Caracterização da dinâmica de restauração natural em ecossistema perturbado de evolução de fragmento florestal da Mata Atlântica na Ilha da Madeira RJ Joana Farias dos Santos (1) ; Schweyka Stanley Holanda de Oliveira (2) ; Ricardo Valcarcel (3). (1) Bolsista de Capacitação Docente PAC/UNEB, Doutoranda do Programa de Ciências Ambientais e Florestais da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), BR 465, km 7, Seropédica, RJ, CEP: 23890-000, joanafarias@yahoo.com.br, Fone: (21)3787-1085 9403-3381; (2) Bolsista de Iniciação Científica da FAPERJ, Graduanda do curso de Engenharia Florestal da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), BR 465, km 7, Seropédica, RJ, CEP: 23890-000, schweyka@yahoo.com.br; (3) Professor Associado do Depto. Ciências Ambientais, UFRRJ, Seropédica, RJ, CEP: 23890-000, ricval@ufrrj.br. APRESENTAÇÃO EM POSTER RESUMO As explorações dos maciços florestais fragmentam os habitats. Sua ocupação desordenada sem tomar em conta suas características e fragilidades, reduzindo a níveis mínimos sua resiliência, transformandos-os em ecossistemas perturbados. Objetivou-se caracterizar a evolução de fragmento florestal e a dinâmica de restauração espontânea em ecossistema degradado na Mata Atlântica, servindo de parâmetro para avaliar a auto-sustentabilidade desse ambiente em construção. O estudo situa-se no Distrito da Ilha da Madeira, em Itaguaí, Rio de Janeiro. Utilizou-se carta topográfica de Itaguaí, escala 1: 5.000. Gerou-se polígono da área, modelo digital de elevação, mapa exposição e declividade. Utilizou-se ortofoto, ano 2005 e fotografia aérea, ano 1964. Fez-se interpretação da paisagem. A área é de 291.822 ha, altitude entre 0 e 220 metros, com 96,3% de declividade variando de plano a ondulado e 47% de ondulado a escarpado, onde situam-se as encostas estudadas. Há 41 microbacias hidrográficas. Observou-se que as encostas apresentam níveis diferenciados de restauração espontânea. Em 1964 o fragmento apresentava-se com vegetação raleada e predominância de culturas de subsistência, em 2005, ocorreu sua expansão. Conclui-se que as microbacias com vertentes a sudoeste, apresentam melhores condições de restauração espontânea, que as das encostas a norte. O fragmento florestal expandiu ao longo das décadas comparadas. Palavras-chave: restauração; resiliência; vegetação; auto-sustentabilidade; ecologia da paisagem.
INTRODUÇÃO Ao ocorrer um processo antrópico de fragmentação do habitat, a estrutura da paisagem é modificada, resultando em mudanças na composição e diversidade das comunidades. A exploração dos maciços florestais, os cultivos agrícolas extensivos, as formações de pastagens e o crescimento urbano fragmentaram as florestas, reduzindo suas funções e descaracterizando seus papéis com graves conseqüências para a sociedade, além de reduzir sua resiliência de forma paulatina e gradual. (KAGEYAMA et al., 2003). Tais ambientes que sofreram distúrbio, mas mantiveram meios de regeneração biótica, são ecossistemas perturbados com um nível mínimo de resiliência capaz de promover a auto-regeneração (CARPANEZZI, 2005). O processo de ocupação desordenado dos ecossistemas sem tomar em conta as suas características e fragilidade dos ambientes físicos e bióticos, traz uma série de conseqüências ambientais para a sociedade, tanto de forma imediata com após vários anos, podendo constituir passivo ambiental a ser tributado pelo ambiente as gerações subseqüentes (VALCARCEL, 2000). Vários fatores podem influenciar a estrutura e a dinâmica de um fragmento com o histórico de perturbação da área, a forma de perturbação, a forma da área, o tipo de vizinhança, o grau de isolamento e o efeito borda (SILVA, 2001). O conhecimento da restauração florestal e da autosustentabilidade dos processos de construção dos ecossistemas a partir do desenvolvimento espontâneo em