Biomassa florestal da Caatinga
O termo biomassa possui diferentes conceitos de acordo com o enfoque que lhe é dado. Biomassa é definida como o conjunto de materiais orgânicos gerados por organismos autótrofos do reino vegetal (fitomassa) ou acumulados nos seres heterótrofos do reino animal (zoomassa) (COELHO, 1982). A biomassa seria então, o resultado da produção primária que, segundo Ricklefs (2010), é a transformação de energia luminosa em energia de ligações químicas em carboidratos por meio da fotossíntese. Em outras palavras a biomassa florestal é formada pela combinação de dióxido de carbono (CO2) da atmosfera e água (H2O), absorvidas pelas raízes das plantas através da reação química: fóton + CO2 + H2O (CH2O) + O2 e quando queimada com eficiência, libera energia produzindo de forma cíclica dióxido de carbono e água, motivo pelo qual é considerada um recurso renovável (BRAND, 2010).
A biomassa, com enfoque em florestas, pode ser toda a massa presente nesse tipo de formação vegetal ou apenas na fração arbórea e pode ser chamada de fitomassa florestal ou fitomassa arbórea (SANQUETA, 2002).
O Protocolo de medição e estimativa de biomassa e carbono florestal define o termo biomassa como aquele aplicado para o total de matéria orgânica existente nos organismos (animais ou vegetais) de uma determinada comunidade, morta ou viva, tanto acima quanto abaixo do solo (HIGA et al, 2014).
De acordo com Batista, Couto e Silva Filho (2014) o termo biomassa se diferencia do termo geral massa, por este último ser medido com a utilização de uma balança (pesagem) enquanto a biomassa de uma árvore se refere à massa de seus componentes excluindo-se a água. Portanto, os autores inferem que a biomassa lenhosa de uma árvore se refere à massa do conteúdo de madeira, ou seja, à massa seca do lenho. Já Caldeira (2003) cita que a biomassa pode ser expressa em massa verde ou seca, sendo a massa verde o material fresco amostrado, sem perda de umidade, enquanto a massa seca refere-se à biomassa obtida após perda de umidade do material vegetal em estufa.
O acúmulo de fitomassa, considerando a evolução do ecossistema florestal, é mais acelerado na fase juvenil, seguido de um período de baixo acúmulo até o ponto em que a floresta atinge a maturidade e, na prática, a energia assimilada através da bioconversão se equilibra com a energia perdida através da respiração (POGGIANI, 1980). Deve-se também considerar as colocações de Guedes et al. (2001) que concordam que a biomassa funciona como um bom indicador de produtividade de um sítio, variando com fatores ambientais. Porém, os autores salientam a dependência do estado sucessional da vegetação, uma vez que uma floresta adulta, que possui muita biomassa, pode ter baixa produtividade, enquanto uma floresta jovem, com pouca biomassa, pode ter comportamento inverso.
Em relação à floresta plantada, Russo (1983) relaciona seis fatores que afetam a biomassa e a produtividade: a idade do povoamento, a variabilidade genética, a nutrição, a altitude, a umidade do solo e os desbastes.
Informações sobre a fitomassa, principalmente do componente arbóreo, são necessárias para planejamento de atividades econômicas e ambientais, tais como políticas de uso do recurso madeireiro, manejo florestal, a quantificação da ciclagem de nutrientes, a quantificação para fins energéticos e como base de informação para estudos de sequestro de carbono entre outros (COSTA et al., 2002; SILVEIRA et al., 2008).
Considerando-se que aproximadamente 50% da madeira seca é carbono (C), a biomassa florestal é um elemento também importante no entendimento dos processos envolvidos nas mudanças climáticas globais, pois o estoque de C é utilizado na estimativa da quantidade de CO2 liberada para a atmosfera durante o processo de queima da biomassa (SERVIÇO FLORESTAL BRASILEIRO, 2013).
A degradação florestal, implica na redução dos estoques de biomassa das florestas e na diminuição de sua taxa de crescimento, gerando importantes emissões de CO2 e reduzindo sua capacidade para fixar CO2 atmosférico, tanto na biomassa viva quanto na biomassa morta e como carbono no solo (RIEGELHAUPT e PAREYN, 2010).
