Causas e conseguencias do impacto ambiental da exploração dos recursos mineirais marinhos

Brazilian Journal of Geophysics, Vol. 18(3), 2000

CAUSAS E CONSEQÜÊNCIAS DO IMPACTOAMBIENTAL DA EXPLORAÇÃO DOS RECURSOS

MINERAIS MARINHOS.

Abílio S. Gomes1, Jorge J. C. Palma2 & Cleverson G. Silva2

As atividades de mineração no mar podem causar diversos tipos de impactos ambientais aosecossistemas marinhos, principalmente devido à destruição de habitats, que é um dos principaisfatores que causam o declínio do número de espécies em todo o globo. Além de interferirdiretamente no fundo submarino, as atividades de mineração podem causar um aumento daturbidez da água, com conseqüências para a produtividade primária local. Podem, introduzir epromover a liberação de nutrientes, causando a eutrofização e também a introdução de substânciastóxicas, que quando incorporadas à biota, alteram o crescimento, a taxa de reprodução e asobrevivência das espécies. Os métodos para identificação dos impactos ambientais das atividadesde mineração no mar visam estabelecer se estas introduzem poluentes, determinar abiodisponibilidade desses poluentes, verificar a existência de respostas mensuráveis do ambientee estabelecer a relação causal entre resposta e poluentes. Estes métodos empregam trêsabordagens: mensuração de concentrações de poluentes no meio físico (água e sedimento) ebiótico (bioacumulação); estudos de laboratório ou de campo que visam estabelecer a existênciade respostas toxicológicas dos organismos aos poluentes; e estudos de campo sobre modificaçõesna estrutura e processos dos ecossistemas.

Palavras-chave: Ecossistemas marinhos, Impacto ambiental, Mineração marinha.

ENVIRONMENTAL IMPACTS FROM THE MARINE MINERAL EXPLORATION - Theoffshore extraction of marine minerals can cause several environmental impacts to the marineecosystems, being the habitat destruction the main factor affecting the decline of the number ofspecies around the world. Besides direct interference on the sea-bottom, the marine mineralactivities can cause an increase in the water turbidity, affecting the local primary production.These activities can introduce and promote nutrient availability causing eutrophication.Otherwise it can introduce toxic substances that may be incorporated by the organisms, causinggrowth changes and alterations on the rates of reproduction and survival of the species.Current methods to identify the environmental impacts associated with the offshore mineralexploitation are centered on the reconnaissance of pollutant introduction and bio-availability,on the verification of measurable environmental changes and on the establishment of therelationship among the environmental response and pollutants. These methods apply threeapproaches: measurement of the pollutant concentration on the physical (water and sediment)and biological (bio-accumulation) environment; laboratory and field determinations of theorganisms toxicity responses to pollutants; and field investigations of the ecosystem’s structureand processes.

Key words: Marine ecosystems; Environmental impacts; Marine Mining.

1 Universidade Federal FluminenseDepartamento de Biologia Marinha

Cx. Postal 100644, Niterói, RJ, 24.001-970Telefone e fax: (5521)2717-2041

Email: [email protected]

2 Universidade Federal FluminenseDepartamento de Geologia/Laboratório de Geologia Marinha – LAGEMAR

Av. Litorânea s.n., Gragoatá, Niterói, RJ, 24.210-340Telefone e fax: (5521)2719-4241

Email: [email protected] / [email protected]

Received August 24, 2000 / Accepted August 08, 2001

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Revista Brasileira de Geofísica, Vol. 18(3), 2000

PRINCIPAIS RECURSOS MINERAISMARINHOS DO BRASIL

Segundo Amaral et al. (1972), os mineraismarinhos com potencial de exploração no Brasil sãoo petróleo, a sal-gema, o potássio, o enxofre, a gipsita,o carvão mineral, a ilmenita, o rutilo, o zircão, amonazita e os sedimentos fosfatados. Além disso,nódulos metálicos ocorrem em regiões profundas aolargo da margem continental e extensas reservas deareias terrígenas e sedimentos calcários, formadosprincipalmente por algas, ocorrem desde a costa doPará até o Espírito Santo.