área antropizada, torna-se fundamental, para se compreender a dinâmica dos processos ecológicos envolvidos (VALCARCEL, 2007). A Ilha de Madeira trata-se de uma área especial, pois ambientalmente encontra-se isolado de outros ecossistemas similares, onde os fragmentos mais próximos distam 5 km de distancia em linha reta, separado por ecossistema de mangue, que ambientalmente tem funções e espécies distintas. A vegetação original foi intensamente utilizada no passado para lenha, madeira, embarcações e construção civil, passaram por vários ciclos econômicos ao longo de sua história (cana-de-açúcar, cafeicultura e citricultura), até os ecossistemas entrarem em decrepitude por 2
exaustão dos seus recursos (SPOLIDORO, 1998). Atualmente predominam agricultura familiar, pedreiras e loteamentos. O estudo objetivou caracterizar a evolução de fragmento florestal e a dinâmica de restauração espontânea em ecossistema degradado na Mata Atlântica, servindo de parâmetro para avaliar a auto-sustentabilidade desse ambiente em construção. MATERIAIS E MÉTODOS A área de estudo está localizada na região denominada Costa Verde, situada aos fundos da Baía de Sepetiba, Distrito da Ilha da Madeira (latitude 23º 55' 07'' Sul e longitude 43º 49' 73'' Oeste), município de Itaguaí, Estado do Rio de Janeiro (Fig. 01). A região pertence ao domínio ecológico da Mata Atlântica, predominando manguezais junto ao contato com a Baía de Sepetiba e Mata Atlântica nos contrafortes da Serra do Mar (UFRRJ, 1993). A área encontra-se aos fundos da Baía de Sepetiba, sobre morrote de encostas com feições de relevo regulares, declividade média de 30%, onde o cume alcança 220 metros. A região é cercada pelo mar: Baía de Sepetiba e Enseada da Restinga da Marambaia, em 90% do seu perímetro. Figura 01: Área de estudo Ilha da Madeira, Itaguaí/RJ. 3
O clima é classificado como "Aw" tropical quente e úmido (verão chuvoso com inverno seco), com temperatura máxima média anual em fevereiro (25,7ºC) e mínima média anual em julho (19,6ºC), segundo a classificação de KOOPEN. O período de maior pluviosidade concentra-se entre dezembro e janeiro, podendo estenderse até março, enquanto o período seco estende-se de maio a setembro, sendo a pluviosidade média de 1500 mm/ano (ZEE, 1996). A vegetação da região é caracterizada por formações da Floresta Ombrófila Densa e nas áreas costeiras, por um mosaico de ecossistemas, como manguezais e restingas. Foi utilizada carta topográfica de Itaguaí, escala 1: 5.000, ano 2005, georefenciada utilizando o programa ArcMap 9.0, a partir de pontos de controles coletados no campo, por receptores DGPS de posicionamento por satélites do tipo diferencial pós-processado. Os pontos foram processados utilizando o programa Ashtech Solutions 2.6. Utilizando a ferramenta Topogrid do ArcView 9.2, gerou-se o polígono da área, o modelo digital de elevação, mapa de faces de exposição e declividade. Os dados vetoriais gerados no formato shapefile, do ArcView, projeção UTM (Universal Transverse Mercator). Os mapas gerados estão na escala 1: 16.000. Utilizou-se ortofoto, ano 2005 e fotografia aérea, ano 1964 da área de estudo, para comparar a evolução do fragmento florestal entre tais décadas. Ambas foram reamostradas a partir de pontos de controles coletados no campo. A reamostragem foi processada utilizando o programa ArcMap 9.0. Para caracterização do fragmento florestal remanescente, em abril e agosto de 2008 foi feita a interpretação da paisagem, tendo como base a carta topográfica da área, onde foram demarcadas as microbacias hidrográficas. Fez-se uma rota marítima, no entorno da Ilha para se obter visão ampla da área. 4
