BREVE APRESENTAÇÃO SOBRE A VEGETAÇÃO SOBRE CANGA NO QUADRILÁTERO FERRÍFERO: ASPECTOS GEOLÓGICOS, BIOLÓGICOS E DE CONSERVAÇÃO Viviane R.

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1 BREVE APRESENTAÇÃO SOBRE A VEGETAÇÃO SOBRE CANGA NO QUADRILÁTERO FERRÍFERO: ASPECTOS GEOLÓGICOS, BIOLÓGICOS E DE CONSERVAÇÃO Viviane R. Scalon 1 A região conhecida como Quadrilátero Ferrífero (QF), situa-se no extremo sul da Província do Cráton São Francisco (Almeida 1977, Almeida & Hasui 1984), compreendendo uma área de aproximadamente 7200km 2. Localizado na porção sudeste do Brasil, centro do estado de Minas Gerais ( S, W), o Quadrilátero Ferrífero (QF) é conhecido desde o final do século XVII por suas riquezas, sendo considerado uma das mais importantes províncias minerais do mundo. Resumidamente, sob o ponto de vista das unidades litológicas ocorrem no QF (Lobato et al. 2004): Complexos Metamórficos (Bonfim, Moeda, Congonhas, Santa Rita Caeté e Bação): de idade arquena, constituídos principalmente por gnaisses e migmatitos. Supergrupo Rio das Velhas, também de idade arquena, compõe-se dos grupos Nova Lima (formado por clorita xistos, quartzo-biotita-xistos, quartzitos, quartzitos ferruginoso e formações ferríferas) e Maquiné (constituído por meta-quartzo-arenitos com feldspatos e micas e níveis ferruginosos, alguns com aspecto de formação ferrífera). Supergrupo Minas, de idade proterozóica, constituído pelos grupos Piracicaba e Sabará. é representado pelas formações Cercadinho e Barreiro. A Formação Cercadinho é formada por meta-quartzo-arenitos ferruginosos, meta-quartzo-arenitos brancos, com de lentes e lâminas de metapelito, sericita xistos e clorita xistos. A Formação Barreiro é constituída essencialmente por metapelitos negros. Já o Grupo Sabará encontra-se intercalado com as rochas do Grupo Itacolomi. É caracterizado por clorita xistos, metaquartzo-arenitos ferruginosos e formações ferríferas. Grupo Itacolomi, formado por meta-quartzo-arenitos, com camadas de metapelitos, meta-quartzo-arenitos seixosos, metaconglomerados com seixos de quartzo, metaquartzo-arenitos e itabititos. Rochas Básicas, que ocorrem em forma de diques de direção NW, com espessuras menores que 100m. Encontram-se bastante alteradas, resultando em uma coloração ocre. Normalmente, ocorrem alinhadas entre as rochas dos grupos Itacolomi e Sabará, formando depressões, que podem estar parcialmente preenchidas por blocos colapsados das litologias vizinhas. Cangas - Tratam-se de crostas ferruginosas enrijecidas, que ocorrem em áreas definidas sobre rochas dos grupos Sabará. Normalmente ocorrem sob forma nodular ou em forma de couraça. De um modo simplificado, as rochas presentes no Quadrilátero Ferrífero sofreram processos de deformação ao longo de sua história evolutiva, evidenciados pela presença de 1

2 grandes dobramentos e falhas que atingiram todo o conjunto de rochas de origem ígnea e metasedimentar gerados por processos orogenéticos na era anterior à explosão da vida pluricelular no planeta, no Proterozóico. Desde então, não mais houve orogênese na região e os esforços que a atingiram foram de intensidade e duração muito menos expressivos e de outra natureza que não a orogenética. O modelado do relevo atual resulta da combinação de processos erosivos e de tectônica que gerou e movimentou falhas no final da Era Mesozóica e durante intervalos geologicamente pequenos de tempo no Cenozóico. Tais características geológicas tornaram a região do Quadrilátero Ferrífero numa ecorregião única do ponto de vista da diversidade de formações vegetais e ecossistemas, e ao mesmo tempo, uma região extremamente visada para a extração mineral, atividade historicamente importante para o desenvolvimento econômico do Brasil desde o início no séc. XVII (Silva 2001). Infelizmente, as pesquisas científicas realizadas nas áreas afetadas pelos processos