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Departamento de Geografia e Meio Ambiente
Identificando lacunas de conhecimento sobre solo-reflorestamento na Mata
Atlântica
Aluno: Maiara Santos Mendes
Orientador: Bernardo Baeta Neves Strassburg
Co-Orientadora: Agniezska Ewa Latawiec
Introdução
Mudança do uso e cobertura da terra
A intensificação do desmatamento das florestas tropicais a partir de 1970 como
consequência de mudanças no uso e cobertura da terra1, fez com que estudiosos de diversas
ciências ficassem preocupados [1]. A emergência de estudos sobre mudanças de uso e
cobertura da terra e o reconhecimento de que existem relações muldimensionais entre o local
e global demonstram como essa ciência tem um caráter interdisciplinar [2,1]. Esse campo do
saber é cada vez mais amplo pois não analisa somente as causas do desmatamento, além disso
busca incluir em suas pesquisas, fatores como: emissões de gases de efeito estufa, perda de
biodiversidade, degradação dos solos, dentre outros [1,3].
Segundo[4] uma vasta proporção da superfície terrestre tem sido alterada por
atividades de uso da terra, seja em mudanças das práticas de manejo das terras existentes ou
pela conversão de paisagens naturais. Essas alterações foram feitas a partir da necessidade de
suprir cada vez mais rápido a demanda em crescimento de água pura, madeira, alimento,
fibras e combustível. Sabe-se que essas transformações no meio ambiente contribuíram para o
desenvolvimento econômico e para o bem-estar humano, entretanto houve uma intensificação
dos distúrbios nos ecossistemas terrestres2.Estes ecossistemas possuem funções reguladoras,
por exemplo: serviços de apoio à biodiversidade, ciclagem de nutrientes, mudanças
climáticas, recursos hídricos, alimentação, combustível [2] e esses serviços são determinados
justamente pelas mudanças de uso e cobertura da terra, fatores sócio-econômicos dentre
outros[2,5].
1 Uso da terra seriam as funções específicas que o homem estabelece para um determinado espaço (moradias,
agricultura, pecuária, indústria, mineração) e o termo cobertura da terra refere-se tanto à superfície terrestre
resultante quanto ao tipo de vegetação de uma determinada área, como por exemplo uma floresta em diferentes
estágios de regeneração (Latawiec & Strassburg, 2014; Côrtes & D’Antona, 2014). 2 Ecossistema é formado por um conjunto de intererações entre os seres vivos (bióticos) e o meio biótico além
das relações destes com o meio e entre si.
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Sendo assim, os ecossistemas do planeta possuem a capacidade de fornecer serviços
ecossistêmicos para a humanidade que segundo definição da Avaliação Ecossistêmica do
Milênio [6] é a de que as pessoas obtêm benefícios vindos dos ecossistemas. O aumento da
apropriação dos recursos do planeta faz com que haja um esgotamento da capacidade dos
ecossistemas de fornecerem variedades de serviços ecossistêmicos pois há uma diminuição da
capacidade de resiliência3.
Ao longo de várias décadas pesquisas tem indicado que os diferentes usos da terra ao
redor do globo têm contribuído para a degradação do meio ambiente [4]. Os mesmos autores
citam alguns exemplos de mudanças de uso e cobertura da terra que tem provocado impactos,
são esses: (1) desmatamento;(2) sobrepastoreio;(3) má gestão agrícola, (4)urbanização que
levam a degradação física e química do solo causado pela erosão da água, do vento; (5) perda
,fragmentação e modificação de habitats e declínio da biodiversidade e a superexploração de
espécies nativas (6) salinização e aumento de sódio no solo, contribuintes significativos da
degradação da terra e perda da produção da agricultura [4,2,7].
O mapeamento elaborado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
(IBGE)[8]da cobertura do Estado do Rio de Janeiro (Figura 1) mostrou a predominância de
áreas de pastagens, que ocupam quase metade do território (47,2%). Além disso o mapa
apresenta a cobertura florestal que em sua totalidade é composta pelo Bioma Mata Atlântica, a
qual ocupa um terço do território fluminense (33,1%) (Tabela 1) e são predominantemente
encontradas nas áreas de serras.