Os critérios para interpretação da paisagem foram a partir dos ambientes predominantes nas microbacias, como áreas mais e menos evoluídas e perturbadas ecologicamente, direção dos ventos e áreas de concentração de umidade. RESULTADOS E DISCUSSÁO O polígono de toda a área do sistema ambientalmente insular tem perímetro de 11.640,152 m e área total de 291.822 ha. A altitude varia entre 0 e 220 metros, sendo considerado como datum que não interfere a influencia da cunha salina a cota de 10 metros (Fig. 2). Figura 2: Mapa de altimetria da Ilha da Madeira, situada nos município de Itaguaí - RJ. Mais da metade da área (69,7%) encontra-se entre 10 e 100 m de altitude. A maior parte com declividade variando de plano a ondulado (96,3%), a declividade entre ondulado a escarpado remonta a 47%, onde situam-se as encostas estudadas (Fig. 3), pois relevos suaves a planos apresentam alta capacidade de armazenagem de água e tem características diferenciais nos processos de restauração (KAGEYAMA et al., 2003). 5
Figura 3: Mapa de classes de declividade da Ilha da Madeira no município de Itaguaí - RJ. A área possui 41 microbacias hidrográficas (Fig.4), com maior divisor no sentido lesteoeste. Deste modo as encostas voltadas para Norte e Sul ficam favorecidas por influencia de fatores ecológicos de forma oposta. Figura 4: Ortofoto da Ilha da Madeira, com a localização de microbacias hidrográficas na Ilha da Madeira, municípios de Itaguaí - RJ. 6
Foi observado que as encostas apresentam níveis diferenciados de restauração espontânea, onde as possíveis influencias dos fatores ecológicos determinantes para o sucesso da restauração, foi a exposição às radiações solares e a interceptação dos ventos úmidos sudoeste, resultados também encontrada por outros autores (BARBOZA, 2007; MATTOS Jr, 2008). Nas Fig. 4 e 5 é possível notar que as encostas ao sul do divisor, as vertentes recebem ventos de orientação sul, sudeste e sudoeste, favorecendo a aquisição de resiliência em função do sentido predominante com entrada dos ventos úmidos, induzindo a restauração destes ecossistemas (MATTOS Jr, 2008). As encostas situadas ao norte do divisor a orientação dos ventos é norte, noroeste e nordeste, por receberem ventos mais secos com oferta de atributos menor, possuindo menor capacidade de resiliência, por receberem ventos mais secos e incidência de radiação solar durante a parte da tarde dos dias. Figura 5: Mapa das faces de orientação dos ventos na Ilha da madeira no município de Itaguaí - RJ. As microbacias hidrográficas com vertente leste e norte (Fig. 4 e 6), a vegetação, principalmente no terço superior, é menos exuberante e mais antropizadas pela expeculação imobiliária, com solo exposto, predomínio de bambu, clareiras e vegetação em estágio sucessional menos avançado, quando comparado com a vegetação no restante do fragmento. Provavelmente, 7
em função do recebimento de ventos mais secos, proximidade com a área urbana, menor umidade e diminuição de oferta de atributos ambientais. Figura 6: Aspecto da vegetação no fragmento florestal em microbacias hidrográficas com vertente a leste e a norte da Ilha da Madeira, municípios de Itaguaí - RJ. Nas microbacias hidrográficas com vertente oeste (Fig.4 e 7) apresentaram vegetação densa, homogênea, copas maiores e mais altas; seguida pela vertente sudoeste que apresenta melhores condições de restauração natural, devido a maior incidência de ventos úmidos quando comparadas com as de vertentes a leste e norte. Nestas orientações há uma maior aquisição de umidade para o ambiente, constituindo-se em um dos principais fatores que condiciona o desenvolvimento da vegetação (MATTOS Jr, 2008). Figura 7: Aspecto da vegetação no fragmento florestal em microbacias hidrográficas com vertente a oeste e sudoeste da Ilha da Madeira, municípios de Itaguaí - RJ. 8
