,4%
ac
190,9%
c
182,6%
150
100
50
0
Lodo fresco
Lodo
compostado
Lodo seco
Lodo caleado
Figura 5.6: Incremento em altura de jatobá-do-cerrado em 18 meses, em covas de 64 L adubadas
com quatro tipos de lodo de esgoto (18 L/cova) + N.P.K. - 4:14:8 (100 g/cova). Medianas de
mesma letra não são estatisticamente diferentes pelo teste de Wilcoxon-Mann-Whitney, P < 0,05.
Fonte: Corrêa et al. (2004).
Ao serem aplicados a solos e substratos, a dessecação, insolação e competição com
organismos edáficos reduzirão a concentração de patógenos e parasitas presentes em lodos de
esgoto (Tabela 5.9). O tempo de sobrevivência desses organismos no solo depende da umidade,
pH, textura e porcentagem de matéria orgânica presente no solo, da exposição aos raios solares e
dos organismos de solo. Existem cerca de 1.000 a 1.500 kg de microorganismos nos primeiros 15
cm de solo de cada hectare, que acabam por dominar os patógenos e parasitas existentes em
lodos de esgoto. Os dados apresentados na Tabela 5.9 devem ser tomados como exemplos e não
podem ser usados como verdadeiros para solos e substratos brasileiros, pois os experimentos
foram realizados em condições diferentes das existentes no Brasil.
A resposta da vegetação a diferentes fontes de matéria orgânica varia em função tipo de
substrato. Em substratos arenosos, por exemplo, lodos são capazes de produzir mais biomassa
vegetal que a adubação química. Porém, em substratos argilosos, há a necessidade de se aplicarem
fertilizantes, seja qual for a fonte de matéria orgânica, pois a produção vegetal máxima dá-se com
adubação química. Após a aplicação de matéria orgânica a um susbtrato, devem-se corrigir a
acidez e as concentrações de nutrientes do substrato minerado.
Tabela 5.9: Sobrevivência de patógenos e parasitas em um solo arenoso
Patógeno
Tempo de sobrevivência
Bactérias
Escheria colli
14 dias
Coliforme fecal
de 25 dias a vários anos
Leptospires sp.
12 horas a 15 dias
Salmonella typhosa
Salmonella spp
Shigella spp
de 1 semana a 50 dias
1 mês
1 semana
Streptococci sp.
de 5 a 20 semanas
Streptococci typhi
de 2 a 400 dias
Turbercle bacilli
178 dias
Protozoários
Entamoeba histolytica
Cistos de protozoários
de 18 horas a 10 dias
menos de 10 dias
Vermes
Ancylostoma doudenale
de 5 dias a 6 meses
Ascaris lumbricoides
3 meses a 10 anos
A. lumbricoides (ovos)
vários anos
Taenia sp.
até 1 ano
Toxocara sp.
até 7 anos
Trichuris sp.
até 2 anos
Ovos de helmintos
de 2 a 7 anos
Vírus
Enterovirus
Poliovirus
virus
de 15 a 170 dias
de 8 a 91 dias
até 1 ano
Adaptado de Bitton et al. (1980); Cameron et al. (1996), Hu et al. (1996),
Jenkins (1994), Vesilind (1979).
5.5.2 Correção do pH do substrato
O pH (potencial de hidrogenação) é uma medida da concentração ou da atividade de íons
hidrogênio (H+) no meio. Os solos de Cerrado apresentam pH mediamente ácido (Tabela 5.10),
enquanto o pH das áreas degradadas pela mineração varia de fortemente ácido a fortemente
alcalino (Tabela 5.10). O valor de pH fornece excelentes dicas sobre a condição química de
substratos. Substratos de Cerrado com pH < 5,0, devem apresentar concentrações tóxicas de
manganês, por exemplo. Quando o valor é menor que 4,5, pode haver ácido sulfúrico no meio.
Por outro lado, pH próximo a 8 indica a presença de carbonatos e acima de 8,5, excesso de sais
de sódio.
O pH dos substratos minerados deve ser corrigido para níveis considerados mais adequados à
nutrição vegetal (5,5 - 6,5). A capacidade de troca catiônica (CTC ou T), a saturação por bases (V)
e a disponibilidade de nutrientes para os vegetais são fortemente influenciadas pelo pH do
solo/substrato em ecossistemas tropicais. A grande maioria dos solos brasileiros apresenta
problemas de acidez, toxicidade por alumínio e baixos teores de cálcio e magnésio (LOPES,
1994). A deficiência de cálcio inibe o desenvolvimento do sistema radicular das plantas, que
acarreta menor capacidade de absorção dos nutrientes e em maior susceptibilidade das plantas a
períodos de estiagem.
Segundo Lopes (1994), “adubar solo ácido é jogar dinheiro fora”, pois nutrientes não são
absorvidos pelas plantas sob condições ácidas de solos e substratos. A acidez de substratos pode
ser contornada por meio da calagem - adição de calcário (CaCO3.MgCO3). A calagem corrige a
acidez e a toxicidade por alumínio e manganês, aumenta a absorção vegetal de vários nutrientes
(fósforo, potássio e outros) e fornece cálcio (Ca) e magnésio (Mg) para as plantas. A aplicação
de calcário a substratos induz a um maior desenvolvimento de raízes, aumentando a absorção de
água e nutrientes pelas plantas e, conseqüentemente, as chances de sobrevivência de mudas no
campo. Da Silva (2001) detectou em um Latossolo sob Cerrado stricto sensu os efeitos da calagem
quatorze anos após a correção do solo - aumento de pH e da concentração de cálcio e a
diminuição do alumínio disponível.
A maioria das espécies nativas que são adaptadas à baixa fertilidade química dos solos de
Cerrado responde bem à calagem e à adubação (HARIDASAN, 2000). Todavia, as espécies de
Cerrado das famílias Cluseaceae (Guttiferae), Melastomataceae e Vochysiaceae não se
desenvolvem bem quando se aplica calcário a suas covas, porque necessitam de solos ácidos e de
alumínio trocável. Portanto, não se deve utilizar calcário na cova ao se plantar espécies dessas
famílias botânicas.
A quantidade de calcário a ser utilizada depende do poder relativo de neutralização total
(PRNT) do insumo, da textura do solo/substrato, do pH e da saturação por bases iniciais e do
pH e da saturação por bases finais a serem alcançados. Há mais de um método para se calcular a
quantidade de calcário a ser aplicado ao substrato de uma área (DE SOUZA & LOBATO, 2002b;
MALAVOLTA, 1992, LOPES, 1994). A Equação 5.1 expressa o método mais utilizado
atualmente para se calcular doses de calcário para solos de Cerrado. A necessidade de calcário
(NC) pode ser calculada por meio da fórmula abaixo:
•
para substratos de qualquer textura:
NC (t ha-1) =
(V2 − V1 ) × T × f ∗
100
(Equação 5.1)
em que:
•
S = (Ca+2 + Mg+2 + K+ + Na+) cmolc dm-3
•
T = (Ca+2 + Mg+2 + K+ + Na+ + H+ + Al+3) cmolc dm-3
•
V2 Æ % de saturação por bases desejada
•
V1 Æ % de saturação por bases do substrato a receber calcário
•
V1 = 100 ×
•
*Equação 5.2
S
T
Observação: não se deve elevar V2 de susbtratos minerados para valores acima dos encontrados
em solos sob condições naturais. Dessa forma, ao se cultivar espécies nativas de solos eutróficos
(aroeira, angico e outras), o valor de V2 deve-se limitar a 50 - 60%. Ao se cultivar espécies nativas
de solos distróficos (pau-santo, quaresmeira e outras) deve-se elevar V2 para valores próximos aos
encontrados em solos sob condições naturais (V2 = 20 - 40%).
*f =
100
PRNT
(Equação 5.2)
(PRNT é dado no rótulo do produto, pelo fabricante)
Tabela 5.10: Interpretação do valor de pH encontrado em solos e substratos
Classe
pH em água (1:2,5)
Fortemente ácido
< 5,0
Mediamente ácido
5,0 - 5,5
Fracamente ácido
5,6 - 6,9
Neutro
7,0
Fracamente alcalino
7,1 - 7,8
Fortemente alcalino
> 7,8
Fonte: De Oliveira et al. (2000).
5.5.3
Adubação com nitrogênio (N)
As espécies vegetais de Cerrado são adaptadas a condições de solos quimicamente pouco
férteis. Entretanto, espécies vegetais de Cerrado não são adpatadas às condições adversas
presentes em horizontes de solo expostos em áreas mineradas. Portanto, há a necessidade de se
adubar substratos minerados, pois as concentrações de nutrientes neles existentes encontram-se
aquém dos teores mínimos necessários para que espécies nativas de Cerrado se desenvolvam
adequadamente. Além disso, a adubação resulta em aumento do vigor de uma planta e ocasiona
aumento em sua velocidade de crescimento, entre outros benefícios.
De todos os elementos necessários às plantas, apenas carbono, hidrogênio e oxigênio não
são assimilados diretamente dos solos e substratos. Os demais nutrientes devem estar disponíveis
nos solos para que sejam assimilados pelas raízes. Nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio
e enxofre são chamados de macronutrientes, pois são demandados em quantidades
relativamente grandes pelos vegetais. Boro, cloro, cobre, ferro, manganês, molibdênio, sódio e
zinco e outros são conhecidos como micronutrientes, porque são assimilados pelas plantas em
pequenas quantidades. Dessa forma, a matéria orgânica e os fertilizantes químicos devem cobrir a
diferença entre a quantidade de nutrientes que a vegetação necessita e aquela disponível em
substratos minerados.
Nitrogênio é considerado um estimulador de crescimento de plantas. Há diferentes respostas
de espécies ao suprimento de nitrogênio, apesar de todas responderem positivamente a sua
aplicação (NETO et al., 2004). Porém, a adubação nitrogenada é um pouco complexa, pois se
deve fazer um balanço da quantidade de aplicação de fertilizante em função da quantidade de
nitrogênio existente no substrato, da quantidade imobilizada por ele, da eficiência da planta em
utilizá-lo e da quantidade fornecida pela mineralização da matéria orgânica incorporada. Além
disso, o nitrogênio é muito móvel e a amônia (NH4+) e o nitrato (NO3-) podem lixiviar. Parte do
nitrato pode, ainda, ser desnitrificada e volatilizar. Os efeitos da aplicação de fertilizantes
nitrogenados estendem-se por pouco tempo. Por isso, espera-se que a decomposição da matéria
orgânica e/ou a fixação simbiótica do nitrogênio do ar supram as plantas desse nutriente em
longo prazo.
Doses excessivas de fertilizantes nitrogenados causam acamamento da planta, aumentam a
susceptibilidade dos vegetais ao ataque de doenças e insetos e, freqüentemente, causam danos ao
meio ambiente e à saúde humana, por causa da contaminação da água por nitrato. Doses de
nitrogênio aquém das necessidades vegetais limitam o desenvolvimento das plantas, que ficam
baixas, com raízes pouco desenvolvidas e clorose nas folhas, por causa da pouca síntese de
clorofila.
O nitrogênio é particularmente demandado por vegetais que estão nas fases iniciais de
desenvolvimento. Reduções no crescimento inicial de mudas em campo por deficiência de
nitrogênio são freqüentemente relatadas na literatura (NETO et al., 2004). Para cada 1% de
matéria orgânica adicionada a substratos de Cerrado, espera-se que entre 10 e 40 kg ha-1 de
nitrogênio mineral (NH4+ + NO3-+ NO2-) sejam liberados para o crescimento vegetal. A
concentração média de N-total (N-orgânico + N-mineral) em solos de Cerrado é de 90 mg kg-1
ou 2,7 t ha-1 (2,7 Mg ha-1), considerando uma camada superficial de 30 cm de solo
(MALAVOLTA & KLIEMANN, 1985).
Ervas, arbustos e árvores da família Fabaceae (leguminosas) são muito empregados em
projetos de recuperação de solos e substratos degradados. Um grande número de espécies de
leguminosas estabelece uma relação ecológica de mutualismo (simbiose) com bactérias do gênero
Rhizobium, que assimilam nitrogênio do ar e enriquecem o substrato com esse nutriente. Cerca
de 90% das espécies da subfamília Mimosoideae, 97% das Papilionoideae e 23% das
Caesalpinoideae brasileiras nodulam para Rizobium. São conhecidas 25 especies de bactérias
nodulantes, distribuídas entre os gêneros Rhizobium, Azorrhizobium, Sinorhizobium,
Mesorhizobium.
Entretanto, a grande maioria das espécies de leguminosas ainda não foi estudada quanto à
capacidade de nodulação (GONÇALVES et al., 2004a). Sabe-se que a calagem de solos ácidos
geralmente estimula e aumenta a nodulação de Rhizobium em leguminosas (NETO et al., 2004).
O plantio de leguminosas fixadores de nitrogênio constitui-se, portanto, em uma adubação
nitrogenada de substratos. Trabalhos mais recentes têm identificado bactérias fixadoras de
nitrogênio vivendo em mutualismo com espécies da família Graminae, tais como as bactérias
Azospirillum brasiliense e Herbaspirillum seropedicae.
A demanda de nitrogênio por espécies arbóreas de Cerrado é menor do que por culturas
agrícolas. A aplicação de cerca de 20 mg kg-1 de nitrogênio a substratos arenosos e 40 mg kg-1 a
substratos argilosos (nitrogênio fornecido pela matéria orgânica + nitrogênio de fertilizantes)
tem-se mostrado suficiente em projetos de revegetação de áreas degradadas. Geralmente aplica-se
1/3 do fertilizante demandado durante o plantio e 2/3 como adubação de cobertura, após a
emergência da camada rasteira e/ou enraizamento das mudas nas covas. Esse manejo visa reduzir
as perdas de nitrogênio por lixiviação. Uréia não deve ser usada em adubação de cobertura, pois
há grande perda por volatilização quando não incorporada a aos substratos.
20 mg de N por kg de substrato Æ 40 kg ha-1
40 mg de N por kg de substrato Æ 80 kg ha-1
Quadro 5.2: Equivalência mg kg-1 Æ kg ha-1.
5.5.4 Adubação com fósforo (P)
Fósforo é o terceiro nutriente mais demandado pelas plantas, após nitrogênio e potássio.
Entretanto, solos tropicais e subtropicais apresentam alta capacidade de fixação de fósforo e
baixas concentrações desse elemento, que tornam o fósforo a maior limitação para o plantio
florestal nessas regiões (POGGIANI & SCHUMACHER, 2004). O problema é mais severo em
áreas de deficit hídrico, como ocorre no Cerrado, pois a movimentação desse elemento, que se
move principalmente por difusão, é ainda mais restrita em solos secos. Além disso, falta d`água
reduz a mineralização da matéria orgânica do solo, e menos fósforo é liberado (GONÇALVES et
al., 2004b).
Plantas absorvem fósforo sob a forma de fosfatos (HPO4-2 e H2PO4-) e essa assimilação
depende também do pH do solo. A maior disponibilidade de fósforo para as plantas ocorre
quando o solo encontra-se com valores de pH entre 6 e 7. O fósforo é vital para uma série de
reações e processos que ocorrem nas plantas: fotossíntese, respiração, divisão celular, síntese de
DNA, RNA, ATP e outros. Os sintomas de deficiência de fósforo nas plantas são de difícil
identificação. Geralmente as plantas deficientes em fósforo apresentam-se pequenas e escuras.
Há intensa competição entre plantas e solos pelo fósforo. No Cerrado, os solos são
freqüentemente argilosos, mediamente ácidos e ricos em sesquióxidos de ferro e alumínio, que
resultam na retenção de grandes quantidades de fósforo. Como resultado dessas características,
há pouco fósforo disponível para as plantas em solos de Cerrado. Do total de fósforo existente
em solos de Cerrado, cerca de 74% encontram-se fixados, 25% estão sob a forma de P-orgânico e
0,5% aparece como P-lábil. Menos de 0,1% do P-total encontra-se na solução do solo
(MALAVOLTA & KLIEMANN, 1985) e, conseqüentemente, há menos de 0,5 mg kg-1 de Pdisponível para o uso das plantas. Parte do fósforo aplicado por meio de fertilizantes não será
absorvida pela vegetação, pois ficará retida pelas argilas e por alguns outros compostos.
