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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