Agência FAPESP*

Estudo publicado na revista Applied Soil Ecology analisou o impacto da desertificação da Caatinga e constatou que a degradação reduz em mais de 50% a funcionalidade do solo, reduzindo a capacidade de sustentar o crescimento das plantas e promover bem-estar humano e animal. Outra consequência apontada no artigo é a diminuição do sequestro de carbono.

A investigação foi conduzida por cientistas da Universidade Federal do Ceará (UFC) e do Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) da Universidade de São Paulo (USP).

Foram analisadas 54 amostras de terra obtidas em temporadas de seca e de chuva, em três diferentes territórios do Núcleo de Desertificação de Irauçuba, no norte do Ceará, sendo que cada um deles conta com áreas de vegetação nativa, degradada e restaurada.

A redução de mais de 50% na funcionalidade do solo foi calculada por meio de diversas análises físicas, biológicas e químicas em áreas degradadas pela ação humana. Do ponto de vista físico, observou-se um solo bastante comprometido, principalmente pela compactação causada pelo pisoteio dos animais.

“Esse fenômeno reduz a porosidade, impedindo a infiltração de água e, consequentemente, acaba acelerando o processo de erosão do solo�? explica Antonio Yan Viana Lima, doutorando na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, pesquisador do RCGI e primeiro autor do artigo.

“Do ponto de vista biológico, os indicadores de composição microbiana, teores de carbono e atividade enzimática mostraram-se favoráveis para o crescimento da vegetação e para o sequestro de carbono�? detalha Lima. “Mas vimos pouca variação dos indicadores químicos entre as áreas estudadas, inclusive entre aquelas restauradas e degradadas. Isso demonstra que os componentes biológicos são importantes indicadores de saúde do solo, porque prontamente respondem a perturbações humanas�? complementa.

“Nas áreas restauradas, constatamos que, ao impedir a ação do homem, é possível atingir índices físicos, químicos e biológicos próximos de sua composição original�? conta Arthur Pereira, professor da UFC e coordenador do estudo.

As áreas restauradas, segundo ele, são campos que há mais de duas décadas foram totalmente cercados no intuito de impedir a ação do homem e a circulação de animais. Nesses campos, não foi plantada nenhuma espécie, porque a proposta era verificar como e se a vegetação conseguiria se regenerar naturalmente sem essas interferências.

“O interessante é que os resultados das análises nessas áreas, em todos os aspectos, foram muito próximos do que se viu nas áreas de vegetação nativa. Assim, ao longo de duas décadas, está sendo possível recuperar a saúde do solo, o que pode ser promissor ainda para o sequestro de carbono, uma vez que essas terras registraram maiores valores de estoques de carbono total e microbiano�? afirma Pereira.

Metodologia

O estudo utilizou a ferramenta Soil Management Assessment Framework (SMAF) no semiárido. Usada para avaliar a saúde do solo, essa ferramenta se baseia em cálculos, realizados por algoritmos, que colocam os resultados dos fatores analisados em uma escala de 0 a 100, sendo 100 o mais positivo. E, a partir disso, chega a um número final que corresponde a um índice de saúde do solo.

O grupo de pesquisadores está agora expandindo a análise para os três outros núcleos de desertificação do semiárido, para verificar, com auxílio da SMAF, se a situação observada em Irauçuba representa toda a Caatinga e se há outras técnicas de recuperação de solos degradados.

Essas novas empreitadas estão sendo desenvolvidas no âmbito do projeto Caatinga Microbiome Initiative (CMI), uma iniciativa interinstitucional, criada em 2022, que envolve mais de 20 professores e pesquisadores do Brasil e do exterior, com o objetivo de estudar o microbioma da Caatinga e sua relação com a saúde do solo.

A pesquisa está inserida no escopo de vários projetos do programa Nature Based Solution do RCGI, que é um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) constituído por FAPESP e Shell, com apoio de diversas empresas. Dentre as iniciativas do centro está o projeto 53, que desenvolve sistemas agrícolas integrados, uma estratégia de criar em uma mesma área uma variedade de produções, respeitando a sazonalidade de cada uma das culturas.

O artigo Grazing exclusion restores soil health in Brazilian drylands under desertification process pode ser lido em: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0929139323003050.

* Com informações do RCGI.

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Texto: Agência Bori

Highlights

• Mesmo resilientes a climas secos, cactos da Caatinga sofrerão consequências das mudanças climáticas, que podem levar a perdas significativas
• Simulações apontam diminuição de 65% da ocorrência do quipá (Tacinga inamoena) e de 27% de palmatória (Tacinga palmadora), importantes para cultura e alimentação local
• Grupo procura compreender melhor os efeitos das mudanças climáticas sobre os cactos, conduzindo pesquisas com espécies dos Estados Unidos, Argentina e México

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• Ação humana transformou 89% da Caatinga

Quem é a anta brasileira

A anta brasileira (Tapirus terrestris) é um mamífero herbívoro de porte imponente, conhecido por sua aparência robusta e focinho alongado.