Ao se comparar a fotografia aérea de 1964 (Fig. 8) e a ortofoto de 2005 (Fig. 9), observou-se nítida expansão do fragmento florestal ao longo das décadas, visto que em 1964 o fragmento apresentava-se reduzido, com vegetação raleada, solo exposto, pastagens e predominância de culturas de subsistência. Segundo SPOLIDORO (1998), em função da ação antrópica pela retirada de lenha e madeira para embarcações e construção civil. Em 2005, devido a implantação de grandes empreendimentos industriais na região, oportunizando novas frentes de trabalho, houve modificação dos usos do solo, a comunidade local deixou de praticar a agricultura de subsistência como principal de fonte de renda (PMI, 2008). Figura 8: Ortofoto da Ilha da Madeira, ano 2005, município de Itaguaí RJ. 9
Figura 9: Fotografia da Ilha da Madeira, ano 1964, município de Itaguaí RJ. CONCLUSÃO As microbacias com vertentes a sudoeste tendem a apresentar melhores condições de restauração natural, devido a maior incidência de ventos úmidos, que propicia maior oferta de atributos ambientais favorecendo a auto-sustentabilidade do ambiente em construção. Enquanto que as das encostas situadas nas faces norte, nordeste, noroeste, aparentam menores condições. Esta informação atesta que, mesmo em zonas com alta precipitação e boa distribuição das chuvas, a exposição é uma variável que pode condicionar o grau de resiliência dos ecossistemas e afetar os resultados dos projetos de restauração. O fragmento florestal expandiu ao longo das décadas, evidenciando sua capacidade de resiliência e auto-restauração, garantindo melhoria na qualidade dos serviços ambientais prestados por estes ecossistemas, especialmente aumentando a qualidade e disponibilidade dos recursos hídricos para a sociedade. 10
BIBLIOGRAFIA BARBOZA, R. S. Caracterização das bacias aéreas e avaliação da chuva oculta nos contrafortes da serra do Mar-RJ. 2007 Dissertação de Mestrado. (Programa de Pós-graduação em Ciências Ambientais e Florestais da UFRRJ). Instituto de Florestas UFRRJ, Seropédica, RJ. CARPANEZZI, A. A. Fundamentos para a reabilitação de ecossistemas floretais. In: GALVÃO, A. P. M.; SILVA, V. P. (Ed.). Restauração florestal: fundamentos e estudos de caso. Colombo: Embrapa Florestas, 2005. p. 27 45. KAGEYAMA, P. Y.; OLIVEIRA, R. E.; Moraes, L.F.D.; ENGEL, V.L.; GANDARA,F.B.(orgs.) Restauração Ecológica de Ecossistemas Naturais. Botucatu:FEPAF, 2003. MATTOS Jr., C.F. O efeito da fragmentação florestal na regulamentação hídrica de microbacias no município de Miguel Pereira, RJ. 2008. 53 f. Monografia (Engenharia Florestal) Instituto de Florestas - UFRRJ, Seropédica. SILVA, L. A. Levantamento florístico e estrutura fitossociológica do estrato arbóreo de um fragmento de floresta estacional semidecidual no município de São Carlos SP. Tese (Doutorado em Ciências Ecologia e Recursos Naturais) Programa de Pós Graduação em Ecologia e Recursos Naturais. Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2001. PMI. PREFEITURA, ITAGUAÍ. História. Disponível em: <http://www.itaguai.rj.gov.br/historia.asp>. Acesso em 28 ago. 2008. SPOLIDORO, M.L.C.V. Fatores ambientais que afetam a distribuição e freqüência de capinzais na Serra do Madureira Mendanha, Rio de Janeiro. 1998. 75f. Monografia (Especialização em Ciências Ambientais) Instituto de Florestas, UFRRJ, Seropédica. UFRRJ. Plano de Recuperação de Áreas de Empréstimo da Serviços de Engenharia Rodoférrea S. A., Relatório Final, Itaguaí, RJ. 1993. 79p. VALCARCEL, R.; SILVA, Z. A eficiência conservacionista de medidas de recuperação de áreas degradadas: proposta metodológica. Floresta, v.27, n.1, p.101-114, 2000. VALCARCEL, R.; VALENTE, F.D.W.; MOROKAWA, M.J.; NETO, F.V.C.; PEREIRA, C.R. Avaliação da biomassa de raízes finas em área de empréstimo submetida a diferentes composições de espécies. Árvore, v.31, n.5, p.923-930, 2007. ZEE. Zoneamento Econômico - Ecológico do Estado do Rio de Janeiro. Projeto 1: Diagnóstico Ambiental da Bacia Hidrográfica da Baia de Sepetiba. Secretaria Estadual do Meio Ambiente do Estado do Rio de Janeiro. 1996. Cd-rom. 11