Conforme mostrado na Tabela 5.11, para o cultivo de espécies arbóreas, deve-se calcular a
adubação fosfatada em função do teor de argila no solo, por três razões (RAIJ et al., 1987):
•
os solos mais argilosos são geralmente mais produtivos e, portanto, a demanda nutricional
de fósforo pelas plantas é maior. As melhores produtividades conseguidas em solos mais
argilosos são atribuídas à maior capacidade de retenção e armazenamento de água e
nutrientes por eles;
•
o teor de argila do solo está diretamente relacionado com o potencial de retenção de
fósforo do solo, pois a composição mineralógica das argilas dos solos de Cerrado é
predominante de natureza sesquioxídica;
•
espécies arbóreas apresentam ciclo longo de vida e, portanto, absorverem fósforo por um
longo tempo.
A resposta de uma espécie à aplicação de fósforo está relacionada ao tamanho de sua semente
e concentração de fósforo nela, forma desenvolvimento das raízes, capacidade de micorrização,
taxa de crescimento e estágio de desenvolvimento da planta. Espera-se que a melhor resposta à
adubação de fósforo seja dada por plantas novas que crescem rápido e que apresentem sementes
pequenas e com pouca reserva. Espécies climácicas, pelo lento crescimento e grande reserva de
fósforo nas sementes, geralmente crescem independentes do suprimento de fósforo (NETO et al.,
2004).
Ao contrário do nitrogênio, o fósforo deve ser aplicado de uma só vez, para se reduzirem
custos. As plantas necessitam de pelo menos cinco partes de nitrogênio para cada parte de
fósforo. Entretanto, deve-se aplicar fósforo em quantidades maiores que as demandadas pelas
plantas, pois grande parte irá primeiramente suprir as reações do substrato e não será usada pela
vegetação. A concentração de fósforo disponível (extrator Mehlich I) entre 10 e 15 mg kg-1
garante o suprimento desse nutriente para a vegetação implantada sobre substratos minerados.
Da Silva (2001) detectou a persistência dos efeitos da adubação fosfatada de um Latossolo sob
Cerrado stricto sensu oito anos após a aplicação de superfosfato simples.
Tabela 5.11: Dose de fósforo em covas de 100 L, em função do teor de argila
do substrato da cova
Argila no substrato
Dose de P2O5
(g/100L de substrato)
até 15%
3
16 - 35%
5
36 - 60%
10
acima de 60%
14
Fonte: adapatado de De Andrade (2002) e Vilela et al. (2002).
.
5.5.5 Adubação com potássio (K)
O potássio é o segundo nutriente mais demandado pelas plantas, mas as repostas de espécies
arbóreas a adubação com potássio são mais modestas do que com nitrogênio e fósforo (NETO et
al., 2004). Da mesma forma que o fósforo, disponibilidade de potássio nos solos de Cerrado é
baixa. Esse elemento não faz parte de estruturas vegetais, mas é cofator de pelo menos sessenta
enzimas. Além disso, concentrações adequadas de potássio nas raízes mantêm a pressão osmótica
favorável à absorção de água. Plantas deficientes em potássio sofrem mais estresse hídrico e são
mais susceptíveis a períodos secos. Os principais sintomas de deficiência de potássio nas plantas
é a redução da sua resistência à seca, aparecimento de manchas cloróticas e necróticas e raízes
pouco desenvolvidas e com partes podres.
A exemplo do nitrogênio, há perdas de potássio do solo por lixiviação e, por isso, deve-se
fracionar sua aplicação em substratos arenosos. A calagem auxilia a adsorção de íons potássio
pela parte sólida do solo/substrato, diminuindo a sua lixiviação. A matéria orgânica também
reduz a lixiviação de potássio. Concentrações a partir de 15 mg kg-1 de potássio trocável (extrator
Mehlich I) em substratos minerados são consideradas apropriadas para o desenvolvimento da
cobertura vegetal em áreas degradadas. Outros advogam que 3% do valor da Soma de Bases (S =
Ca+2 + Mg+2 + K++ Na+) de um solo/substrato devam ser de potássio, pois haveria um melhor
equilíbrio entre os nutrientes.
5.5.6 Adubação com enxofre (S) e gessagem
Os vegetais absorvem cerca de dez partes de nitrogênio para cada parte de enxofre, que se
encontra em solos de Cerrado quase que exclusivamente sob a forma orgânica. Como outros
nutrientes, há deficiência de enxofre nos solos de Cerrado. O enxofre faz parte da composição de
vários fertilizantes e corretivos, tais como o gesso agrícola (CaSO4.H2O), o superfosfato simples,
o sulfato de cobre, de ferro, de magnésio, de potássio, de sódio, de zinco e outros. O emprego de
gesso agrícola tem sido recomendado para substratos com excesso de alumínio trocável, quando
se opta pelo plantio de espécies não tolerantes à toxidez por alumínio. Além de ser uma fonte de
enxofre, a aplicação de gesso agrícola provoca o aprofundamento das raízes, quando a
profundidade efetiva permite, que aproveitam melhor a água e os nutrientes.
A lixiviação do potássio e magnésio também é reduzida com a aplicação de gesso. O gesso
agrícola deve ser misturado ao substrato ou aplicado à superfície somente após a incorporação do
calcário. A dose de gesso com 15% de enxofre é calculada por meio da Equação 5.3 abaixo. Ao se
aplicar gesso agrícola como fonte de enxofre, deve-se subtrair da dose recomendada o enxofre
aplicado via gessagem e como micronutrientes. Como recomendação geral, pode-se
complementar a aplicação de enxofre adicionado ao substrato em suas variadas formas até se
atingir a dose de 20 kg ha-1 de enxofre. As espécies de Cerrado das famílias Cluseaceae
(Guttiferae), Melastomataceae e Vochysiaceae não se desenvolvem bem quando se aplica
gesso a suas covas, porque são espécies adaptadas ao excesso de alumínio trocável.
⎛ g ⎞ arg ila no substrato (% )
Dose de gesso ⎜
× 75
⎟=
20
⎝ 100 L ⎠
(Equação 5.3)
5.5.7 Adubação com micronutrientes
Os micronutrientes são geralmente menos deficientes em solos e susbtratos minerados do
que os macronutrientes. Dos cerca de doze micronutrientes, o zinco é o micronutriente que mais
apresenta deficiência em solos de Cerrado. Seguem o boro, o cobre e o manganês
(MALAVOLTA & KLIEMANN, 1985). Dessa forma, boro e zinco são os micronutrientes mais
aplicados em solos florestais (NETO et al., 2004).
Formulações comerciais contêm uma mistura de vários micronutrientes, que podem ser
usados para suprir as necessidades das plantas. Além disso, a adição de matéria orgânica em
quantidades suficientes costuma suprir a demanda por micronutrientes de espécies arbóreas de
Cerrado. Há também a formulação N.P.K. com micronutrientes, que é conveniente para
PRAD’s.
Fator Limitante
Justus von Liebig (1803-1873) Æ considerado o pai da agricultura moderna, ele descobriu
que o carbono das plantas vem do CO2 atmosférico e que o oxigênio e o hidrogênio vêm da
água absorvida por elas. Desvendou também a importância dos elementos químicos
(nutrientes) para o metabolismo vegetal e postulou a Lei do Mínimo, que diz que o
crescimento de uma planta é limitado pelo elemento ou pelo fator que aparece em menor
concentração, quando todos os outros são suficientes. A Lei do Mínimo originou
posteriormente o conceito de Fator Limitante, baseado no mesmo princípio da limitação
imposta por nutrientes ou fatores necessários ao crescimento das plantas.
Quadro 5.3: Teoria do Fator Limitante.
5.5.8 Recomendações gerais de adubação
A análise de substratos minerados deve preceder qualquer recomendação de manejo,
adubação e implantação de espécies a serem utilizadas como comunidade pioneira em um PRAD.
Informações sobre a textura do substrato, teor de matéria orgânica e pH são imprescindíveis
para o tratamento de substratos que serão revegetados. As concentrações de nutrientes são
ínfimas em substratos minerados. Portanto, pode-se recomendar uma adubação padrão para
covas que receberão espécies lenhosas perenes e outra para a camada rasteira, sem que haja
grande risco de se incorrer em erros. Entretanto, Campos et al. (2003 apud GOEDERT &
CORRÊA, 2004) lembram que as características dos “solos construídos” dependem em grande
parte das características herdadas dos materiais geológicos remanescentes na jazida.
A Tabela 5.12 traz as proporções de insumos que podem ser aplicados a cada 100 L de
substrato de covas, visando ao plantio de mudas lenhosas de Cerrado. As quantidades
recomendadas devem ser ajustadas para covas maiores ou menores que 100 L. Uma alternativa à
Tabela 5.12 é adubar o substrato das covas e da camada rasteira visando atingir valores de pH, de
matéria orgânica e de nutrientes próximos aos encontrados em solos sob condições naturais
(Figura 5.7). Haveria a aplicação de menores quantidades de insumos, que pode favorecer as
espécies de Cerrado e dificultar a entrada de espécies exóticas que possuem vantagens
competitivas sob condições de substrato mais fértil, tais como Brachiaria sp., Eucalyptus sp., e
outras. Algumas instituíções (Universidade de Brasília, Embrapa-Cerrados) recomendam para
áreas degradadas a abertura de covas de 0,4 m de largura x 0,4 m de comprimento x 0,6 m de
profundidade, adubadas com 30 L de esterco ou outro adubo orgânico, 200 g de calcário e 150 g
de N.P.K., 4:14:8.
Observação: substratos cascalhentos devem receber entre 40 e 60% das doses de insumos
calculadas/recomendadas, pois entre 40 e 60% do volume da cova é composto por partículas
maiores que 2 mm de diâmetro (cascalho, calhau e matacão).
Tabela 5.12: Adubação de covas de 100 litros, abertas em substrato minerado
Insumo
Adubação de
30 dias após plantio
100 litros de substrato
(para 100 litros de substrato)
30 L
zero
18 L
zero
100 g
zero
**Gesso agrícola
Equação 5.7
zero
Nitrogênio
zero
10 g/cova
Fósforo (P2O5)
Tabela 5.12
zero
Potássio (K2O)
zero
10 g/cova
*Esterco de curral ou
composto de lixo
*Esterco de aves,
vermicomposto ou
lodo de esgoto
Calcário dolomítico
(90% PRNT)
Micronutrientes - 1 g de zinco, 0,5 g de boro e manganês, 0,2
zero
g de cobre e de molibdênio
*Aplicam-se 30 L de uma das fontes de matéria orgânica listada na segunda linha da Tabela 5.12
ou 18 L de uma das fontes de matéria orgânica listada na terceira linha da mesma tabela.
** a ser aplicado à superfície da cova após misturar o calcário ao substrato.
Solo de Cerrado
Ca (mg/kg)
Substrato minerado
50
40
30
Mg (mg/kg)
K (mg/kg)
20
10
0
pH (KCl)
Matéria orgânica (g/kg)
Mn (mg/kg)
Figura 5.7: Valores de Ca, K, matéria orgânica, Mn, pH e Mg em um solo de Cerrado e em um
substrato minerado no Cerrado. Fonte: Goedert & Corrêa (2004).
5.5.9 Adubação da camada rasteira
A subsolagem/escarificação, a recomposição topográfica e a gradeação (quebra de torrões e
incorporação de matéria orgânica) devem ser seguidas pela adubação química do substrato, que
será feita em toda a área, quando o objetivo é implantar uma camada herbácea sobre o substrato
minerado. As doses recomendadas de insumos são baseadas na adubação da camada superficial
de 20 cm de substrato, pois a maioria dos implementos agrícolas limita-se a essa profundidade. O
cálculo da dose de calcário a ser aplicado deve seguir a Equação 5.1. Incorporam-se, em seguida,
as fontes de fósforo, (conforme Tabela 5.13) potássio (30 kg ha-1 de K2O) e de
micronutrientes (2 kg ha-1 de Zn, 2 kg ha-1 de Cu, 1 kg ha-1 de B e 0,2 kg ha-1 de Mo). Os
principais fertilizantes disponíveis no mercado, com as respectivas concentrações de nutrientes,
encontram-se listados na Tabela 5.14.
Tabela 5.13: Doses de fósforo para implantação
da camada rasteira em substratos minerados
Argila no substrato
P2O5 (kg/ha)
até 15%
40
16 - 35%
60
36 - 60%
90
acima de 60%
120
Fonte: Vilela et al. (2002).
Após a incorporação do calcário e demais nutrientes, procede-se à gessagem, conforme a
fórmula abaixo:
⎛ kg ⎞
Dose de calcário ⎜ ⎟ = arg ila no substrato (% ) × 50
⎝ ha ⎠
(Equação
5.4)
Após germinação das sementes, adicionam-se outros 30 kg ha-1 de K2O, entre 40 e 50 kg ha-1
de nitrogênio (sulfato de amônia ou nitrato de amônia) e completa-se o enxofre até a dose final
de 30 kg ha-1.
Considerando 20 cm de camada superficial:
Substrato com densidade global = 0,9 Mg m-3 Æ 1.800 toneladas de substrato ha-1
Quadro 5.4: Algumas relações de densidade global e massa de substrato ha-1.
Observação: substratos cascalhentos devem receber entre 40 e 60% das doses de insumos
calculadas/recomendadas, pois entre 40 e 60% do volume do substrato é composto por
partículas maiores que 2 mm de diâmetro (cascalho, calhau e matacão).
Tabela 5.14: Alguns fertilizantes disponíveis no mercado
Fertilizante
Fórmula química
Teor do elemento
Insumos que podem ser misturados com matéria orgânica
Ácido bórico
H3BO3
17,5% de B
Cloreto de amônio
NH4Cl
26% de N e 66% de Cl
Cloreto de cobalto
CoCl2.2H2O
34% de Co e 44% de Cl
Cloreto de potássio
KCl
60% de K2O e 47% de Cl
Farinha de ossos
25 % de P2O5 e 25% de Ca
Fosfato bicálcico
38% de P2O5 e 13% de Ca
Fosfato monoamônico
NH4H2PO4
10% de N e 46% de P2O5
Fosfato diamônico (DAP)
(NH4)2HPO4
18% de N e 34% de P2O5
Fosfato natural
Ca10(PO4)6(F,OH)2
6% de P2O5 e 25% de Ca
(MAP)
F.T.E.
1,8% de B, 0,9% de Co, 3% de Fe, 2%
de Mn, 0,1% de Mo e 9% de Zn
Gesso
CaSO4
de 16% a 20% de Ca e 15% de S
Molibdato de amônio
(NH4)6Mo7O24.2H2O
54% de Mo e 6% de N
Nitrato de amônio
NH4NO3
33% de N
Nitrato de potássio
KNO3
13% de N e 45% de K2O
Nitrato de sódio
NaNO3
15% de N
Nitrocálcio
NH4NO3.Ca(NO3)2
22% de N, de 2% a 8% de Ca e de 1%
a 4% de Mg
Sal potássico
14% de N
N.P.K. - 4:14:8
4% de N, 14% de P2O5 e 8% de K2O
N.P.K. - 10:10:10
10% de N, 10% de P2O5 e 10% de
K2O
N.P.K. - 20:0:20
Salitre do Chile
Salitre de potássio
20% de N, 0% de P2O5 e 20% de K2O
NaNO3
16% de N
14% de K2O
Sulfato de amônio
(NH4)SO4
20% de N e 17% de S
Sulfato de cobre
CuSO4.5H2O
24% de Cu e 17% de S
Sulfato de ferro
Fe SO4.7H2O
20% de Fe e 16% de S
Sulfato de magnésio
MgSO4
10% de Mg e 16% de S
Sulfato de manganês
Mn SO4.4H2O
26% de Mn e 16% de S
Sulfato de potássio
K2SO4
50% de K2O e 18% de S
Sulfato de potássio e
K2SO4.MgSO4
22% de K2O, 11% de Mg e 22% de S
Sulfato de zinco
ZnSO4.7H2O
de 21% a 36% de Zn e 16% de S
Superfosfato simples
Ca(H2PO4)2.CaSO4
18% de P2O5, 20% de Ca e 12% de S
Superfosfato triplo
Ca(H2PO4)2
40% de P2O5 e 10% de Ca
Uréia
(NH2)2CO
45% de N
magnésio
Insumos que NÃO podem ser misturados com matéria orgânica
Cal hidratada
CaOH
Cal virgem
CaO
Calcários
CaCO3.MgCO3
Escórias
Nitrato de cálcio
Termofosfato
Ca(NO3)2
15% de N
18% de P2O5 e 9% de Mg
Fontes: De Sousa & Lobato (2002b), Jones (1982), Malavolta (1992), Oleynik (1980),
White (1997).