de mineração ainda não acompanham a velocidade de destruição dos principais ecossistemas aí contidos. Ginocchio & Baker (2004) alertaram sobre o parco conhecimento de espécies vegetais tolerantes a metais e dessecação extrema de plantas que geralmente ocorrem em áreas mineradas. Segundo Spier (2003), o Brasil é uma das mais importantes províncias minerais do mundo, o que o coloca como o segundo maior produtor mundial de minério de ferro, dos quais cerca de 75% são retirados do Quadrilátero Ferrífero, onde atualmente 50 minas a céu aberto estão em atividade (DNPM 2006). Este tipo de exploração a céu aberto causa um forte impacto ecológico, destruindo completamente a cobertura vegetal e causando intensa alteração no ambiente (Moreira 2004). O fator mais preocupante, no entanto, é que, segundo o DNPM (2006), está previsto que o setor brasileiro de produção de minérios de ferro cresça cerca de 3% ao ano e alcance a produção anual de 281 milhões de toneladas de minério de ferro afim de que sejam suprimidas as demandas nacionais e internacionais deste minério. O Quadrilátero Ferrífero foi considerado primeiramente por Costa et al. (1998) área de Importância Ecológica Extrema durante um workshop sobre a biodiversidade no estado de Minas Gerais, sendo que, entre os critérios adotados para tal designação estava a presença de espécies vegetais ameaçadas e de espécies endêmicas. Vincent et al. (2002) reforçaram a consideração feita por Costa et al. (1998) e, posteriormente, em Drummond et al. (2005), o Quadrilátero Ferrífero foi então oficialmente declarado uma área de importância ecológica extrema devido às suas características distintivas de qualquer outra ecorregião, com destaque para a alta diversidade, endemismos e forte pressão antrópica. De acordo com Simmons (1963) as cangas na região do Quadrilátero Ferrífero formam verdadeiras ilhas nos topos das montanhas formadas por formações ferríferas detríticas (do inglês banded iron formation - BIF). Ainda segundo este autor, depois de intensos eventos tectônicos do Proterozóico estas formações ferríferas detríticas sofreram metamorfismo, originando Itabiritos (formações férricas metamorfoseadas compostas de óxido de ferro, sílica e quartzo). Mudanças climáticas através do Paleozóico, Mesozóico e Terciário tornaram possível a formação local de cangas, com fissuras cimentadas contendo itabirito e hematita com outros minerais, particularmente limonita. Ao mesmo tempo, dolomita e quartzo existentes neste substrato foram intemperizados e dissolvidos, aumentando a porcentagem de ferro ali contido. 2

3 Assim, canga é um termo utilizado para designar depósitos hematíticos superficiais que ocorrem no Quadrilátero Ferrífero de Minas Gerais, em uma área de cerca de 100km 2 (Dorr 1969) e na Serra dos Carajás, no Pará (Mourão & Stehmann 2007). Segundo Pomerene (1964), o teor de ferro nas áreas de canga varia de 40 a 68%. Vale ressaltar que, durante o processo de sedimentação, as variações químicas e mineralógicas resultaram em diferentes tipos de formações férricas detríticas que posteriormente formaram crostas que são altamente coesas, apresentam baixa erodibilidade e permeabilidade, além de vários graus de porosidade (Klein 2000), fazendo com que mesmo em escalas locais, cangas possam apresentar características químicas e físicas diferentes. Segundo Rizzini (1997), a canga pode apresentar duas tipologias, denominadas canga couraçada e canga nodular. A canga couraçada seria constituída por uma concreção ferrosa resultando em uma laje sobre o substrato repleta de cavidades, enquanto na canga nodular, a concreção encontra-se fragmentada em pedaços comumente bastante reduzidos, o que faz com que o substrato apresente uma maior permo-porosidade, apesar de rígido. Assim, a variação tipológica da canga levou a criação de diversas terminologias para definir a vegetação aí