23/11/2016. Efeitos de diferentes regimes de fogo sobre a vegetação. Objetivos de pesquisa. Objetivos de pesquisa

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1 Efeitos de diferentes regimes de fogo sobre a vegetação Isabel Belloni Schmidt Departamento de Ecologia Universidade de Brasília isabels@unb.br Projeto: Acompanhamento técnico-científico da implementação do Manejo Integrado do Fogo em Unidades de Conservação do Cerrado no âmbito do Projeto Cerrado- Equipe de pesquisa Isabel Belloni Schmidt (Dra. em Ecologia, Dept. Ecologia, UnB ); Ludivine Eloy (Dra. em Geografia, C. Desenv. Sustent., UnB); Heloisa Miranda (Dra. em Ecologia, Dept. Ecologia, UnB ) Clara Baringo Fonseca; Maxmiller Cardoso; Margarete Naomi Sato bolsistas do projeto. Sílvia Borges Lucio (doutoranda Ecologia, UnB ); Lívia Carvalho Moura (doutoranda Ecologia, UnB ); Samuel Montenegro e Ana Carla Santos (futuros mestrandos). Unidades de Conservação Parque Nacional Chapada das Mesas MA ESEC Serra Geral de Tocantins - TO Parque Estadual do TO Área de Proteção Ambiental do - TO Equipes gestoras, brigadistas, moradores ICMBio, Prevfogo/Ibama; Naturatins; Prefeitura de Mateiros Objetivos de pesquisa 1. Avaliar efeitos ecológicos da implementação de MIF: - Sobrevivência e crescimento de árvores; - Produção de biomassa (combustível fino). 2. Desenvolver protocolos de pesquisa e monitoramento, junto com as equipes das UC;. Sistematizar informações sobre conhecimentos e práticas de uso do fogo relacionados a atividades produtivas. Objetivos de pesquisa Num Titulo Treinamento e formação de recursos humanos Diálogos entre pesquisadores, gestores e comunidades Produto 1 Produto 2 Produto Proposta de Planos de pesquisa Relatório de sistematização de metodologias de pesquisa e acompanhamento MIF em outras regiões do mundo. Relatório sistematização e análise de dados de comportamento e intensidade de queima nas áreas de implementação de MIF em 2014 Produto 4 Documento de revisão de literatura sobre os conflitos socioambientais relacionados ao manejo de fogo e as práticas de educação ambiental na região de estudo Produto 5 Protocolo de monitoramento de vegetação em áreas de implementação de MI Produto 6 Relatório sistematização e análise de dados de comportamento e intensidade de queima nas áreas de implementação de MIF em2015 Produto 7 Relatório com recomendações preliminares para o planejamento do MIF em 2016 Produto 8 Produto 9 Produto 10 Produto 11 Protocolos e planilhas eletrônicas com equações para uso de discos medidores de pastagem nas UC Relatório de sistematização de informações sobre conhecimentos e práticas locais de uso do fogo nas UC com recomendações para implementação do MIF Relatório técnico científico sobre comportamento e intensidade de queima nas áreas de implementação de MIF no Cerrado. Relatório técnico de avaliação da implementação de MIF no Cerrado com recomendações. 1

2 Fogo como distúrbio ecológico Fontes naturais de ignição: - vulcões - raios Fire-prone ecosystems/ ecossistemas pirofíticos: Acúmulo de biomassa seca (períodos secos) + fonte de ignição Savanas (Cerrado) Ecossistemas Mediterrâneos Florestas secas (sequóias, coníferas) Ecossistemas campestres (pradarias, campos sulinos, etc) Características do fogo regime de fogo Combustível: quantidade & qualidade Frequência Combustão: reverso da fotosíntese: C 6 H 12 O O 2 6H 2 O kj Tipo (fogo de superfície, fogo de copa) Intensidade Estação (época) Também é influenciado por: umidade do ar, temperatura, vento e topografia Whelan 1995 Tolerância evolutiva de plantas do Cerrado ao fogo Estrutura da planta - Caracterísitas adaptaticas ao fogo - sobreviver ao efeito direto do fogo - tolerar condições pós-fogo - Cascas e frutos isolantes - Estruturas e reservas subterrâneas - Altura acima da linha de fogo - Alto conteúdo de água (sementes) - Arquitetura foliar Respostas de plantas ao fogo Floração massiva Dispersão de sementes Germinação de sementes Flamabilidade como característica adaptativa O que queima no Cerrado? 2