Capítulo 6
Escolha da comunidade vegetal
O tratamento dado ao substrato minerado e a incorporação de determinada quantidade de
insumos devem ser compatíveis com as necessidades das espécies que formarão a nova cobertura
vegetal da área. Estabelecer uma camada herbácea rasteira é proporcionar grande estabilidade a
substratos minerados e à paisagem. Além do efetivo controle da erosão, a camada herbácea
melhora a estrutura e aumenta o teor de matéria orgânica do substrato, funcionando como
adubação verde. As melhorias proporcionadas pela camada rasteira ao substrato exposto podem
permitir que sementes de outras ervas, arbustos e árvores se desenvolvam no local, havendo,
dessa forma, a aceleração do processo de sucessão.
A mistura de gramíneas e leguminosas é quase sempre a opção escolhida para compor o
estrato rasteiro em projetos de revegetação. As gramíneas produzem grande biomassa aérea e
subterrânea (raízes), que evitam erosão e aumentam o teor de carbono do “solo em processo de
construção”. As leguminosas são escolhidas por causa das bactérias do gênero Rhizobium, que
habitam suas raízes e fixam nitrogênio do ar, adubando o substrato com esse nutriente. Os teores
de matéria orgânica em substratos que recebem plantios mistos de leguminosas com espécies de
outras famílias são maiores do que em susbtratos cobertos com plantios homogêneos (DA
SILVA et al., 2004). A grande desvantagem de se implantar uma camada rasteira em áreas
mineradas na região do Cerrado é o perigo de fogo na época seca. A biomassa seca sobre o
substrato tem grande poder combustível em épocas quentes e de baixa umidade relativa do ar.
Poucos são os trabalhos de revegetação de áreas degradadas no Cerrado que utilizam espécies
nativas para compor o estrato herbáceo, apesar de existirem, só no Distrito Federal, 209 espécies
de gramíneas nativas (MARTINS et al., 2001). Porém, ao serem semeadas como camada rasteira,
as espécies de gramíneas (Poaceae) nativas são substituídas por outras de maior valência
ecológica. Martins et al. (2001) semearam 32 espécies de gramíneas nativas de Cerrado (Tabela
6.1) em uma cascalheira explotada e, passados quatro anos, identificaram a colonização
espontânea da área por outras quatro espécies de gramíneas nativas, quatro de gramíneas exóticas,
três espécies de Cyperaceae e trinta outras espécies nativas e exóticas de ervas arbustos e árvores.
Das 32 espécies originalmente semeadas, Andropogon selloanus, Eragrostis rufescens, Hypogynium
virgatum, Paspalum trichostomum, Trachypogon macroglossus e Schizachyrium tenerum desapareceram da
área. Porém, apesar da grande diversidade de espécies no local revegetado, Martins et al. (2001)
relatam a dominância do capim Melinis minutiflora após quatro anos de sucessão.
A dificuldade de obtenção de sementes e a baixa percentagem de germinação de muitas
espécies são outros inconvenientes que resultam na pouca utilização de gramíneas nativas de
Cerrado em PRAD’s (Tabela 6.2). O processo de sucessão resulta freqüentemente na dominância
do estrato herbáceo pelo capim gordura - Melinis minutiflora (MARTINS et al., 2004) e pelo capim
braquiária - Brachiaria spp, independentemente da composição de espécies originalmente
semeadas. Mesmo quando há grande número de espécies de leguminosas compondo a camada
rasteira pioneira, a sucessão favorece a invasão da área por essas duas espécies de capins exóticos.
Eucalyptus spp., Pinus spp e Leucaena leucoephacepha também são relatados como invasores de áreas
revegetadas em processo de sucessão.
As espécies exóticas e agressivas precisam ser manejadas até que o estrato arbóreo-arbustivo
esteja bem estabelecido. As espécies invasoras lenhosas devem ser erradicadas por meio de cortes
rasos. As invasoras herbáceas devem ser anualmente capinadas até que não ofereçam risco às
árvores e arbustos plantados. É forte a competição entre ervas e mudas de árvores e arbustos em
estágios iniciais de desenvolvimento.
A Tabela 6.3 mostra algumas espécies de gramíneas e leguminosas herbáceas que são
freqüentemente utilizadas em PRAD’s no Cerrado. A mistura de sementes de gramíneas e
leguminosas é geralmente aplicada sobre a superfície e incorporada ao substrato por meio de uma
grade leve.
Tabela 6.1: Espécies de gramíneas nativas de Cerrado usadas sobre
substratos minerados
Espécie
Andropogon bicornis
Hypogynium virgatum
Andropogon leucostachyus
Panicum campestre
Andropogon selloanus
Paspalum gardnerianum
Aristida gibbosa
Paspalum pectinatum
Aristida recurvata
Paspalum pilosum
Aristida setifolia
Paspalum plicatulum
Aristida torta
Paspalum polyphyllum
Arundinella hispida
Paspalum reduncum
Axonopus barbigerus
Paspalum splendens
Axonopus canescens
Paspalum stellatum
Ctenium cirrhosum
Paspalum trichostomum
Diectomis fastigiata
Setaria geniculata
Digitaria ciliaris
Schizachyrium hirtiflorum
Echinolaena inflexa
Schizachyrium microstachyum
Eragrostis maypurensis
Schizachyrium tenerum
Eragrostis rufescens
Thrasya glaziovii
Gymnopogon spicatus
Thrasya petrosa
Hyparrhenia bracteata
Trachypogon macroglossus
Fonte: Martins et al. (2001).
Tabela 6.2: Percentagem de germinação de algumas
espécies de gramíneas nativas do Cerrado
Espécie
Germinação (%)
Diectiomis fastigiata
66
Schizachyrium sp.
53
Paspalum stellatum
14
Paspalum splendens
15
Setaria geniculata
9
Thrasys sp.
1
Hypoginium virgatum
<1
Axonopus barbigerus
<1
Axonopus cannensis
<1
Fonte: Leite et al. (1994).
Tabela 6.3: Espécies utilizadas na composição do estrato herbáceo de projetos de revegetação
Família/Espécie
Nome comum
Semeadura
Produção de
biomassa
Espécies exóticas ao Cerrado
Graminae (Poaceae)
Andropogon gayanus
Brachiaria decumbens
Brachiaria humidicola
Paspalum notatum
Paspalum saurae
Leguminosae (Fabaceae)
Cajanus cajan
Calopogonium mucunoides
Canavalia ensiformis
Centrosema pubescens
Crotalaria spp
Dolichos lablab
Lupinus sp.
Medicago sativa
Mucura aterrima
Pueraria phaseoloides
Trifolium repens
Stizolobium sp.
Stylosanthes spp
andropogon
capim braquiária
capim agulha
grama babatais
capim pensacola
5 a 70 kg ha-1
6 a 12 kg ha-1
12 a 25 kg ha-1
40 kg ha-1
25 a 50 kg ha-1
20 t ha-1
30 a 45 t ha-1
45 t ha-1
6 t ha-1
30 t ha-1
feijão guandu
calopogônio
feijão de porco
centrosema
crotalária
labe-labe
tremoço
alfafa
mucuna preta
puerária, kudzu tropical
trevo branco
mucuna
estilosante
20 a 40 kg ha-1
3 a 50 kg ha-1
150 kg ha-1
4 a 5 kg ha-1
8 a 20 kg ha-1
25 a 35 kg ha-1
24 a 40 t ha-1
35 t ha-1
20 a 60 t ha-1
20 t ha-1
14 a 60 t ha-1
35 a 40 t ha-1
25 t ha-1
80 t ha-1
45 t ha-1
10 a 40 t ha-1
30 t ha-1
15 a 40 t ha-1
30 t ha-1
12 a 60 kg ha-1
15 a 30 kg ha-1
2 kg ha-1
1 a 2,5 kg ha-1
Espécies nativas do Cerrado
Graminae (Poaceae)
*Hyparrhenia rufa
capim jaraguá
15 a 35 kg ha-1
35 t ha-1
Leguminosae (Fabaceae)
Arachis pintoi cv. Belmonte
amendoim forrageiro
12 a 20 kg ha-1
8 a 10 t ha-1
-1
Stylosanthes capitata
mineirão
2 kg ha
14 a 24 t ha-1
Stylosanthes guianenses
mineirão
2 kg ha-1
10 a 13 t ha-1
-1
Stylosanthes macrocephala
mineirão
2 kg ha
Fontes: Galeti (1973), Vilela et al. (2002) e informações não publicadas. *Há referências que
consideram o capim jaraguá nativo do Cerrado. Outras referências o consideram africano.
6.2 Estrato lenhoso (árvores e arbustos)
PRAD’s que visam restituir a função ecológica de uma área e que adotam modelos autosucessionais da camada lenhosa têm experimentado maior eficiência técnica, econômica e,
sobretudo, ambiental. Os três pontos críticos da seleção da comunidade vegetal que irá dar início
ao processo de sucessão em uma área degradada são:
1) escolher corretamente as espécies que irão compor a comunidade vegetal inicial;
2) definir a densidade de plantio (no de plantas/hectare);
3) definir o número de plantas de cada uma das espécies a ser usado no plantio.
O tratamento dos substratos melhora as condições químicas, físicas e biológicas do meio de
crescimento das plantas. Entretanto, o Cerrado apresenta uma estação seca pronunciada, que
limita o plantio de árvores a alguns meses do ano e causa considerável perda de mudas por
estresse hídrico. A falta de capacidade de substratos minerados reterem umidade nos meses secos
tem sido uma das maiores causas de perdas de árvores em projetos de revegetação de áreas
mineradas no Cerrado.
Dessa forma, devem-se selecionar espécies nativas que suportem grandes deficits hídricos do
substrato para compor a comunidade pioneira. O levantamento daquelas espécies que revegetam
espontaneamente áreas mineradas é um valioso indicativo sobre o provável sucesso que terão ao
serem plantadas em locais com condições são semelhantes. Corrêa & Melo Filho (2004b)
identificaram que metade das espécies que brotava espontaneamente em áreas mineradas no
Distrito Federal era de Cerrado stricto sensu. Há uma série de espécies lenhosas de Cerrado que
têm sido utilizadas em PRAD’s (Tabela 6.4). Algumas delas já foram testadas e acompanhadas
quanto à resposta de crescimento e sobrevivência sob condições adversas de substratos
minerados no Cerrado (Tabela 6.5).
Projetos de revegetação geralmente optam por implantar uma comunidade composta por
espécies pioneiras, secundárias e climácicas (clímaxes). Espécies pioneiras conseguem crescer
em solos de baixa fertilidade e apresentam maior eficiência no uso de nutrientes fornecidos por
meio da adubação (POGGIANI & SCHUMACHER, 2004). Essas espécies colonizadoras
alteram o ambiente ao transferirem nutrientes do solo para a biomassa, elevarem a matéria
orgânica do solo, alterarem o microclima, reduzirem a flutuação de temperatura no estrato
inferior e aumentarem a umidade do ar. Essas modificações facilitam a entrada de espécies de
outros grupos ecológicos, acelerando o processo de sucessão (GONÇALVES et al., 2004a).
As árvores de cada fase sucessional são alternadas em linhas, misturadas dentro das linhas,
distribuídas ao acaso, em grupamentos e em ilhas de vegetação, a depender da situação local e do
resultado desejado. Em geral, plantam-se entre 50 e 60% de espécies pioneiras, que são de
crescimento rápido, cerca de 10% de climácicas, restando entre 30 e 40% de espécies secundárias.
Kageyama & Gandara (2004) fizeram uma revisão dos principais modelos de revegetação
utilizados na recuperação de áreas degradadas no Brasil, como segue abaixo:
•
modelo sem o uso de grupos ecológicos e plantio ao acaso das espécies arbóreas na
área a ser revegetada (“coquetel”). Pode haver o uso de expécies exóticas misturadas
às nativas (NOGUEIRA, 1977 apud KAGEYAMA & GANDARA, 2004);
•
modelo sem o uso de grupos ecológicos, mas introduzindo-se as espécies na posição
aproximada do terreno em que existiam anteriormente. Deve-se proceder a um
levantamento fitossociológico da área antes do desmatamento ou fazê-lo em um
fragmento de vegetação próximo a área degradada (JOLY, 1990 apud KAGEYAMA
& GANDARA, 2004);
•
modelo com o uso de grupos ecológicos. As espécies pioneiras devem sombrear as
espécies climácicas e as espécies secundárias iniciais devem tutorar as secundárias
tardias (KAGEYAMA et al., 1996 apud KAGEYAMA & GANDARA, 2004);
•
modelo com o uso de grupos ecológicos, com o plantio de pioneiras, secundárias e
climácicas em módulos de nove plantas. As espécies climácicas devem ficar no centro,
rodeadas pelas espécies dos outros grupos e respeitando-se a abundância de cada
espécie, que deve ser previamente determinada por meio de levantamento
fitossociológico da área ou das proximidades (RODRIGUES, LEITÃO &
CRESTANA, 1992 apud KAGEYAMA & GANDARA, 2004);
•
modelo com o uso de grupos ecológicos, implandando-se as espécies pioneiras e
secundárias iniciais intercaladas em uma linha de plantio. Segue-se com uma outra
linha composta de secundárias tardias, intercaladas com espécies climácicas
(KAGEYAMA & GANDARA, 2000 apud KAGEYAMA & GANDARA, 2004);
•
modelo com o uso de grupos ecológicos, implantando-se as espécies pioneiras em
uma linha e, na linha seguinte, as secundárias e as climácicas. Deve-se respeitar a
densidade das espécies raras e comuns (KAGEYAMA & GANDARA, 2000 apud
KAGEYAMA & GANDARA, 2004);
•
implanta-se o modelo anterior em 20% da área a ser revegetada. Os demais 80% da
área devem receber apenas espécies pioneiras. Deixa-se então que a sucessão se
encarregue de restaurar a parte da área (80%) que recebeu apenas espécies pioneiras.
Espera-se que as sementes que vierem das secundárias e climácicas, implantadas em
parte dos 20% da área, sirvam para essa restauração natural (KAGEYAMA &
GANDARA, 2000 apud KAGEYAMA & GANDARA, 2004).
As espécies pioneiras suportam bem condições de substrato e microclima desfavoráveis. As
espécies sucessionais posteriores - secundárias e climácicas - possuem vantagens competitivas
quando há melhorias do substrato e do meio. Apesar do microclima adverso, covas adubadas em
projetos de revegetação tendem a funcionar como substratos de estágios secundários ou
climácicos, haja vista a maior disponibilidade de matéria orgânica e de nutrientes proporcionada
pela adubação. Por isso, algumas espécies mudam o comportamtento quando submetidas a
condições de substrados adubados.
Por esse motivo, o modelo que melhor se adapta a áreas degradadas pela mineração no
Cerrado considera dois grupos: espécies de crescimento rápido e espécies de crescimento
mais lento, independentemente da ecologia delas. Nesse sentido, espécies de Mata Mesofítica e
de Galeria apresentam desenvolvimento superior ao de espécies de Cerrado stricto sensu quando
plantadas em covas adubadas, em áreas mineradas no Cerrado, independentemente do grupo
ecológico a que pertencem (CORRÊA & CARDOSO, 1998).
Durante muito tempo, o plantio em módulos foi usado como estratégia de restauração, pois
se pode combinar em uma mesma área espécies com características diferentes de crescimento,
sobrevivência, longevidade, tolerância à sombra e ao sol e outras. Apesar de fazer sentido do
ponto de vista ecológico e sucessional, a implantação de módulos é tarefa complexa, onerosa e
que demanda muita mão-de-obra. Além disso, trabalhos que compararam plantios aleatórios a
plantios em módulos não encontraram diferenças entre a eficiência dos dois modelos (PRIMACK
& RODRIGUES, 2002).
Mais recentemente, PRAD’s têm adotado em sua camada lenhosa o conceito de espécies
facilitadores da sucessão. São espécies que auxiliam o estabelecimento espontâneo de outras no
local em recuperação. As espécies facilitadoras geralmente atraem um variado número de animais
e microrganismos e são também conhecidas como bagueiras (baga Æ fruto). Corrêa et al. (2005),
por exemplo, recuperaram uma jazida de cascalho utilizando Inga marginata, que favoreceu a
entrada de quinze outras espécies arbóreas nativas no local, quase todas disseminadas pela fauna.
