Autores

Rodrigues, A.M. (UFRJ) ; Rangel, L.A. (UFRJ) ; Pereira, L.S. (UFRJ) ; Jorge, M.C.O. (UFRJ) ; Molinaro, Y.T. (UFRJ) ; Guerra, A.J.T. (UFRJ)

Resumo

As Unidades de Conservação (UCs) são meios importantes para a manutenção da biodiversidade em longo prazo. Porém, os recursos naturais, como o solo, ainda permenecem sujeitos à degradação. O trabalho almeja analisar os impactos que as atividades turísticas e mineradoras provocam nas propriedades físicas e químicas do solo em duas UCs: Parque Estadual da Serra do Mar (PESM) e Parque Nacional da Serra da Bocaina (PNSB). Para a análise do impacto do turismo, foram coletadas amostras volumétricas na profundidade de 0-10 cm, em cinco pontos em trilha na Vila de Trindade no PNSB e para a análise do impacto da mineração, foram coletadas amostras volumétricas em cinco taludes, na mesma profundidade, na bacia do rio Maranduba, borda do PESM. Os resultados apontam que os solos em ambas as UCs apresentam elevados valores de densidade aparente, com média de 1,4g/cm³, o que tende a comprometer a rede porosa do solo. Conclui-se que as atividades estão contribuindo para degradação dos solos em UCs.

Palavras chaves

Degradação do solo; Mineração; Trilha

Introdução

A influência antrópica sobre o meio ambiente aumentou consideravelmente nos últimos tempos em sua velocidade, intensidade e escala. Tal fato tem causado uma grande pressão sobre os recursos naturais, gerando a degradação dos solos, poluição dos recursos hídricos, agressão às áreas de proteção ambiental permanente, como as áreas ciliares aos cursos d’água, além de problemas sociais, como a falta de saneamento básico e moradias precárias (OLIVEIRA & CRUZ, 2014). Desta forma, tornou-se cada vez mais necessário a criação de Áreas Protegidas e de Unidades de Conservação. O Sistema Nacional de Unidades de Conservação (BRASIL, 2000) afirma que Unidade de Conservação (UC) é um espaço territorial instituído pelo poder público com a finalidade específica de conservar as características naturais relevantes presentes na área, podendo ser de Proteção Integral ou de Uso Sustentável. Como as UCs visam proteger o meio físico, é de suma importância que sejam realizados estudos sobre as caracteristicas desse meio. As análises relacionadas à qualidade do solo podem ser consideradas uma ferramenta de grande valia, a fim de reconhecer as fragilidades e potencialidades desse ambiente. Considerando o solo como um sistema aberto - com perda e ganho de energia e matéria (GUERRA & MENDONÇA, 2004) - os diferentes usos e práticas de manejo adotados interferem diretamente nos atributos físicos do mesmo. Kelting et al. (1999), acrescentam a complexidade dos processos físicos e químicos que ocorrem no solo, muitas vezes, são de difícil mensuração. O solo constitui um importante meio sob qual se mantém a vida na superfície da Terra, desempenha papel fundamental para a manutenção e construção da biodiversidade dos ecossistemas, sendo, portanto, o resultado de interações complexas entre os minerais, plantas e biota edáfica, possuindo, assim, grande importância devido ao seu papel de interface entre a litosfera, a atmosfera, a hidrosfera e a biosfera (BRADY, 1989; LEPSCH, 2003; VEZZANI & MIELNICZUK, 2011; VEZZANI, 2015). Contudo, intensos problemas podem ser observados sobre este recurso natural. Dentre os maiores processos degradantes do solo, a erosão se destaca, pois, repercute na dinâmica das águas e onera a sociedade. A degradação dos solos, dessa forma, torna-se, cada vez mais, um problema de ordem mundial, já que envolve a redução dos recursos naturais e pode gerar a diminuição da produção de alimentos. Araujo et al. (2013) destacam que a degradação dos solos, em muitos casos, não é facilmente reversível, já que os processos de formação e regeneração dos solos são muito lentos. Fullen e Catt (2004) afirmam que a degradação dos solos se origina a partir de uma série de processos complexos, que incluem o aumento da desertificação, os movimentos de massa, a contaminação dos solos e a erosão. Guerra e Jorge (2012) salientam que nas últimas décadas o conhecimento acerca da erosão e conservação dos solos tem crescido rapidamente, mas apesar deste fato os danos causados pela erosão ainda podem ser verificados em todo mundo e a adoção de práticas conservacionistas continua limitada. Por isso, o solo precisa ser interpretado de forma complexa, compreendendo as suas relações com os sistemas complexos e também com o ecossistema em que ele pertence para inferir na sua qualidade (VEZZANI e MIELNICZUK, 2011). Nesta perspectiva, visando o desenvolvimento de um diagnóstico sobre a qualidade do solo, objetiva-se com esse trabalho analisar, a partir das propriedades físicas e químicas do solo, os impactos gerados pelas atividades mineradora e turística, em duas áreas situadas em Unidades de Conservação. As áreas estão localizadas no litoral sul do estado do Rio de Janeiro e no litoral norte do estado de São Paulo, que compõem um corredor de inestimável biodiversidade.