De longe, o petróleo é o mineral marinho maisexplorado atualmente no Brasil. De acordo dadosda Agência Nacional de Petróleo (www.anp.gov.br)a produção de petróleo em campos submarinosrepresentou quase 83% da produção nacional no anode 2000. A maior parte das reservas de petróleo deorigem marinha encontra-se na Bacia de Campos,situada na margem continental dos Estados do Rio deJaneiro e Espírito Santo, perfazendo 95% da produçãomarinha brasileira.

PRINCIPAIS ATIVIDADES MINERADORASCOM POTENCIAL POLUIDOR

Assim como várias outras atividades humanas, asatividades de mineração podem causar diversos tiposde impactos ambientais aos ecossistemas marinhos,podendo prejudicar a pesca, afetar o turismo e asatividades recreativas, além de causar problemas desaúde pública.

As atividades de mineração, causadoras deimpactos ao ambiente marinho, podem serdesenvolvidas tanto em regiões continentais próximasà costa, como no próprio oceano. Na mineração deáreas continentais, além da extração do mineraldesejado, são produzidos rejeitos oriundos de túneise galerias que são construídos para facilitar o acessoàs jazidas. Esses rejeitos podem ser armazenados emáreas continentais, provocando modificações napaisagem costeira, ou, alternativamente, seremdespejados no mar.

Dentre as atividades realizadas nos continentes,as minerações de carvão, cobre, molibdênio, chumbo,

zinco, alumínio e ferro têm sido reportadas comocausadoras de impacto em mares em vários locais doglobo (Ellis, 1988).

As principais atividades mineradoras realizadas noambiente marinho propriamente dito são a extraçãode areia e cascalho para utilização na construção civil,a explotação de algas calcárias e conchas, a mineraçãode nódulos polimetálicos em mar profundo e aexploração de hidrocarbonetos de petróleo.

No Brasil, com exceção do petróleo, a explotaçãode recursos minerais marinhos tem sido pontual edescontínua, restringindo-se à extração de areias pararegeneração de praias e extração localizada deconchas e algas calcárias no Rio de Janeiro e EspíritoSanto.

MEDIDAS DE IMPACTO AMBIENTAL DASATIVIDADES DE MINERAÇÃO

As técnicas utilizadas para medir os impactoscausados pelas atividades de mineração não diferemdas utilizadas para estudar impactos provocados poroutras atividades antrópicas. Os métodosempregados visam estabelecer se as atividadesmineradoras introduzem poluentes no ambiente,determinar a biodisponibilidade desses poluentes,verificar a existência de respostas mensuráveis doambiente e estabelecer a relação causal entre respostae poluentes.

As medidas de impacto podem ser realizadas nosdiversos níveis de organização dos seres vivos:subcelular, celular, populacional e ecossistêmico.Impactos observados em níveis inferiores deorganização podem ter implicações nos níveissuperiores. Os efeitos observados a nível subcelular,celular e populacional refletem na estrutura dascomunidades bióticas, podendo-se observar umadiminuição da biodiversidade e uma deterioração dopatrimônio genético local. Entretanto, nem todoimpacto observado a nível fisiológico, subcelular ecelular irá refletir-se ao nível das populações. Destemodo, as análises da estrutura das comunidades eprocessos do ecossistema fornecem a palavra finalsobre os impactos ambientais da mineração.

De acordo com Sinderman (1996) e outrosautores, as respostas da biota aos poluentes sãodistribuídas no tempo; algumas ocorrendo

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imediatamente após o evento poluidor, enquanto queoutras podem levar meses para se manifestar (Fig.1). O diagrama apresentado na Fig. 2, proposto porUnderwood e Peterson (1988), mostra os tipos demedidas realizados nos diferentes níveis deorganização e as possíveis conexões entre esses níveis.

Existem três abordagens complementares quevisam determinar a existência de impactos ambientais:a mensuração de concentrações de poluentes no meiofísico (água e sedimento) e biótico (bioacumulação);os estudos de laboratório ou de campo que visamestabelecer a existência de respostas toxicológicas dos

organismos aos poluentes; e os estudos de camposobre modificações na estrutura e processos dosecossistemas.