Aproximadamente 25% da energia consumida pelos setores industrial e comercial da Região Nordeste tem origem na biomassa florestal e geram cerca de 900 mil empregos diretos e indiretos (GARIGLIO et al., 2010). A biomassa total (acima e abaixo do solo) produzida em conjunto em todos os biomas brasileiros é 105.161 milhões de toneladas. Quando se restringe a informação de produção ao bioma caatinga esse valor é de 4.095 milhões de toneladas (SERVIÇO FLORESTAL BRASILEIRO, 2013).
Determinação e estimativa de biomassa nas florestas
Não há consenso em se contemplar os mesmos procedimentos nos métodos utilizados para a quantificação da biomassa, tendo em vista que alguns deles não consideram a biomassa morta (serapilheira) e nem tão pouco aquela subterrânea (WATZLAWICK, 2003).
Higuchi et al. (1998), cita que os estudos para quantificação de biomassa florestal dividem-se em métodos diretos (ou determinação) e métodos indiretos (ou estimativas). Como determinação entende-se que é feita uma medição real diretamente na biomassa por meio da derrubada e pesagem de todas as árvores de uma determinada parcela e a posterior extrapolação da amostra para a área total. Por outro lado, a estimativa de biomassa aérea consiste em correlacioná-la com alguma variável de fácil obtenção e que não requeira a derrubada das árvores, por meio de razões ou regressões de dados oriundos de inventários florestais (dap, altura e volume), de dados de sensoriamento remoto (imagens de satélite) e utilizando-se uma base de dados em um sistema de informação geográfica (GIS).
Segundo Birdsey (2006) para se quantificar a biomassa de uma floresta considera-se a existência de quatro compartimentos que estocam o carbono. O primeiro deles seria a biomassa acima do solo que inclui toda a parte aérea das plantas como o tronco, galhos, sementes, folhas, vegetação rasteira, arbustos e gramíneas. A biomassa abaixo do solo inclui os sistemas radiculares vivos, excetuando raízes com diâmetro inferior a 2 mm. A Serapilheira, que ainda não estiver em processo de decomposição, composta por folhas, flores, sementes e galhos com diâmetro inferior a 2 cm, formam o terceiro compartimento. E finalmente, a Necromassa refere-se ao material lenhoso de diferentes tamanhos e tipos, incluindo toras, nós, pedaços de madeira, grandes galhos e raízes grossas, ou seja, todo o material presente no piso florestal e que não faz parte da serapilheira. Este último compartimento inclui também todo material aéreo, não vivo, apoiado em árvores, além das próprias árvores mortas em pé, com diâmetro superior a 2 cm.
No entanto, Vismara (2009) ressalta que a legislação que proíbe ou dificulta o uso de recursos naturais, impede, na maioria das vezes, a obtenção de amostras por método destrutivo ou direto da vegetação para investigação da biomassa em florestas naturais.
Nicoletti, Silva e Floriani (2015) propuseram uma metodologia não destrutiva para quantificação de volume individual, biomassa e carbono do tronco em um remanescente florestal, com base em diâmetro à altura do peito (DAP), altura total (h) e diâmetro ao longo do fuste conforme o método de Smalian. Considerando as dificuldades de obtenção de informações volume, e da biomassa e do carbono, por meio de métodos destrutivos em remanescentes naturais, os autores concluíram que a metodologia de quantificação indireta proposta pode ser considerada aceitável.
Determinação e estimativa de biomassa florestal na caatinga
Estimativas de biomassa vem sendo incluídas em estudos realizados na Caatinga. Kauffman et al. (1993), realizou estudo no município de Serra Talhada, PE. Costa et al. (2002) realizou o mesmo tipo de pesquisa no Seridó do Rio Grande do Norte. No entanto, vale ressaltar que, somente alguns anos mais tarde, Sampaio e Silva (2005) desenvolveram a primeira equação para estimar a biomassa de plantas em áreas de caatinga. Os autores desenvolveram equações alométricas para estimar a biomassa aérea viva e a área de projeção da copa de dez espécies da caatinga, com base na altura da planta (H) e/ou do diâmetro do caule ao nível do solo (DNS) ou à altura do peito (DAP). Os resultados indicaram uma relação significativa entre a projeção das copas os diâmetros do caule, alturas e biomassas encontradas.
Lima Júnior et al. (2014) com o objetivo de ajustar um modelo de regressão linear para estimar a biomassa lenhosa em áreas de caatinga, investigou a relação entre o índice de vegetação pela diferença normalizada (IVDN) e a biomassa estimada (t.ha-1) com uso de equações alométricas em uma área de caatinga hiperxerófila.
