INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
CEARÁ - CAMPUS ACARAÚ
PROJETO
Estudo aplicado à recuperação do ecossistema manguezal no
município de Acaraú.
Prof. Dra. Rafaela Camargo Maia
2011
Estudo aplicado à recuperação do ecossistema manguezal no município de Acaraú.
RESUMO
Os bosques de mangue constituem considerável patrimônio nos aspectos
socioeconômico e ecológico, sendo importante fonte de alimento e sustento de
comunidades litorâneas de pescadores artesanais. A biodiversidade deste ecossistema
está sendo alterada localmente pela ação antrópica do desmatamento, caça predatória e
principalmente falta de utilização do uso sustentável. É preciso saber utilizar estes
recursos, por meio de técnicas de manejo, de forma que os mesmos não cheguem à
escassez. Daí a necessidade de se recuperar e conservar áreas de manguezais estuarinos
com vistas à sua utilização racional e disponibilidade permanente. Dessa forma, o
objetivo geral desse trabalho é fornecer subsídios para recuperação do ecossistema
manguezal no município de Acaraú, litoral oeste do estado do Ceará, por meio da
caracterização da estrutura vegetal e dos padrões de zonação das áreas remanescentes e
avaliação das taxas de crescimento e sobrevivência das espécies de mangue em plantio
experimental. Esse dados serão analisados e permitirão reconhecer a situação real dos
manguezais, as espécies dominantes bem como a suas distribuições e abundâncias, e
assim as possibilidades de regeneração dos mangues na região.
Palavras-chave: Estrutura vegetal, mangue, plantio experimental, taxas de crescimento
e sobrevivência, zonação.
2
1. OBJETIVOS
Objetivo geral
O objetivo geral desse trabalho é fornecer subsídios para recuperação do
ecossistema manguezal no município de Acaraú, litoral oeste do estado do Ceará, por
meio da caracterização vegetal e dos padrões de zonação das áreas remanescentes e
avaliação das taxas de crescimento e sobrevivência das espécies de mangue em plantio
experimental.
Objetivos específicos
1. Estudar estrutura vegetal de bosques de mangue remanescentes no município de
Acaraú, considerando a altura, o DAP e área basal das árvores, além da
frequencia e dominância relativa por espécie.
2. Avaliar se os manguezais estudados apresentam um padrão de zonação,
considerando a composição específica e a densidade das espécies em relação à
distância do rio.
3. Realizar o replantio de espécies vegetais em uma área de manguezal impactada
no estuário do rio Acaraú, verificando as taxas de crescimento e sobrevivência
dos indivíduos.
4. Monitorar as áreas replantadas a fim de garantir o sucesso do processo de
recuperação e sucessão ecológica, criando subsídios para ampliação do projeto
de reflorestamento para as demais regiões de manguezal impactadas no
município.
2. INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA
O manguezal é um ecossistema costeiro, de transição entre os ambientes terrestre
e marinho, caracterizado por uma vegetação lenhosa típica (angiospermas) associada a
outros componentes da flora e fauna, adaptados às condições limitantes de salinidade,
substrato inconsolidado, pouco oxigenado e com freqüente submersão pelas marés
(Schaeffer-Novelli, 1995). Apresentam um maior desenvolvimento na faixa entre os
trópicos de Câncer e Capricórnio (23o27”N e 23o27”S) sendo que a complexidade
3
estrutural máxima tende a ocorrer próximo à linha do Equador, onde estão distribuídos
ao longo de estuários, deltas, baías e lagoas costeiras (Ellison & Farnsworth, 2001; Giri
et al., 2011). No Brasil, os mangues ocupam uma fração significativa do litoral, cerca de
92% da linha de costa entre o extremo norte no Oiapoque, no Estado do Amapá até seu
limite sul na cidade de Laguna, em Santa Catarina (Schaeffer-Novelli et al., 1990;
2000).
O ecossistema manguezal desempenha diversas funções naturais de grande
importância ecológica, dentre as quais se destacam a proteção das zonas costeiras contra
erosão, atuando como barreira contra a ação das ondas, marés e ventos (Lugo &
Snedaker, 1974; Lacerda, 1984) e também a imobilização de substâncias poluentes pois
o ecossistema funciona como um filtro biológico em que bactérias aeróbias e anaeróbias
trabalham a matéria orgânica e a lama promove a fixação e a inertização de partículas
contaminantes, como os metais pesados (Lugo & Snedaker, 1974; Lacerda, 1984;
Vannucci, 2001).