No entanto, nas últimas décadas, sua população tem diminuído drasticamente devido à caça ilegal, perda de habitat e conflitos com atividades humanas.

Na Caatinga, um bioma semiárido que abrange parte do Nordeste brasileiro, a anta estava praticamente extinta. Os cientistas acreditavam que não havia mais indivíduos vivos na região. No entanto, a recente expedição liderada pela Incab/Ipê trouxe uma surpresa.

Esta é a segunda expedição para tentar encontrar sinais da anta brasileira. A primeira missão de 2023 percorreu 10 mil quilômetros, durante 31 dias e entrevistou os moradores das comunidades locais.

Já em 2024, os pesquisadores partiram para aprofundar as investigações sobre a presença atual da anta no oeste da Bahia, particularmente na Área de Proteção Ambiental (APA) do Rio Preto.

Os pesquisadores da Incab, em parceria com especialistas locais, realizaram uma busca minuciosa na Caatinga. Com câmeras de armadilhagem e conhecimento científico, eles vasculharam as áreas remotas em busca de sinais da anta.

E, para alegria de todos, encontraram evidências concretas da presença desses animais. “No decorrer dos últimos 20 dias, nossa equipe percorreu mais de 5 mil quilômetros e pudemos constatar de forma bastante definitiva que Sim, a anta está presente da Caatinga!”, diz o INCAB em um post nas redes sociais.

 

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Estratégias de conservação da Anta

A Incab/Ipê tem como objetivo garantir a sobrevivência das antas nos quatro biomas onde a espécie ocorre: Amazônia, Cerrado, Mata Atlântica e Pantanal. Para atingir essa meta, a iniciativa utiliza uma abordagem abrangente:

• Coleta de Dados Científicos: A Incab-Ipê compila e aplica dados científicos para desenvolver estratégias eficazes de conservação da anta e de seus habitats remanescentes no Brasil.
• Embaixadoras da Conservação: As antas são utilizadas como embaixadoras para conscientizar o público sobre a importância da preservação dos biomas. Esses animais carismáticos catalisam ações de conservação.
• Educação Ambiental: A Incab-Ipê promove programas educativos para envolver comunidades locais, escolas e instituições na proteção das antas e de seus habitats.
• Comunicação e Treinamento: A iniciativa trabalha em parceria com mídia, cientistas e autoridades para disseminar informações sobre a anta e mobilizar esforços de conservação.
• Turismo Científico: A Incab-Ipê incentiva o turismo sustentável, permitindo que as pessoas vivenciem a beleza dos biomas e compreendam sua importância para a biodiversidade.

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A expansão da agricultura, da pecuária e do desmatamento tem causado mudanças drásticas na Caatinga. As áreas agrícolas e pastagens abandonadas ou em uso cobrem 89% desse bioma, único inteiramente brasileiro, que se espalha por 10 estados do Nordeste e Sudeste. Restam apenas 11% da área coberta pela vegetação típica do Nordeste, em comparação com a que deve ter existido, sob as mesmas condições de clima e solo, antes da ocupação humana, de acordo com análises de biólogos das universidades federais da Paraíba (UFPB) e de Pernambuco (UFPE) publicadas em outubro na revista Scientific Reports.

“A Caatinga resiste ao clima e a temperaturas mais altas, mas não à mão do homem�? observa o biólogo da UFPB Helder Araujo, principal autor do estudo. Com seus colegas, ele refez a área de florestas e de vegetação arbustiva da Caatinga por meio de um método chamado modelagem de distribuição potencial de espécies, com indicadores como aves de florestas atuais e mamíferos herbívoros que viveram no atual Nordeste há milhares de anos.

Em seguida, os pesquisadores acrescentaram informações sobre a cobertura vegetal atual da Caatinga, publicadas pela organização não governamental MapBiomas, o clima, da plataforma WorldClim, e as modificações humanas na região apresentadas na revista Scientific Data em agosto de 2016. A análise das transformações em 12.976 hexágonos com 5 quilômetros quadrados (km²) cada um evidenciou as áreas que permaneceram cobertas por floresta e as que foram ocupadas por uma vegetação de menor porte. “A maior parte da área potencialmente ocupada por floresta hoje é tomada por arbustos�? observa Araujo.