3 Rafael S. Oliveira Faz sentido manejar fogo no Cerrado? Faz sentido manejar fogo no Cerrado? Sensíveis ao fogo Influenciáveis pelo fogo Propensas ao fogo (resistentes) Sensíveis ao fogo Propensas ao fogo (resistentes) Sensíveis ao fogo Influenciáveis pelo fogo Propensas ao fogo (resistentes) Sensíveis ao fogo Propensas ao fogo (resistentes) Síntese efeitos do fogo no Cerrado Projeto Fogo UnB Recor/IBGE, DF - Áreas de queimas experimentais (bienais, quadrienais, controle) - cerrado sentido restrito; - campo sujo; - cerrado denso. - Vegetação lenhosa, busca por efeitos do fogo Falta repetições Informações limitadas: Região x fisionomia Estudos em queimas acidentais; Queimas prescritas em campos úmidos PEJ. Miranda (org.) 2010; Fidelis et al. 201; Schmidt et al Síntese efeitos do fogo no Cerrado Em áreas campestres (campo sujo, DF e campos úmidos, ): - 1 ano após queima: ~70% biomassa pré-queima = possibilidade de queima; meses após queima: ~100% biomassa pré-queima; - Áreas campestres: intervalo de queima diversidade de herbáceas; - Áreas de cerrado sentido restrito: queima proporção de gramíneas queima - Queimadas tardias (setembro) mortalidade de árvores Moreira 2000; Miranda (org.) 2010; Schmidt & Sato 201 Experiência predição de pesquisa Informações limitadas: Região x fisionomia Cultura do fogo ferramenta de manejo Aceiros definidos em função de evolução dos Incêndios Rafael S. Oliveira Agricultura de subsistência Fonte: EESGT Colheita de produtos não-madeireiros Criação extensiva de gado

4 Rafael S. Oliveira Cultura do fogo ferramenta de manejo Rafael S. Oliveira Impacto muito menor que outras alternativas (mecanização, introdução de espécies exóticas) Menos excludente para comunidades locais Convivência com o Cerrado e não substituição Objetivos de pesquisa 1. Avaliar efeitos ecológicos da implementação de MIF: - Sobrevivência e crescimento de árvores; - Produção de biomassa (combustível fino). Pesquisas MIF 2014 a 2016 manejo do fogo (1) Acompanhamento das queimadas controladas - MIF Medidas dos parâmetros que influenciam o comportamento do fogo - Intensidade - R: velocidade de propagação da frente do fogo Tempo cronometrado / distância entre dois pontos (ex. Arvores/estacas) I = h. w. r Intensidade da LINHA DE FOGO Pesquisas MIF 2014 a 2016 manejo do fogo (2) Efeitos de diferentes tipos de queimas em árvores parcelas permanentes Avaliar efeitos do fogo sobre vegetação arbórea e produtividade de biomassa 50m 15m 50m 15m Fotos: Daniel Chaves/ Fotos: Clara Baringo / Comportamento de fogo (parâmetros) - Quantidade e qualidade biomassa combustível; - Intensidade da frente de fogo; - Calor liberado por unidade de área; - Altura das chamas; - Temperatura do ar durante a queima. Como medir? Coleta de biomassa em parcelas de 0,5 x 0,5 m Disco de pastagem: Estimativa menos precisa mas útil para manejo? 4

5 Temperatura do ar (oc) Temperatura do ar (oc) Temperatura o C Pesquisas MIF 2014 a 2016 PE Pesquisas MIF 2014 a 2016 ESEC Serra Geral TO Área 1 - Porco Área 2 e - Araras Áreas Pesquisa PEJ/APAJ s e parcelas Área 1 Porco Área 2 Araras Área Araras II Áreas Pesquisa EESGT e parcelas Área 1 - Peixinho Área 2 - Oncinha Área - Balsas Área 4 - Muriçoca 50 m áreas 18 parcelas tratamentos Sede PEJ Pereira et al Queima manejo Queima manejo Incêndio Incêndio Sem fogo Sem fogo 4 áreas 24 parcelas tratamentos 20 m 10 m 10 m Trat. Manejo Trat. Incêndio Trat. Sem Fogo Pesquisas MIF 2014 a 2016 PN Chapada das Mesas Algumas coisas para pensar EESGT_0_junho_2014_18h_1cm Tempo de residência > 8 minutos com temperaturas > 100 o C áreas 48 parcelas 4 tratamentos Precoce Sem fogo Alta intens. Incêndio Precoce Baixa intens Tempo (s) Algumas coisas para pensar... Tempos de residência de altas temperaturas EESGT_0_junho_2014_18h_1cm Tempo de residência > 8 minutos com temperaturas > 100 o C _06_junho_2014_18h_1cm <1min acima de 100 o C Tempo (s) 0 Tempo (s) 5