3 Capacidade de um ecossistema se recuperar e voltar as condições normais após algum tipo de distúrbio
(enchentes, queimadas, seca, etc).
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Figura 1: Mapeamento do uso e cobertura da terra no Estado do Rio de Janeiro 2016.
Fonte:IBGE
Representando dessa maneira um fator de extrema importância para conservação da
biodiversidade do país, especialmente em um estado com elevada taxa de urbanização
(97,3%) e alta densidade demográfica (378 hab/km2)[9].
Tabela 1: Percentuais dos principais tipos de coberturas e usos da terra em relação à área do
estado do Rio de Janeiro.
Fonte:IBGE
Práticas de uso da terra tem desempenhado um papel na mudança global do ciclo do
carbono, sendo que ambos afetam regional e globalmente o clima- através das alterações na
energia da superfície com maior incidência de radiação solar líquida e calor latente e
variações balanço hídrico [2,4,3].
Mata Atlântica
O bioma Mata Atlântica é um hotspot de biodiversidade, porém é altamente
fragmentado e desmatado. Devido ao seu elevado valor em biodiversidade e da prestação dos
serviços ecossistêmicos locais e globais a região é uma prioridade para programas de
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restauração. Atualmente, existem cerca de 12% e 16% [10] da área original do bioma (Figura
2), que se estende do sul da Bahia até o Rio Grande do Sul [11].
Na Mata Atlântica, o processo de fragmentação (um tipo de ação antrópica que
modifica um ambiente) é devastadora para os ecossistemas. Costuma acontecer geralmente
devido a conversão de áreas em que antes haviam florestas em áreas agrícolas, industriais e
urbanas. Extensas áreas hoje são cobertas por pastagens, em sua maioria manejadas
inadequadamente, ou mesmo abandonadas, significando uma drástica redução na fertilidade
do solo [12] e também comprometendo a capacidade de resiliência natural dessas áreas. De
acordo com os planos do governo brasileiro, quase 6 milhões de hectares de Mata Atlântica
serão reflorestados.
O atlas elaborado pela Fundação SOS Mata Atlântica[13] e o Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais (INPE) apontaram em seu estudo o desmatamento de 18.267 hectares
(ha), ou 183 Km², de remanescentes florestais nos 17 Estados da Mata Atlântica no período de
2013 a 2014, o que equivale a 18 mil campos de futebol, constituindo, porém, uma queda de
24% em relação ao período anterior (2012-2013), que registrou 23.948 ha.
Figura 2: Atlas dos remanescentes florestais da Mata Atlântica 2013-2014.
Fonte:SOS Mata Atlântica
Embora existam várias iniciativas que estão sendo desenvolvidas, pouco se sabe sobre
os efeitos do processo de restauração nas características químicas e físicas do solo. Além
disso, poucos são os estudos que investigam o efeito do solo sobre a restauração e vice-versa,
como os serviços de ecossistema impactam a restauração do solo.
Indicadores de Solo
Poucos são os trabalhos que buscam mostrar os processos de recuperação dos atributos
físicos e químicos de solo quando uma área é submetida ao processo de reflorestamento. Para
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avaliar se os projetos de restauração florestal são viáveis é de fundamental importância o
monitoramento da qualidade ambiental[14].
São muitos os parâmetros que podem ser utilizados para monitorar a qualidade
ambiental, como por exemplo a qualidade do solo [15] e mesurações do componente
arbóreo[16] no caso para avaliar a estrutura da vegetação.
No caso de qualidade do solo [17] fazem uma revisão da literatura acerca do conceito
e dizem que a “ QS é a integração das propriedades biológicas, físicas e químicas do solo, que
o habilita a exercer suas funções na plenitude”. Em outras palavras, o conceito de qualidade
do solo pode ser entendido como a capacidade de melhorar a qualidade ambiental, contribuir
para a saúde das plantas, animais e humana, além de sustentar a produtividade biológica[18].