De acordo com esse estudo, a área que deve ter sido ocupada por florestas, de 731.211 km², correspondentes a 84,6% da área total do bioma, caiu para 31.793 km², ou 4% do total (ver mapa). A vegetação arbustiva avançou 390% sobre as matas fechadas e mais densas.

Imagem: Alexandre Affonso / Revista Pesquisa FAPESP

“Outros estudos consideram as áreas modificadas como vegetação nativa, que de fato é, pois são plantas da região, mas com algum grau de degradação ambiental, porque foram ou são tomadas por uma vegetação modificada ou pela agropecuária�? comenta Araujo. “A vegetação secundária não consegue voltar a ser floresta novamente, mesmo depois de décadas.�?Além disso, acentua o pesquisador, por causa da maior exposição ao Sol, haverá menos água no solo quanto menor for a cobertura vegetal.

Com metodologias diferentes, o Ministério do Meio Ambiente e Mudança do Clima calculou que restam 53% da Caatinga e a organização não governamental MapBiomas estimou em 47%. Em seu mapeamento mais recente, de 2022, o MapBiomas registrou a expansão da agropecuária, iniciada no século XVI e atualmente responsável por 35% da área da Caatinga. É o mesmo valor do levantamento publicado na Scientific Reports, que registra também 1,6% da área sem vegetação, ocupada por cidades ou áreas em processo de desertificação.

“Com imagens de satélite conseguimos mapear com precisão as áreas de uso por agricultura, que têm contornos bem definidos, mas as áreas de uso por pastagens podem ser confundidas com áreas naturais não florestadas, a Caatinga herbácea�? informa o coordenador do MapBiomas Caatinga, o geólogo Washington Rocha, da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS). “O método atualmente utilizado mapeia bem as áreas de Caatinga florestada e arbóreo-arbustiva, mas não permite distinguir com precisão áreas naturais daquelas com vegetação regenerada ou restaurada.�?/p>

Goiabeiras e vegetação nativa na região do Cariri paraibano. Imagem: Helder F. P. Araujo

Os ecólogos Marcelo Tabarelli, que trabalhou com Araujo, e Inara Leal, ambos da UFPE, identificaram um dos efeitos da derrubada das matas nativas para cultivo ou pastagem: o aumento no número de ninhos de saúva, que chegam a até 3 metros (m) de profundidade, retardam o crescimento da vegetação quando a área é abandonada.

Restauração

Araujo, Tabarelli e pesquisadores de outras instituições examinam as possibilidades de recuperação da vegetação nativa. Outros estudos do grupo, publicados na Land Use Policee Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, indicaram que a perda de água do solo, comum em áreas degradadas, poderia ser evitada quando as matas nativas ocupassem 50% da propriedade rural. De acordo com esses trabalhos, áreas com mais vegetação nativa que os 20% obrigatórios por lei são mais produtivas, principalmente durante os anos de estiagem.

Experimentos em campo conduzidos pela ecóloga Gislene Ganade, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, acenam com caminhos promissores ao registrar uma sobrevivência acima de 80% de mudas cultivadas em viveiros de plantas e levadas para o campo quando as raízes atingem 1 m de comprimento.

“A restauração e a agropecuária bem-feita poderiam reverter o cenário de degradação e pobreza que atualmente marca a Caatinga�? conclui Araujo. Em 2020, o programa Nexus Caatinga, que ele coordena, publicou um livreto, com sugestões de técnicas para a conservação de água, como a rotação de culturas e a integração entre lavoura e pecuária.

Artigos científicos
ARAUJO, H. F. P. et al. Human disturbance is the major driver of vegetation changes in the Caatinga dry forest region. Scientific Reports. v. 13, 18440. 27 out. 2023.
ARAUJO, H. F. P. et al. Vegetation productivity under climate change depends on landscape complexity in tropical drylands. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. v. 27, n. 54. set. 2022
ARAUJO, H. F. P. et al. A sustainable agricultural landscape model for tropical drylands. Land Use Policy. v. 100, 104913. jan. 2021.
VENTER, O. et al. Global terrestrial human footprint maps for 1993 and 2009. Scientific Data. v. 3, 160067. 23 ago. 2016.

Livros
ARAUJO, H. F. P. Nexus �?Água, energia e alimento na região mais seca do Brasil: Informativo prático sobre princípios de paisagens agrícolas sustentáveis. Areias, PB. 2020.
MAPBIOMAS. Destaques do mapeamento anual da cobertura e uso da terra no Brasil de 1985 a 2021 �?Caatinga. out. 2022.

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• Até 2060, 40% da biodiversidade da Caatinga pode ser afetada pela mudança climática
• Grãos de pólen do fundo de lagoa revelam a história recente da Caatinga

Entenda a pesquisa

Para compreender o efeito das mudanças climáticas na vida dos animais da Caatinga, pesquisadores da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas), da UFPB (Universidade Federal da Paraíba) e da UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais) utilizaram modelos estatísticos.

