O fascínio da Ciência (ou Desaprendendo para ensinar)
Entre os que defendem a visão científica do mundo como a forma mais eficaz para realmente explicar o universo e todo o resto, é comum utilizarmos como argumento o fato de o conhecimento científico não ser estático, dogmático, ao contrário de outras formas de interpretação da realidade. Em meu próprio campo de estudo, acabo de esbarrar, esta é a palavra mais apropriada, com algo do tipo. Entre minhas atribuições como bolsista PRODOC-Capes está a de ministrar aulas. Estou atualmente responsável pela disciplina de Matéria Orgânica do Solo na pós-graduação e, previsivelmente, preciso ler muito para oferecer o que há de mais atual na literatura científica sobre o assunto. Quando estudei comecei a me familiarizar com as pesquisas sobre decomposição da matéria orgânica do solo, lá pelos idos do começo do milênio, foi-me ensinado que uma das variáveis mais importantes no controle da decomposição era a razão entre conteúdo de carbono e conteúdo de nitrogênio de um composto orgânico, conhecida como relação C/N: quanto maior esta relação, mais carbono em relação a nitrogênio, mais difícil de se decompor o material, maior a imobilização de nitrogênio pelas células microbianas, o que poderia afetar negativamente a nutrição vegetal. Melhor do que a relação C/N como indicadora de qualidade do material orgânico, aprendi então, era a relação lignina/N: a relação C/N era muito geral e não indicava exatamente quais compostos carbonáceos eram mais resistente à decomposição, a relação lignina/N já refinava a coisa, ao considerar que os compostos ricos em lignina eram os mais resistentes, afetando mais diretamente a capacidade decompositora dos microrganismos. Estava eu ontem me preparando para uma aula sobre nitrogênio no solo a ser dada amanhã, quando encontro este recente trecho de um texto sobre o assunto, de autoria do cientista do IAC, Heitor Cantarella: “A relação lignina/N também tem sido usada como um indicador para a mineralização de substratos orgânicos, porém a relação C/N tem se mostrado mais útil para tal” e cita uma quantidade de artigos recente apoiando a afirmação. As implicações desta mudança de visão não são pequenas: é necessário reavaliar-se práticas de manejo do solo visando não só a nutrição de plantas como o sequestro de carbono em solos tropicais. Senti-me irremediavelmente ultrapassado, mas não. Isto é a ciência em funcionamento, saudável funcionamento: fatos mais recentes e conclusivos desdizem o que antes se acreditava, oferecendo uma perspectiva mais confiável, possivelmente, dos processos naturais. Que outra forma de interpretação do mundo permite isso? O dogmatismo religioso, talvez?
Recuperação de áreas degradadas x Preservação de fragmentos florestais
A legislação brasileira, já em sua carta magna, afirma a necessidade do agente impactante em recuperar as áreas degradadas. No entanto, venho presenciando diversas discussões a respeito das técnicas de recuperação de áreas degradadas ultimamente empregadas pelos diferentes agentes degradores do ambiente. Os métodos empregados e, sobretudo, a eficiência dos mesmos muitas vezes vêm sendo discutidos. A comparação com a preservação de fragmentos florestais, atendendo à legislação pertinente às áreas de preservação permanente, tem sido constantemente feita por diversos pesquisadores, no entanto, algumas considerações a respeito devem ser feitas.
É verdade que diversos autores tem relatado ao longo do tempo o quanto os remanescentes florestais são mais eficientes em preservar a biodiversidade do que áreas recuperadas ou restauradas. No caso dessa última, apesar de os métodos levarem a área muito próxima da sua aparência inicial, a diversidade de organismos vivos ainda deixa a desejar. Nesse sentido, obviamente, quando possível é melhor que áreas intactas sejam destinadas à preservação. Essas áreas por diversas vezes apresentam-se fragmentadas, sem contato umas com as outras, formando verdadeiras “ilhas preservadas”. Os resultados do uso de tal método no que tange respeito à preservação da biodiversidade têm sido incrementados ainda pelo uso de corredores ecológicos ligando diferentes ilhas. Isso aumenta as interações entre as espécies e, consequentemente, aumenta a preservação da biodiversidade. Entretanto, nem sempre o uso dessa técnica é possível. A explicação para isso é simples. Por diversas vezes não existem mais fragmentos florestais nas áreas exploradas devido à intensa degradação ambiental sofrida ao longo do tempo. Então o que fazer?