IMPACTOS CAUSADOS PELASATIVIDADES MINERADORAS

As atividades de mineração causam tanto impactosdiretos como indiretos no ambiente marinho. Essasatividades transformam o ambiente físico ou podemcausar danos expressivos diretamente à fauna e flora.A ação dos instrumentos empregados nas atividades

Figura 1 - Seqüência temporal dos efeitos do estresse de poluentes (modificado de Sinderman, 1996).



Figura 2 – Principais medidas de impacto de poluição realizadas nos diferentes níveis de organização dos seres vivos e suas conexões. Aslinhas contínuas indicam conexões já demonstradas para vários organismos marinhos. As linhas pontilhadas indicam conexões potenciais,porém ainda não demonstradas (Modificado de Underwood & Peterson, 1988).



mineradora pode causar a destruição ou uma grandetransformação doshabitats naturais.

A destruição de habitats é um dos principaisfatores que causam o declínio do número de espéciesem todo o globo. Segundo Stuart Pimm, daUniversidade de Columbia, nos Estados Unidos, adestruição de habitats pode levar à perda de 50%das espécies da Terra nos próximos 50 anos (Sih,Jonhsson & Luikart, 2000). Além disso, durante aatividade de mineração observa-se, freqüentemente,a fuga de espécies com maior poder de locomoção ea morte por esmagamento de espécies sésseis esedentárias.

A capacidade de modificação de habitatscausada pela mineração pode ser muito expressiva.Segundo medidas conservadoras realizadas por Groot(1986), entre 1979 e 1984 foram extraídos 40 milhõesde metros cúbicos de areia, 9 milhões de metroscúbicos de cascalho e 1 milhão de metros cúbicos decalcário dos mares europeus e da América do Norte.A movimentação de sedimentos para manutenção decanais de navegação e portos somou 400 milhões demetros cúbicos nesse mesmo período. A explotaçãode algas calcárias, por sua vez, totalizou 650 milmetros cúbicos na França, em 1974.

Adicionalmente, a mineração marinha pode causarum aumento da turbidez da água, com conseqüênciaspara a produtividade primária local e atividade dealimentação dos animais bentônicos. Pode, ainda,introduzir e promover a liberação de substânciastóxicas que podem ser incorporadas à biota, numfenômeno de bioacumulação, ou serem passadasatravés das redes tróficas e apresentar concentraçõeselevadas nos organismos de topo de cadeia, numprocesso de biomagnificação biológica. Essassubstâncias tóxicas, uma vez incorporadas pela biota,podem promover alterações fisiológicas, bioquímicas,genéticas e comportamentais, que por sua vez podemalterar o crescimento, a taxa de reprodução e asobrevivência das espécies.

As atividades mineradoras podem, também,provocar a liberação de nutrientes para a colunad’água. Esse aumento na concentração de nutrientespode elevar a produtividade primária local, nemsempre com efeitos positivos para a biota, causandoeutrofização das águas.

O despejo de rejeitos no mar ocorre tanto emáreas rasas, como em áreas profundas. O despejode rejeitos em regiões profundas é realizado em váriaspartes do globo, e.g. no Canadá, Filipinas e PapuaNova Guiné. Geralmente é feito através de tubulações,com o material deslocando-se como uma correntede turbidez, que caracteristicamente apresenta baixadispersão no ambiente. Essas correntes de turbidezpromovem um soterramento dos organismosbentônicos, sem, entretanto, causar declínio à pescalocal, que depende das cadeias alimentares de águasrasas (Clark, 1997).

As regiões profundas também podem sofrerimpactos devido à mineração de nódulos polimetálicose crostas cobaltíferas. A mineração desses nódulosremove junto a infauna e a epifauna que colonizamesses nódulos. De acordo com Bluhm (1994) e Bluhmet al. (1995), a remoção de nódulos de manganêscausa a destruição do habitat da fauna de fundosconsolidados, resultando no desenvolvimento de umafauna típica de fundos não consolidados, de baixadiversidade específica. Essas atividades de mineraçãoproduzem uma pluma de sedimentos que está sujeitaà deriva pela ação das correntes de fundo, causandoimpactos em áreas que não sofreram distúrbiosprimários.