Os adeptos da concepção de espécies facilitadoras julgam que é mais importante selecionar um
reduzido número de espécies que induzam a sucessão do que optar por um elevado número de
espécies ecologicamente pouco relevantes. Estudos recentes defendem que o funcionamento de
ecossistemas prescinde da diversidade completa da comunidade, podendo ser mantido com um
reduzido número de espécies, sobretudo espécies-chave e espécies facilitadoras da sucessão
(LYONS et al., 2005). Dessa forma, a recuperação de áreas mineradas não requer a reintrodução
de todas as espécies originalmente presentes no local, mas apenas daquelas tolerantes e adaptadas
às condições áridas do local (PRIMACK & RODRIGUES, 2002).
Outro critério muito utilizado é a escolha de espécies que preferem sombra (esciófitas) ou
exigem luz (heliófitas). Há espécies heliófitas em todos os grupos ecológicos - pioneiras,
secundárias e climácicas (Tabela 6.4 e Tabela 6.5). Portanto, não haveria dificuldade em se
compor uma comunidade vegetal exclusivamente com espécies que exigem plena luz.
A Universidade de Brasília - UnB, Embrapa-Cerrados e Ministério do Meio Ambiente MMA desenvolveram o conceito de “espécies de uso múltiplo”, a serem utilizadas na revegetação
de áreas desmatadas, pertubadas e degradadas. “Espécies de uso múltiplo” são aquelas aptas a
iniciarem uma sucessão ecológica e que, ao mesmo tempo, geram benefícios para o proprietário
do local, tais como produzir madeira, lenha, frutos, óleos medicinais, serem melíferas e outros.
São exemplos de “espécies de uso múltiplo” recomendadas pela UnB/MMA/Embrapa para a
recuperação de áreas degradadas no Cerrado a Acacia polyphylla (angico-monjolo), Anadenanthera
colubrina var. colubrina (angico-vermelho) Myracrodruon urundeuva (aroeira), Dipterix alata (baru),
Copaíba langsdorffii (copaíba, pau-d’óleo), Dimorphandra mollis (faveiro), Astronium fraxinifolium
(Gonçalo Alves), Inga cylindra (ingá), Tabebuia carayba (ipê-caraíba), Hymenaea courbaril (jatobá-damata), Hymenaea stigonocarpa (jatobá-do-cerrado), Genipa americana (jenipapo), Solanum lycocarpum
(lobeira) Cryptocaria aschersoniana (louro precioso), Hancornia speciosa (mangaba), Blepharocalix
salicifolius (Maria Preta) Tapirira guianensis (pombeiro), Tibouchina stenostachya (quaresmeira) e Ormosia
stipularis (tento ormosia).
A UnB/Embrapa/MMA recomendam intercalar espécies de Cerrado stricto sensu, de Mata de
Galeria e de Mata Mesofítica em linhas de plantio, pois alegam que o consórcio de espécies de
diferentes fitofisionomias em projetos de revegetação é compatível com o caráter mosaico de
vegetação do bioma Cerrado. A intercalação em linhas visa a cobrir rapidamente o solo/susbtrato
com as espécies de crescimento rápido, sem prejudicar o crescimento das espécies de crescimento
mais lento na linha ao lado. Dessa forma, a dinâmica natural do Cerrado, em que espécies se
sucedem e a superfície da área fica sempre coberta por vegetação, é reproduzida no projeto.
Quando se pensa em integrar ecologicamente a área a ser revegetada ao ecossistema do
entorno, as espécies podem ser escolhidas pela forma e pelo veículo de dispersão das sementes:
vento, animais, água e outros. Porém, seja qual for o critério para a escolha das espécies que irão
compor a comunidade arbórea inicial, mudas sadias e bem desenvolvidas atenuam as diferenças
entre as classes sucessionais e aumentam as chances de sobrevivência delas no campo. O
tratamento dispensado às mudas durante a fase de viveiro influencia o desenvolvimento e a
sobrevivência das plantas no campo. O manejo adequado de mudas que irão ser usadas em
projetos de revegetação é discutido nos trabalhos de Melo et al. (1998) e Mundin (2004). Felfili et
al. (2001) recomendam que mudas de espécies arbóreas de Cerrado a serem usadas em áreas
mineradas sejam produzidas em sacos plásticos de 15 x 25 cm ou maiores, com substrato
adubado com matéria orgânica ou fertilizante. Além disso, as plantas devem-se desenvolver
durante um ano no viveiro antes de irem, sempre na estação chuvosa, para o campo (FELFILI et
al., 2001).
A escolha de ervas, arbustos e árvores, pioneiras, secundárias e climácicas, no espaçamento
desejado, permitirão combiná-las de acordo com a estrutura pretendida para a área. A escolha do
espaçamento influenciará a intensidade de revegetação, a cobertura vegetal, a manutenção e a
necessidade de replantios. Um espaçamento 2 x 2m entre covas permitirá o plantio de 2.500
mudas por hectare. Um espaçamento 4 x 4 m comportará 625 mudas por hectare, que é próximo
da densidade de um Cerrado stricto sensu. Espaçamentos maiores entre árvores (6 x 6 m, 8 x 8 m,
12 x 12 m) são utilizados quando existe uma componente paisagística e/ou recreativa no PRAD.
Deve-se escolher o número de mudas por hectare em função do espaçamento desejado - ou
vice-versa - e a proporção de cada espécie em função da estrutura almejada. Estudos
fitossociológicos de ambientes naturais preservados, alterados, perturbados e degradados têm
como objetivo não apenas determinar a escolha das espécies a serem plantadas, mas também
descobrir em que proporção empregá-las nos projetos de revegetação. A tentativa de reprodução
das estruturas de comunidades naturais parece ser um bom caminho, pois tem sido largamente
empregada, alcançando bons resultados. Em projetos de restauração, procura-se aproximar a
composição da comunidade vegetal a ser implantada da estrutura fitossociológica das áreas
adjacentes não degradadas, ou mesmo da estrutura do ecossistema nativo.
Em um hectare de Cerrado são encontradas cerca de dez a vinte espécies muito abundantes e
aproximadamente cinqüenta espécies pouco abundantes. Por essa razão, Felfili et al. (2002)
recomendam que não se deve permitir que existam mais de 150 indivíduos de uma mesma
espécie em um hectare de Cerrado recuperado. Esses autores aconselham que em projetos de
restauração de Cerrados seja plantado um grande número de mudas de pelo menos 10 espécies
diferentes. Mudas de outras 30 espécies de Cerrado, no mínimo, devem ser também utilizadas
em menor quantidade no projeto. Dessa forma, a recomendação de Felfili et al. (2002) de se
utilizarem, pelo menos, 40 espécies diferentes em projetos de restauração de Cerrado justifica-se,
quando se pretende obter uma diversidade de espécies semelhante a de áreas naturais.
Silva Júnior (2005) levantou as cem espécies de árvores mais freqüentes no Cerrado stricto
sensu do Brasil Central e determinou as suas respectivas densidades naturais. Como exemplo,
Dimorphandra mollis - faveiro - ocorre em áreas nativas de Cerrado a uma densidade de 8 a 15
plantas para cada 10 hectares. A utilização da densidade natural das cem espécies levantadas por
Silva Júnior (2005) é também um critério adequado para se definir o número de plantas de cada
espécie a serem utilizadas nos projetos de revegetação de áreas mineradas no Cerrado.
Em um projeto de revegetação pode-se ainda intensificar a estrutura existente na própria área
degradada, visando a uma maior cobertura vegetal do substrato e à aceleração da sucessão.
Levantamentos florísticos e fitossociológicos de comunidades que revegetam naturalmente áreas
explotadas pela mineração permitem identificar espécies de maior importância na estrutura dessas
comunidades. São as espécies que devem possuir mais chances de se estabelecerem e de
contribuírem para o processo sucessional em lavras explotadas.
A identificação de espécies e de suas respectivas contribuições para uma determinada
comunidade facilita a configuração de uma estrutura fitossociológica em um projeto de
revegetação. A combinação da freqüência, abundância e dominância de uma determinada
espécie na comunidade em que ela aparece é expressa sob um valor de IVI (Índice de Valor de
Importância). O IVI de cada espécie determinará a quantidade de indivíduos que deverá ser
plantada em uma área a ser revegetada. Configura-se assim a estrutura da comunidade pioneira
que se encarregará da sucessão no local.
6.2.1 Exemplo de configuração de um estrato lenhoso de um projeto de restauração
hipotético
Suponha que um levantamento florístico tenha identificado as espécies abaixo, cujos
respectivos IVI’s foram também calculados.
Espécies arbóreas encontradas em uma área degradada
hipotética no Cerrado
Espécie
IVI
Ecologia
Bowdichia virgilioides
0,122
pioneira
Didymopanax sp.
0,108
pioneira
Eriotheca pubescens
0,157
secundária
Myracrodruon urundeuva
0,123
clímax
Piptocarpha rotundifolia
0,365
pioneira
Stryphnodendron adstringens
0,072
secundária
Plathymenia reticulata
0,053
secundária
Para se definir a quantidade de cada espécie a ser empregada na restauração, deve-se:
1) somar os IVI’s de todas as espécies e se obter o IVItotal = 1,0;
2) definir o número de árvores por hectare Æ vamos usar 625 mudas/ha, neste caso, para
nos aproximarmos de um Cerrado denso;
3) definir, com base no IVI de cada espécie, o número de mudas/ha para cada uma das
espécies, por meio de uma “regra de três”, como exemplificado abaixo:
IVI = 1,0 Æ 625 mudas/ha
IVI = 0,122 Æ X1 mudas/ha
Æ X1 = 76 mudas/ha de Bowdichia virgilioides
Æ X2 = 68 mudas/ha de Didymopanax sp.
Æ X3 = 98 mudas/ha de Eriotheca pubescens
Æ X4 = 77 mudas/ha de Myracrodruon urundeuva
Æ X5 = 228 mudas/ha de Piptocarpha rotundifolia
Æ X6 = 45 mudas/ha de Stryphnodendron adstringens
Æ X7 = 33 mudas/ha de Plathymenia reticulata
Pode-se, ainda, optar por dividir as espécies por grupo ecológico e se utilizarem, por exemplo,
50% de pioneiras, 40% de secundárias e 10% de climácicas. Neste segundo caso, deve-se:
1) classificar as espécies quanto ao grupo sucessional e definir o número de mudas de cada
grupo a ser utilizado. Como definido acima, utilizaremos 50% de pioneiras, 40% de
secundárias e 10% de climácicas;
4) para 625 mudas/ha, serão necessárias 313 mudas/ha de espécies pioneiras (50% x
625/100), 250 mudas/ha de secundárias (40% x 625/100) e 62 mudas/ha de espécies
climácicas (10% x 625/100);
5) somam-se os IVIs das espécies pioneiras: 0,122 + 0,108 + 0,365 = 0,595;
6) define-se o número de mudas de cada espécie pioneira por meio da “regra de três”: 313
mudas/ha correspondem à soma de IVI = 0,595 Æ um IVI de 0,122 corresponde,
portanto, a 64 mudas/ha de Bowdichia virgilioides. IVI = 0,108 Æ 57 mudas/ha de
Didymopanax sp. e IVI = 0,365 Æ 192 mudas/ha de Piptocarpha rotundifolia;
7) para as secundárias, temos a soma de IVI = 0,282, que corresponde a 250 mudas/ha.
Serão 139 mudas/ha de Eriotheca pubescens, 64 mudas/ha de Stryphnodendron adstringens e 47
mudas/ha de Plathymenia reticulata;
8) como só foi identificada apenas uma espécie clímax, as 63 mudas/ha serão de
Myracrodruon urundeuva. Caso houvesse mais de uma espécie clímax, dever-se-ia calcular o
número de plantas de cada espécie conforme o procedimento adotado para as espécies
pioneiras e secundárias.
O cálculo do número de mudas de cada espécie sem considerar o grupo sucessional reflete a
proporção entre as espécies que ocorrem naturalmente na área em questão, com intensidade
maior, menor ou igual a que ocorre naturalmente na lavra explotada, a depender do espaçamento
entre árvores escolhido.
O desenvolvimento de árvores em “solos reconstruídos” a partir de substratos minerados é
assunto controverso. Para Faria et al. (1994), deve-se esperar um crescimento da maioria das
espécies arbóreas inferior ao desenvolvimento das mesmas espécies em solos nativos, mesmo
quando melhoradas as características físicas, químicas e biológicas do substrato minerado.
Entretanto, Mesquita & Corrêa (2004) relatam que Inga marginata, sob condições iguais de
tratamento, cresceu mais em um substrato minerado do que em solo nativo.
O crescimento em altura de uma árvore é um bom indicator das condições presentes em uma
cova e no sítio em que a planta se encontra. Espécies arbóreas que duplicam a altura em áreas
degradadas após a primeira estação de crescimento podem ser consideradas como tendo o
comportamento de pioneiras. Um outro parâmetro importante na escolha de espécies é a
capacidade de sobrevivência, independentemente de seu crescimento. Algumas espécies nativas
do Cerrado mostram boa combinação entre sobrevivência e incremento em altura, quando
testadas em áreas mineradas (Tabela 6.5). O ingá, por exemplo, tem apresentado ótimo
desenvolvimento e sobrevivência em jazidas revegetadas. O desempenho dessa espécie sob esses
dois critérios mostra que ela está adaptada a condições adversas de substratos degradados. De
uma forma em geral, o rápido crescimento e a elevada produção de biomassa e de sobrevivência
das leguminosas proporcionam sombreamento e maior acúmulo de matéria orgânica e de
nutrientes em substratos. Essas condições favorecem a germinação de sementes e propágulos de
espécies secundárias e climácicas, havendo, dessa forma, a garantia da sustentabilidade ecológica
do projeto.
O uso de índices que indiquem mudanças ecológicas, tais como ganhos ou perdas de
diversidade e de cobertura vegetal na comunidade inicialmente implantada, é uma das formas de
se avaliar a sustentabilidade ecológica de um projeto de revegetação. Aumentos de diversidade,
como mostrado na Figura 6.1, e de cobertura vegetal por meios naturais indicam sustentabilidade
da sucessão após a implantação de uma comunidade em uma área minerada.
H’ = 2,27 bel
Índice de Shannon (bel)
2,4
2
1,6
1,2
H’ = 0,98 bel
0,8
H’ = 0,85 bel
0,4
H’ = 0,174 bel
0
1994
1996
1998
2000
2002
2004
Ano
Figura 6.1: Evolução da diversidade de espécies em uma área minerada após o plantio de Inga
marginata e Tibouchina stenocarpa.
H’= 2,27 corresponde a 17 espécies arbóreas nativas do Cerrado, sendo duas espécies plantadas e
outras 15 espontâneamente regeneradas após o plantio. Fonte: adaptado de Corrêa et al. (2005).
Entretanto, a combinação de baixas percentagens de sobrevivência e precário crescimento
reflete a pouca vocação de algumas espécies lenhosas para serem utilizadas em PRAD’s. Esse é o
caso do jequitibá, do guatambu-carteira e do pequi (Tabela 6.5). Outras espécies, que apresentam
insignificante crescimento, mas altas porcentagens de sobrevivência, como a copaíba, devem ser
utilizadas quando o objetivo principal não seja a rápida cobertura vegetal do substrato, mas o
aumento da diversidade ou o estímulo ao aparecimento de fauna. A copaíba apresenta
crescimento lento sob quaisquer condições de plantio (LORENZI, 1992) e, portanto, o desejável
nela é sua resistência a condições áridas.
Tabela 6.4: Espécies lenhosas de Cerrado, usadas na recuperação de áreas mineradas
Família/Espécie
Habitat/Ecologia
Nome comum
Anacardiaceae
Schinus terebinthifolius
aroeira-mansa, cambuí
M,Mg,C/p/h
araticum, cabeça-de-nego
C,Ce/p/h
araticum-do-cerrado
C,Ce/h
araticum-do-mato
M/h
Duguetia furfuraceae
corticeira
Mg,C/h
Duguetia sp.
araticum
C/h
pindaíba, embira-preta
Mg/p/h
guatambu-do-cerrado
C,Ce/h
pereiro
Mg/h
mangaba
C,Ce,Cs/h
pau-de-leite
C,Ce/p/h
Dendropanax cuneatum
maria-mole
Mg/p/h
† Schefflera macrocarpa
mandiocão
M,Mg,C,Ce/p/h
Sciadodendron excelsum
carobão
M/p/h
guariroba, gueiroba
M,C/h
jerivá
Mg,B/h
Annonaceae
† Annona coriacea
† Annona crassifolia
Annona sylvatica
Rollinia sylvatica (sinon.)