Nesses casos e em outros, como por exemplo em áreas intensamente degradadas (talvez áreas de mineração sejam o melhor exemplo), a recuperação faz-se necessária. Técnicas de restauração podem ser aplicadas, no entanto, o seu custo elevado dificulta a sua aplicação . Entende-se por recuperação dar um novo uso à área, podendo ser revegetada, sendo destinada ao lazer, à um novo centro empresarial, à um campo de futebol, entre outras. Obviamente cada técnica a ser utilizada e também cada uso futuro a ser dado depende das características da área como a resiliência e resistência. A resiliência pode ser entendida como uma mola, definindo a capacidade da área impactada em retornar, pelo menos próximo, ao que era antes. Já a resistência representa a capacidade da área em resistir ao impacto. Enfim, a recuperação dessas áreas dependerá da disponibilidade de técnicas e da capacidade do ambiente, além dos interesses dos atores envolvidos. Por diversas vezes as técnicas de recuperação apresentam aspectos complicados como a necessidade de uma verdadeira “construção de um novo solo” ou uso de espécies exóticas, entre outras. Esses aspectos têm sido frequentemente questionados. Imaginemos uma situação onde é necessário a contenção de taludes. Outras vezes o uso de espécies fitorremediadoras é requerido. Faz-se necessário então o uso de espécies e crescimento rápido e, além disso, que muitas das vezes possam crescer em condições de fertilidade adversas. Esse fato as torna muito competitivas e despertam a preocupação com sua disseminação. Como elas se comportariam se suas sementes se alastrassem por áreas preservadas? Será que elas cresceriam em detrimento às espécies nativas? São todos esses aspectos e muitos outros que ainda necessitam ser melhor entendidos e, consequentemente, dão margem à discussões e questionamentos.
Concluo essa pequena exposição acerca do assunto afirmando que ambas as técnicas são necessárias. Lançar mão de uma ou de outra depende das condições sócio-ambientais da área a ser impactada. No entanto, sempre que possível a preservação de fragmentos florestais, sobretudo com o uso de corredores ecológicos, deve ser aplicada visando a manutenção da biodiversidade.
Carlos Pacheco
Gradientes de solo e vegetação nas partes elevadas da Serra do Cipó
Nesta semana, mais precisamente na quarta-feira, 17/09/2008 às 16 horas, vou apresentar o Seminário B, da Tese, no Anfiteatro do Departamento de Solos da UFV. Sintam-se todos convidados. Na oportunidade e em primeira mão, apresento aqui o Resumo que será distribuído:
A região da Serra do Rio Cipó, localizada na porção meridional da Serra do Espinhaço, corresponde a extensas áreas de Cerrado, Mata Atlântica, Capões de Mata e um dos mais ricos Complexos Rupestres do Brasil. O caráter transicional, entre os biomas Mata Atlântica e Cerrado, destacado em numerosos estudos de fauna e flora regionais é um dos fatores responsáveis pela notável diversidade biológica encontrada naquele ecossistema.
A região representa um dos mais importantes divisores hidrográficos em Minas Gerais. É ocupada em sua maior extensão pela bacia hidrográfica do Médio Rio São Francisco, que possui como cursos d’água principais o Rio Cipó e o Rio das Velhas, que escoam de sul para norte, e pelos rios que drenam a bacia do Rio Doce a leste, entre estes destaca-se como principal curso d’água o Rio Santo Antônio. A base geológica da Serra do Cipó é formada por uma matriz de Quartzito, pontuada por diques e intercalações de Anfibolito, Xistos, Ardósia, Folhelhos e Calcário marmorizado. Predominam nesta região as formações Proterozóicas. Na face leste, borda da depressão interplanáltica do Rio Doce, surgem rochas Gnáissico-Graníticas do Embasamento Cristalino, além de Xistos mais ricos em Biotita.