Eles se basearam em projeções do IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) sobre o aumento de temperatura no bioma durante os próximos anos. Atualmente, o painel projeta que até 2060 haverá um aumento de 2,7 °C nas regiões secas da América do Sul.

Assim, a estação seca se prolongará por até 21 dias consecutivos. Então, os cientistas cruzaram esses dados com informações de ocorrência de mamíferos terrestres na Caatinga. Embora eles já estejam adaptados a climas quentes e secos, a mudança irá ultrapassar a tolerância fisiológica das espécies ao clima.

Isso porque os animais levam milhares de anos para se adaptar a modificações tão fortes como essa. 

Ainda que os mamíferos consigam mudar seu comportamento rapidamente em busca de temperaturas mais amenas e água, a emergência de várias espécies em conjunto também aumenta a competição por esses recursos, o que afeta a sobrevivência.

Em geral, os modelos indicam que o clima no futuro será adequado apenas para algumas espécies. Por exemplo, tatus, cutias e veados – que são todos mamíferos de grande porte.

Os mais afetados

Em contrapartida, aproximadamente 12% dos animais perderão completamente seus habitats até 2060. Especialmente aqueles de porte pequeno, ou seja, que pesam menos de um quilo quando adultos.

De acordo com os pesquisadores, esse número foi projetado em um cenário otimista. 

“Este é o cenário mais otimista, que assume que a humanidade mantenha as promessas feitas no Acordo de Paris, reduza as emissões de gases de efeito estufa e diminua o ritmo do aquecimento global previsto para as décadas futuras”, disse Mário Ribeiro de Moura, autor do estudo.

Já em um cenário pessimista, aproximadamente 30% das espécies da Caatinga vão perder seus habitats até 2100. 

No total, 54%Pequenas espécies cujos adultos pesam menos de 1 kg, compreendendo 54% dos mamíferos da Caatinga, serão as mais afetadas. Doze espécies, ou 12,8% do total, perderão completamente seus habitats até 2060 no cenário mais otimista e 28 (30%) até 2100 no cenário mais pessimista.

De acordo com o estudo, os animais mais afetados serão o gambá Gracilinanus agilis e os ratos Rhipidomys mastacalis e Trinomys albispinus. Em geral, a região mais afetada pelas mudanças climáticas será zona de transição entre a Caatinga e a Mata Atlântica. 

Isso porque lá é a área onde há maior número de espécies vivendo, uma vez que tem níveis mais altos de umidade.

Perda de biodiversidade

Além da extinção de algumas espécies, as mudanças climáticas também podem afetar a biodiversidade por meio da homogeneização biótica. Ele consiste em um fenômeno em que animais anteriormente distintos se tornam progressivamente mais semelhantes.

De acordo com o estudo, isso acontecerá com cerca de 70% dos conjuntos de mamíferos. Na prática, a mudança ocasiona outras perdas, como por exemplo a dificuldade de dispersar sementes no bioma.

Dessa forma, o ecossistema como um todo se tornará menos resiliente. Por isso, os autores do estudo destacam a importância de implementar políticas socioambientais que contenham o avanço das mudanças climáticas e que fomentem a conservação das espécies.

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Os animais que mais têm sofrido com a ampliação dos parques eólicos são as onças-pintadas e pardas. Um exemplo disso são os animais que vivem na região do Boqueirão da Onça, no Norte da Bahia.

Lá, quatro complexos eólicos estão em funcionamento, um deles com 500 torres. Por isso, onças passam a percorrer maiores distâncias em busca de água e alimento, o que as leva a se aproximar de propriedades rurais.

A região Nordeste concentra 90% dos empreendimentos eólicos no Brasil e 85% deles estão na Caatinga. Isso tem gerado conflitos entre fazendeiros e os animais.

Em busca do alimento, as onças acabam matando os animais dos proprietários locais. Para defender os bichos e seu ganha-pão, os fazendeiros matam as onças.

Ameaça de extinção das onças

Com 250 espécimes, a onça-pintada está na lista das espécies “criticamente ameaçadas de extinção” na Caatinga. Já a parda é classificada como “em perigo de extinção” nesse bioma, com 2,5 mil habitantes.

“Quando um filhote de onça nasce, durante um ano e meio a dois anos, a mãe irá ensinar tudo o que ele precisa saber para sobreviver. Na Caatinga, além de como caçar e se proteger, ela também mostrará onde estão os principais pontos de água”, explicou ao portal UOL Carolina Esteves, cofundadora da ONG Amigos da Onça.

