Nome do Projeto
Utilização da anatomia da madeira e do incremento radial na avaliação dos anéis de crescimento em Erythrina crista-galli
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/08/2022 - 31/07/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
A corticeira-do-banhado (Erythrina crista-galli L., Leguminosae) é uma espécie típica de áreas úmidas, crescendo preferencialmente em terrenos brejosos, próximos a rios, lagoas e canais. Esta espécie tem seu corte proibido no estado do Rio Grande do Sul, justificado pela progressiva devastação de seu habitat natural e por sua importância ecológica e na restauração de áreas degradadas. Apesar da grande relevância das árvores de E. crista-galli nas diversas fitofisionomias do Rio Grande do Sul, poucas pesquisas têm sido produzidas, permanecendo lacunas importantes a serem preenchidas sobre o conhecimento desta espécie. Este projeto tem o objetivo de investigar, com a utilização de dendrômetros e de técnicas em anatomia da madeira, o comportamento do incremento radial do caule e a formação da madeira e dos anéis de crescimento em E. crista-galli, associados às variáveis ambientais temperatura, fotoperíodo e inundação, além de seus padrões fenológicos. Ressalta-se que a proposta desse estudo é inédita ao avaliar a formação dos anéis de crescimento em árvores em uma região temperada e sujeitas à inundação. O conhecimento sobre as taxas de incremento radial e dos anéis de crescimento, que são insuficientes sobre a flora arbórea do Rio Grande do Sul, é extremamente importante para gestão e manejo de espécies arbóreas como um recurso renovável, e na avaliação de estoques genéticos para reflorestamento. Os dados produzidos nessa linha de pesquisa possuem potencial benefício para estudos relacionados com a climatologia e a ecologia, além de indicar o potencial de sequestro de carbono pelas árvores e o comportamento das espécies arbóreas frente as mudanças climáticas.

Objetivo Geral

Esta proposta de pesquisa com E. crista-galli, tem o objetivo de utilizar o monitoramento da dinâmica de crescimento do caule e a anatomia da madeira para investigar a formação dos anéis de crescimento, relacionando-os a diversos fatores ambientais e climáticas, e a fenologia da espécie.