Os solos da Serra do Cipó, independentemente de sua matriz geológica, da profundidade do perfil e da fitofisionomia que sobre eles se desenvolve, são geralmente pobres em nutrientes e ricos em alumínio trocável. A pobreza química desses solos é devida principalmente à natureza da matriz geológica dominante do sistema e, em parte, às perdas por lixiviação e erosão que o sistema apresenta. Tais perdas estão associadas ao relevo fortemente movimentado, à natureza arenosa dos solos e à pouca espessura do solum (perfil incompleto do solo, formado pelos horizontes A e B, embora nele atuem os principais processos pedogenéticos). Neste ambiente predominam solos rasos e afloramentos rochosos. Muitas vezes o perfil constitui-se de apenas uma camada orgânica sobre a rocha, sustentando uma vegetação graminóide e/ou subarbustiva.
Em áreas pontuais, o controle estrutural pode favorecer o desenvolvimento de solos mais profundos derivados do intemperismo de Quartzito, bem como onde ocorrem rochas Metapelíticas ou Metabásicas, nestes dois últimos ambientes, os solos são bem mais desenvolvidos, argilosos e igualmente distróficos, apresentando horizontes A espessos e ricos em matéria orgânica. Nestas áreas de solos mais profundos, independentemente da rocha matriz, ocorre uma vegetação que grada de arbustiva a arbórea, caracterizada pelos Capões Florestais. Ainda que se observe nestes locais uma riqueza aparente, predominam ali solos extremamente pobres em nutrientes.
Embora alguns estudos tenham revelado as características pedogenéticas mais importantes dos solos em outros setores do Espinhaço, como no Planalto de Gouveia – Diamantina, quase nada se sabe sobre os solos do setor mais meridional desta serra, onde os Capões Florestais, verdadeiras “ilhas” em meio ao ambiente campestre que os envolve, são muito comuns e relativamente conservados, apresentando uma vegetação exuberante, apesar da extrema pobreza química dos solos.
O trabalho que ali desenvolvemos tem como objetivo caracterizar seqüências de solos, representativos das partes elevadas da Serra do Cipó, em diferentes litologias e formações vegetais, bem como evidenciar as relações solo-vegetação daquela área, através do estudo de gradientes de Campos Rupestres até dois Capões Florestais na região do “Alto Palácio”, Parque Nacional da Serra do Cipó (Parna-Cipó) e APA Morro da Pedreira.