“É importante deixar claro que a proposta da geração de energia é extremamente pertinente e importante, mas o que precisa avançar na mesma velocidade é o entendimento do impacto desses empreendimentos em regiões conservadas”, completa a estudiosa.

Desmatamento também é problema

O desmatamento e a erosão do solo que são outros fatores de extrema preocupação durante a construção de um parque eólico. Em algumas atividades como escavação, fundação e construção de estradas, podem afetar o bio-sistema local.

A remoção das plantas de superfície expõe a superfície do solo a fortes ventos e chuvas, resultando em erosão do solo. “As construções com maquinaria pesada podem perturbar o equilíbrio ecológico local, e recuperação do meio ambiente local por um longo tempo�? disse um artigo de pesquisadores da Universidade do Vale do Paraíba.

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Perda de espécies, substituição de plantas raras por outras mais generalistas e homogeneização de 40% da paisagem são as principais consequências das mudanças climáticas na Caatinga, bioma que tende a apresentar clima ainda mais árido no futuro. A previsão é de um estudo cujos resultados foram divulgados no Journal of Ecology.

Pesquisadores das universidades Estadual de Campinas (Unicamp), Federal da Paraíba (UFPB), Federal de Pernambuco (UFPE), Federal de Viçosa (UFV) e do Instituto Federal Goiano (IFGoiano) se debruçaram sobre dados de coleções científicas, herbários e da literatura para compilar um banco de dados inédito, com mais de 400 mil registros de ocorrência de cerca de 3 mil espécies de plantas do bioma. Além da distribuição geográfica, foram agregadas informações sobre a forma de crescimento das espécies de plantas (gramíneas, herbáceas, vegetação arbustiva, plantas arbóreas ou suculentas), clima e solo onde ocorrem. Também foi calculada a proporção de espécies arbóreas em cada localidade versus a de não arbóreas.

Por meio de modelos avaliados e validados, com diferentes tipos de algoritmos estatísticos e inteligência artificial, foram feitas mais de um milhão de projeções com as possíveis respostas das espécies da Caatinga às mudanças climáticas do futuro.

“Baseamos nossas previsões no último relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), de 2021, que contém simulações sobre o clima no planeta�? explica Mario Ribeiro de Moura, pesquisador da Unicamp e autor do trabalho. “Mas vale lembrar que não sabemos como a humanidade vai se comportar daqui pra frente, por isso consideramos dois cenários: no otimista, surgirão tecnologias capazes de reduzir as emissões de gases de efeito estufa e viabilizar o Acordo de Paris [que prevê limitar o aumento da temperatura média global até 1,5 °C acima dos níveis pré-industriais]; já no pessimista, as taxas de desmatamento, o uso de combustíveis fósseis e o crescimento populacional se manterão elevados, sem que se avance em inovação.�?/p>

Os resultados do estudo, financiado pela FAPESP por meio de dois projetos (22/12231-6 e 21/11840-6), indicam que 99% das comunidades de plantas da Caatinga experimentarão perda de espécies até 2060. O clima do futuro na região deve ser ainda mais quente e seco, tornando-se mais difícil e impactante para as árvores, que devem ser substituídas por vegetação de baixo porte, especialmente gramíneas, por sua facilidade de se expandir e crescer. Como consequência, serão afetados também os serviços ecossistêmicos que a vegetação fornece para as populações, como fotossíntese, renovação do ar e armazenamento de carbono �?os famosos estoques de carbono acontecem na forma de biomassa vegetal, acumulada nos troncos, raízes e folhas, que naturalmente é maior nas árvores.

Esses eventos serão mais visíveis em áreas montanhosas, como a Chapada Diamantina e a Chapada do Araripe, respectivamente no sul e no centro-norte do bioma. A explicação é simples: conforme o clima esquenta, espécies das baixadas se deslocam na montanha para continuar habitando uma região climaticamente mais satisfatória. Já as das porções mais altas acabam extintas. “Para o bioma inteiro, previmos, no cenário otimista, 50 espécies de plantas extintas e, no pessimista, 250�? diz Moura. “Ambos são muito ruins.�?/p>

Com tudo isso, 40% da região sofrerá uma simplificação de sua composição, com perda de espécies raras. “�?como se pegássemos a paisagem e batêssemos num liquidificador para homogeneizar tudo.�?/p>

Projetos de mitigação

Com esses dados em mãos, a ideia dos pesquisadores é que a interlocução entre diferentes níveis de governo passe a considerar planejamentos de conservação em macroescala, com visão de longo prazo. Criar esse tipo de estratégia é importante tanto para mitigar os efeitos das mudanças climáticas quanto para cessar outros tipos de impacto de origem humana, como desmatamento, destruição de hábitats e degradação e exposição do solo.