No entanto, o fator que mais tem contribuído para o destaque do manguezal
como ecossistema é o fato de ser considerado vital para a manutenção dos estoques
pesqueiros (Sheridan & Hays, 2002; Manson et al., 2005). O manguezal é responsável
pela sustentação da cadeia trófica costeira tanto por ser fonte de matéria orgânica para
águas costeiras adjacentes como por servir como área de refúgio, alimentação e
reprodução para diversos animais, incluindo espécies de peixes de valor econômico,
como por exemplo, tainhas (Mugilidae), robalos (Serranidae) e manjubas (Engraulidae)
(Lugo & Snedaker, 1974; Lacerda, 1984; Vannucci, 2001; Nagelkerken, 2002). Além
disso, esse ecossistema produz bens e serviços para sociedade, representando a principal
fonte de renda e subsistência para inúmeras comunidades pesqueiras tradicionais,
destacando-se o extrativismo de macroinvertebrados bentônicos, como os moluscos
bivalves, Crassostrea rhizophorae (Guilding, 1828), Anomalocardia brasiliana
(Gmelin, 1791), Mytella falcata (Orbigny, 1846) e os crustáceos decápodas Ucides
cordatus (Linnaeus, 1763), Goniopsis cruentata (Latreille, 1803), Aratus pisonii (H.
Milne Edwards, 1837) e Penaeus spp (Grasso & Tognella, 1995; Sheridan & Hays,
2002; Manson et al., 2005; Souto & Martins, 2009).
Porém, a intensa utilização de recursos naturais ameaça existência do
ecossistema manguezal, principalmente porque muitas dessas regiões litorâneas se
tornaram grandes centros populacionais e econômicos (Schaeffer-Novelli et al., 2000).
Os principais vetores potenciais geradores de impactos nos manguezais incluem a
4
barragem de rios, a super exploração dos recursos naturais, agropecuária, produção de
sal e a urbanização (Varjabedian, 1995, Ellison & Farnsworth, 1996; 2001; Fondo &
Martens, 1998). Esses impactos resultam em pressões sobre o balanço de sedimentos e
águas em estuários, podendo causar destruição ou fragmentação da flora, fuga ou morte
da fauna associada, lixiviação e uma erosão gradativa, devastando assim os locais que
servem de abrigo, área de reprodução, alimentação e desenvolvimento de espécies de
relevante interesse econômico (Varjabedian, 1995, Ellison & Farnsworth, 2001).
A área estuarina do rio Acaraú configura-se como um ambiente de alta
vulnerabilidade devido à pressão antrópica o que causa diversos desequilíbrios na sua
dinâmica natural (Araújo, 2008). O desmatamento do manguezal é um dos pontos mais
críticos quanto à degradação e descaracterização desse ecossistema na região apesar das
principais atividades econômicas do município estarem concentradas na pesca artesanal
de vários grupos de animais que habitam esse ecossistema. Também merece destaque,
os empreendimentos de carcinicultura, segundo o IBAMA (2005), 43,2 % do estuário
do rio Acaraú está ocupado por fazendas para criação de camarão, um dos valores mais
altos do estado. No Ceará, algumas regiões que vinham sofrendo continuamente uma
depreciação de seu capital natural devido a alterações na área costeira por atividades
antrópicas, já demonstraram seu grande potencial de atingir a sustentabilidade
ecológica-econômica por meio da restauração dos manguezais (Monteiro et al., 2004).
Nesse contexto, o município de Acaraú torna-se um ambiente propício a estudos que
objetivam a recuperação e conservação desses ambientes.
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A estrutura vegetal dos manguezais influencia diretamente as condições e o
funcionamento das florestas de mangue e assim, sua caracterização constitui uma
importante ferramenta no que se refere à resposta desse ecossistema às condições
ambientais existentes, auxiliando nos estudos que objetivam a sua conservação (Soares,
1999; Cavalcanti et al., 2009). De forma geral, esses estudos incluem informações sobre
a composição de espécies, diâmetro, altura, área basal, densidade, distribuição espacial e
distribuição por classe etária (Lugo & Snedaker, 1974; Smith, 1992). A estrutura das
florestas de mangue é relativamente simples quando comparada a outros tipos de
florestas tropicais. Geralmente, nos manguezais, o número de estratos é reduzido a um
dossel principal podendo ocorrer uma segunda camada formada por plântulas.