encontrada. Eiten (1983) a denominou simplesmente de campo rupestre, já Rizzini (1997) a classifica como um dos subtipos de campo limpo, denominando-a de campo ferruginoso. Talvez a descrição mais realista seja a de Jacobi et al. (2007), que descrevem sobre áreas de canga um mosaico de ambientes, dentre os quais se destacam a superfície rochosa, fendas e depressões, capões, pequenos lagos temporários e cavernas, apesar da área restrita que ocupam (Fig. 1). Segundo Vincent (2004), muitas espécies amostradas na região do Quadrilátero Ferrífero em campos ferruginosos sobre cangas tiveram suas abundâncias correlacionadas a características químicas e físicas do solo, indicando a influência destas na estrutura fitossociológica das comunidades analisadas. Altos índices de metais pesados foram encontrados nos solos analisados além de uma correlação positiva com a abundância de algumas espécies, o que sugere que estas sejam metalófilas. Cabe ressaltar que, de acordo com Duvigneaud & Denaeyer-De Smet (1960), as espécies vegetais (também chamadas metalícolas) que existem em solos com os teores de metais pesados mais elevados que as concentrações normais, divide-se, no caso de espécies especialistas (exclusivas ou preferenciais deste tipo de solo), em espécies metalófitas, que ocorrem apenas sobre substratos metalíferos ou em suas proximidades e em metalófilas, que ocorrem em zonas de transição com menores concentrações de metais pesados, embora ainda superiores ao normalmente encontrado. De acordo com Antonovics et al. (1971), as altas concentrações de metais exerceram (e continuam a exercer) forte pressão sobre a vegetação ao longo do tempo evolutivo, favorecendo a seleção de mecanismos biológicos (morfológicos e fisiológicos) que conferem resistência ou tolerância aos substratos como a canga. Tal diferenciação genética e morfológica, pode ter tornando endêmicas muitas espécies destas áreas. Infelizmente, a distribuição geográfica restrita de ecossistemas é um dos principais fatores que afetam o declínio populacional podendo levar até mesmo a extinção destas espécies, particularmente nas regiões em que ocorre extração de minérios, como o Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais. 3

4 Segundo Baker et al. (2000), as espécies metalófitas são consideradas tolerantes quando restringem a entrada de metais pela raiz e/ou impedem seu transporte para os ramos, enquanto as espécies resistentes apresentam mecanismos biológicos específicos que as permitem acumular (ou hiperacumular) metais em seus ramos em concentrações que podem exceder 2% de seu peso seco. Ainda segundo este autor, dentre as metalófitas, espécies tolerantes são mais comuns que as resistentes. Dentre as espécies de canga, segundo Jacobi et al. (2007), folhas de Eremanthus erythropappus e Eremanthus glomeratus (Asteraceae), Microlicia crenulata e Trembleya laniflora (Melastomataceae) mostrarm acúmulo de metais pesados quando analisadas quimicamente. Ainda segundo Antonovics et al. (1971), algumas espécies de Velloziaceae também são consideradas acumuladoras de metais. Whiting et al. (2004), em trabalho sobre o uso e biodiversidade de metalófitas, citaram três prioridades para sua conservação: 1) necessidade de explorações de campo usando abordagens ecológicas, ressaltando a necessidade de estudos geobotânicos a fim de determinar ligações específicas entre as plantas metalófitas e seus substratos nativos, principalmente antes da entrada de empresas mineradoras na área; 2) levantamentos focados em hotspots com alta diversidade e endemismos de metalófitas (incluindo afloramentos e minas) e outros locais com solos ricos em metais, seja por causas naturais ou antropogênicas e, por fim, 3) a necessidade de desenvolvimento de recursos com base de dados integrada, banco de germoplasmas e coleções de plantas metalófitas vivas, salientando-se que