“Projetos que recuperem a conectividade da paisagem em áreas sujeitas a impactos por mudanças climáticas, por exemplo, aumentam as chances de as espécies que ali vivem conseguirem se dispersar ao longo do tempo para regiões mais adequadas, seja por meio de animais ou pelo vento�? diz Moura. “Por outro lado, se impactamos demais a biodiversidade da região, por degradação e desmatamento da vegetação natural, uso generalizado de agrotóxicos ou caça, comprometemos ainda mais os recursos que temos daqui pra frente.�?/p>

O artigo Pervasive impacts of climate change on the woodiness and ecological generalism of dry forest plant assemblages pode ser lido em: //besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1365-2745.14139.

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No começo de abril, ao contar sobre uma pesquisa que iniciara há 36 anos e lhe permitiu reconstituir os movimentos dos grandes blocos em parte das regiões Nordeste e Centro-Oeste há cerca de 600 milhões de anos, o geólogo Ticiano dos Santos lembrou-se de uma estudante do Instituto de Geologia da Universidade Estadual de Campinas (IG-Unicamp), Michele Pitarello, atualmente no Serviço Geológico do Brasil em Manaus.

“Em 2012, ela passou meses examinando dezenas de lâminas de rocha nos microscópios óptico e eletrônico de varredura, que eu já havia pré-selecionado�? relata Ticiano, como prefere ser chamado. “Ela dizia: ‘Se tiver coesita, vou achar�?�?/p>

Por fim, em uma das lâminas de rocha cortada e polida, com a espessura de 30 micrômetros (1 micrômetro equivale a 1 milésimo de milímetro), ela finalmente encontrou grãos micrométricos do que poderia ser a tal coesita, um mineral que se forma a profundidades próximas a 90 quilômetros (km) à ultra-alta pressão, 20 mil a 30 mil vezes maior que a do nível do mar, em rochas chamadas eclogitos. Coesitas são bastante raras porque tendem a se transformar em quartzo quando sobem para profundidades menores e a pressão diminui.

Amostra de rocha submetida à ultra-alta pressão, coletada ao sul de Irauçuba, onde se identificou coesita. Imagem: Ticiano J. S. Santos / IG-Unicamp

Aparelhos mais apurados, no próprio IG da Unicamp, no Instituto de Física da Unicamp e no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), também em Campinas, confirmaram a identidade da coesita incrustada em uma rocha coletada por Santos e sua equipe em Forquilha, município de 25 mil moradores no leste do Ceará. As análises que levaram à descoberta da coesita no Ceará foram apresentadas em um artigo publicado em outubro de 2015 na revista científica Gondwana Research, com resultados de estudos realizados por geólogos da Unicamp e da Universidade de Brasília (UnB).

Durante quase um ano, em seu mestrado, também orientado por Santos, o geólogo Matheus Ancelmi identificou e catalogou mais de 40 afloramentos de rochas submetidas a alta pressão na região de Forquilha. Depois, mudaram para a região do município de Irauçuba, a 70 km de distância, e, cinco anos depois, encontraram outra amostra do raro mineral. Dessa vez, a garimpagem no microscópio coube a Nádia Borges Gomes, na época também no mestrado sob orientação de Santos.

“A descoberta das coesitas merece uma festa�? diz o geólogo Benjamin Bley, do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo (IGc-USP), que não participou da pesquisa. “Cientificamente, com os eclogitos, que também são raros, reforça os estudos sobre a correlação geológica entre o nordeste do Brasil e a África norte-oriental, que já estiveram unidos.�?/p>

No alto, coesita (ao centro), cercada por piroxênio onfacita, outro mineral formado sob ultra-alta pressão, em uma rocha coletada no noroeste da China; abaixo, quartzo (ao centro) com fraturas radiais, que indicam a transformação de antigas coesitas, do leste da China. Imagem: ZHANG, G. et al. Journal of Asian Earth Sciences. 2009; TANG, H.-S. et al. Lithos. 2007

Integradas a décadas de estudos geológicos sobre a região, as duas coesitas permitiram a reconstituição da paisagem do hoje praticamente plano interior do Ceará �?com algumas serras, como a de Baturité, ao sul de Fortaleza; e a de Maranguape, próxima à capital �?e dos movimentos dos grandes blocos rochosos �?as microplacas �? que colidiram, se destruíram ou se fundiram, em diferentes épocas, formando o continente sul-americano.