Elton Luiz Valente
Necessidade de invovação na pesquisa brasileira em Ciência do Solo
Nessas últimas três semanas tenho feito uma grande revisão de literatura em periódicos nacionais e internacionais visando atender as exigências da minha qualificação. Nesse árduo caminho uma coisa tem chamado minha atenção. Em periódicos nacionais é recorrente a existência de trabalhos muito parecidos, muitas vezes com apenas pequenas mudanças em uma ou outra fonte de variação do experimento. Como alguns poucos exemplos, cito o tipo de solo (diga-se de passagem muitas vezes são solos muito parecidos em que os resultados de um poderiam ser extrapolados para outro), as doses de nutrientes ou de contaminantes aplicados e o método utilizado. Os objetivos dos trabalhos por diversas vezes são os mesmos e os resultados, devido a já existente base de dados, são extremamente previsíveis. Em algumas áreas da Ciência do Solo essa situação é ainda mais crítica (não citarei a minha opinião de quais áreas são mais problemáticas por questões éticas). É nítida, muitas vezes, o desdobramento de um só experimento em diversos artigos, visando a quantidade, deixando de lado importantes informações que a análise conjunta dos dados permitiria. Em periódicos internacionais tenho percebido uma maior variação de temas estudados. Percebo nesses últimos a existência mais frequente de uma série de trabalhos que visam a aplicação de conhecimentos a anos acumulados, como por exemplo, a tentativa de modelagem do comportamento de nutrientes e contaminantes. Esses modelos, por exemplo, permitem prever o comportamento de determinados solos frente à entrada dos mesmos, reduzindo custos no meio agrícola e reduzindo os impactos ambientais da disposição de resíduos nos solos. Outras questões de aplicação prática dos conhecimentos adquiridos também existem e a realização da mesma é de suma importância para o desenvolvimento do país. Tenho sentido falta também dos estudos de contaminantes orgânicos em solos brasileiros, estudos esses citados amplamente na literatura internacional. Obviamente esses são apenas alguns poucos exemplos que mostram a necessidade de inovação de nossas pesquisas. Por fim, acredito que mão de obra qualificada existe. Talvez o que falte é um pouco mais de arrojo por parte de nossos pesquisadores e, obviamente, um pouco mais de estrutura física para que tais pesquisas inovadoras sejam realizadas.
Carlos Pacheco
Olhos abertos para concorrência
Nos meus últimos dois posts enfatizei que o Brasil se ressente da falta de valores orientadores (background) e, muito embora todas as atividades que requerem monitoramento da qualidade dos solos possam ser realizadas com base em valores adotados em outros países, há necessidade de se definir valores próprios para melhor avaliar os impactos das várias atividades antrópicas sobre a qualidade dos solos. Tal necessidade é ressaltada tendo em vista as peculiaridades geológicas, climáticas, hidrológicas e geomorfológicas, as quais atuam de maneira preponderante na diferenciação de solos de regiões tropicais. Além disso, face ao crescente uso do solo como receptor final de resíduos industriais, muitas das vezes sem nenhuma preocupação ambiental (lembremos que o solo não é uma lata de lixo) e também ao recente incentivo do CNPq às pesquisas destinadas a busca por novas alternativas de condicionadores de solo ou fontes de fertilizantes para plantas, a partir de materiais naturais- que não deixam de conter elementos potencialmente nócivos a saúde, a criação de um banco de dados de elementos-traços auxiliará os órgãos de fiscalização ambiental na tomada de decisões, no que refere ao impute antrópico destes elementos nos solos.
Diante desta incomensurável oportunidade de pesquisa, o Professor Jorg Matschullat da Universidade de Freiberg, Alemanha, enviou uma proposta para os órgãos de financiamento à pesquisa deles e angariou recursos para vir ao Brasil, juntamente com 12 estudantes alemães, do curso de Geoecologia, para dar o pontapé incial ao BRASOL 2010, nome dado ao projeto. O BRASOL 2010, prevê a coleta de amostras de solos em todo o território nacional, sob diferentes matrizes geológicas. As análises de elementos-traço serão realizadas na Alemanha e os resultados obtidos sugeridos como valores orientadores para solos do Brasil. Não obstante a grande paixão do prof. Matchullat pelo Brasil, ele está fazendo um “serviço” que deveria ser desenvolvido por algum professor Tupiniquim. Acho que alguém dormiu ou está dormindo no ponto!
Uma primeira etapa desse projeto já teve inicio agora em julho 2008 na região nordeste do país. Felizmente, um Geófago pode participar desta primeira etapa, juntamente com o Prof. Jaime Mello/UFV e Prof. Germano Melo/UFRN, na qual a aquisição de conhecimento e troca de experiências foram os maiores ganhos desta viagem. Eu poderia escrever linhas e linhas sobre a viagem, mas para deleite de nossos leitores, deixarei o link do blog do BRASOL 2010 para que possam ler e se ater às peculiaridades do Brasil descritas por olhos não viciados. A maioria dos textos estão em inglês e alemão, mas há também alguns em português.
http://brasol2010.pegleg.de/?paged=5
Espero que se divirtam!