6 altura disco pastagem (cm) altura disco pastagem (cm) Parcelas permanentes estabelecidas No. de No. de parcelasprecoce- Precoce- Sem- UC áreas /área alta baixa Tardia fogo Total EESGT PEJ Total N indivíduos (8.008) e espécies (165) EESGT PEJ Adultos (>5cm) Regenerante s (1-5cm) Adultos (>5cm) Regenerante s (1-5cm) Adultos (>5cm) Regenerante s (diam=1-5cm) N espécies N indivíduos N spp. únicas UC N spp. únicas estrato Resultados - Discos de pastagem úteis? Não parece muito adaptáveis ao Cerrado Muitas dicotiledôneas, plantas de folha larga Sensoriamento remoto manejo Mapas de combustível seco vs. úmido informação em campo, útil na tomada de decições Transecto F= 47,5; p<0.0001; gl = 97; R 2 = 0, F= 268,4; gl = 78; p<0.0001; R 2 =0, biomassa por parcela (g) Campos úmidos do biomassa por parcela (g) Área mais altas (secas) dos campos úmidos do Map from Jonas Franke Landsat 8 image Recuperação combustível fino Recuperação combustível fino UC Tempo sem queima Recuperação da biomassa 2016 (%) UC Tempo sem queima Recuperação da biomassa 2016 (%) Sem-fogo 0,4±0,17 0,47±0, precoce-alta 0,4±0,17 0,1±0,15 72 tardia 0,4±0,17 0,0±0,14 70 Sem-fogo 0,2±0,2 0,1±0,18 15 precoce-alta 0,2±0,21 0,26±0, ,24±0,11 0,2±0,21 tardia 0,18±0,17 0,2±0, Sem-fogo 0,28±0,26 0,46±0, precoce-alta 0,28±0,26 0,20±0, ,21±0,11 0,28±0,26 75 Sem-fogo 0,4±0,17 0,47±0, precoce-alta 0,4±0,17 0,1±0,15 72 tardia 0,4±0,17 0,0±0,14 70 Sem-fogo 0,2±0,2 0,1±0,18 15 precoce-alta 0,2±0,21 0,26±0, ,24±0,11 0,2±0,21 tardia 0,18±0,17 0,2±0, Sem-fogo 0,28±0,26 0,46±0, precoce-alta 0,28±0,26 0,20±0, ,21±0,11 0,28±0,

7 Composição combustível fino Recuperação combustível fino UC Tempo sem queima Recuperação da biomassa 2016 (%) Recuperação combustível fino Intensidade de fogo e % de combustível consumido UC Tempo sem queima Recuperação da biomassa 2016 (%) Sem-fogo 0,4±0,17 0,47±0, precoce-alta 0,4±0,17 0,1±0,15 72 tardia 0,4±0,17 0,0±0, Sem-fogo 0,4±0,17 0,47±0, precoce-alta 0,4±0,17 0,1±0,15 72 tardia 0,4±0,17 0,0±0,14 70 Sem-fogo 0,2±0,2 0,1±0,18 15 precoce-alta 0,2±0,21 0,26±0, ,24±0,11 0,2±0,21 tardia 0,18±0,17 0,2±0, Sem-fogo 0,28±0,26 0,46±0, precoce-alta 0,28±0,26 0,20±0, ,21±0,11 0,28±0,26 75 Sem-fogo 0,2±0,2 0,1±0,18 15 precoce-alta 0,2±0,21 0,26±0, ,24±0,11 0,2±0,21 tardia 0,18±0,17 0,2±0, Sem-fogo 0,28±0,26 0,46±0, precoce-alta 0,28±0,26 0,20±0, ,21±0,11 0,28±0,26 75 EESGT - dia 12/06/2015 (1:20h) Queima precoce - manejo EESGT - dia 09/09/2015 (1:00h) Queima tardia - incêndio Efeitos queimas sobre árvores adultas (>5cm) - 7

8 Efeitos queimas sobre árvores regenerantes (1-5cm) - Efeitos queimas sobre árvores - Adultas (diâmetro >5cm) 2 anos desde última queima Regenerantes (diâmetro de 1-5cm) Implicações para o manejo 1- Fogo causa mortalidade. Especialmente, da parte aérea de árvores pequenas, nas queimas tardias. 2- Incêndios tardios frequentes vegetações mais abertas (menos árvores). - Alta intensidade de fogo maior danos às árvores variáveis ambientais determinam intensidade útil p/ planejamento Plantas que morrem ou perdem a parte aérea são as menores mudanças na estrutura da vegetação 4- No, muitos indivíduos pequenos, provavelmente porque há incêndios tardios muito frequentes mudança na época de queima pode favorecer crescimento de árvores nas áreas de campo sujo 5- No, a grande proporção de dicotiledôneas pode favorecer intervalos de queimas maiores cuidando para não criar áreas muito extensas sem queima há mais de dois anos. Implicações para o manejo 6- No, áreas sem queima há anos, devem ser queimadas com baixa intensidade (umidade >50%). Importância de estudos de longo prazo Qual é a influência da chuva (ou falta dela) na mortalidade das árvores?) 7- Queimas em veranicos durante a estação chuvosa podem ser útil para o manejo. 8- Não há informações sobre efeitos de queimadas durante o período chuvoso para o Cerrado experimentar, com atenção à época reprodutiva de plantas e animais. 9- Incerteza é parte do processo. Não usar um único tipo de queima em grandes extensões, para manter áreas de refúgio e/ou regeneração e manutenção das populações que sejam eventualmente prejudicadas por queimas neste período. 8