“Há cerca de 640 milhões de anos, a região de Forquilha já foi cadeia de montanhas como o Himalaia, muito mais recente, mas ainda em formação�? comenta Ticiano. Segundo ele, a cordilheira deve ter se formado com a destruição na zona de subducção [encontro de duas placas tectônicas com o mergulho da mais pesada sob a outra] de um antigo oceano e a colisão entre dois continentes, um a leste da cidade de Sobral e o outro a oeste. “As rochas do continente oeste apresentam um contexto geológico diferente do continente leste, respectivamente com 2,3 bilhões e 2,1 bilhões de anos.

Uma implicação prática dessa conclusão é que os moradores a leste e a oeste de Sobral, no Ceará, podem dizer que as regiões onde vivem já pertenceram a continentes diferentes. Entre eles haveria um oceano chamado Goianides, que cortava o Brasil no sentido nordeste-sudoeste, descrito por pesquisadores da UnB no final dos anos 1990. As bordas desse oceano eram ocupadas por cordilheiras há cerca de 600 milhões de anos.

Quando uma placa mergulha sobre outra, parte das rochas do magma derrete e pode subir como lava de vulcões e formar cadeias de montanhas. “As montanhas e os vulcões do norte da região Nordeste e Centro-Oeste foram completamente erodidos�? comenta Ticiano. “Sobrou apenas a raiz do que chamamos de arco magmático, a faixa de rochas magmáticas que subiram à superfície.�?Os arcos magmáticos �?também chamados de vulcânicos, porque, vista de cima, a cadeia de vulcões parece formar um arco �?são porções do manto fundido que sobem para a superfície; no Brasil, por causa da erosão, restaram apenas as bases �?ou raízes �?dessas estruturas.

Primeiras viagens

Um marco desse trabalho é o ano de 1987, quando Santos percorreu pela primeira vez a Caatinga do noroeste do Ceará, em busca de rochas de fundo oceânico, no último ano do curso de geologia na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), em Natal. Sua viagem decorria da hipótese de dois professores da UFRN, Peter Hackspacker (1952-2021) e Reinaldo Petta, de possíveis ligações entre os blocos de rocha do Ceará e da África.

Imagem: Alexandre Affonso/Revista Pesquisa FAPESP

Nas primeiras viagens, ele não encontrou nada. Quando fazia o doutorado, aumentou a área de estudo e encontrou rochas que permitiram a identificação do chamado arco magmático continental Santa Quitéria, com o geólogo norte-americano Allen Fetter, então na Universidade do Kansas, nos Estados Unidos, e Ebehard Wernick (1940-2019), da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Rio Claro. Voltou em 2003, um ano depois de ter sido contratado na Unicamp, já com apoio da FAPESP e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) para seu projeto.

Nessas viagens, ele passava os dias com um mapa geológico à mão, atrás de afloramentos rochosos, batendo e quebrando rochas. Santos sabia: se havia um arco, formado por rochas típicas, que se estendem por uma faixa com quilômetros de extensão e de largura, deveria ter havido uma colisão de placas tectônicas, constituídas por blocos rochosos das camadas mais externas da superfície terrestre.

“Um dia, esbarrei em uma rocha preta e densa, que poderia ser um material primitivo, de quando o arco se formou�? ele conta. “Achei interessante, mas não pensei que poderia ser um eclogito, gerado pela compressão no interior da Terra.�?Era, mas, segundo ele, os colegas olhavam com desconfiança, até que um geólogo indiano da Unicamp, Asit Choudhuri, confirmou, ao observar a rocha no microscópio óptico. Para aprofundar a história geológica da região, faltava encontrar coesitas, que indicam a profundidade que uma borda de uma placa tectônica chegou ao mergulhar embaixo de outra.

João Paulo Pitombeira, da Universidade Federal de Pernambuco, Nádia Borges e Ticiano Santos (de bermuda) fazem uma primeira seleção de rochas e minerais na região de Irauçuba, no Ceará. Imagem: Ticiano J. S. Santos/IG-Unicamp

Até agora, no mundo inteiro, foram encontradas apenas 24 ocorrências de coesitas, já incluídas as duas do Ceará, as primeiras do país, apresentadas na edição de junho deste ano da revista Lithos. “Certamente�? aposta Ticiano, “vamos encontrar outras no Brasil�? Sua convicção se apoia no fato de que vários grupos de pesquisa estudam os arcos magmáticos que cortam o país, do Amazonas ao Rio Grande do Sul, com idades que podem chegar a 930 milhões de anos.