Xylopia emarginata
Apocynaceae
† Aspidosperma macrocarpon
Aspidosperma subincanum
† Hancornia speciosa
† Himatanthus obovatus
Araliaceae
Arecaceae (Palmae)
Syagrus oleraceae
Syagrus romanzoffiana
Asteraceae (Compositae)
Eremanthus glomerulatus
Gochnatia polymorpha
C
candeia, cambará
C/p/h
Piptocarpha rotundifolia
assa-peixe de folha branca
C/p/h
† Tabebuia ochracea
ipê-amarelo
C/s,c/h
† Tabebuia serratifolia
pau-d’arco
C,Ce/h
ipê-de-jardim
C/s,c/h
Eriotheca gracilipes
embiruçu, painiera-do-campo
M,C/h
Eriotheca pubescens
embiruçu, colher-de-vaqueiro
C/s/h
Cordia trichotoma
louro, louro-pardo, freijó
M,C/p/h
Cordia sellowiana
capitão-do-mato
M/p/h
almecegueira, breu-branco
Mg/h
embaúba
M,Mg,C/p/h
marmelinho-do-campo
M,Ce/h
amarelinho, capitão-do-mato
C/h
lixeira, lixa, cajueiro-bravo
C, Ce,Cs/h
olho-de-boi
C,Cs/s
† Erythroxylum suberosum
cabelo-de-nego
C,Ce.Cs
† Erythroxylum tortuosum
mercurinho
C,Cs/s,c
Croton floribundus
capixingui, velame
M/p/h
Mabea fistulifera
canudeiro, raiz-de-tiú
C/p/h
sapateiro, laranjeira-do-cerrado
Mg,C/p,s/h
cafezinho-do-mato
Mg/p/h
Bignoniaceae
Stenolobium stans
Bombacaceae
Boraginaceae
Burseraceae
Protium heptaphyllum
Cecropiaceae
Cecropia spp
Celastraceae
Austroplenckia populnea
Combretaceae
Terminalia brasiliensis
Dilleniaceae
† Curatella americana
Ebenaceae
† Diospyros burchellii
Erythroxylaceae
Euphorbiaceae
Pera glabrata
Flacourtiaceae
Casearia sylvestris
Lauraceae
Ocotea corymbosa
canela-preta, canela-fedorenta
M,C,Ce/h
Ocotea odorifera
canela-sassafrás, canela-parda,
C/h
Ocotea pretiosa (sinon.)
louro-cheiroso
Ocotea pulchella
canela-preta
Mg,C/h
Ocotea spixiana
canela-preta
M, Mg, Ce/s/h
Persea pyrifolia
abacateiro-do-mato
M/p/h
Leguminosae – Caesalpinoideae
Diptychandra aurantiaca
balsaminho, faveiro-doce
M,Ce/p/h
carvoeiro, passariúva
C,Ce/p
angico-do-cerrado
C/p/h
tamboril-do-cerrado
C,Ce,Cs/p
pau-jacaré
M/p
garacuí, angelim-de-morcego
M,Mg,Ce/h
† Andira paniculata
mata-barata
C,Ce,Cs/s
† Ascomium dasycarpum
amargosinha
C,Ce/h
† Bowdichia virgilioides
sucupira-preta
M, C, Ce/p,s,c/h
† Dalbergia miscolobium
jacarandá-do-cerrado
C,Ce/p/h
canafístula-brava, jacarandá
M,C/p/h
jacarandá-do-campo
M,C,Ce,Cs/s,h
† Machaerium opacum
jacarandá-muchiba
C,Ce,Cs/p,s/h
Machaerium villosum
sapuva, jacarandá-do-cerradão
M,Ce/p/h
cabreúva-vermelha, olho-de-boi
M/s,c/h
† Pterodon emarginatus
sucupira-branca
C,Ce
† Vataira macrocarpa
amargosa
C,Ce/s
quina-do-cerrado
C,Ce,Cs/h
dedaleiro, pacari, mangaba-brava
M,C,Ce/p/h
† Sclerolobium paniculatum
Leguminosae – Mimosoideae
Anadenanthera falcata
† Enterolobium gummiferum
Piptadenia gonoacantha
Leguminosae – Papilionoideae
Andira anthelmia
A. pisonis (sinon.)
Dalbergia villosa
† Machaerium acutifolium
M. lanatum (sinon.)
Ormosia arborea
Loganiaceae
† Strychnos pseudoquina
Lythraceae
† Lafoensia pacari
Malpighiaceae
Byrsonima basiloba
murici
C/p/h
murici-rosa
C,Ce,Cs/p/h
Byrsonima crassa
murici
C,Ce/p/h
† Byrsonima verbascifolia
murici
C,Cs/p/h
ucuúba-do-cerrado, virola
M,C/p,c/h
mama-cadela
C,Ce
Hexachlamys edulis
ivaí, pêssego-do-mato
C/p/h
Rapanea guianensis
jacaré-do-mato, capororoca
M,C/p,s/h
Rapanea umbellata
copororoca
C/p
cuamirim
M,Mg/p
guabiju, guabiroba-açu
M/s
Guapira opposita
flor-de-pérola
M/s
† Guapira noxia
caparrosa
Mg,C,Ce,Cs
Ouratea castanaefolia
farinha-seca, folha-de-castanha
M,Ce/p,s,c/h
† Ouratea hexasperma
cabelo-de-nego
C,Cs/s
carne-de-vaca
Mg,C,Ce/s
marmelada
M, Ce
Amaioua guianensis
marmelada, café-do-cerrado
M/s
† Palicourea rigida
bate-caixa
C, Ce/p/h
maminha-de-porca, temberati
C/p/h
arco-de-peneira, camboatá
M/s/h
mataíba
Mg/s
† Byrsonima coccolobifolia
Miristicaceae
Virola sebifera
Moraceae
† Brosimum gaudichaudii
Myrsinaceae
Myrtaceae
Myrcia rostrata
Myrcianthes pungens
Nyctaginaceae
Ochnaceae
Proteaceae
† Roupala montana
Rubiaceae
Alibertia spp.
Rutaceae
Zanthoxylum riedelianum
Sapindaceae
Cupania vernalis
Matayba guianensis
Sapotaceae
Pouteria caimito
leiteiro-preto
S
curiola
Mg,C,Ce,Cs/h
grão-de-galo
C,Ce,Cs/h
† Solanum lycocarpum
lobeira
C,Ce,Cs/p/h
Solanum paniculatum
jurubeba
C/p/h
pindaíba, laranjinha-do-cerrado
C,Ce,Cs/p/h
capoeirão
Mg/p
tarumã-do-cerrado, Maria Preta
M,C/p/h
pau-terra-mirim
C,Ce,Cs/h
colher-de-vaqueiro
C,Cs/p,s/h
† Vochysia elliptica
pau-doce
C,Ce,Cs/p
† Vochysia rufa
pau-doce
C,Ce
† Pouteria ramiflora
Pouteria torta
Solanaceae
Styracaceae
† Styrax ferrugineus
Verbenaceae
Aegiphila sellowiana
Vitex polygama
Vochysiaceae
† Qualea parviflora
† Salvertia convallariodora
Vochysia tucanorum
caixeta, pau-doce, fruta-de-tucano C,Ce/p/h
† Vochysia thyrsoidea
gomeira
C,Ce/h
Habitat: M (Mata Mesofítica), Mg (Mata de Galeria), C (Cerrado), Ce (Cerradão), Cs (campos) B
(Brejo). Ecologia: p (pioneira), s (secundária), c (clímax), h (heliófita).
† Trata-se de uma das cem espécies mais freqüentes no Cerrado stricto sensu do Brasil Central, de
acordo com Silva Júnior (2005).
Tabela 6.5: Desempenho de algumas espécies plantadas em áreas mineradas no Cerrado após
duas estações de crescimento (18 meses)
Família/Espécie
Nome
Habitat/
Sobrevivência
Incremento
popular
Ecologia
(%)
(%)
81
0,5
Anacardiaceae
Astronium fraxinifolium
Gonçalo-Alves M,Mg,C/s,c
Myracrodruon urundeuva
aroeira
M,Mg/s,c
72 - 98
57 - 106
Tapirira guianensis
pombeiro
Mg/p/h
93 - 97
200 - 380
C,Ce/p/h
90
157
Annonaceae
† Xylopia aromatica
pimenta-macaco
Apocynaceae
Aspidosperma pyrifolium
peroba-rosa
M,C/s,c
66
112
Aspidosperma ramiflorum
guatambu-
M/s,c
70
0,5
bolsinha
C,Ce/h
96
14
† Cybistax antisyphilitica
ipê-verde
C,Ce/p,s/h
59 - 73
32
Jacaranda brasiliana
caroba-do-
86
123
Bignonia brasiliana (sinon.)
cerrado
71
80
carteira
† Aspidosperma tomentosum
Bignoniaceae
Jacaranda cuspidifolia
M,C/h
jacarandá-caroba M,C/p/h
Tabebuia caraiba
ipê-amarelo
C,Ce/s/h
57
72
Tabebuia impetiginosa
ipê-roxo
M,Mg/s,c
57
63
Tabebuia roseo-alba
ipê-branco
M/s,c
79 - 83
56 - 160
embiruçu
M/p/h
68
22
pequi
C,Ce,Cs/c
30
1,2
C,Ce,Cs/p/h
52 - 100
0 - 89
M,C,Ce/s,c
71 - 100
116
Bombacaceae
Pseudobombax longiflorum
Caryocaraceae
† Caryocar brasiliense
Clusiaceae (Guttiferae)
Kielmeyera coriacea
pau-santo
Combretaceae
† Terminalia argentea
capitão-docerrado
Hippocrateaceae
Salacia crassifolia
bacupari
C,Ce/h
98
1,9
M,Mg/e
94
34
12
0,0
Lauraceae
Cryptocarya aschersoniana
louro-precioso
Lecytidaceae
Cariniana estrellensis
jequitibá
M,C/s,c
Leguminosae – Caesalpinoideae
† Dimorphandra mollis
faveiro
C,Ce,Cs/p/h
48
28
† Copaifera langsdorffii
copaíba
M,Mg,C,Ce/s,c
80 - 100
0,7
Hymenaea stilbocarpa
jatobá-da-
Mg,Ce/p,s,c/e,h
75 - 98
71 - 96
H. courbaril (sinon.)
mata
† Hymenaea stigonocarpa
jatobá-do-
88
180 - 240
90 - 100
82 - 367
C,Ce/p,s,c/h
cerrado
Leguminosae – Mimosoideae
Acacia polyphylla
angico-monjolo M/p/h
Albizia hasslerii
farinha-seca
M/p/h
98
322
Anadenanthera colubrina
angico
M,Mg/p
75
0,4
Anadenanthera macrocarpa
angico
M,C,Ce/p,s/h
94
270
Enterolobium contortisiliquum
tamboril
M/p,s/h
39
23
Inga marginata
ingá
M,Mg,Ce/p,s/h
92 - 100
196
Inga cylindrica
ingá
M,Mg/p,s/h
95
40 - 390
Piptadenia peregrina
angico
M,Mg/p
73 - 100
20 - 33
† Plathymenia reticulata
vinhático
C,Ce,Cs/s
74 - 100
71 - 78
† Stryphnodendron adstringens
barbatimão
C,Ce/p,s/h
55 - 83
12 - 95
M,C,Ce/s,c
62 - 90
72 - 135
M,Mg/s,c
90
39
Leguminosae – Papilionoideae
† Dipterix alata
baru
Myroxylum balsamum
bálsamo
Ormosia stipularis
tento ormosia
Mg/h
65
12
Platypodium elegans
canzileiro
Mg/s
89
74
Platymiscium floribundum
feijão-cru
Mg/s,c/e
98
173
88
98
54 - 82
127 - 128
† Pterodon pubescens
sucupira-branca C,Ce/h
Lythraceae
Fisocalimma scaberrima
Melastomataceae
cega-machado
M/c
Tibouchina candolleana
quaresmeira
M,C,B/p
46 - 53
85 - 214
38
2,1
Moraceae
Brosimum rubescens
conduru
M/h
Myrtaceae
† Eugenia dysenterica
cagaita
C,Ce/s,c/h
78 - 88
35
† Blepharocalyx salicifolius
Maria Preta
C,Ce,Cs/p
58 - 84
0,4
pau-formiga
M,Mg
91
183
87 - 95
180 - 354
Polygonaceae
Triplaris brasiliana
Rubiaceae
Genipa americana
jenipapo
Mg,C,B/p,s/h
Rutaceae
Fagara rhoifolia
mama-de-porca M,C,Ce/s,c
97
138
† Zanthoxylum rhoifolium
maminha-porca M,C,Ce/s,c
63 - 86
57 - 124
91
1,1
98
13
Sapindaceae
Dilodendron bipinnatum
† Magonia pubescens
Talisia esculenta
maria-pobre
M/p
tingüi-do-cerrado M,C,Ce/p,c/h
pitomba
M,Ce/p,s/h
68
6,7
Guazuma ulmifolia
mutamba
M,Mg/p,s
79
79
Sterculia striata
chichá
M/p
83
5
Sterculiaceae
Tiliaceae
Apeiba tibourbou
pente-macaco
M,Mg/p
75
0,3
Luehea divaricata
açoita-cavalo
M,Mg/h
88
15
Luhea grandiflora
açoita-cavalo
M,Mg/s
79
106
C,Ce,Cs/p,s/h
81
11
Vochysiaceae
† Qualea grandiflora
pau-terra
Habitat: M (Mata Mesofítica), Mg (Mata de Galeria), C (Cerrado), Ce (Cerradão), Cs (campos) B
(Brejo). Ecologia: p (pioneira), s (secundária), c (clímax), e (esciófita), h (heliófita).
† Trata-se de uma das cem espécies mais freqüentes no Cerrado stricto sensu do Brasil Central, de
acordo com Silva Júnior (2005).
Fontes: Corrêa & Cardoso (1998), Leite et al. (1994), Barbosa et al. (2002) e dados primários do
autor.
Capítulo 7
Sistemas de revegetação de áreas mineradas
A presença de uma camada herbácea rasteira sobre o substrato minerado é essencial em
jazidas explotadas de areia, áreas de declive acentuado e em bordas de chapadas, para se evitar e
conter a erosão. A rápida cobertura de solos e substratos é uma das mais importantes medidas
para o controle da erosão. Ervas crescem em poucas semanas, proporcionam uma grande
estabilidade topográfica, demandam pouca ou nenhuma manutenção e melhoram rapidamente as
características físicas e biológicas de substratos. Além disso, ervas costumam acumular mais
nutrientes na biomassa que plantas lenhosas (GONÇALVES et al., 2004b), e o estoque de
nutrientes sob a forma de biomassa evita a perda deles por lixiviação e carreamento. Além disso,
haverá a restauração dos ciclos naturais do carbono, nitrogênio e outros no local em recuperação.
Entretamento, a recuperação de uma área somente com a implantação de uma camada rasteira
resulta em um ambiente monótono, de baixa diversidade biológica, estrutural, e muito susceptível
ao fogo na época seca (Foto 7.1).
A implantação de uma camada herbácea é suficiente apenas onde a fisionomia original da área
era de Campo, pois a camada lenhosa é naturalmente ausente nesses locais. Para as demais
fisionomias de Cerrado, que apresentam estrato lenhoso, pode-se ainda implantar inicialmente o
estrato herbáceo - para melhorar as condições do substrato - e somente após o estabelecimento
dessa camada (2 ou 3 anos), introduzir árvores e arbustos. Nesse manejo, pode-se determinar a
altura mínima das mudas ao irem para o campo, para se evitar competição aérea com as ervas. A
sobrevivência e o crescimento de árvores e arbustos são maiores quando não há competição com
a camada herbácea. Além disso, o estrato lenhoso plantado posteriormente encontrará um
substrato pré-recuperado, que apresenta melhores condições químicas, físicas e biológicas.
Dois tipos de sucessão ecológica podem ser esperados em áreas revegetadas com uma
camada rasteira: a sucessão de espécies herbáceas e a entrada de árvores e arbustos quando as
ervas de porte mais alto dão lugar a outras de menor porte. A adubação dada a substratos
minerados cria um ambiente edáfico rico em nutrientes, que estimula o crescimento de grande
biomassa de uma ou poucas espécies logo após o plantio (Foto 7.1). Nos primeiros anos que se
sucedem, outras ervas se estabelecem no local, havendo um aumento da diversidade de espécies e
uma redução do porte do estrato herbáceo. Sementes de espécies lenhosas chegam ao local,
germinam e se desenvolvem sobre esse estrato herbáceo de menor porte (Foto 7.2).