Sendo assim para o melhor entendimento de como está qualidade do solo em
determinada área é necessário a seleção de atributos do solo ou indicadores de solo.
[19]afirma que os indicadores do solo a serem analisados podem ser físicos e químicos.
Foi elaborada uma revisão sistemática da literatura com a finalidade de se avaliar as
lacunas de conhecimento acerca da relação entre o solo-reflorestamento em áreas do Bioma
Mata Atlântica. Devido à falta de trabalhos científicos comparando ou mesmo relacionando a
prática de restauração com as propriedades físicas e químicas do solo. Em se tratando de
projetos de restauração a ênfase normalmente é da dada na estrutura da vegetação
(composição, altura, diversidade), sendo o solo ainda pouco pesquisado e não é incluído, com
frequência nos modelos, mas mesmo assim é um dos fatores de fundamental importância para
o sucesso da restauração.
Objetivos
O estudo visa proporcionar uma etapa-mudança no entendimento sobre como os
diferentes tipos de restauração (passivo ou ativo) impactam os serviços ecossistêmicos
fornecidos pela Floresta Atlântica. O objetivo do estudo foi quantificar a diferença de dados
de solo em projetos de restauração.
Metodologia
A revisão bibliográfica é o passo inicial para qualquer pesquisa científica. A partir dela
foi elaborada uma revisão sistemática da literatura na qual consistia em uma revisão
estruturada para responder a uma pergunta chave, utilizando métodos evidentes e sistemáticos
para selecionar, avaliar e identificar criticamente os estudos, e dessa maneira coletar e analisar
os dados destes estudos que foram incluídos na revisão [20]. Gil[21] diz que é possível
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resgatar informações de base em material já elaborado como teses, artigos e livros, e
complementa falando que com a pesquisa bibliográfica é possível se familiarizar com a
problemática e desenvolver as ideias. Quando se tratam de pesquisas de caráter avançado, em
que são exigidas originalidade na contribuição, a revisão bibliográfica deve ser feita de forma
bastante rigorosa [20]. E esse fato é reforçado a seguir:
“Por isso, conduzi-la de forma sistemática e rigorosa, contribui para o
desenvolvimento de uma base sólida de conhecimento, facilitando o
desenvolvimento da teoria em áreas onde já existem pesquisas, e também,
identificando áreas onde há oportunidades para novas pesquisas”[22].
Este tipo de análise permitirá que outros pesquisadores e profissionais possam fazer uso
desses resultados com maior confiabilidade, possibilitando reutilizar estudos já finalizados,
focando apenas no tópico em que se deseja pesquisar. Conboy [23] acaba destacando que a as
análises e estratégias adotadas na condução de uma revisão bibliográfica não tem recebido a
devida atenção, em especial nos temas que são considerados emergentes como o elaborado
neste estudo sobre a lacuna da relação solo-reflorestamento.
Segundo Castro [20] esta permitirá que outros pesquisadores possam fazer uso desses
resultados com maior confiabilidade, possibilitando reutilizar estudos já finalizados, focando
apenas no tópico em que se deseja pesquisar.Adontando uma forma sistemática é possível
obter uma maior rigor e melhores níveis de confiabilidade em uma revisão sistemática.
Deve ser clara a importância do estudo de revisão sistemática pois muitas vezes é com
ela que são feitos o desenvolvimento de projetos, pois são identificados os métodos de
pesquisa utilizados em determinada área e determinam muitas vezes o direcionamento de
investigações futuras.
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Figura 3: Descrição de como é feito o processo de revisão sistemática
Fonte: Sampaio&Mancini ,2007
Foi realizada a revisão da literatura para reunir os dados existentes entre as interações
solo-restauração no Bioma Mata Atlântica, seguindo-se uma lista de critérios a serem
analisados para inclusão dos estudos na tabela da meta-análise, sendo alguns dos critérios:
relação solo-restauração ( estudos que possuíam dados sobre as variáveis de solo), se possível
uma área de referência e a área de estudo na Mata Atlântica. Foram pesquisados bases de
dados , tais como: Web of Science, Scopus , Scielo, Capes e Google Scholar , bem como
depósitos de teses. Foram revisados 95 teses em Português e 57 artigos focados na restauração
da Mata Atlântica e descobriu-se que apenas 41,61% dos estudos (62 de 149 ) relataram
quaisquer dados sobre o solo . O total de teses e artigos foi de 66, mas 4 teses foram
descontadas pois haviam sido publicadas e já se encontravam na tabela de revisão dos artigos.