esta prioridade visa contribuir para a preservação de espécies metalófitas diante da ameaça exploratória e desordenada de algumas empresas mineradoras, mas salientaram que a necessidade prioritária é a de proteger áreas em que metalófitas ocorrem espontaneamente. Apesar de sua evidente importância, a alta concentração de metais no substrato não é o único fator limitante do desenvolvimento das espécies vegetais sobre áreas de canga. Para espécies que ocorrem em afloramentos rochosos, também podem ser citados como fatores limitantes os seguintes: solos escassos e com baixo teor de umidade (Vincent 2004), alta incidência de raios UV, alta amplitude diária de temperatura, ocorrência de ventos e baixa umidade do ar (Jacobi et al. 2007). Assim, além de características ecofisiológicas singulares que permitem a sobrevivência em áreas com concentrações de metais mais altas que as normalmente encontradas nos solos dos demais ecossistemas nativos, as espécies vegetais que crescem sobre áreas de canga apresentam normalmente outras estratégias para sobreviver às condições edafoclimáticas limitantes, como, por exemplo, a presença de metabolismo ácido das Crassuláceas/CAM (Scarano 2002), eficiente controle estomático e habilidades para sobreviver a quase completa dessecação (Gaff 1987). Segundo Sayed (2001) estas adaptações são encontradas em algumas espécies de Bromeliaceae e Clusiaceae. Giulietti et al. (1987) citaram também como características morfológicas comumente encontradas em espécies vegetais que crescem em afloramentos rochosos a presença de folhas coriáceas, espessas, cobertas com ceras ou tricomas, presença de estômatos protegidos, folhas com inserção fortemente imbricada e presença de tecidos parenquimatosos armazenadores de água. Dentre estas adaptações, podem ser citadas as raízes com velame e pseudobulbos das Orchidaceae, tanques de água, escamas e tricomas especiais nas Bromeliaceae e a presença de 4

5 velame, raízes adventícias entre o caule e uma camada de bainhas de folhas persistentes das Velloziaceae (Giulietti et al. 1987). De acordo com Jacobi et al. (2004) um alto índice de reprodução vegetativa também pode ser citado como estratégia para sobrevivência em ambientes considerados estressantes às plantas. De acordo com Jacobi et al. (2007), algumas espécies de Leguminosae, Melastomataceae e Asteraceae, famílias comuns em áreas de canga, geram locais propícios à germinação de sementes até mesmo de outras espécies ao formarem uma camada de serrapilheira por causa da queda de suas folhas, que fornecem a matéria orgênica e a umidade necessárias ao início do processo germinativo (são as espécies chamadas nurse plants ). Apesar ordenamento jurídico brasileiro a proteção ambiental ser relativamente antigo (Código Civil 1916; Código de Águas 1934; Dec-lei no 25/1937; Código de Mineração 1937; Código Penal ) e de hoje o Brasil contar com uma das mais completas legislações ambientais do mundo, a questão de recuperação ambiental somente foi tratada mais especificamente pela lei de 1981 (posteriormente modificada pela lei de 1989), que no seu artigo 2º, que citou a recuperação de áreas degradadas como um dos fundamentos da Política Ambiental Brasileira. Em 1986, a recuperação de áreas degradadas pela mineração foi diretamente citada na Resolução CONAMA 001/86 que definiu a obrigatoriedade de apresentação do EIA/RIMA (Estudo de Impacto Ambiental/Relatório de Impacto Ambiental) juntamente com o Plano de Recuperação de Áreas Degradadas (PRAD) para o licenciamento de atividades de minerações com potencial de degradação ambiental. Na Constituição Brasileira, de 1988, a exploração e recuperação de áreas degradadas pela mineração voltaram a ser lembradas em seu artigo 225. Finalmente, o Decreto de 1989, que regulamentou a lei 7.804, voltou a exigir a apresentação de EIAs, RIMAs e PRADs pela mineração ao órgão