Também, a mineração de sulfetos hidrotermais emcordilheiras mesoceânicas, uma atividade cujo inícioé previsto para as próximas décadas, pode causarimpactos a uma biota de características ímpares, poucoconhecida (Mello e Quental, neste volume). Osecossistemas de oceano profundo são os queapresentam a maior biodiversidade do planeta, o quepode representar recursos cujo valor ainda não sepode avaliar.

Ellis (1988) identificou quatro tipos de impactosprimários causados pelos despejos de uma mina decobre no Canadá: aumento da turbidez da água,soterramento do leito submarino, bioacumulação demetais traços e destruição de habitats costeiros.Segundo este autor, os três primeiros impactosocorrem sistematicamente devido à mineraçãomarinha. O aumento da turbidez da água podepotencialmente reduzir a produtividade primáriabiológica e, como conseqüência, pode reduzir aprodução pesqueira. O soterramento do leito



submarino pode causar mortalidade em espéciespesqueiras de peixes e invertebrados bentônicos.

As atividades de mineração de hidrocarbonetosde petróleo (gás e óleo), tanto em suas etapas deexploração quanto de produção, são potenciaiscausadoras de impacto ambiental. As atividades depesquisas sísmicas, perfuração dos poços, produçãoe transporte desses compostos apresentam riscos àbiota marinha. As ondas sísmicas utilizadas naprospecção das reservas petrolíferas podem interferirno sistema de ecolocação de mamíferos marinhos eser letal para espécies de peixes. A perfuração depoços promove um aumento da turbidez da água, osoterramento do leito submarino e a contaminaçãoquímica da água e sedimentos. As plataformas deprodução e os meios de transporte representam fontesconstantes de derrames acidentais e operacionais,podendo causar contaminação da biota. Ao redor dasplataformas de produção observa-se um gradiente decontaminação química e da concentração de matériaorgânica, observando-se uma sucessão de espéciese variações na abundância e diversidade biológica.

A natureza do impacto e as conseqüências para oambiente das atividades offshore da indústria depetróleo podem ser resumidos conforme a Tab. 1,modificada de Patin (1999).

No Brasil, devido à magnitude das reservas e oestado atual de exploração das mesmas, a mineraçãode petróleo e gás natural é a que representa maiorpotencial de impacto para o ambiente marinho.

A produção de petróleo e gás ao largo da costado Brasil está restrita a poucos estados (Rio Grande

do Norte, Sergipe, Bahia, Espírito Santo, Rio deJaneiro e São Paulo), estando a maior parte daexploração e das atividades da indústria petroquímicaconcentrada na região sudeste. Além das atividadesde exploração, dutos e navios utilizados para otransporte e terminais petrolíferos apresentam riscosconstantes de derrame de petróleo no mar.

Recentemente Silva et al. (1997) avaliaram oimpacto da poluição por petróleo na costa brasileirautilizando dados compilados da literatura. Segundoos dados apresentados, os valores de concentraçãode óleo em sedimentos e de bioconcentração empeixes e moluscos indicam uma contaminação entremoderada e baixa, com exceção de amostrascoletadas em eventos de poluição aguda. Igualmente,os costões rochosos, muito comuns na região sudeste,parecem terem sido pouco afetados pelos constantesderrames. Os manguezais, por sua vez, parecemsofrer bastante com a poluição por petróleo. Quandoatingidos por derrames de óleo apresentam perdasubstancial de folhas, aumento no número de raízesaéreas, malformações de folhas e frutos, além dadiminuição da produção de serrapilheira. Os autoresenfatizam que os estudos sobre os efeitos da poluiçãopor petróleo ainda são muito escassos no Brasil erecomendam pesquisas de longa duração paradetectar mudanças na estrutura das comunidades eefeitos subletais que possam estar ocorrendo naspopulações de locais mais sujeitos à exposição aopetróleo.

A identificação dos efeitos adversos das atividadesrelacionadas à produção, transporte e processamento

Nota: + e – significam, respectivamente, presença ou ausência de impacto e suas conseqüências durante as diferentes atividades.

Tabela 1 – Características gerais do impacto da indústria offshore de óleo e gás sobre os ecossistemas e biorecursos aquáticos (modificadode Patin, 1999).



de óleo no Brasil tem se baseado muito em testes detoxicidade realizados com macroalgas, crustáceoscopépodas, crustáceos misidáceos, camarões emoluscos. (Nipper, 2000). Esses estudos têmdemonstrado efeitos negativos de efluentes derefinarias e água de produção das plataformas.