Material e métodos

A pesquisa foi realizada em duas Unidades de Conservação: Parque Estadual da Serra do Mar - PESM (bacia hidrográfica do rio Maranduba – município de Ubatuba), tal parque exerce um papel imprescindível para a manutenção da biodiversidade, propicia também uma maior proteção para a população de áreas críticas na estabilização das encostas. E o Parque Nacional da Serra da Bocaina - PNSB (Vila de Trindade – município de Paraty), que resguarda uma das maiores áreas de proteção da Mata Atlântica, com paisagens diversificadas e riqueza de especíes animais e vegetais. As duas UCs se sobrepõem no limite dos estados de São Paulo e Rio de Janeiro, compondo um corredor ecológico e de biodiversidade com diversos fragmentos florestais do bioma Mata Atlântica. Na bacia do rio Maranduba (PESM), a mineração pode ser entendida como um importante elemento modificador das condições ambientais, explorando bens de uso direto na construção civil, como areia, saibro, brita e rocha ornamental (FERREIRA et al., 2008; JORGE, 2014; RODRIGUES, 2016). No PNSB, o uso de trilhas tende a ocasionar a compactação do solo, contribuindo para o aumento dos processos erosivos e consequente perda da qualidade do solo (RANGEL, 2014). A classificação climática regional é tropical úmido, a vegetação predominante é de Floresta Ombrófila Densa em estágio secundário de sucessão. O relevo apresenta escarpas declivosas, com altitudes variando de 0 a 2000 metros, compondo associações de Montanhas e Morros (PONÇANO, 1981; GUERRA et al., 2013). O embasamento geológico da região é composto por xistos, gnaisses, granitos e charnoquitos, que dão origem a solos de alteração, residuais e superficiais delgados e com frequentes afloramentos de rocha devido às declividades acentuadas. Já os solos superficiais da região, possuem textura argilosa ou argilo siltosa correspondendo a associações de Cambissolos Háplicos Distróficos, ocorrendo também Latossolos Vermelhos-Amarelos com horizonte A moderado e proeminente nos topos e encostas mais suaves (ICMBIO, 2002). Visando entender os impactos ocasionados à qualidade solos pelas atividades do turismo e da mineração nas UCs, foram coletadas amostras volumétricas de solo, com a utilização de anéis de Kopeck de 100 cm³, em diferentes pontos das UCs. Para análise do impacto da atividade turística, foram coletadas amostras, na profundidade de 0-10 cm, em cinco pontos (P1, P2, P3, P4 e P5) em uma trilha (Trilha para Piscina do Caixa D'Aço) localizada na Vila de Trindade (PNSB). Para a análise do impacto da atividade mineradora, foram coletadas amostras, na profundidade de 0-10 cm, em cinco taludes de corte na bacia do rio Maranduba, na borda do PESM, nas profundidades de 0-10 cm (M1, M2, M3, M4 e M5). A partir dessas coletas foram realizadas em laboratório análises físicas, como: 1. Porosidade total e densidade aparente: para a determinação da porosidade total, foi realizada análise da densidade real para se basear no cálculo, onde:  Porosidade Total = 100 (densidade real – densidade aparente) / densidade real  Densidade Aparente (g/cm³) = peso da amostra seca (g) / volume do anel (cm³) 2. Textura: foi realizada análise granulométrica a partir do método de dispersão das partículas utilizando a pipeta. Foram realizadas, ainda, as análises químicas, como: 3. pH: a determinação da acidez ou alcalinidade do solo foi realizada através de Potenciômetro com eletrodo combinado imerso em suspensão solo: água. 4. Matéria orgânica: a análise de matéria orgânica foi realizada a partir do princípio da oxidação da matéria orgânica via úmida com dicromato de potássio em meio sulfúrico. Todas as análises foram feitas seguindo a metodologia proposta pela Embrapa (1997).