Juscimar
Origem e natureza dos solos I
O famoso físico brasileiro Mário Schenberg acreditava que os ditos fenômenos paranormais, como a telepatia, poderiam ser resultado da interface Biologia-Física. Creio que esta interface é algo literalmente mais pé no chão: o solo. Sim, o solo é uma interface entre o mundo físico e o biológico, produzido pela interação entre organismos e minerais. Iniciado pela degradadação física das rochas e sua intemperização química, não fossem os seres vivos o solo seria apenas detrito, pó sem estrutura – mesmo dentro de um solo, aquelas camadas em que a atividade biológica é menos intensa, como o horizonte C e o saprolito (partes do solo mais profundas, onde já se iniciou a formação do solo, mas ainda com características, pelo menos macroscópicas, típicas das rochas de origem) são pouco estruturadas. Aliás, a exposição destas camadas por obras como cortes de estrada ou barrancos é responsável por muitos desastres, como deslizamentos e formação de voçorocas exatamento pela falta de estrutura. Na verdade, a erosão seria o destino natural de todo detrito da decomposição de rochas não houvesse vida sobre o mesmo. A atividade biológica, animal, vegetal e de microrganismos diminui a desordem, ou melhor, aumenta o ordenamento dentro do sistema solo, criando estrutura, que estabiliza o solo, modificando o ambiente químico e até mineralógico. Os restos orgânicos dos organismos são deixados sobre e dentro do solo e a atividade biológica age sobre estes restos, decompondo-os e ao mesmo tempo originando substâncias complexas de grande importância ambiental, as ditas substâncias húmicas. Por sinal, uma das maneiras que se usa atualmente para se avaliar a sustentabilidade de atividades agrícolas sobre o solo é a observação se há mudança no grau de ordenamento do solo.
Ítalo M. R. Guedes
Metais Pesados em Solos: Ocorrência
Os metais pesados têm origem natural como componentes de rochas, sendo que, nessa situação, apresentam menores riscos aos seres vivos (Costa et al., 2004).
A ocorrência natural de metais pesados em solos depende, principalmente, do material de origem sobre o qual o solo se formou e dos seus processos de formação. Consequentemente, os teores de metais pesados em solos e sedimentos depende, basicamente, da composição e proporção dos componentes de sua fase sólida.
A relação do solo com o material de origem é bastante evidenciada quando o primeiro é formado “in situ” sobre a rocha, tornando-se menos expressiva nos solos originados sobre materiais previamente intemperizados (Tiller, 1989).
Tiller (1989) cita que os solos originados diretamente sobre rochas básicas, apresentam-se mais ricos em metais pesados do que aqueles formados sobre rochas ácidas ou sedimentares.
À medida que o intemperismo atua, os solos guardam menos características de suas rochas de origem, dessa forma, solos muito intemperizados tendem a apresentar teores menores de metais pesados que aqueles com intemperismo incipiente.
Stevenson & Cole (1999) destacam que o ferro é o principal metal pesado associado às rochas ígneas. Isso, por motivos óbvios de riqueza em minerais ferromagnesianos nessas rochas. Os sulfetos também são constituintes importantes de tais rochas. Como os minerais sulfetados apresentam-se geoquimicamente afins de alguns metais como zinco, cobre e molibidênio, esses podem ser encontrados em teores significativos. Zinco, manganês e cobre também ocorrem em minerais ferromagnesianos, onde eles substituem isomorficamente o ferro e o magnésio na estrutura do mineral. Já o boro é encontrado largamente na turmalina, que é um borossilicato. Ferro, zinco, manganês e cobre são, sobretudo, mais abundantes no basalto, enquanto que boro e molibidênio são mais concentrados nos granitos
Esses autores também citam que é possível que rochas sedimentares possam conter metais pesados. Isso acontece porque elas são compostas por sedimentos provenientes de várias fontes cujos metais podem estar presentes, por exemplo, adsorvidos às argilas. Elas podem conter todos os metais existentes nas rochas primárias, embora não necessariamente nas mesmas proporções. De modo geral rochas compostas por sedimentos finos apresentam-se enriquecidas com zinco, cobre, cobalto, boro e molibidênio. Rochas metassedimentares como alguns xistos com elevados teores de matéria orgânica podem conter cobre e molibidênio.