5
Entretanto, lianas, árvores do sub-dossel e arbustos comuns na maioria das formações
florestais tropicais são praticamente ausente nas florestas de mangue (Smith, 1992).
As diferentes espécies vegetais de mangue estão distribuídas no manguezal em
zonas distintas, em um gradiente entremarés (Sherman et al. 2000). Geralmente, o
mangue vermelho Rhizophora mangle L. (Rhizophoraceae) ocupa os locais próximos ao
mar, rios ou locais lamosos enquanto o mangue preto, Avicennia germinans (L.) Stearn
(Avicenniaceae) e o mangue branco, Laguncularia racemosa (L.) Gaertn.
(Combretaceae) dominam os locais mais afastados da água (Lugo & Snedaker, 1974). A
prevalência de um modelo de zonação vegetacional é bem conhecido e tem sido
documentado em várias partes do mundo. Como exemplo, Malásia (Watson, 1928),
Austrália (Macnae, 1966), Caribe (Lugo & Snedaker, 1974), Brasil (Santa’Ana &
Whately, 1981; Cuzzuol & Campos, 2001) Sri Lanka (Pinto, 1982) e Índia
(Satyanarayana, 2002; 2009).
A zonação de espécies no manguezal é determinada pela interação de diferentes
características ambientais, como a salinidade, o nível de maré, o tipo de substrato e o
grau de exposição do local a ondas (Santa’Ana & Whately, 1981; Snedaker, 1982;
Jiménez & Sauter, 1991; Sherman et al., 2000). Num ambiente freqüentemente
inundado, os rizóforos do gênero Rhizophora permitem que esse tipo de mangue resista
mais que os outros à alta energia de ondas e sedimento lamoso, sem ser arrancado. Já
Avicennia e Laguncularia, que não possuem essas estruturas, estão em locais abrigados,
de topografia mais elevada e com sedimento mais seco e arenoso.
Além dos fatores já mencionados acima, o tamanho e o peso das estruturas
reprodutivas também são importantes para determinação de um gradiente de
distribuição de espécies de mangue (Jiménez & Sauter, 1991). Dessa forma, explica-se a
ocupação das áreas próximas à água por Rhizophora, já que esse gênero possui
propágulos maiores e mais pesados, podendo alcançar o substrato mesmo com a maré
cheia. Enquanto Avicennia e Laguncularia possuem diásporos pequenos e leves que
flutuam na água, e assim, só conseguem se fixar e desenvolver em locais onde o
substrato fique um período prolongado sem se atingido pelas marés. Essas condições
são encontradas nos locais mais elevados e afastados dos rios e do mar.
A predação e a competição também podem ser fatores importantes na
prevalência de um modelo de zonação bem definido nos manguezais. Alguns estudos
indicam que a ação de predadores pode afetar a sobrevivência de diásporos e plântulas,
assim como a regeneração das espécies ao longo da zona entremarés (Smith, 1987;
6
Smith et al., 1989; Clarke & Kerrigan, 2002). Por outro lado, a influência de fatores
físicos do ambiente (disponibilidade de luz, características do substrato, salinidade)
sobre a habilidade competitiva relativa das espécies de mangue, provavelmente
responde pela distribuição dos manguezais em padrões típicos de zonas (Jiménez &
Sauter, 1991).
Devido à diversidade dos ambientes de manguezal, esse padrão de zonação,
apesar de bastante comum, não é obrigatoriamente encontrado em todos os locais.
Enquanto essa zonação é bem evidente para vegetação de áreas costeiras abertas, Bunt
& William (1981) encontraram que em regiões estuarinas esse padrão é menos
freqüente, podendo ocorrer sobreposição de espécies (Bunt, 1999). Nesses ambientes, a
variação dos caracteres florísticos acontece paralela à praia e ao longo dos rios, onde o
ambiente entremarés é consideravelmente mais complexo e variável (Bunt & William,
1981; Bunt et al., 1991; Bunt, 1996). A variação na frequência de inundação do
manguezal pelas marés pode acarretar diferenças nas concentrações de sal no
sedimento, tanto em relação à distância do mar, como em relação à fonte de água doce,
influenciando a distribuição das espécies. Além disso, a zonação de espécies de mangue
em estuários varia de um manguezal para outro, devido às diferenças biogeográficas de
cada local (Bunt, 1996) ou perturbações ambientais (Soares, 1999; 2009).