Resultado e discussão

Na bacia do rio Maranduba, em áreas localizadas na borda do PESM, ocorre intensa exploração mineral clandestina de saibro, onde a geometria original da encosta é alterada formando taludes irregulares, íngremes, com cavidades e buracos (Figura 1A). Este processo culmina com a eliminação da cobertura vegetal e exposição do solo e saprolito aos agentes modeladores do revelo, favorecendo, assim, a ação dos processos erosivos e movimentos de massa (FERREIRA et al., 2008; RODRIGUES, 2016). Deve-se atentar, assim, para as mudanças ocasionadas às características das propriedades físicas e químicas do solo desses taludes de corte explorados pela mineração, uma vez que estas características tendem a refletir a qualidade do solo, e partir de então, auxiliar em medidas de recuperação. Nesta perspectiva, os resultados da densidade aparente do solo dos cinco taludes de corte na bacia do rio Maranduba (PESM) variaram entre 1,3g/cm³ e 1,6g/cm³, na profundidade de 0-10 cm. Logo, a pororidade total variou entre 35,9% e 48,8%, o que sugere que o arranjo dos poros pode estar com sua estrutura comprometida, dificultando a percolação da água para as camadas mais profundas (Tabela 1). A classificação textural do solo variou entre franco arenoso, franco argilo-arenoso e argiloso nos distintos ambientes modificados. São solos que possuem taxas mais elevadas da fração areia, onde os taludes M2, M4 e M5 apresentaram porcentagens da fração areia acima de 60% ( 60,3%, 64,8% e 65,2% respectivamente), com porcentagens de argila de 15,4%, 15,2% e 17,4%, respectivamente, e porcentagens de silte de 24,3%, 20,0% e 17,4%, respectivamente (Tabela 1). A textura mais arenosa encontrada nos taludes tende a estar relacionada ao material de origem, o saibro, por ser um material ainda pouco intemperizado, carrega vestígios da rocha mãe, com quantidade elevada de pequenos fragmentos de feldspatos e quartzos (SILVA & TOLEDO, 2010). Torna-se importante salientar que a textura é uma propriedade física capaz de proporcionar ao solo maior susceptibilidade à erosão, onde as frações silte e areia fina, sobretudo, tendem a ser mais susceptíveis à erosão, visto que não possuem alta capacidade de agregação, o inverso com a argila, que é a fração de maior agregação quando combinada com matéria orgânica responsável por conferir maior resistência e estabilidade aos agregados que constituem o solo (MORGAN, 2005; SANTOS et al., 2014). No que diz respeito à matéria orgânica nesses taludes analisados, os resultados demonstram a presença de porcentagens pouco elevadas, principalmente em M1, que apresentou apenas 0,5%, em M2, com 1,6%, em M3, com 0,7%, e em M5, com 0,3% (Tabela1). Tais porcentagens baixas de matéria orgânica estão relacionadas, sobretudo, à eliminação da cobertura vegetal proporcionada pela atividade mineradora para a exploração de material de empréstimo. Ressalta-se, por isso, a necessidade de preservação da cobertura vegetal, de modo a conferir ao solo maiores teores de matéria orgânica, além da proteção contra a ação das gotas de chuva, as quais podem resultar na aceleração da erosão dos taludes, uma vez que a retirada da cobertura vegetal da encosta tende a ser a primeira iniciativa para a exploração mineral, o que acarreta em uma série de impactos ao sistema solo. Pois como ressaltam Fullen e Catt (2004) e Morgan (2005), os valores inferiores a 3,5% de matéria orgânica significam instabilidade e maior suscetibilidade erosiva. Krzic et al. (2004), por sua vez, investigando o efeito da matéria orgânica em relação à densidade aparente do solo, comprovaram que o incremento de apenas 1% no teor de matéria orgânica reduz a densidade aparente do solo em 11%, independentemente da textura do solo. O pH dos solos variou entre 3,6 e 5,1, demonstrando a existência de solos ácidos (Tabela 1). Jorge (2014) ao analisar o pH de amostras coletadas na presente área de estudo, também constatou a presença de solos ácidos na região, com pH variando entre 4,02 e 4,71. Resultados semelhantes também foram observados por Pereira (2015), o qual encontrou pH de 4,9 em ambientes degradados na bacia hidrográfica do rio Maranduba, enfatizando, assim, a predominância de solos ácidos na região. Ao analisarmos os dados da trilha para a Piscina do Caixa D’aço no PNSB (Figura 1B), observa-se que a textura predominante é a franco-argilo-arenosa (P1, P2 e P4). O ponto 2 apresenta elevada concentração de argila (28,9%), partícula que permite maior agregação do solo, sendo de difícil remoção. Neste ponto também foi encontrado o teor elevado de matéria orgânica (5,0%), tendo em vista a presença mais expressiva da vegetação. Diversos autores (CASTRO FILHO et al., 2002; LE BISSONNAIS et al., 2007; AN et al., 2013) afirmam que as partículas de argila associadas à matéria orgânica facilitam a agregação favorecendo a infiltração e percolação de água, o crescimento de raízes, a atividade microbiana no solo, reduzindo assim, a compactação do mesmo (Tabela 1). De uma forma geral, os teores de matéria orgânica na borda da trilha foram superiores a 3,5%, com exceção do ponto 3, que apresentou 3,3% de matéria orgânica, o que pode facilitar a formação de agregados no solo (Tabela 1). Esta questão é destacada por Christensen (2001), que afirma que além das interações entre os minerais, a interação destes com a matéria orgânica, constituindo complexos organominerais, afeta intensamente o tamanho dos agregados estáveis em água. Com relação ao pH observou-se que em todos os pontos os níveis permaneceram entre 5,5 e 7,0 o que segundo Brady (1989) e Lima (2008), são níveis equilibrados de pH, representando uma faixa na qual, salvo algumas exceções, as plantas se desenvolvem de maneira adequada, nos solos de regiões úmidas. Este fato é corroborado pela presença de vegetação bem desenvolvida na área de borda da trilha. Jorge (1975) destaca a relação direta da matéria orgânica com a capacidade de troca catiônica, que quando elevada, favorece a elevação do pH. Sendo assim, as mudanças de pH são melhor suportadas por solos ricos em matéria orgânica (JORGE, 1975). Portanto, a relação entre o pH e a matéria orgânica é evidenciada ao analisar os dados da tabela 1. Os resultados das análises de densidade aparente e porosidade total demonstram que o quarto ponto de coleta, P4, está sofrendo maior impacto do pisoteio (1,4 g/cm³). Segundo Kiehl (1979), valores de densidade aparente entre 1,1 e 1,6 g/cm³ representam predominância de frações minerais, enquanto que em florestas a densidade aparente pode variar entre 0,6 e 0,8 g/cm³. Já os pontos P1 e P3 apresentaram o menor valor de densidade aparente (1,2 g/cm³) e, consequentemente o maior valor de porosidade total (49,2% e 54,2% respectivamente), evidenciando melhor estruturação do solo, maior possibilidade de infiltração da água da chuva, menores taxas de escoamento superficial e redução de processos erosivos (Tabela 1). De acordo com Takahashi (1998), o pisoteio das trilhas compacta os solos, alterando sua porosidade em razão da redução do volume de macroporos. Nas trilhas o pisoteio é inevitável, porém, quando não há estrutura de manejo adequada e o pisoteio é constante pode aprofundar pontos de alagamento na trilha. Portanto, os resultados demonstram que em ambas as Unidades de Conservação a qualidade do solo está comprometida, onde a média de porosidade total e densidade aparente dos dados apresentados foi de 45,7% e 1,4 g/cm³, respectivamente. Com desvio padrão de 5,8 e 0,1, e coeficiente de variação de 12,8% e 10,8%, respectivamente. Assim, considerando os dados das análises físicas dos distintos solos, observa-se valores, muitas vezes, próximos nos diferentes usos (atividade turística e mineradora), sendo áreas com maior suscetibilidade aos processos erosivos, apresentando solos expostos as ações diretas dos agentes modeladores do relevo.