Portanto, a evolução do estrato herbáceo implantado sobre substratos minerados cria
condições para a germinação e o desenvolvimento de espécies lenhosas que espontaneamente
chegam ao local revegetado (Foto 7.2). Martins et al. (2001) implantaram uma camada rasteira
composta exclusivamente de gramíneas em uma cascalheira explotada e identificaram 21 espécies
arbóreas e arbustivas, que se estabeleceram no local após quatro anos de sucessão. O
estabelecimento espontâneo de Byrsonima spp (murici), Cecropia spp (embaúba), Schefflera
macrocarpa (mandiocão), Solanum lycocarpum (lobeira), Solanum paniculatum (jurubeba), Xylopia
aromática (pimenta-de-macaco) em áreas mineradas que receberam uma camada herbácea sobre o
substrato tem sido freqüente.
Foto 7.1: Área revegetada exclusivamente com estrato herbáceo.
Foto 7.2: Estrato arbóreo brotando sobre substrato revegetado exclusivamente com espécies
herbáceas, três anos após o tratamento do substrato.
7.2 Estrato arbóreo
Há locais minerados em que a erosão não representa problema significativo e, portanto, a
relação custo/benefício de se implantar um estrato herbáceo pode ser desfavorável. Além disso,
em Unidades de Conservação de Proteção Integral (SNUC), a entrada de máquinas pesadas e a
disseminação de espécies herbáceas exóticas, sobretudo as de grande valência ecológica, não são
permitidas ou desejáveis. Nesses casos, a camada rasteira é dispensável e os projetos de
revegetação são limitados ao coveamento da área, à adubação das covas e ao plantio de mudas de
espécies lenhosas (Figura 7.1a). Na silvicultura, esse manejo de se limitar a preparação do solo a
covas ou a linhas de cultivo denomina-se cultivo mínimo da área (GONÇALVES et al., 2004b).
Há grande apelo ecológico em se plantar árvores em locais minerados (Foto 7.3). Geralmente
se opta por espécies arbóreas que dão suporte à fauna nativa, que por sua vez se encarrega de
trazer sementes de outras espécies e depositar esterco no local. Outra vantagem desse modelo é o
baixo impacto que os trabalhos de revegetação causam à área minerada. Escavação,
movimentação de terra e aporte de insumos são pontualmente limitados às covas. O custo de
arborização de áreas mineradas é mais baixo do que o de implantar uma camada rasteira, pois
geralmente não se utilizam máquinas. Além disso, muitos postos de trabalho são criados durante
o coveamento e o plantio. Outra vantagem é o menor risco de fogo na época de estiagem, porque
a massa combustível na área em processo de recuperação é pequena.
Entretanto, a evolução de projetos de arborização de jazidas mineradas não se restringe ao
crescimento das árvores e arbustos plantados. Corrêa & Melo Filho (1996) revegetaram uma
cascalheira explotada com Inga marginata, sem tratarem o substrato da área, exceto a adubação das
covas. Após seis anos de sucessão, grande número de plantas das espécies Bauhinia sp. (unha-devaca), Byrsonima coccolobifolia (murici), Cecropia sp. (embaúba), Dalbergia miscolobium (jacarandá-docerrado), Kielmeyera neriifolia (pau-santo), Machaerium opacum (jacarandá-muchiba), Palicourea rígida
(bate-caixa), Solanum lycocarpum (lobeira), Solanum sp. (juá) e Stryphnodendron adstringens (bartatimão)
se estabeleceram espontaneamente no local (CORRÊA et al., 2005). Houve também a invasão da
área por herbáceas, sobretudo capim-gordura e outras gramíneas.
Os mecanismos de estabelecimento espontâneo de árvores em áreas que foram revegetadas
exclusivamente por meio do tratamento do substrato de covas ainda são pouco entendidos.
Entretanto, Corrêa et al., (2005) identificaram que parte das brotações espontâneas ocorre nas
covas adubadas. Portanto, quando a muda plantada não morre, dois ou mais indivíduos lenhosos
dividem a mesma cova. Outras brotações espontâneas, tais como lobeiras e muricis, originam-se
respectivamente do interior de formigueiros e cupinzeiros. Formigas e cupins são geralmente os
primeiros representantes da fauna que se estabelecem em uma área em processo de recuperação.
O crescimento de ervas em covas adubadas e em suas imediações cria nichos ocupados por esses
insetos, que enterram grande quantidade de material orgânico e de sementes. Finalmente, há
significativa brotação de árvores sobre manchas de capim que se estabeleceram no substrato
minerado a partir das covas adubadas. Esses três mecanismos parecem explicar a aceleração do
processo de sucessão após a arborização de áreas mineradas.
A relação ecológica entre invertebrados de solos e plantas crescendo em áreas degradadas é
tão forte que eles são usados como bioindicadores do avanço seral de comunidades em processo
de sucessão ecológica (DA COSTA et al., 2003; FERREIRA et al., 2003). Invertebrados são
diversos em espécies, em exigências e sensíveis a mudanças ambientais (FERREIRA et al., 2003).
O número e composição de organismos de solo refletem padrões de sucessão da vegetação e
eventuais perturbações de um local (FREITAS et al., 2004). Coleópteras e formigas, por exemplo,
são utilizados como bioindicadores do estágio de sucessão de áreas mineradas em processo de
recuperação em Minas Gerais (DA COSTA et al., 2003; FERREIRA et al., 2003). Além disso,
insetos são particularmente eficientes em fornecer informações em ecossistemas fragmentados e
de longa influência antrópica. As formigas, por exemplo, são consideradas um dos melhores
grupos de inverterbados para a avaliação e monitoramento ambientais, porque respondem
rapidamente a mudanças do ambiente, são fieis ao microhabitat e dispersam sementes (FREITAS et
al, 2004).
Reis et al. (1996) explicam que as espécies herbáceas ruderais, anemócoras, cuja reprodução
não depende da polinização por animais, são as primeiras colonizadoras. O estabelecimento de
espécies lenhosas por meio de sementes ocorre somente após o aumento da biomassa vegetal de
uma área em processo de regeneração (CAVASSAN et al., 2003). Finalmente, em um estágio seral
mais avançado, a deposição de fezes, contendo sementes de outras áreas, intensificaria o processo
de sucessão (REIS et al., 1996). Considerando o caso extremo de degradação causada pela
mineração, a regeneração natural segue, segundo Seitz (1996), a seguinte seqüência: espécies
anemócoras ou com sementes persistentes Æ espécies ornitócoras Æ espécies zoócoras.
Em um processo de regeneração de longo prazo, o modelo que utiliza apenas árvores
plantadas pontualmente em covas adubadas é eficiente pela participação paulatina da natureza na
recuperação. Porém, sem o estrato herbáceo, o recobrimento do solo é mais lento do que em
modelos convencionais, que utilizam árvores sobre uma camada herbácea. Ainda que não seja o
manejo mais indicado para locais com problemas de erosão, Corrêa (1998b) reduziu as perdas de
sedimentos de uma área minerada de 11,4 t (ha.ano)-1 para 5,4 t (ha.ano)-1, plantando árvores em
cordões, em nível. Balistiri & Aumond (1997) criticam o uso de estrato herbáceo em projetos de
revegetação de áreas mineradas, pois a cobertura vegetal da superfície é geralmente conseguida
com espécies exóticas. O uso de camada herbácea requer um ou dois coroamentos das mudas por
ano, até que o porte das árvores seja suficiente para sobressair ao estrado rasteiro (Foto 7.4).
Figura 7.1a: Estrato arbóreo.
Figura 7.1b: Estato arbóreo sobre
herbáceo.
Foto 7.3: Área revegetada com mudas de espécies arbóreas, tutoradas.
Foto 7.4: Estrato herbáceo brotando em área revegetada exclusivamente com espécies
arbóreas.
7.3 Estrato arbóreo sobre rasteiro
O modelo clássico de revegetação de áreas mineradas é estabelecer um estrato arbóreoarbustivo sobre um estrato herbáceo, concomitantemente (Figura 7.1b). Esse modelo associa a
estabilidade da paisagem, proporcionada pela camada rasteira, ao ganho ecológico de se
estabelecer um bosque ou floresta de espécies nativas. A escarificação e a adubação de todo o
substrato incrementam o desenvolvimento das árvores, quando suas raízes extrapolam os limites
da cova (Figura 7.1b). É sem dúvida o modelo que mais agrega benefícios, mas o que também
mais demanda manutenção. Se de um lado o estrato herbáceo auxilia o desenvolvimento de raízes
da camada arbórea, de outro, ele compete com a parte aérea das mudas que estão em fase de
desenvolvimento. Dessa forma, manter o estrato herbáceo sempre com porte inferior ao da
camada arbórea é essencial para o sucesso deste modelo.
A recuperação de uma área de empréstimo no Cerrado de Minas Gerais, por exemplo,
utilizou a sistema convencional: área totalmente escarificada, com terraços em nível, intercalados
por linhas de sulcamento. Cobertura morta sobre o substrato, semeadura de herbáceas exóticas e
plantio de 26 espécies arbóreas, nativas e exóticas. A intensa competição da camada herbácea
com a lenhosa exigiu o coroamento semestral das mudas nos três primeiros anos e a aplicação de
herbicida no quarto ano após o plantio (DAVIDE & FARIA, 1997). Passaram-se cinco anos até
que as árvores atingissem a altura necessária para que o estrato herbáceo não apresentasse riscos
para a camada lenhosa.
Competição com a camada rasteira e deficit hídrico de substratos são as principais causas de
mortes e de pouco desenvolvimento de mudas lenhosas em projetos de revegetação de áreas
degradadas pela mineração no Cerrado. Mortalidade de até 20% pode ser considerada baixa. Em
grandes projetos, mortalidade de até 40% das mudas é considerada normal (PINÃ RODRIGUES
et al., 1997). Quaresmeiras, por exemplo, são especialmente susceptíveis a deficit hídrico. Além
disso, a camada lenhosa de vários projetos de revegetação no Cerrado tem sido consumida em
incêndios, devido à falta de manutenção adequada da camada rasteira e da vigilância da área.
7.4 Regeneração induzida
A mineração é proibida em Unidades de Conservação de Proteção Integral, de acordo com o
Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza - SNUC. Apesar disso, várias áreas
sob a condição de Proteção Integral apresentam locais degradados pela mineração. As Unidades
de Conservação possuem normas próprias, que impedem a reprodução da maioria dos modelos
convencionais de revegetação empregados em outros locais. Introdução de espécimes exógenos,
ainda que nativos do ecossistema, de material orgânico e de fertilizantes são poucas vezes aceitos
pelos administradores dessas Unidades.
Embora não sejam desertos, as áreas degradadas pela mineração a eles se assemelham pelo
baixo potencial biológico (CORRÊA, 1989). A impossibilidade de aplicação de métodos
convencionais de revegetação obriga a adoção de técnicas alternativas que estimulem e acelerem o
processo de regeneração natural. O manejo apropriado da topografia e do substrato de locais
minerados pode provocar respostas biológicas favoráveis e acelerar o processo de sucessão. A
quebra da crosta superficial de substratos, por exemplo, favorece o surgimento de cupinzeiros, de
formigueiros e de plantas de espécies diversas. A construção de terraços, barreiras e valas acarreta
a retenção de água e de sedimentos no local minerado, que estimulam o processo de revegetação
espontânea de lavras.
O terraceamento de uma cascalheira abandonada no Parque Nacional de Brasília, por
exemplo, acelerou significativamente o processo de regeneração no local (Foto 7.5). Enxurradas
transportam toda sorte de partículas, preferencialmente argila, matéria orgânica e sementes leves
(DEDECEK, 1986). Permitir a saída do material que verte para locais minerados é reduzir ainda
mais as chances de regeneração natural desses locais, pois as águas pluviais lavam e empobrecem
ainda mais os substratos minerados. Por outro lado, reter enxurradas e sedimentos na cava
explotada é favorecer sua revegetação.
Corrêa (1998b) escavou valas para coletar água e sedimentos nas linhas de interseção de
enxurradas de duas áreas mineradas. As enxurradas desembocavam anteriormente em corpos
d’água e, portanto, a simples coleta dos sedimentos desses locais já seria, sozinha, medida útil para
o controle de assoreamento e de poluição. Após uma estação chuvosa, as valas das duas áreas
apresentavam grande quantidade de sedimentos e de plantas germinado em seu interior. A
sustentabilidade da proposta foi comprovada seis anos após sua implantação, quando foi
verificada a existência de um cordão de vegetação espontaneamente regenerada sobre as valas
preenchidas com sedimentos. Trevisol et al. (2002) relatam a colonização espontânea de 45
espécies sobre sedimentos de diques, que foram construídos para controlar erosão em
ecossistema de Mata Atlântica.
A adubação natural proporcionada por sedimentos é resultado de seus teores de matéria
orgânica e de nutrientes. Há entre duas e três vezes mais matéria orgânica em sedimentos do que
nos substratos minerados que os originaram (Tabela 7.1). Sedimentos coletados em áreas
mineradas no Cerrado apresentam concentrações de cálcio, magnésio, potássio e ferro entre seis e
47 vezes maiores do que a concentração desses nutrientes nos substratos expostos. Além disso,
sedimentos retêm mais água do que substratos (CORRÊA, 1998b). Dessa forma, quando
métodos convencionais não podem ser utilizados em uma área, disciplinar as suas águas para
acumular sedimentos em covas, valas ou canais de terraços é medida efetiva para acelerar a
regeneração natural.
O manejo da fauna tem sido outra estratégia usada para acelerar o processo de sucessão em
áreas alteradas, desmatadas e degradadas (Foto 7.6). Melo (1997) instalou poleiros em uma área
alterada e registrou o pouso de 94 espécies de aves, que dispersaram 11.505 sementes de dez
espécies e 40 morfoespécies em cinco meses de observação. Espécies da família Melastomataceae,
Cecropia spp. e Coccocypselum spp. corresponderam a 95% das sementes dispersadas pela avifauna.
A atração de dispersores de sementes para uma área degradada requer que a topografia e o
substrato do local sejam favoráveis à germinação e ao estabelecimento de plântulas. Mesmo onde
não se permita tratar o substrato, correções na topografia e o manejo de sedimentos podem
tornar a avifauna um efetivo agente de revegetação de áreas mineradas.
Tabela 7.1: Matéria orgânica (M.O.) e nutrientes em substratos e em sedimentos de duas áreas
mineradas no Cerrado
Material
M.O.
pH
Ca
Mg
P
%
H2O
Substrato A
0,97a
4,7a
2,71a
0,71a
0,00a
2,40a
2,25a
Sedimento A
2,02b
5,3b
2,16a
0,70a
0,00a
2,63a
17,92b 0,20b 0,24b
Substrato B
1,09a
4,9a
0,28b
0,33b
0,00a
0,23b
1,11c
0,35c 0,25b
Sedimento B
3,03c
5,7b
13,86c
1,97c
0,00a
5,45c
4,56d
0,32c 0,37c
_____________________________
K
Fe
Mn
Zn
mg kg1____________________________
0,08a 0,12a
Médias de mesma letra não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey, P < 0,05.
Foto 7.5: Revegetação espontânea após construção de terraços e acúmulo de sedimentos
sobre substrato minerado.
Foto 7.6: Poleiros instalados em área de empréstimo no Parque Nacional de Brasília.
No detalhe, coruja-buraqueira pousada em um dos poleiros.
Capítulo 8
Custos, monitoramento e manutenção de
projetos de revegetação de áreas mineradas
8.1 Custos de recuperação
Há trabalhos que visam a mensurar a viabilidade econômica de se aplicarem as leis ambientais
que obrigam recuperar áreas degradadas pela mineração. Especialistas garantem que as despesas
com o controle ambiental na atividade de mineração, incluindo a revegetação das áreas
degradadas, são inferiores a 1% do custo de investimentos em uma grande lavra (DIAS, 1985).