ambiental competente, tornando este procedimento parte integrante do licenciamento ambiental. Mesmo recorrentemente lembrada em leis, decretos, resoluções e portarias, a recuperação ambiental de áreas degradadas pela mineração ainda não foi objeto de nenhuma legislação específica. Ou seja, não existem diretrizes oficiais que indiquem de que forma esta ação deve ser procedida, o que é ainda mais dificultado para áreas de campo rupestre, que não possuem legislação específica visando sua conservação e utilização (Meirelles et al. 1999). Por um lado, esta lacuna na legislação ambiental brasileira reflete a inexistência de conhecimento prévio do comportamento das espécies a serem utilizadas em áreas de canga devido às suas condições edafo-climáticas bastante singulares. Por outro lado, dificulta a ação das empresas interessadas em cumprir a legislação, uma vez que ainda são escassos os profissionais capacitados para a execução de projetos de recuperação de áreas degradadas sobre cangas. No entanto, segundo Whitining et al. (2004), as empresas mineradoras estão mais atentas a questões de responsabilidade ambiental, aplicando mudanças em suas práticas econômicas, ambientais e sociais. Daí a importância de um estudo como o proposto no presente projeto, que integre conhecimentos da interface solo-planta para que ocorra um planejamento adequado das técnicas a serem empregadas em projetos de recuperação de áreas de canga degradadas pela extração de minérios, preferivelmente, antes do início da atividade mineradora, 5

6 permitindo assim que ocorra o resgate das espécies locais para posterior re-introdução durante sua recuperação. Como citado anteriormente, é evidente o impacto ambiental gerado pelo processo de extração de minerais, acarretando a ameaça e até mesmo a extinção das espécies endêmicas que ocorrem naturalmente em cangas (Jacobi et al. 2007). Porém, promover o uso de espécies metalófitas/metalófilas em projetos de restauração e recuperação em áreas já mineradas também é uma forma de assegurar sua sobrevivência (Whitining et al. 2004). Faz-se importante atentar para o uso de terminologias usadas para definir as possibilidades do uso de espécies vegetais (metalófitas ou não) em ações corretivas. Segundo a Sociedade para Restauração Ecológica (SER, Society for Ecological Restoration), o termo restauração ecológica significa processo de auxílio na recobertura de um ecossistema que tenha sido degradado, danificado ou destruído, ou seja, recompõe na área sua trajetória histórica, sendo fundamental o conhecimento das condições pré-existentes. Neste tipo de ação corretiva, as espécies metalófitas seriam utilizadas somente em áreas onde já existissem anteriormente. Porém, como a maioria das empresas mineradoras não possui estudos prévios das áreas a serem exploradas, o uso de processos de restauração são bastante limitados. Diante do fato de que pouco ou nada se sabe da vegetação das áreas degradadas por atividades mineradoras, o termo ecológico adequado a ser utilizado deve ser o de recuperação. Neste tipo de processo, capacidades específicas de algumas espécies como, por exemplo, das espécies metalófitas, são exploradas para o estabelecimento de cobertura vegetal sem que necessariamente ocorram naturalmente na área. Sendo assim, processos de restauração ecológica, apesar de serem ideais por reconstituírem a diversidade original da área, apresentam difícil execução, uma vez que dependem diretamente do conhecimento prévio de fatores climáticos, características edáficas e florísticas da área degradada a ser trabalhada. Whitining et al. (2004) destacaram sete pontos envolvendo o uso de espécies metalófitas em processos de restauração que necessitam mais investigações científicas e que podem ser aplicados a projetos de recuperação de áreas degradadas de canga: 1) identificação das espécies e conhecimento