Justificativa

A corticeira-do-banhado (Erythrina crista-galli L., Leguminosae) é uma espécie típica de áreas úmidas como as Florestas Ciliares e Pluviais, com ocorrência no Brasil, Argentina, Paraguai e Uruguai (PWO, 2022; Martins, 2020). No Brasil, a espécie se distribui do Rio Grande do Sul até Minas Gerais e Mato Grosso, com presença nos biomas Pampa, Mata Atlântica, Cerrado e no Pantanal (Martins, 2020); apresenta hábito arbóreo de porte pequeno a médio, alcançando até cerca de 10 metros de altura; tronco tortuoso; DAP variando de 30 a 70 cm; casca espessa e suberosa (Marchiori, 2007; Saueressig, 2014); comportamento decíduo (Carpanezzi et al., 2001), sendo classificada como uma espécie pioneira, heliófita e higrófita (Saueressig, 2014; Paz e Bassagoda, 2002; Roderjan et al., 2002). Apesar de crescer preferencialmente em terrenos brejosos, próximos a rios, lagoas e canais (Lorenzi, 2008), a bibliografia indica que essa espécie consegue se desenvolver em solos bem drenados (Ourique, 2011).
A corticeira-do-banhado se destaca na ornamentação de praças, parques e jardins, bem como na recuperação de áreas com solo encharcado (Carpanezzi et al., 2001; Backes e Irgang, 2002; Saueressig, 2014). Suas folhas, cascas e flores são indicadas por diferentes usos na medicina popular (Arambarri et al., 2006; Saueressig, 2014). A literatura ainda relata outras utilidades, principalmente da madeira e da casca, na confecção de boias, rolhas, canoas, gamelas, cochos, tamancos, salto para sapato e caixotaria (Saueressig, 2014). Esta espécie, que apesar de ter seu corte proibido no estado do Rio Grande do Sul (RS) pela lei Nº 9.519, de 21 de janeiro de 1992 (posteriormente reeditada pela lei nº 11.026/97 que Institui o Código Florestal do RS), apresenta-se com habitat bastante reduzido e fragmentado, o que contrasta com a grande importância ecológica na manutenção da fauna e flora local, bem como na estabilidade do solo que margeia cursos d’água, a exemplo de canais, rios e lagoas, atuando principalmente na redução da erosão de suas margens (Backes e Irgang, 2002; Brandão, 2002; Carvalho, 2003; Coradin et al., 2011; Longhi, 1995; Lorenzi, 2008; Ragusa-Neto, 2002).
Apesar da grande relevância dessa espécie nas diversas fitofisionomias do Rio Grande do Sul, presentes nos Pampas e na Mata Atlântica, poucas pesquisas têm sido produzidas (Costa e Moraes, 2008; Galetto et al., 2000; Gratieri-Sossella et al., 2008; Larré, 2011; Lazarotto et al., 2011; Maier et al., 1999; Mitscher, et al., 1988; Ourique, 2011; Silva et al., 2006; Tanaka et al., 1997; Weber et al., 2004), permanecem algumas lacunas importantes sobre a sua ecologia e aspectos anatômicos.
A madeira ou o xilema secundário é produzido por um dos meristemas laterais: o câmbio vascular (Evert, 2006). Em muitas espécies, a atividade desse meristema não é contínua, e reage a uma variedade de fatores ambientais bem como a fatores endógenos (Silva et al. 2019b). O resultado dessa atividade descontínua do câmbio pode produzir marcas reconhecíveis no tecido do xilema secundário, resultando nos anéis de crescimento das árvores (Ceccantini et al., 2008). Isso é possível, pois o decrescimento da atividade cambial é também acompanhado de mudanças no tipo e/ou morfologia das células que formam esse tecido, resultando em camadas de crescimento distintas na madeira (Lisi et al., 2008). Investigações nesse tema podem responder questões ecológicas relevantes, como por exemplo, se uma espécie reage fisiologicamente às mudanças nas condições ambientais (Jafari, 2015).
A distribuição das espécies e o padrão da vegetação, são largamente afetados pelo clima e pelas alterações ambientais. As transformações antrópicas provocadas na paisagem e mais largamente, as mudanças climáticas, estão alterando criticamente a frequência e os padrões dos distúrbios ambientais. Estudos com anéis de crescimento podem fornecer informações sobre as tendências de crescimento das florestas, adaptabilidade das espécies, respostas fisiológicas frente a diferentes condições de estresse, além da frequência e padrões dos eventos de perturbação em relação às mudanças no clima (Upadhyay e Tripathi, 2019). Esses estudos são extremamente importantes na atualidade, dialogando e influenciando diversas áreas do conhecimento e temáticas como: gestão e manejo de espécies arbóreas, avaliação de estoques genéticos para reflorestamento, produção florestal, ecologia, climatologia, dendrocronologia, paleoclima, sequestro de carbono e mudanças climáticas (Jacoby, 1989; Rieger et al., 2017; Roig, 2000; Tomazello Filho, 2009).
Embora os estudos com anéis de crescimento tenham experimentado certo crescimento no Brasil, incluindo investigações em regiões tropicais e subtropicais (Bauer et al., 2020; Silva et al., 2019b), muitas lacunas ainda são evidentes, contrastando com nossa alta biodiversidade e com o acelerado processo de desmatamento e destruição dos ambientes naturais, levando a perda de habitats e ameaçando muitas espécies vegetais (Silva et al., 2019b). Estudos realizados em diferentes biomas, sob condições ecológicas variadas, indicam que o crescimento do caule e a formação dos anéis de crescimento são influenciados por fatores ambientais diversos (Bosio et al., 2016; Callado et al., 2001; Cintra et al., 2019; Lisi et al., 2020; Pagotto et al., 2017). Espécies submetidas ao alagamento, por exemplo, podem desenvolver anéis de crescimento anuais como já evidenciado para árvores da Floresta Amazônica (Cintra et al., 2019; Schöngart et al., 2002) e da Mata Atlântica (Callado et al., 2001).
Nas regiões subtropicais, onde as estações são mais definidas, variações no fotoperíodo e/ou na temperatura influenciam mais frequentemente a atividade do câmbio e consequentemente na formação dos anéis de crescimento, podendo definir um comportamento sazonal de crescimento nos troncos das árvores (Corlett, 2013; Kanieski et al., 2017; Shimamoto et al., 2015). No entanto, espécies subtropicais sujeitas a alagamento, nunca foram estudadas quanto aos ritmos de atividade cambial e a formação dos anéis de crescimento. A coincidência de condições pouco favoráveis ao crescimento pode reforçar a formação de anéis de crescimento anuais (Cherubini et al., 2003), mas a ocorrência de condições desfavoráveis em diferentes períodos do ano pode levar a produção regular de duas ou mais camada de crescimento no intervalo de um ano, formando anéis com periodicidade infra-anual em espécies mais sensíveis (De Micco et al., 2016; Pagotto et al., 2015; Silva et al., 2019). Táxons com esse comportamento são menos conhecidos, mas muito importantes para estudos dendrocronológicos, sendo um dos requisitos para uma maior aplicação do conhecimento sobre anéis de crescimento no contexto das mudanças climáticas global, por oferecer informações em escalas temporais menores (Babst et al., 2017).
O crescimento radial do caule está intimamente associado com a fisiologia da planta inteira e uma maneira de observar o estado fisiológico da planta é através da fenologia. Em associação com a análise de registros da sazonalidade climática, o monitoramento da queda foliar e do brotamento é importante para um melhor entendimento das fases de atividade cambial (Callado et al., 2013). Explorar a relação entre a fenologia, atividade cambial e fatores climáticos, permite conhecer melhor o ritmo de formação dos anéis de crescimento (Lisi et al., 2008). A relação entre a fenologia e o incremento radial do caule é pouco explorada, mesmo em espécies decíduas com ocorrência em regiões subtropicais. O efeito da fenologia no incremento em diâmetro do caule não é bem entendido nestas espécies sujeitas a diferentes variações ambientais (Callado et al., 2013). No Brasil, os Pampas e a Mata Atlântica gaúcha, especificamente, são um dos grandes desafios, pois poucas pesquisas sobre a anatomia da madeira, anéis de crescimento e as relações com a fenologia e clima foram produzidas (Bauer et al., 2020).