Ao final de uma revisão sistemática, podem ou não ser utilizados métodos estatísticos,
como a meta-análise, para fazer a síntese dos resultados dos estudos que foram incluídos na
revisão[20].
A meta-análise, estatístico utilizado na revisão sistemática para integrar os resultados
dos estudos incluídos. Castro [20] comenta que o termo também é utilizado para se referir a
revisões sistemáticas que utilizam meta-análise.
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A seguir serão apresentados de forma detalhada a quantidade de artigos e teses
revisados e as principais variáveis extraídas sobre solo e aspectos florestais:
1) Artigos revisados
Artigos
Português sem dados Solo 9
Português com dados Solo 13
Inglês sem dados Solo 18
Inglês com dados solo 17
total de artigos que entraram na tabela 30
2) Teses e Dissertações revisadas
Teses e Dissestações
Total de teses revisadas 95
Sem dados de solo 59
Com dados de solo 36
Para cada estudo foram extraídas as seguintes informações:
Variáveis
Solo Floresta
Carbono Tipos de espécies
pH Área Basal
Nitrogênio
Riqueza de
espécies
Fósforo Diversidade
Potássio Altura
Retenção de Água Restauração Ativa
CTC
Restauração
Passiva
Argila
Total de área
restaurada
Silte Idade
Areia
Alumínio
Ferro
Fauna
Banco de sementes
C/N
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Resultados e Discussões
Para analisar e avaliar de forma rigorosa uma revisão bibliográfica é preciso Como o
processo de revisão sistemática precisa respeitar um rigor nas informações. Serão
apresentados a seguir alguns dos resultados da quantificação das variáveis encontradas nas
teses. Os artigos estão em processo de validação dos dados (nova revisão), para verificar se
faltou inserir alguma variável. A seguir serão
3) Análises de solo encontradas nas teses
Tiveram estudos que não mostravam dados de análises de solos ( sendo que em alguns
trabalhos as análises foram plotadas em um gráfico e as análises físicas e químicas não foram
disponibilizadas numericamente em tabelas
Variáveis
Em teses (N =32 )
Solo
Carbono 16
pH 22
Nitrogênio 8
Fósforo 21
Potássio 24
Retenção de água 2
CTC 11
Argila 8
silte 11
areia 7
Alumínio 20
Ferro 5
Fauna 5
Banco de sementes
no solo
C/N 4
4) Análise dos aspectos florestas encontradas nas teses
Variáveis Em teses ( N=32)
Floresta
Tipos de espécie
(expandir)
27
Área Basal 16
Riqueza de
Espécies
25
Diversidade 12
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Altura 16
Tipo de
restauração (ativa)
*
18
Passiva* 9
Total da área
restaurada
22
Outras variáveis 14
5) Quantificação da correção dos solos nas teses
O número total de teses em que foram mencionados práticas de correção do solo foi de 10,
sendo NPK o que teve maior relevância. Às vezes em uma tese era comum aparecer mais de
um composto para corrigir o solo.
Correção de solo Tese (N=10)
NPK 6
calcário dolomítico 3
Fosfato triplo 1
composto de micronutrientes (Zn,Cu, Mn,B) 1
calcário dolomítico + composto dos
micronutrientes
1
Fosfato de rocha 1
Sulfato de potássio 1
fósforo 1
Calagem e adubação 2
Fosfato solúvel 1
Nitrogênio 1
Fosfato de Arad 1
6) Tipos de solos
O número total de teses em que foram mencionados os tipos de solo nas áreas
de estudo foi de 23. O solo mais comum encontrado foi o Latossolo. Às vezes em uma
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mesma tese era comum aparecer mais de uma tipo de solo, principalmente nas áreas
em que comparavam a área em restauração com uma área de referência (área modelo)
Tipos de solos Teses
(N=23)
Latossolos 11
Argissolos, 9
Cambissolos 9
Nitossolos 4
Gleissolos 2
Neossolos 1
litossolo -
Podzólico -
Regossolo 1
7) Coleta do solo
O número total de teses que disponibilizaram alguma informação sobre quando foi
realizada a coleta de amostras de solo foi de 15.