CONCLUSÕES

As atividades de mineração marinha, emborapotencialmente e comprovadamente poluidoras,ampliam-se cada vez mais nos países desenvolvidose mesmo naqueles em desenvolvimento fornecendohoje razoável parcela de recursos minerais eenergéticos para os estados costeiros. Com adescoberta de novos recursos potenciais em águascada vez mais profundas e com o esgotamento dasreservas em terra, é inevitável o incremento destasatividades para suprir as demandas de uma populaçãomundial igualmente crescente.

É, portanto, imperativo que os empreendimentosatuais e novas investidas exploratórias e explotatóriasde recursos minerais marinhos, sejam feitas com baseem estudos prévios de detalhe sobre o meio-ambiente,acompanhadas de campanhas de monitoramento quevisem quantificar a capacidade de recolonização dosambientes afetados. Além disso, devem ser adotadosprotocolos rigorosos para escolha de métodos deexploração e explotação e avaliação de impacto,incluindo testes de operação de sistemas de lavra,além de garantir a implementação de medidas paramitigação do impacto ambiental.

No caso das atividades de extração dos sulfetose sedimentos metalíferos, em áreas de atividadehidrotermal intensa, deve-se, antes de tudo, procedera uma avaliação realista da relação custo/benefícioda atividade extrativa mineral, tendo em vista o altovalor potencial em termos de desenvolvimentobiotecnológico, de biotas ainda muito poucoconhecidas.

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www.anp.gov.br – Web page da Agência Nacionalde Petróleo – ANP.

NOTE ABOUT THE AUTHORSAbílio S. GomesBiólogo formado pela Faculdade Maria Teresa em 1984,mestre pelo Museu Nacional da Universidade Federaldo Rio de Janeiro (1989) e doutor pelo InstitutoOceanográfico da Universidade de São Paulo (1997). Foiprofessor da Universidade Federal do Espírito Santo em1992 e atualmente é professor adjunto da UFF, comatuação no Departamento de Biologia Marinha,ministrando as disciplinas de Ecologia Marinha eEcologia de Sedimentos junto ao programa de mestradoem Biologia Marinha. Seu interesse depesquisa envolveo estudo de ecologia dos bentos marinhos, comaplicações no monitoramento e controle de poluição,principalmente associada ao impacto da poluição porpetróleo.

Jorge J. C. PalmaReceived his B.Sc. in Geology in 1967 from theUniversidade Federal do Rio Grande do Sul (Brazil),M.Sc. in Geology in 1989 from the Universidade Federaldo Rio de Janeiro (Brazil), and D.Sc. in Geophysics in1998 from the Universidade de São Paulo. From 1967 to2000, he worked for the Departamento Nacional daProdução Mineral and since 1984 he is a lecturer/researcher at the Laboratório de Geologia Marinha ofthe Universidade Federal Fluminense (Brazil). His main

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research interests are tectonic evolution and crustalstructure of oceanic fracture zones and continentalmargins, mid-ocean ridges, marine geological mapping,and marine mineral resources, and geological andgeophysical aspects of the U. N. Convention on theLaw of the Sea. He participated in numerous cruises ofBrazilian and other country ships as well as in severalworking groups for the Brazilian Government.

Cleverson G. SilvaGeólogo formado pela Universidade Federal do Rio deJaneiro (UFRJ) em 1982. Em 1987, obteve o grau deMestre em Geologia pela UFRJ e, em 1991, o de doutorem Geologia Marinha pela Universidade de Duke,Carolina do Norte, EUA. Atualmente é professor ecoordenador de Pós-Graduação do Depto. de Geologia/LAGEMAR-UFF ministrando na pós-graduação asdisciplinas de Geologia do Petróleo e Seminários deCampo em Geologia Sedimentar. Participou e coordenoudiversas expedições oceanográficas no Brasil e noexterior voltadas ao estudo sobre sedimentação eestrutura da plataforma continental. Seu interesse depesquisa envolve processos geológicos costeiros,recursos minerais marinhos e processos sedimentaresem plataforma e talude.

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