Figura 1

Corte de encosta devido à atividade mineradora na borda do PESM (A); Trilha para a Piscina Natural do Caixa D’Aço com pontos de erosão no PNSB (B).

Tabela 1

Classificação física e química do solo dos distintos ambientes modificados das UCs.

Considerações Finais

Conclui-se, assim, que os solos analisados no PNSB e na borda do PESM tendem a sofrer, de diferentes formas, com a ação da degradação impulsionada pela atividade turística e mineradora, mas o uso inadequado dos mesmos tende a originar solos pouco porosos, com densidade aparente elevada e diminuição dos teores de matéria orgânica, dificultando a infiltração da água e o crescimento da vegetação, corroborando para a ocorrência de processos de erosão e movimentos de massa. No PNSB, nas áreas de trilha onde as feições erosivas estão desenvolvidas (Figura 1B) é necessário utilizar técnicas de bioengenharia, como a aplicação de geotêxteis, que são malhas de fibras vegetais, ou de materiais sintéticos biodegradáveis, que controlam a erosão e auxiliam na recuperação de áreas degradadas; funcionando como proteção imediata e temporária ao solo contra os agentes erosivos (GUERRA et al., 2015). As UCs, de fato, desempenham um papel fundamental na conservação de importantes recursos naturais, porém, como foi possível verificar através do presente trabalho, os mesmos, como o solo, ainda permanecem sujeitos à ação de processos que ocasionam degradação ambiental. Torna-se necessário ação integrada de gestão e planejamento das UC’s, visando a manutenção e fiscalização eficaz das mesmas, para a conservação de importantes patrimônios naturais.

Agradecimentos

Agradecimento à CAPES, ao CNPq e à parceria CAPES/EMBRAPA pela concessão das bolsas de pós-graduação e à FAPERJ pelo financiamento do projeto de pesquisa.

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