Alloway (1990), Costa et al. (2004), Penkov (1991) citam que aumentos nos teores naturais de metais pesados podem ocorrer em áreas próximas de complexos industriais, urbanos e, também, nas áreas rurais de agricultura altamente tecnificada. É constatado em tais áreas aumento nos teores de Zn, Pb, Ni, Cd, Cu, Hg, As, entre outros. Feam (2003 e Penkov (1991) ainda revelam que as principais fontes de contaminação por metais pesados são indústrias, transportes e agricultura (irrigação e inundação com águas poluídas, tratamento de solos com pesticidas, herbicidas, corretivos e fertilizantes contendo metais pesados), deposição atmosférica, entre outras. A atividade mineradora também pode ser considerada como um importante mecanismo de disponibilização destes elementos. Isto acontece uma vez que estes metais, outrora numa situação estável, acabam expostos a fatores externos muitas vezes suficientes para torná-los biodisponíveis. Um exemplo de tal liberação de metais pesados é citado por Nilsson (1991). Segundo esse autor, algumas minas de carvão mineral podem gerar a chamada drenagem ácida graças à oxidação de materiais sulfetados, especialmente da Pirita e da Arsenopirita. A acidificação da solução em contato com as rochas gera a solubilização de metais pesados, tornando-os disponíveis.
Nilsson (1991) ainda afirma que os teores geralmente encontrados em solos contaminados, principalmente por atividades agropecuárias, são baixos. Porém, tomando-se uma perspectiva a longo prazo podem ser encontrados teores elevados provenientes de um acúmulo ao longo de anos de utilização desse compartimento ambiental. Esse mesmo autor também cita a possibilidade de contaminação de solos e aqüíferos por meio de aterros industriais e sanitários. A massa de resíduos sólidos podem conter metais pesados que, por sua vez, podem ser lixiviados graças à acidificação provocada pela decomposição da matéria orgânica combinado com a existência de materiais metálicos aterrados.
Refletindo-se agora a respeito da disposição de resíduos diretamente no solo, pode-se concluir que o contato direto de sua massa, através dos métodos de disposição final, permite antever a existência de um potencial de contaminação desse compartimento ambiental. Esse potencial é maior quando a massa de resíduos é disposta de forma inadequada ou quando em sua composição estão presentes substâncias nocivas ao ambiente ou à saúde dos seres vivos. Além disso, a disposição inadequada também representa riscos de emissão de gases tóxicos ou contaminação de corpos d’água em função da degradação desses resíduos, que geram ácidos orgânicos na fase da acidogênese e que, quando lixiviados pela massa de resíduos, podem solubilizar elementos tais como metais pesados presentes carreando-os para o solo ou para as água (subterrâneas ou superficiais) (Pereira Neto, 1996 e Bidone e Povinelli, 1999).
Ramalho et al. (2000) e Penkov (1991) descrevem a contaminação do solo por uma larga gama de metais pesados presentes como contaminantes ou como princípio ativo de uma série de agroquímicos. Além disso, metais pesados também podem chegar ao solo por meio de irrigação com águas contaminadas ou da fertirrigação. Feam (2003) cita que tais metais ocorrem como contaminantes de fertilizantes e corretivos e como princípio ativo de pesticidas e herbicidas.Costa et al. (2004) mostra que resíduos sólidos urbanos são fontes potenciais de Cd, Cu, Pb e Zn. Já os resíduos industriais, ainda segundo esses autores, podem ser fontes de Cr, Cd, Ni, Cr e Ba.