Teses (N=15)
Tem informação
sobre quando foi
feita a colheita de
solo
Quantas tem no inicio 4
Coleta no fim
Varias vezes/durante 9
Não especificado 4
8) Lugar da restauração
O número de teses que disponibilizaram informações sobre aonde foi realizado os
experimentos de restauração ou regeneração natural foi de 32.A maior parte dos trabalhos
foram na região sudeste do Brasil.
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Lugar da restauração Teses ( N=32)
Rio de Janeiro 12
São Paulo 11
Minas Gerais 3
Espírito Santo 1
Santa Catarina 1
Divisa -Mato Grosso
do Sul/
Paraná
2
Rio Grande do Sul 2
9) Uso anterior da terra
A Mata Atlântica é um dos biomas que mais sofreu com o processo mudanças no uso da
terra, com essa tabela nota-se alguns exemplos de usos mais comuns encontradas nas teses.
Uso anterior da terra Teses
pastagem 15
agricultura 11
cultura da cana-de-
açúcar
9
cultura do café 9
ocupação humana 3
carvoarias 1
pecuária 3
Cultivo de críticos 3
Foram disponibilizados dados de temperatura. Nem todos os trabalhos foi fácil de
identificar quando foram feitas as coletas de amostras de solo. Os trabalhos que especificaram
com clareza, mostraram que as as coletas foram feitas antes de montar o experimento e em
outros a coleta foi feita no momento da instalação do experimento.Nem todos os trabalhos
foram feitos analisando a fauna edáfica. Poucos foram os trabalhos que tiveram dados da
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relação C/N. Também tiveram dados disponibilizados do relevo das áreas de estudo (relevo
ondulado, plano, suavemente ondulado, mar de morros,altitude, acidentado, etc.).
Será possível verificar com mais clareza os dados assim que for realizada a
quantificação das variáveis encontradas nos artigos científicos.
Conclusões
Apesar de não terem sido feitas as análises quantitativas dos artigos que foram incluídos
na revisão, os resultados demonstram uma lacuna de conhecimento significativo sobre
feedbacks solo- restauração, devido à subnotificação dos dados do solo. Identificar as lacunas
permite que outros pesquisadores possam explorar mais essa área do saber. No entanto, esses
dados são fundamentais do ponto de vista da análise apropriada de prestação de serviços
ambientais, tais como serviços de carbono e água. Além da lacuna de conhecimento, será
apresentado os resultados da meta-análise sobre os impactos do solo sobre a restauração
usando indicadores como pH do solo, capacidade de troca catiônica e macronutrientes.
Os estudos publicados que relataram dados do solo, incluíram essencialmente apenas
dados sobre o pH (48 estudos) e macronutrientes , tais como: Fósforo ( 46 estudos ) e potássio
(40 estudos) . Poucos estudos (<5 ) apresentaram dados sobre a fauna do solo e características
da água do solo (capacidade de retenção de água ou de retenção de água).
Saber como se devenvolve o processo de revisão sistemática permite auxiliar o leitor a
compreender a importância desse tipo de estudo. Porém, deve-se ter uma leitura crítica para se
avaliar a qualidade e o melhor método a ser utilizado sobre revisão sobre o mesmo tema.
Devido a crescente globalização e facilidade de acesso a tecnologia boas revisões
sistemáticas são recursos de extrema importância. Esses estudos ajudam a sintetizar a
evidência disponível na literatura sobre uma intervenção, podendo auxiliar pesquisadores no
seu cotidiano de trabalho e profissionais de diversas áreas .[24]
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