Metodologia

Áreas de estudo:
Esse projeto focará em populações de E. crista-galli localizadas na região conhecida como Pontal da Barra do Laranjal, nas proximidades da intercepção do Canal São Gonçalo com a Laguna dos Patos, no município de Pelotas (RS) (Barcellos, 2019).
Dados ambientais:
Os dados das variáveis ambientais que serão testados quanto a sua influência no incremento radial, formação dos anéis de crescimento e na fenologia são: precipitação (mm), radiação (KJm²), temperatura (°C) e a umidade relativa do ar (%). Os dados serão obtidos a partir da estação do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) de Pelotas (RS). Dados do nível da água, que indicará ou não inundação das árvores monitoradas, serão colhidos através de estações presentes no Canal São Gonçalo, pertencentes ao Sistema de Informações Integradas de Recursos Hídricos (SIIRH) que é gerido pela Agência de Desenvolvimento da Bacia da Lagoa Mirim (ALM) em parceria com o Núcleo de Ensino, Pesquisa e Extensão em Hidrometria e Sedimentos para o Manejo de Bacias Hidrográficas (NEPE-HidroSedi) da Universidade Federal de Pelotas (UFPel).
Serão utilizadas, ainda, metodologias específicas para: i) mensuração do incremento radial através da utilização de faixas dendrométricas; ii) diagnóstico da fenologia empregando a escala de Fournier; e iii) análise anatômica da madeira e dos anéis de crescimento, considerando um conjunto de técnicas usuais de coletas e preparo de amostras de madeira para essa finalidade. O detalhamento dessas metodologias está apresentado justamente com os objetivos específicos nas ações de pesquisa.

Indicadores, Metas e Resultados

Os resultados desse trabalho que integram anatomia da madeira, incremento radial e fenologia, proporcionarão um maior conhecimento sobre a espécie em questão e, consequentemente, pode contribuir com sua conservação e uso sustentável pelos diversos setores da sociedade. Os dados sobre o incremento radial e a formação de anéis de crescimento fornecerão informações ecológicas sobre a potencialidade da espécie ser utilizada em estudos dendrocronológicos, bem como produzirão conhecimentos sobre sua taxa de crescimento e de sua capacidade de estocagem de carbono. A descrição anatômica detalhada da madeira poderá ser utilizada pelos órgãos competentes na identificação da madeira, coibindo a comercialização ilegal desta espécie que tem seu corte proibido por lei.
Todos os resultados serão divulgados para a comunidade científica, e para a sociedade em geral, através da publicação de artigos em periódicos científicos reconhecidos, capítulos de livro, resumos e apresentações em congressos e demais eventos científicos e/ou de popularização da ciência. Parte das amostras de madeira coletadas integrará o acervo inicial da coleção que no futuro será a Xiloteca do Instituto de Biologia da Universidade Federal de Pelotas (UFPel); as coleções de madeira são uma fonte de informação importante não apenas para pesquisas acadêmicas, mas também para usos aplicados diversos, como na fiscalização da exploração ilegal de espécies protegidas, indicação de restauro de obras de artes, monumentos e edificações históricas. As lâminas anatômicas da madeira integrarão o laminário do Laboratório de Anatomia Vegetal do Instituto de Biologia e o laminário do Laboratório de Anatomia da Madeira do Centro de Engenharias, ambos da UFPel, e serão utilizadas, dentre outras finalidades, nas aulas práticas das disciplinas envolvendo anatomia vegetal.
Ressalta-se ainda a formação de recursos humanos a partir dos trabalhos de iniciação científica a serem desenvolvidos por discentes dos cursos de Biologia, Agronomia e/ou Engenharia Industrial Madeireira, envolvidos na execução desse projeto, incluindo trabalhos de campo, laboratório, na organização, tabulação, análise, intepretação, discussão e aplicação dos dados obtidos a partir do desenvolvimento desse projeto. A preparação de futuros pesquisadores e técnicos com excelência técnico-científica para o estudo integrativos em anatomia vegetal é imprescindível em um país como o Brasil, com uma enorme biodiversidade vegetal, mas intensa perda de suas áreas naturais.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
BRUNA RODRIGUES SILVA
GABRIELA DUARTE DE FRAGA
JOÃO RICARDO VIEIRA IGANCI1
Lazaro Benedito da Silva
Lígia Silveira Funch
MARCELO DOS SANTOS SILVA1
MATHEUS DE PAULA GOULARTE
PATRICIA SOARES BILHALVA DOS SANTOS1

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