Para pequenas minerações, como a de argila em Santa Catarina, os dispêndios com recuperação,
manutenção e monitoramento são inferiores a 10% do custo de extração do mineral (AUMOND
et al., 1997). A exploração de areia em pequena escala apresenta uma das piores relações custo
ambiental/benefício econômico. Ainda assim, o custo operacional para exploração desse material
é de aproximadamente US$ 1,14/tonelada, para um custo ambiental de US$ 0,40/tonelada
(OLIVEIRA NETO & PETTER, 2005). Além disso, o custo de controle ambiental da atividade
- US$ 0,40/tonelada - mostra-se irrisório frente ao valor econômico do mineral extraído - US$
10,00 a US$ 20,00 a tonelada.
No Distrito Federal, o gasto com revegetação de cascalheiras (reposição do ecossistema) é a
metade do custo de extração do cascalho retirado, ou entre 1 e 2,5% do valor de mercado do
material lavrado. Carvalho (1993) calculou que as despesas com a recuperação de uma cascalheira
correspondiam a 0,56% do valor da obra de pavimentação para a qual o cascalho era destinado.
Conseqüentemente, argumentos de que o controle ambiental inviabiliza economicamente a
atividade mineraria é infundado.
O valor de recuperação de cada hectare degradado varia em função da proposta a ser
implantada, da forma e do nível de gerenciamento da lavra, do nível tecnológico a ser adotado no
PRAD, do tipo de material explorado, da escala do projeto de mineração e de alguns outros
fatores. Entretanto, PRAD’s executados em áreas de Cerrado têm sido orçados entre R$ 500,00 e
R$ 15.000,00 por hectare revegetado. Para áreas exclusivamente arborizadas, sem que haja
tratamento extensivo do substrato, planta-se uma árvore por cerca de R$ 5,00. Adotando-se 625
plantas/ha, o investimento de implantação seria de R$ 3.125,00/ha e cerca de R$ 200,00/ha para
manutenção, excluída a vigilância ostensiva. Para projetos que utilizam o modelo clássico de
estrato arbóreo-arbustivo sobre camada rasteira, os custos variam de R$ 4.000,00 a R$ 10.000,00
por hectare revegetado. Se há um programa de monitoramento e de manutenção por dois anos,
esse valor pode chegar a R$ 15.000,00 por hectare recuperado, principalmente se o PRAD visa a
uma restauração.
Os custos de implantação de um modelo clássico de revegetação de uma área minerada no
Cerrado podem ser divididos em 30% para operações de máquinas, 28% para mão-de-obra, 22%
para mudas de árvores nativas, 9% para sementes do estrato herbáceo, 9% para fertilizantes e
corretivos químicos e 2% para transporte de lodo de esgoto obtido gratuitamente. Manutenção e
monitoramento não estão incluídos neste orçamento. Para se restaurar um Cerrado no Nordeste
brasileiro, 46% do orçamento foram destinados à abertura manual de covas e plantio de mudas,
21% para aquisição de mudas, 15% para 24 meses de manutenção (adubações, controle de
formigas, reposição de mudas, coroamento e aceiramento), 9,5% para insumos agrícolas e 8,5%
para a compra de esterco bovino. De Almeida (2004) discute métodos de valoração pericial de
áreas degradadas pela mineração, visando obter o custo de reposição de ecossistemas.
8.2 Monitoramento e manutenção
Uma das etapas mais negligenciadas em PRAD’s é o monitoramento e a manutenção do
projeto implantado. Inspeções periódicas, para verificar a evolução da proposta e a necessidade
de reposição de mudas, capinas, controle de formigas, de fogo e a vigilância ostensiva, por
pelo menos dois anos, são tão importantes quanto a execução do projeto de revegetação. O
monitoramento e a manutenção visam a intervir até que os mecanismos naturais garantam a
sustentabilidade ecológica da comunidade implantada.
A sustentabilidade é geralmente avaliada por meio do cálculo da porcentagem de
sobrevivência e do crescimento das mudas. Consideram-se auto-sustentados projetos com baixas
porcentagens de morte de mudas e com bom desenvolvimento das plantas lenhosas e/ou da
camada herbácea. A brotação espontânea de espécies nativas do ecossistema em questão no local
em recuperação é também um sinal de sustentabilidade ecológica.
Até três meses após o plantio de uma muda, a planta acumula pouco nutrientes em seu
tecido. Durante esse período, as plantas usam seus próprios nutrientes no crescimento das raízes.
Conseqüentemente, as mudas perdem parte do vigor e podem apresentar sintomas de deficiência
nutricional. Após o enraizamento, o sistema radicular explora o substrato adubado da cova, as
taxas de fotossíntese se intensificam e a planta investe em folhas e no incremento aéreo. A
resposta das plantas à fertilização é comum nessa fase (GONÇALVES et al., 2004b). PRAD’s
freqüentemente prevêem 24 meses de manutenção, pois é o período de maior taxa de
crescimento de plantas lenhosas (Figura 8.1). Portanto, adubações e tratos culturais são essenciais
nos primeiros 24 meses de desenvolvimento das mudas no campo.
A colonização espontânea da área em processo de recuperação por espécies favoráveis pode
indicar condições apropriadas do substrato à sucessão. Caso essas espécies dificultem o
desenvolvimento daquelas espécies desejáveis para o local, o controle das invasoras pode ser
necessário, mesmo para um período posterior a 24 meses.
2,5
Altura (m)
2,0
Ingá
1,5
Quaresmeira
1,0
0,5
0,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Tempo (meses)
Figura 8.1: Crescimento de Inga marginata (n = 20) e Tibouchina stenocarpa (n = 30) em área
minerada no Cerrado durante 90 meses.
O Brasil carece de normas que regulamentam critérios sobre monitoramento e manutenção
de áreas degradadas pela mineração. O Estado de São Paulo, que possui manchas de Cerrado,
fixou orientação para o reflorestamento heterogêneo de áreas degradadas. A Resolução SMA no
21, de 21/11/2001 (Anexo 8.1) e a Resolução SMA no 47, de 26/11/2003 (Anexo 8.2),
estabelecem as diretrizes gerais para PRAD’s e para o acompanhamento, monitoramento e
manutenção do projeto até que a sustentabilidade seja alcançada. Tratamento da paisagem e do
solo, número de espécies por hectare recuperado, espécies ameaçadas de extinção, matrizes,
processo sucessional e outros aspectos são aborados pelas SMA no 21 e SMA no 47. Não há
conhecimento de normas semelhantes em outros Estados brasileiros.
Nos Estados Unidos, o “Mining Control and Reclamation Act (SMCRA, PL 95-87, 1977)”
estabelece que o minerador deve manter a área sob monitoramento e manutenção por até dez
anos após a revegetação. O substrato das minas explotadas deve ser revegetado logo após o final
da mineração com uma camada herbácea que deverá estar cobrindo pelo menos 70% da
superfície na segunda estação de crescimento. A diversidade vegetal deve ser semelhante à
anterior (restauração) e o sistema implantado deve ser auto-sucessional.
No Brasil, apesar da ausência de critérios legais sobre até quando intervir, os PRAD’s devem
prever orçamento para a reposição de mudas, adubações de cobertura, vigilância e todas as outras
ações mencionadas abaixo. Além disso, a Tabela 8.1 mostra o sumário das ações de manutenção
necessárias, considerando um período de 24 meses.
•
Inspeções Æ no mínimo trimestrais.
•
Adubações de cobertura Æ sempre no período chuvoso.
•
Reposição de mudas Æ sempre no início da estação chuvosa.
•
Capinas Æ ao final das chuvas, com o firmamento da estação seca.
•
Controle de formigas Æ preferencialmente na estação seca e com iscas.
•
Controle de fogo Æ por meio de capinas, vigilância, aceiramento ou mesmo fogo
controlado.
•
Vigilância Æ durante todo o ano.
Tabela 8.1: Cronograma de acompanhamento de locais em recuperação
Época
Ações
15 dias a 30 dias após o plantio
Avaliação de sobrevivência das mudas. Reposição de
mudas mortas
30 dias após o plantio
Adubação de cobertura (Tabela 5.12), identificação de
sinais de ataque de pragas (formigas) e patógenos.
Controles necessários
Fim do 1o período chuvoso
Avaliação de sobrevivência de mudas, identificação de
Controles necessários. Capinas, coroamento das mudas
e controle de fogo (aceiramento)
Início do 2o período chuvoso
Avaliação de sobrevivência de mudas, reabertura e de
covas. Replantio de mudas mortas. Identificação de
sinais de ataque de pragas e patógenos. Controles
necessários
30 dias após o 2o plantio
Reposição de mudas mortas
Fim do 2o período chuvoso
Avaliação de sobrevivência de mudas, identificação de
Controles necessários. Capinas, coroamento das mudas
e controle de fogo (aceiramento)
Início do 3o período chuvoso
Avaliação de sobrevivência de mudas e reabertura de
covas. Replantio de mudas mortas. Identificação de
sinais de deficiência nutricional, de ataque de pragas e
patógenos. Adubações e controles necessários
A partir do fim do 3o período
chuvoso
Capinas e aceiramento anuais para controle de fogo
A Tabela 8.2, a seguir, mostra os principais sinais de deficiência nutricional, que devem ser
observados nas plantas durante o monitoramento de um projeto de revegetação de uma área
minerada.
Tabela 8.2: Sintomas de deficiências nutricionais
Sintoma
Plantas fracas, folhas verde-claras ou amareladas. Folhas velhas pálidas e murchas
Plantas com pouco crescimento, folhas verde-escuras, às vezes vermelho-
Deficiência
Nitrogênio
Fósforo
arroxeadas
Manchas brancas, amarelas ou ferruginosas nas folhas. Caules finos e internódios
Potássio
curtos
Pontas das folhas novas deformadas. Manchas amarelas ou pardas nas bordas das
Cálcio
folhas e entre nervuras
Folhas curvadas e facilmente destacáveis. Manchas amarelas entre as nervuras das Magnésio
folhas velhas
Necrose nas folhas novas. Folhas novas verde-claras, Manchas vermelho-
Enxofre
arroxeadas nos pecíolos ou nos caules
Deformação da ponta das folhas. Morte da gema terminal, onde podem aparecer
Boro
brotos em leque
Folhas pequenas, às vezes retorcidas, com manchas amarelas. Aparecimento de
tufos de folhas nas pontas dos ramos
Zinco
Anexo 8.1
SECRETÁRIO DO MEIO AMBIENTE
Resolução SMA no 21, de 21.11.2001
Fixa orientação para o reflorestamento heterogêneo de áreas degradadas e dá
providências correlatas
O Secretário de Estado do Meio Ambiente, em cumprimento ao disposto nos artigos 23, VII,
e 225, § 1º, I, da Constituição Federal, nos artigos 191 e 193 da Constituição do Estado, nos
artigos 2º e 4º da Lei federal nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, e nos 2º, 4º e 7º da Lei estadual nº
9.509, de 20 de março de 1997, e
Considerando o "Projeto de Produção de Mudas de Plantas Nativas - Espécies Arbóreas para
Recomposição Vegetal, de interesse para a economia estadual", aprovado pelo Decreto nº 46.113,
de 21 de setembro de 2001.
Considerando a constatação feita pela Coordenadoria de Informações Técnicas,
Documentação e Pesquisa Ambiental - CINP, da Pasta, quanto à baixa diversidade vegetal das
áreas reflorestadas com espécies nativas, nas quais têm sido utilizadas menos de 33 espécies
arbóreas, o que se agrava, ainda mais, quando se verifica que são plantadas praticamente as
mesmas espécies em todo o Estado, independentemente da região, sendo 2/3 (dois terços) delas
iniciais da sucessão, de ciclo de vida curto (15 - 20 anos), o que irá levar os reflorestamentos ao
declínio em um certo espaço de tempo, como vem sendo observado na prática.
Considerando que a perda da diversidade biológica significa a redução de recursos genéticos
úteis e disponíveis ao desenvolvimento sustentável, na forma de madeira, frutos, forragem,
plantas ornamentais e produtos de interesse alimentar, industrial e farmacológico.
Considerando que o Departamento Estadual de Proteção de Recursos Naturais - DEPRN, da
Pasta, tem constatado que os plantios realizados podem apresentar resultados mais satisfatórios
quando estabelecidos critérios técnicos para a escolha e combinação das espécies, resolve:
Art. 1º - Com a finalidade de ser promovido o reflorestamento heterogêneo de áreas
degradadas, especialmente nas matas ciliares, o Departamento Estadual de Proteção de Recursos
Naturais - DEPRN, da Pasta, observado o rigoroso cumprimento do disposto no Decreto nº
46.113, de 21 de setembro de 2001, verificará a possibilidade, consideradas as peculiaridades
locais e regionais e tanto quanto possível, do uso de espécies nativas, constantes do Anexo a esta
resolução:
I - nas seguintes proporções:
a) 30 espécies distintas para projetos de até 1 hectare;
b) 50 espécies distintas para projetos de até 20 hectares;
c) 60 espécies distintas para projetos de até 50 hectares;
d) 80 espécies distintas para projetos com mais de 50 hectares.
II - sendo priorizada a utilização de espécies ameaçadas de extinção, respeitando-se as regiões
ou formações de ocorrência, na seguinte proporção:
a) 5% (cinco por cento) das mudas, com pelo menos 5 espécies distintas, para projetos de até
1 hectare;
b) 10% (dez por cento) das mudas, com pelo menos 10 espécies distintas, para projetos de até
20 hectares;
c) 10% (dez por cento) das mudas, com pelo menos 12 espécies distintas, para projetos de até
50 hectares;
d) 10% (dez por cento) das mudas, com pelo menos 15 espécies distintas para projetos com
mais de 50 hectares.
§ 1º - No caso de áreas degradadas localizadas em restingas, manguezais e florestas paludosas
(mata de brejo):
I - as espécies selecionadas para o plantio serão escolhidas entre espécies arbóreas de áreas
naturais da vizinhança, atentando para as variações edáficas e topográficas locais;
II - proporção de 50% (cinqüenta por cento), sempre que possível, das espécies naturais
existentes na vizinhança.
§ 2º - As mudas a serem utilizadas deverão, preferencialmente, ser produzidas com sementes
procedentes da mesma região da área objeto da recuperação e nativas do bioma ou formação
florestal correspondente, bem como ter pelo menos 20 cm (vinte centímetros) de altura e
apresentar sistema radicular e rustificação que possibilitem a sua sobrevivência pós-plantio.
§ 3º - Para a implantação das medidas de recuperação deverá ser utilizado o processo
sucessional como estratégia básica.
Art. 2º - Na execução dos trabalhos de recuperação deverão ser considerados o preparo do
solo, as estratégias e técnicas de plantio e, especialmente, a distribuição das mudas das diferentes
espécies no campo, além da possibilidade de auto-recuperação dessas áreas no que se refere à
possibilidade da presença ou chegada de propágulos (sementes ou indivíduos remanescentes)
oriundos do banco de sementes e da "chuva" de sementes, dependendo do local da área objeto de
recuperação e da vizinhança, devendo, ainda, levar em conta a presença de remanescentes
florestais próximos e considerar o histórico e uso atual da área, no que se refere às práticas
culturais, com alteração da drenagem do solo, retirada ou revolvimento periódico do solo, uso de
herbicidas e outros.
§ 1º - As áreas reflorestadas deverão ser conservadas mediante o controle de formigas,
realização de, no mínimo, 3 (três) capinas e/ou coroamento anuais, mantendo as entrelinhas
vegetadas e baixas e, se possível, efetuar, pelo menos, duas adubações anuais com formulação
normalmente utilizadas na região, ou de acordo com os resultados da análise do solo.
§ 2º - Nas restingas, manguezais e florestas paludosas (mata de brejo), deverá ser promovida a
restauração da hidrodinâmica do solo e, no caso de áreas com retirada ou revolvimento anterior
do solo, da sua estrutura.
Art. 3º - A Secretaria do Meio Ambiente, mediante programas específicos, estimulará o
desenvolvimento de pesquisas para o aprimoramento do conhecimento científico das medidas
estabelecidas nesta resolução, visando ampliar os conhecimentos sobre ecologia das espécies e
formações e sobre tecnologia de produção de sementes e mudas, bem como estabelecer modelos
alternativos para a recuperação de áreas degradadas, em conjunto com outras Secretaria de
Estado, Universidades, instituições científicas, Poderes Públicos das demais esferas de governo e
organizações não governamentais.
Artigo 4º - Esta resolução entra em vigor na data de sua publicação. Publicado novamente
por ter saído com incorreções no Diário Oficial de 22-11-2001.
ANEXO da Resolução SMA no 21, de 21.11.2001
Listagem das espécies arbóreas, com a indicação do bioma/ecossistema de ocorrência natural no
Estado de São Paulo e a classe sucessional a que pertencem.