Francisco et al. (2013) investigou a degradação da biomassa na caatinga, utilizando índices de vegetação, em área de estudo localizada na Bacia hidrográfica do rio Taperoá, no Planalto de Borborema no estado da Paraíba. Na mesma região, no município de Sumé-PB, na região do Cariri, Francisco et al. (2014) avaliaram a degradação da Caatinga do por meio do volume de biomassa da vegetação lenhosa utilizando imagens de satélite de média resolução espacial. Os autores concluíram que com a metodologia utilizada para estimar a degradação da vegetação através do IDVL, 45,64% da área estudada se encontrava em processo de perda de biomassa e degradação.
Brand (2017) estudando o potencial de uso da biomassa florestal na caatinga na região sul do estado do Piauí, concluiu que a estocagem da biomassa em área de manejo deve ser realizada de maneira diferenciada no que se refere a toras e galhos, devido a seu diferenciado comportamento durante o processo de secagem.
Souza (2009), estudando áreas serranas da caatinga, investigou a riqueza de espécies, diversidade e estrutura de uma comunidade vegetal objetivando por meio de modelos matemáticos propor a elaboração de equação alométrica para estimativa do estoque de carbono em plantas do referido bioma.
Alves et al. (2017) avaliaram o conteúdo de nutrientes nos componentes da biomassa da parte aérea das espécies de maior valor de importância em duas áreas de Caatinga no estado de Pernambuco e investigaram a eficiência dessas plantas quanto ao uso desses nutrientes. Nos resultados do trabalho, a espécie Poincianella bracteosa apresentou maior conteúdo de nutrientes na biomassa total acima do solo nas duas áreas estudadas e o componente “galho” foi o que mais contribuiu no conteúdo de nutrientes na biomassa total, sendo N o nutriente mais acumulado no componente folha, e o Ca nos componentes lenhoso. Os nutrientes que apresentaram a maior eficiência de utilização nutricional pelas espécies estudadas foram o S e o P.
Virgens et al. (2016) quantificaram a biomassa, seus estoques de carbono e sua distribuição nos diferentes compartimentos da parte aérea de espécies arbóreas de uma área de Caatinga na Floresta Nacional de Contendas do Sincorá no estado da Bahia. Como resultado, foi encontrado que para a maior parte das espécies estudadas, a biomassa seca dos diferentes componentes da parte aérea está distribuída na seguinte sequência: fuste > galhos > folhas.
Também na Bahia, Dias (2012), realizou pesquisa para identificar o índice de vegetação (IV) que melhor descrevesse a biomassa verde da vegetação de caatinga por intermédio do uso dos dados derivados de sensoriamento remoto e de processamento digital de imagens.
Chaves et al. (2008) apresentaram em seu trabalho um método simples para classificação morfo-estrutural da vegetação da caatinga e avaliação de sua biomassa.
Em pesquisa realizada em viveiro Barbosa et al. (2013) trabalharam com seis espécies de ocorrência na caatinga (Prosopis juliflora (Sw.) DC.; Anadenanthera macrocarpa (Benth.) Brenan; Poincianella pyramidalis Tul.; Piptadenia stipulacea (Benth) Ducke; Erythrina velutina Willd.; e, Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. ram) objetivando analisar sua biomassa, aspectos biométricos e morfogênicos. Os autores concluíram que Enterolobium contortisiliquum e Prosopis juliflora apresentaram melhores respostas biométricas e de acúmulo de biomassa, em decorrência dos seus desempenhos morfofisiológicos.
Silva e Sampaio (2008) realizaram pesquisa com o objetivo de determinar as proporções de diferentes partes das plantas em relação à biomassa total da parte aérea de nove espécies arbustivas e arbóreas da caatinga e ajustar equações alométricas que permitissem estimar suas biomassas. Os autores concluíram que as biomassas das partes da planta podem ser estimadas a partir das medidas dos diâmetros do caule que é um processo não destrutivo.
Dombroski et al. (2012) realizaram pesquisa na caatinga com a espécie Croton sonderianus Muell. Arg. (marmeleiro) objetivando a estimativa não destrutiva de sua biomassa. Os autores concluíram com os resultados obtidos que modelos baseados na área da copa são mais precisos que aqueles baseados em diâmetro basal em conjunto com altura das plantas.
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