Os ambientes de manguezais ao serem destruídos poderão recompor-se,
naturalmente, em condições propícias, longe da ação antrópica, ou quando cessar o
tensor responsável pela degradação (Panitz, 1997; Lewis & Streever, 2000). Porém,
nem sempre a regeneração natural é suficiente para sanar problemas, ou salvar
manguezais degradados. Segundo Shaeffer-Novelli (1995), em muitos casos deve-se
remodelar e/ou induzir a recomposição plantando espécies dominantes, através de
semeadura ou transplante de mudas, na área que se pretende restaurar (Figura 1). No
Brasil, os primeiros trabalhos sobre recuperação de manguezais, ocorreram nos estados
da Bahia, Rio de Janeiro e São Paulo e tinham como intuito reverter o quadro
catastrófico de perturbação resultante da extração vegetal para diversos fins (Menezes et
al., 2005). Entretanto, muitas áreas ainda encontram-se em um acelerado processo de
perturbação ambiental. Isso porque o processo de gestão ou manejo ecológico nos
manguezais exige não somente considerações socioeconômicas, como também
conhecimentos sobre seus sistemas biológicos e os processos físicos a fim de induzir
corretamente o processo de recuperação natural e sucessão ecológica (Ellison, 2000;
Huber, 2004).
7
Figura 1:
Projetos de
recuperação
de
manguezais
com o
replantio de
mudas de
mangue em
diversas
regiões. A:
Rio de Janeiro - RJ, extraído de Alves, 2001; B: Quênia, extraído de Kairo, 2006; C:
Florianópolis – SC, extraído de Huber, 2004; D: Icapuí – CE, extraído de Monteiro et
al., 2004.
4. MATERIAL E MÉTODOS
4.1. Área de estudo
Esse projeto será desenvolvido em área de manguezal no estuário do rio Acaraú,
na cidade de Acaraú, estado do Ceará, cerca de 260 km de Fortaleza (Figura 2). O Ceará
possui uma área de 148.016 km2, com cerca de 570 km de extensão da linha de costa,
sendo 182,25 km2 de área de manguezais (SEMACE, 2006). A região costeira do estado
está compreendida no segmento IV da divisão do litoral brasileiro proposta por
Schaeffer-Novelli et al. (1990). Segundo esse modelo, a região litorânea está sujeita a
um regime de mesomarés (amplitudes de marés entre 2 e 4 metros), possuindo uma
costa submetida a alta energia de ondas, predominando nessa região as praias arenosas e
sistemas de dunas associadas. De uma forma geral, as florestas de mangue nessa região
ocorrem em pequenas extensões e estão limitadas aos sistemas estuarinos, onde existe
menor impacto da alta concentração de sais induzida pelo clima seco, com formação de
importantes planícies hipersalinas e onde se encontram áreas abrigadas do
hidrodinamismo.
A bacia do Acaraú está inserida na zona noroeste do Estado do Ceará, sendo
drenada exclusivamente pelo rio Acaraú e seus afluentes. Ocupa uma área com cerca de
8
15 km², equivalente a 9,22% da área do Estado. O rio Acaraú nasce na serra das Matas,
na região centro-oeste do estado do Ceará, percorre 315 km de extensão no sentido Sul-
Norte e desemboca no Oceano Atlântico, no município de Acaraú (02º49”94¢S,
40º05”14¢W). A temperatura média é de 27ºC e pluviosidade aproximada de 1100 mm
ao ano (FUNCEME, 2010) (posto meteorológico Acaraú).
Figura 2: Estuário do rio Acaraú e imagem de satélite da região
(modificada a partir do site Google Earth, acesso em maio de 2011).
4.2. Metodologia
Caracterização estrutura e zonação
A caracterização da estrutura vegetal do manguezal será baseada na metodologia
proposta por Schaffer-Novelli & Cintrón (1986), que consiste no emprego de parcelas
múltiplas, adaptada por Maia (2010), que utiliza a replicação dos transectos para que os
dados obtidos sejam mais representativos. Em cada local, serão sorteados três pontos e
em cada ponto será demarcado um transecto de cinco parcelas com 100 m2 cada,
distanciadas em 5 m. As parcelas serão orientadas perpendicularmente ao rio e a
primeira estará a 10 m de sua margem (Figura 3).