da tolerância a metais nos locais onde as metalófitas são nativas ; 2) encorajamento à produção comercial de espécies nativas adequadas e suas sementes; 3) uso de espécies adequadas com taxas de crescimento lenta, típicas de plantas tolerantes a estresse e uso de gramíneas apropriadas, também tolerantes a metais; 4) redução do uso de fertilizantes e identificação de espécies metalófitas fixadoras de nitrogênio para manter a cobertura vegetal com pouca manutenção; 5) aumento do uso de metalófitas com sistemas múltiplos de tolerância a metais para uso em diferentes rejeitos e outros substratos de minas quimicamente complexos; 6) fomentar o uso de espécies vegetais eliminadoras de metais para minimizar a transferência dos metais na cadeia alimentar nas áreas restauradas (animais nativos ou não) e, por fim, 7) realizar monitoramento químico e ecológico pós-revegetação para prover estudos de caso a longo prazo sobre o desenvolvimento do ecossistema. Wong (2002) realizou estudos sobre a restauração de solos degradados de minas visando manter uma vegetação auto-sustentável ao longo prazo, mas a cobertura vegetal utilizada visava a fitorremediação local para a redução de metais pesados e introdução de novas 6

7 espécies vegetais. Já a presente proposta busca alternativas para a reconstituição da paisagem original e a manutenção de sua biodiversidade e dinâmica. Até o momento, estudos foram feitos levantando vários aspectos relacionados a características ecológicas e geológicas das áreas de canga do Quadrilátero Ferrífero (Porto & Silva 1989; Silva 1991; Teixeira & Lemos-Filho 1998 e 2002; Toy & Griffith 2001; Toy et al. 2001; Gonçalves-Alvim et al. 2002; Ângelo 2002; Vincent 2004; Jacobi et al. 2007; Mourão & Stehmann 2007), mas nenhum trabalho foi feito propondo medidas efetivas para a implantação de projetos de restauração destas áreas de canga. Este fato foi ressaltado por Mourão & Stehmann (2007): (...) É imprescindível, portanto, que se conheçam as espécies que habitam a canga e suas necessidades, para que se possam implantar, a baixo custo, projetos de recomposição vegetal com a flora da região, mitigando os impactos ambientais e evitando a perda das espécies (...). Neste contexto, a presente proposta busca alternativas de manejo ou que possibilitem a recuperação destas áreas, não somente através do transplante de mudas de espécies nativas, mas também propiciando condições para o desenvolvimento gradativo da vegetação original e de todas as características peculiares deste ecossistema, reconstituindo sua diversidade. Bibliografia consultada ALMEIDA F.F.M. O cráton do São Francisco. Rev. Bras. Geoc., 7(4): ALMEIDA F.F.M., HASUI Y. O Pré-Cambriano do Brasil. E. Blücher, São Paulo, 374 p ÂNGELO, J.G.M. et al. Diversidade vegetal em áreas de reabilitação de mineração de ferro, na mina de Alegria, em Mariana-MG. Revista Árvore, v. 26, n. 2, p , ANTONOVICS, J.; BRADSHAW, A. D.; TURNER, R. G. Heavy metal tolerance in plants. Advances in Ecological Research, v. 7, p. 1-85, BAKER, A. J. M., S. P. McGRATH, R. D. REEVES, and J. A. C. SMITH. Metal hyperaccumulator plants: a review of the ecology and physiology of a biological resource for phytoremediation of metal-polluted soils. Pages in N. Terry and G. Bañuelos, editors. Phytoremediation of contaminated soil and water. Lewis Publishers, Boca Raton, Florida COSTA, M.R.C.; HERRMANN, G, MARTINS, C.S.; LINS, L.V. & LAMAS, I.R. (orgs.). Biodiversidade em Minas Gerais: um atlas para sua conservação. Belo Horizonte: Fundação Biodiversitas, 94 p. ilust., DNPM Departamento Nacional de Produção Mineral Sumário Mineral. Brasília: Ministério de Minas e Energia, 122 p

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11 Figura retirada de Jacobi et al. 2007, onde pode-se ver a distribuição restrita de áreas de canga (=ironstone) na região do Quadrilátero Ferrífero. 11