“As rochas de alta pressão e as rochas de arcos magmáticos marcam a região de colagem entre as placas tectônicas�? comenta a geóloga Mônica Heilbron, da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (Uerj). “Mas as placas podem se quebrar e se colar a outra mais longe. Uma parte do cráton [bloco de rocha] amazônico, por exemplo, estava colada a outra da América do Norte.�?/p>

Dedicada, há décadas, ao estudo do arco magmático Ribeira-Aracuaí, que se estende do sul da Bahia ao sudoeste de São Paulo, com idade de até 840 milhões de anos e largura de até 40 km, ela ressalta que os estudos como os do grupo da Unicamp ajudam a reconstituir os processos tectônicos de um passado remoto e conhecer melhor os fenômenos similares atuais. “Ainda que a velocidade de exumação [subida] do magma possa variar, os mecanismos são semelhantes�? diz. “A subducção já se completou no Ceará, mas ainda está ativa na Califórnia e no Chile, como podemos verificar pelos terremotos nessas duas regiões.�?/p>

Projeto

Borda leste do arco magmático de Santa Quitéria: Uma nova zona de ultra-alta pressão no domínio Ceará Central? (n^o 16/08289-8); Modalidade Auxílio à Pesquisa �?Regular; Pesquisador responsável Ticiano José Saraiva dos Santos (Unicamp); Investimento R$ 183.454,53.

Artigos científicos

GOMES, N. G. et al. P-T-t reconstruction of a coesite-bearing retroeclogite reveals a new UHP occurrence in the western Gondwana margin (NE-Brazil). Lithos. v. 446-7, 107138. jun. 2023.
SANTOS, T. J. S. dos et al. U–Pb age of the coesite-bearing eclogite from NW Borborema Province, NE Brazil: Implications for western Gondwana assembly. Gondwana Research. v. 28, n. 3, p. 1183-1196. out. 2015.

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Montanhas de granito, como o Pão de Açúcar no Rio de Janeiro, apresentam vegetações bastante distintas de acordo com cada bioma. A flora dessas montanhas da Amazônia, Mata Atlântica e Caatinga foi o tema de um novo estudo publicado na sexta (29) no periódico “Frontiers in Plant Science�?por pesquisadores do Instituto Tecnológico Vale Desenvolvimento Sustentável e de outras instituições parceiras. Das 50 áreas analisadas, apenas 16 estão em áreas de proteção: 9 na Amazônia e 7 na Mata Atlântica. O estudo chama atenção para um dado preocupante: todas as 25 áreas estudadas na Caatinga estão em locais sem proteção ambiental.

Esse é o primeiro estudo até o momento com o objetivo de compreender as vegetações que crescem nas rochas e compará-las em diferentes biomas da América do Sul. A pesquisa liderada pelo biólogo Rafael Gomes Barbosa-Silva durou quatro anos realizando expedições de campo para coletar amostras de plantas e consultando o acervo de diversos herbários. Além disso, houve a compilação de informações da flora de outros biomas por meio da análise de dados já publicados. Para a análise, foram considerados 50 inselbergs �?nome técnico para as montanhas de granito: 11 na Amazônia, 14 na Mata Atlântica e 25 na Caatinga. Ao todo, 2193 espécies foram identificadas em 4397 ocorrências nos três biomas.

“O resultado mostra o quão única e fascinante é a flora de cada um desses afloramentos graníticos. Assim, o entendimento de que as montanhas de granito possuem floras distintas conforme o bioma onde ocorrem nos mostra direções para conservação�? explica Barbosa-Silva, primeiro autor do artigo. Ele também afirma que os biomas influenciam a paisagem única das rochas �?o que gera a beleza destes cenários: “São áreas que atraem muitas vezes o interesse para o lazer e o turismo, como o Pão de Açúcar, no Rio de Janeiro, a Serra Grande, próximo de Boa Vista ou a Pedra da Harpia, na Floresta Nacional de Carajás�?

Diante da inexistência de proteção às áreas estudadas na Caatinga, os pesquisadores entendem que é urgente discutir a preservação das vegetações rochosas do bioma. �?em>Inselbergs são vistos com frequência como fontes de rochas comerciais e podem se degradar por meio da destruição do ambiente ao redor�? alertam os especialistas no artigo.

Tereza Giannini, também autora do estudo, comenta a importância de entender a flora que ocorre nas áreas estudada: “Muitas áreas naturais, especialmente na Amazônia, foram pouco inventariadas e, portanto, são ainda pouco conhecidas. Programas efetivos de proteção e conservação precisam ser embasados em conhecimento científico, e por isso esse tipo de pesquisa tem um papel tão importante�? avalia a pesquisadora.

A partir da publicação, surgem novas perguntas e possibilidades de próximas pesquisas: Barbosa-Silva questiona como a flora dessas rochas está ameaçada pelas mudanças climáticas, visto que as plantas crescem diretamente nas rochas, com pouco ou nenhum solo, com retenção de água quase nula. Além disso, os pesquisadores sugerem o uso de tecnologias, como drones, para entender a relação entre geomorfologia e condições climáticas no surgimento da flora nas montanhas de granito.

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