Em cada parcela, as plantas serão identificadas quanto à espécie, terão a altura
estimada e a circunferência medida a altura do peito (1,30m do solo), com auxílio de
uma fita métrica. Posteriormente, os dados da circunferência serão transformados em
diâmetro à altura do peito (DAP = CAP/π) e serão calculados os valores médios da
altura, do DAP, da área basal dos indivíduos (π/4.DAP2) e da densidade de troncos
9
vivos e mortos além da frequência e dominância relativa por espécie. A frequência é a
porcentagem de parcelas em que se encontra uma determinada espécie, sendo calculada
da seguinte maneira: Frequência relativa = frequência de uma espécie/soma das
frequências de todas as espécies x 100. A dominância relativa é o percentual da área
basal de uma espécie em relação à área basal de todas as espécies e foi calculada da
seguinte forma: Dominância relativa = dominância de uma espécie/número total de
indivíduos x 100. Também será verificada a distância do vizinho mais próximo.
Figura 3: Desenho esquemático da metodologia utilizada para caracterização
estrutural dos bosques de mangue na área de estudo.
Quanto à estatística, primeiramente será realizada uma análise descritiva dos
parâmetros analisados na estrutura da vegetação (altura, DAP, área basal, relação
tronco/indivíduo e densidade). Para comparar a altura, o DAP e a área basal entre as
parcelas será utilizada uma Análise de Kruskall-Wallis. Quando observadas diferenças
entre as amostras será realizado o teste de comparações múltiplas. Para avaliar as
diferenças de densidade de árvores e da relação tronco/indivíduo entre os bosques e da
densidade de mangues entre as parcelas foi realizada uma Análise de Variância
(ANOVA). Quando detectadas diferenças entre as médias, ao nível de significância de
5% (p < 0,05), o teste de comparações múltiplas de Tukey será utilizado. A mesma
análise será utilizada para avaliar se existe uma diferença na composição de espécies a
fim de verificar a existência de um padrão de zonação.
10
Plantio experimental e monitoramento
Para realizar o plantio experimental será selecionado um local no estuário do rio
Acaraú desprovido de vegetação arbórea, com base em vistorias realizadas na região. A
seguir, serão coletados propágulos das espécies de mangue dominantes na região,
definidos durante o estudo de caracterização estrutura, a fim de se produzir mudas. Os
propágulos serão semeados em sacos plásticos com duas partes de areia e três de
substrato de manguezal e serão regadas com água salobra. Quando as mudas alcançarem
o estado juvenil (0,3 a 05 m de altura e um par de folhas pelo menos) serão replantas na
região, seguindo os padrões observados nos estudos prévios de zonação. Nos locais dos
plantios serão abertas covas, os sacos plásticos das mudas serão retirados, as mudas
colocadas nas covas e estas preenchidas com o próprio substrato.
Mensalmente a área será monitorada para avaliar o desenvolvimento das
plântulas. Nessa ocasião, cada indivíduo terá sua altura e diâmetro da base medidos com
auxílio de uma fita métrica. Também serão contabilizadas as mortalidades. Os valores
encontrados em campo serão transferidos para tabelas nas quais serão calculados os
percentuais dos índices de sobrevivência e as médias de crescimento com o desvio
padrão, com a finalidade de avaliar o comportamento do plantio ao longo do período de
vigência do projeto. No momento das medições em campo serão analisados outros
fatores como: presença de lixo, esgoto, fauna, pisoteio, herbivoria e floração. Esse
dados serão analisados e permitirão reconhecer a situação real dos manguezais, as
espécies dominantes e as possibilidades de regeneração dos mangues na região.
5. CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO DAS ATIVIDADES DO BOLSISTA 1
MêsAtividades
ago set out nov dez jan fev mar abr mai jun jul
Reuniões de x x x x x x x x x x x x
11
planejamento
Levantamento
bibliográfico
x x x x
Trabalho de campo:
caracterização
estrutural e zonação
x
Análise dos dados x
Coleta propágulos e
produção de mudas
x
Plantio experimental x
Monitoramento x x x x x x x
Redação de relatórios x x
Redação de artigos
científicos
x
6. CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO DAS ATIVIDADES DO BOLSISTA 2
MêsAtividades
ago set out nov dez jan fev mar abr mai jun jul
12
Reuniões de
planejamento
x x x x x x x x x x x x
Levantamento
bibliográfico
x x x x
Trabalho de campo:
caracterização
estrutural e zonação
x
Análise dos dados x
Coleta propágulos e
produção de mudas
x
Plantio experimental x
Monitoramento x x x x x x x
Redação de relatórios x x
Redação de artigos
científicos
x
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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