Anexo 8.2
GABINETE DO SECRETÁRIO DO MEIO AMBIENTE
Resolução SMA no 47, de 26.11.2003
Altera e amplia a Resolução SMA no 21, de 21.11.2001 e fixa orientação para o
reflorestamento heterogêneo de áreas degradadas e dá providências correlatas
O Secretário de Estado do Meio Ambiente, em cumprimento ao disposto nos artigos 23, VII,
e 225, § 1º, I, da Constituição Federal, nos artigos 191 e 193 da Constituição do Estado, nos
artigos 2º e 4º da Lei federal nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, e nos 2º, 4º e 7º da Lei estadual nº
9.509, de 20 de março de 1997, e
Considerando o contido na Agenda 21 e na Convenção da Biodiversidade.
Considerando a constatação feita pela equipe do Instituto de Botânica, relacionada ao projeto
"Modelos de Repovoamento Vegetal para Proteção de Sistemas Hídricos em Áreas Degradadas
dos Diversos Biomas no Estado de São Paulo" (Políticas Públicas / FAPESP) quanto à baixa
diversidade vegetal das áreas reflorestadas com espécies nativas, nas quais têm sido utilizadas
menos de 33 espécies arbóreas, o que se agrava, ainda mais, quando se verifica que são plantadas
praticamente as mesmas espécies em todo o Estado, independentemente da região, sendo 2/3
(dois terços) delas, em geral, de estágios iniciais da sucessão, de ciclo de vida curto (15-20 anos), o
que irá levar os reflorestamentos ao declínio em um certo espaço de tempo, como vem sendo
observado na prática.
Considerando a necessidade de revisão periódica dos termos contidos na Resolução SMA 21,
de 21-11-2001, tendo em vista o avanço do conhecimento científico e resultados obtidos com sua
aplicação prática.
Considerando que a perda da diversidade biológica significa a redução de recursos genéticos
disponíveis ao desenvolvimento sustentável, na forma de madeira, frutos, forragem, plantas
ornamentais e produtos de interesse alimentar, industrial e farmacológico.
Considerando que o Departamento Estadual de Proteção de Recursos Naturais - DEPRN tem
constatado que dentre outras formas de Recuperação de Áreas Degradadas, os plantios realizados
têm apresentado resultados mais satisfatórios a partir dos critérios técnicos para a escolha e
combinação das espécies, estabelecidos na Resolução SMA 21/01, resolve:
Art. 1º - A recuperação de áreas degradadas exige elevada diversidade, que pode ser obtida
com o plantio de mudas e/ou outras técnicas tais como semeadura direta, indução e/ou
condução da regeneração natural.
§ 1 - O caput deste artigo não se aplica para áreas de recuperação com menos de 1,0 (um)
hectare, nas quais deverão ser utilizadas, no mínimo, 30 espécies.
§ 2 - Respeitando-se as formações de ocorrência, recomenda-se a utilização de espécies
ameaçadas de extinção, e/ou atrativas da fauna associada.
§ 3 - As espécies escolhidas deverão contemplar os dois grupos ecológicos: pioneiras
(pioneiras e secundárias iniciais) e não pioneiras (secundárias tardias e climácicas), considerandose o limite mínimo de 40% para qualquer dos grupos.
§ 4 - Com relação ao número de indivíduos por espécie, nenhuma espécie poderá ultrapassar o
limite máximo de 20% do total do plantio.
Art. 2º - A recuperação florestal de áreas degradadas nas formações de floresta ombrófila,
floresta estacional semidecidual e savanas florestadas (cerradão) será efetivada mediante o plantio
de mudas de, no mínimo, 80 (oitenta) espécies arbóreas das formações vegetais de ocorrência
regional, exemplificadas na listagem do Anexo a esta resolução, não excluindo espécies levantadas
regionalmente.
Art. 3º - Na execução dos trabalhos de recuperação florestal, deverão ser priorizadas as
seguintes áreas:
a) as áreas consideradas de preservação permanente pela Lei Federal 4.771/65, em especial
aquelas localizadas em nascentes e olhos d'água;
b) de interligação de fragmentos florestais remanescentes na paisagem regional (corredores
ecológicos);
c) de elevado potencial de erodibilidade;
Art. 4º - Para formações ou situações de baixa diversidade de espécies arbóreas, tais como:
florestas estacionais deciduais, formações paludosas e de restinga, manguezal, além das áreas
rochosas, o número de espécies a ser utilizado será definido por projeto técnico circunstanciado,
a ser aprovado no âmbito da Coordenadoria de Licenciamento Ambiental e de Proteção de
Recursos Naturais - CPRN, considerando-se a maior diversidade possível.
Art. 5º - Para projetos de recuperação mediante plantio, o solo deverá ser devidamente
preparado, atentando para as recomendações técnicas de conservação de solo, de calagem e
adubação, do controle inicial de competidores, além de isolar a área dos fatores de degradação.
§ 1 - A manutenção das áreas restauradas deverá ser executada por, no mínimo, 18 meses após
o plantio, incluindo o controle de formigas, capinas e/ou coroamentos, adubação e outros,
conforme avaliação técnica do responsável pelo projeto.
§ 2 - Tendo como objetivo final a recuperação da floresta, será admitida a ocupação das
entrelinhas, com espécies para adubação verde e/ou de interesse econômico, por até dois anos,
desde que o projeto utilize princípios agro-ecológicos.
Art. 6º - Para recuperação de áreas com algum tipo de cobertura florestal nativa remanescente,
recomenda-se:
a) a proteção da área de qualquer ação de degradação;
b) o controle de espécies exóticas ou nativas em desequilíbrio;
c) o adensamento na borda da área, usando espécies de rápido crescimento e boa cobertura;
d) o enriquecimento dessas áreas com espécies finais da sucessão.
Art. 7º - Para a recuperação de áreas degradadas mediante outras técnicas, associadas ou não
ao plantio de mudas, deverá ser apresentado um projeto específico, contendo:
a) avaliação da paisagem;
b) avaliação do histórico de degradação da área;
c) retirada dos fatores de degradação;
d) avaliação dos processos de regeneração natural;
e) aproveitamento do potencial de auto-recuperação.
Parágrafo único - A não presença e/ou expressão deste potencial de auto-recuperação adotarse-ão as medidas previstas no artigo 2º.
Art. 8º - A execução dos trabalhos de recuperação florestal deverá observar os seguintes
aspectos:
I - o solo deverá ser preparado em consonância com a estratégia de recuperação adotada,
atentando para as recomendações técnicas de conservação de solo, de calagem, adubação e
aplicação de matéria orgânica, com destaque para análise físico-química do solo;
II - avaliação do potencial de auto-recuperação dessas áreas no que se refere: à presença ou
chegada de propágulos (sementes ou indivíduos remanescentes), oriundos do banco de sementes
e da "chuva" de sementes, dependendo da área - objeto de recuperação e da vizinhança, em
função da presença de remanescentes florestais próximos;
III - avaliação do histórico e uso atual da área, no que se refere às práticas culturais, como
alteração da drenagem do solo, retirada ou revolvimento periódico do solo, uso de herbicidas e
outros;
IV - em situações onde for observada a regeneração natural de espécies nativas, no pré e pósplantio, esta deverá ser aproveitada na recuperação da área, estimulando e conduzindo os
indivíduos regenerantes através de práticas silviculturais;
V - a área de recuperação deverá ser isolada dos fatores de degradação;
VI - deverá haver controle de formigas cortadeiras e de espécies competidoras indesejáveis,
especialmente gramíneas e cipós;
Artigo 9º - Na recuperação de áreas de restinga, manguezais e formações paludosas deverá ser
promovida a restauração da hidrodinâmica no solo e, no caso de áreas com aterro, retirada ou
revolvimento anterior do solo, de suas características físico-químicas;
Art. 10 - A Secretaria do Meio Ambiente, de forma integrada com outras Secretarias de
Estado, Universidades, Instituições Científicas, Ministério Público, outras esferas de governo e
organizações não governamentais, estimulará o desenvolvimento de pesquisas e extensão, bem
como o aprimoramento do conhecimento científico das medidas estabelecidas nesta resolução,
visando:
I - ampliar os conhecimentos sobre ecologia das espécies e formações florestais, e sobre
tecnologia de produção de sementes e mudas;
II - estabelecer modelos alternativos, visando à obtenção de maior eficiência e menor custo,
para recuperação de áreas degradadas;
III - capacitar proprietários rurais e produtores de mudas e/ou sementes para práticas de
restauração e produção, com diversidade florística e genética, de sementes e mudas de espécies
nativas.
IV - estimular processos de certificação de viveiros florestais, que garantam a produção de
mudas com diversidade florística e genética.
Art. 11- A Secretaria Estadual do Meio Ambiente deverá atualizar, anualmente, a listagem
exemplificativa das espécies florestais nativas de ocorrência nos diversos biomas do Estado de
São Paulo.
Art. 12 - O cumprimento integral das disposições contidasnesta Resolução deverá ser exigido
nos seguintes casos:
I - recuperação de áreas degradadas ou reflorestamentos exigidos como condição para a
emissão de licenças ambientais por órgãos integrantes do SEAQUA;
II - recuperação de áreas degradadas ou reflorestamentos exigidos com o objetivo de
promover a reparação de danos ambientais que foram objeto de autuações administrativas;
III - recuperações ambientais ou reflorestamentos previstos em Termos de Ajustamento de
Conduta firmados com a SMA;
IV - projetos implantados com recursos públicos sujeitos à aprovação de órgãos integrantes
do SEAQUA;
§ 1º - Nos casos previstos neste artigo deverá ser exigido projeto técnico, contendo todas as
informações necessárias à sua análise, que deverá ser anexado ao processo administrativo que
trata do licenciamento, autuação ou TAC, ou deverá ser tratado em processo administrativo
específico a critério do órgão responsável.
§ 2º - Poderão ser dispensados da apresentação de projeto técnico, com a devida anotação de
responsabilidade técnica (ART), a recuperação de áreas com até 1 ha ou localizadas em
propriedades rurais com até 2 módulos rurais;
Art 13 - Para fins de acompanhamento e para evitar conflitos com as atividades de
fiscalização, os projetos de recuperação e reflorestamento de áreas consideradas de preservação
permanente pela Lei Federal 4.771/65 para sua implantação deverão ser submetidos previamente
ao DEPRN, independentemente da necessidade de licenciamento ou aprovação de projeto.
Parágrafo único: O DEPRN deverá estabelecer procedimentos a serem observados para o
cumprimento deste artigo.
Art. 14 - Esta resolução entra em vigor na data de sua publicação, revogando-se as disposições
em contrário.
ANEXO da Resolução SMA no 47
Listagem das espécies arbóreas e indicação de sua ocorrência natural nos biomas /
ecossistemas e regiões ecológicas do Estado de São Paulo. (Biomas / Ecossistemas: RES Vegetação de Restinga; MAN - Manguezal; FOD - Floresta Ombrófila Densa, FOM - Floresta
Ombrófila Mista; FES - Floresta Estacional Semidecidual; MC - Mata Ciliar; MP - Mata Paludosa;
FED - Floresta Estacional Decidual; CER - Cerrado. Regiões Ecológicas: LS - Litoral Sul; LN Litoral Norte; SE - Sudeste; CE - Centro; SO - Sudoeste; NO - Noroeste). * Os nomes das
espécies entre colchetes indicam sinônimos.
Publicado no Diário Oficial do Estado de São Paulo - Meio Ambiente de 27 de novembro de 2003
Glossário
Abundância Æ número de indivíduos de determinada espécie presente em uma área.
Adubação verde Æ é o cultivo de determinada(s) planta(s) para posterior incorporação dela(s)
ao substrato, visando aumentar seu teor de matéria orgânica.
Aração Æ quase nunca é usada na recuperação de áreas mineradas. Serve para revirar camadas de
solo e incorporar material orgânico e adubos a substratos.
Biótopo Æ área ocupada por uma biocenose; parcela da superfície ocupada por um conjunto
específico da flora e da fauna, num determinado tempo; todo espaço finito no qual podem viver
plantas e animais que definam uma biocenose específica; conjunto de clima, solo e água.
Desertificação Æ processo natural e/ou antrópico que transforma uma área ou região em
deserto. Termo indevidamente usado no Brasil para se referir a áreas mineradas e a terras
agrícolas agudamente degradadas. Só há desertificação em regiões onde o clima é propício para
que ela ocorra.
Diversidade Æ relação entre o número de espécie e de indivíduos em uma determinada
comunidade.
Dominância Æ cobertura vegetal que um indivíduo ou determinada espécie proporciona a uma
área. É uma associação de porte do(s) indivíduo(s), abundância e freqüência.
Drenagem Æ retirada do excesso de água do solo, comumente por meio da abertura de canais
ou sulcos superficiais ou subsuperficiais.
Ecologia Æ estudo do meio ambiente sob o aspecto físico e biológico.
Escarificação Æ é o rompimento da camada superficial do solo ou do substrato que se
apresenta compactada e, por isso, dificulta ou impede a infiltração de água e o enraizamento de
plantas. Em áreas mineradas a escarificação cruzada é mais eficiente que a em linhas apenas.
Esciófita Æ planta adaptada ao crescimento à sombra.
Estudos ambientais Æ Ecologia + aspectos social, culturais, econômicos, religiosos, políticos e
outros.
Freqüência Æ número de vezes que determinada espécie aparece em uma área ou região.
Gradeação Æ visa quebrar torrões e pulverizar o material grosseiro depositado à superfície. É
também usada para assentar e picar restos vegetais, incorporar material orgânico e adubos a
substratos, nivelar a superfície do terreno e quebrar superfícies pouco compactadas, em
substituição à escarificação.
Heliófita Æ planta adaptada ao crescimento à plena luz, em ambiente aberto, exposta à
insolação.
Higrófita Æ planta adaptada ao crescimento em ambiente aquático ou brejoso.
Meio ambiente Æ é o objeto da Ecologia.
Mesófita Æ planta adaptada ao crescimento em ambiente intermediário entre seco e úmido.
Representa o maior grupo de plantas.
Resiliência Æ capacidade de regeneração após a ocorrência do dano (raízes geminíferas de
espécies arbóreas do Cerrado).
Resistência Æ capacidade de resistir ao dano (tecido lenhoso, casca, espinhos, defesa química e
outras.
Revegetação Æ termo relativamente novo no Brasil, que significa repor a vegetação em um
local degradado, principalmente pela mineração.
Riqueza de espécies Æ é o número de espécies diferentes em uma determinada comunidade.
Solos distróficos Æ solos em que os valores de saturação por bases (V) limitam-se a menos de
50%. São popurlamente conhecidos como solos quimicamente pobres. Sob condições naturais
dão suporte a Campos, Campos Sujos, Cerrados stricto sensu e a Cerradões.
Solos eutróficos Æ solos em que os valores de saturação por bases (V) situam-se acima de 50%.
São popurlamente conhecidos como solos quimicamente ricos. Sob condições naturais, dão
suporte a Matas Mesofíticas ou, por vezes, a Cerradões.
Solos mesotróficos Æ solos em que os valores de saturação por bases (V) situam-se entre 40 e
60%.
Subsolagem Æ em áreas de tráfego de máquinas, uma camada adensada pode-se formar abaixo
da camada superficial. Essa camada adensada dificulta a penetração de água e raízes na camada
subsuperficial.
Sucessão primária Æ colonização de uma área ou substrato nunca antes habitado por
organismos (ex: substratos expostos pela mineração, áreas cobertas erupções vulcânicas).
Sucessão secundária Æ recolonização natural de uma área que fora objeto de influência
biológica antes da degradação (ex: áreas desmatadas ou queimadas).
Terraceamento Æ é a construção de barreiras físicas, geralmente acompanhando as curvas de
nível de uma área, para disciplinar as águas e controlar a erosão.
Valência ecológica Æ é a possibilidade de uma espécie viver em ambientes diferentes, sob ação
de fatores ecológicos diversos. A valência ecológica está relacionada com a possibilidade de
distribuição de um organismo em diferentes habitats.
Valor ambiental Æ que contribui para a estabilidade do meio ambiente, sobretudo o meio
utilizado pelo homem.
Valor ecológico Æ que contribui para o meio natural, favorecendo fauna e/ou flora nativas.
Xerófita Æ planta adaptada a solos e substratos muito secos, com pouca disponibilidade de água.
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