Ecologia do Fogo

Você já viu como fica a mata atlântica depois de um incêndio?

Assim.

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Área de mata atlântica alguns meses depois de um incêndio, no Refúgio de Vida Silvestre de Una, BA. (#pracegover: a foto mostra uma área com uma cobertura verde em uma altra relativamente baixa e com vários troncos de árvores, em pé mas sem folhas).

Essa samambaia enorme que ocupa praticamente toda a área é o Pteridium arachnoideum (popularmente conhecido por samambaião ou por feto), uma samambaia que, embora seja nativa, é considerada superdominante – ou seja, em certas condições ela acaba dominando completamente uma área, podendo causar sérios impactos às outras espécies. (Por outro lado, exite ao menos um estudo que parece indicar que ela também favorece a regeneração, ao amenizar a temperatura debaixo dela).

O que acontece com a floresta depois? Como é a regeneração dela? E em outros ambientes, o fogo tem o mesmo efeito? O impacto depende do tipo de incêndio? E o que, afinal, provoca os incêndios nestas áreas?

Isso e outras questões são as abordadas por uma área da ecologia conhecida por Fire Ecology, ou Ecologia do Fogo.

Ecologia do fogo pode ser definida como o ramo da ecologia que estuda as origens do fogo em áreas naturais e a relação deste fogo com o ambiente biótico e abiótico. Algo importante de se levar em conta é que o fogo é, sim, um processo natural em muitos ambientes, tais como o cerrado e a vegetação mediterrânea. Por outro lado, em outros ambientes incêndios naturais seriam extremamente raros – existem estimativas, por exemplo, de que alguns séculos ou até milênios se passariam entre incêndios em florestas tropicais úmidas, não fosse a interferência humana. Algo bem diferente do que observamos hoje em dia (e não me refiro apenas à Floresta Amazônica).

Então, em se tratando de Ecologia do Fogo, eu diria que inicialmente é importante fazermos duas distinções: entre sistemas de cuja história evolutiva o fogo faz parte e sistemas cujas espécies evoluíram sem esse distúrbio. Essa é uma distinção importante pois, caso um sistema sempre esteve sujeito a queimadas, as espécies vegetais ali presentes têm adaptações que lhes permitem sobreviver ou regenerar depois que o fogo passa. Algumas espécies inclusive dependem de queimadas para permanecer. Por outro lado, o fogo terá impactos muito mais intensos em florestas cujas espécies não têm as adaptações necessárias.

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Incêndio no cerrado da UFSCar, em agosto de 2006. Embora incêndios ocorram naturalmente no cerrado, este – como muitos outros – foi um incêndio antrópico. (#pracegover A foto mostra uma trilha, de uns três metros de largura, entre um cerrado e um lago, com grande quantidade de grama seca nas suas margens. A trilha termina em um cerrado, e o fundo da imagem mostra o horizonte com chamas de alguns metros de altura, de um lado ao outro da foto. O céu é azul mas com várias colunas de fumaça escura.)

Por que eu considero essa diferenciação importante? Bom, em uma floresta tropical úmida, por exemplo, onde incêndios naturais ocorrem muito raramente – se ocorrem – um único incêndio pode causar um grande estrago, e muito tempo será necessário para a recuperação da área. Por outro lado, em sistemas pirofíticos (ou seja, nos quais queimadas fazem parte do seu ciclo natural) o que importa mais não é um incêndio em si, mas sim alterações no regime de fogo.

Assim, um aumento na frequência ou na intensidade das queimadas, ou da época em que elas ocorrem, deve sim impactar a vegetação. Por exemplo, no cerrado, incêndios naturais são frequentemente causados por raios; e como raios muitas vezes são acompanhados de chuva, estes incêndios não atingem áreas tão extensas. Já incêndios antrópicos, provocados no meio da estação seca, podem atingir áreas mais extensas. Por outro lado, uma diminuição na frequnência de incêndios pode também alterar a estrutura da vegetação, por exemplo favorecendo a transformação de uma vegetação savânica, mais aberta, em vegetação florestal.

Inclusive, o controle de queimadas naturais pode ter um outro efeito inesperado: aumentar a intensidade das queimadas antrópicas acidentais. Como isso? Bom, queimadas naturais podem agir reduzindo a quantidade de combustível disponível numa área, formando assim barreiras ao espalhamento de outros incêndios. Basicamente, parte da biomassa seca que existe em uma área é queimada, e, assim, esta área queimada impede que incêndios futuros se propaguem em cima dela. Se todos os incêndios naturais forem apagados, pode haver o acúmulo de uma quantidade muito grande de biomassa, e incêndios devastadores e incontroláveis poderão acontecer no futuro. (É claro que isso só se aplica a sistemas em que incêndios ocorrem naturalmente…).

Bom, então, entra uma questão: Como podemos medir e quantificar este regime de fogo? Que medidas ou parâmetros utilizamos?

Quantificando o fogo

A primeira distinção que podemos fazer é a distinção entre intensidade e severidade do incêndio. A intensidade diz respeito a quão intenso o fogo queima. Qual a temperatura do fogo? A altura da chama? Quanta energia é liberada por segundo? Qual o aumento na temperatura do solo por causa disso? Intensidade é a medida física da característica do incêndio. Já a severidade diz respeito a seus efeitos. Qual proporção do combustível disponível foi queimada? Quais foram os níveis de mortalidade da vegetação? Que proporção da vegetação foi de fato atingida pela incêndio? No meu trabalho de iniciação científica, por exemplo, eu quantifiquei a severidade de um incêndio no cerrado como a proporção de caules queimadas da espécie que eu trabalhava.

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Uma área do cerrado da UFSCar depois do incêndio; no plano de frente, uma Miconia albicans com as folhas mortas ainda no caule. Essa é uma espécie que rebrota extensamente depois de incêndios. (#pracegover: a foto mostra uma área de cerrado com o chão preto salpicado de folhas mais claras, uma trilha do lado esquerda, e vários caules finos chamuscados. No plano de fundo, um pequena árvore, em torno de um metro e meio de altura, com as folhas secas.)

E já que estamos falando de intensidade e severidade, é importante também falar do tipo de incêndio. Nem todos os incêndios são iguais, e seus impactos, assim como as formas de controlá-los, dependem do tipo de incêndio. Talvez a imagem que venha à cabeça quando se fala em “incêndio florestal” é aquela imagem de árvores inteiras pegando fogo, as suas copas flamejantes. Isso seria um incêndio de copa, ou incêndio aéreo (crown fire em inglês). Normalmente ele também queima a vegetação mais baixa, rasteira. Incêndios de copa podem ser contínuo ou podem ocorrer como manchas dentro de uma queimada menos severa. Já os incêndios de superfície são aqueles que queimam a camada mais superficial do solo – gramíneas, arbustos, vegetação mais baixa em geral. Folhas mais altas não são atingidas diretamente; mas mesmo assim, não é incomum ver folhas mortas em galhos que não foram atingidas pelo fogo. E finalmente, existem os incêndios de solo ou subterrâneos. Estes incêndios ocorrem no solo, queimando a matéria orgânica ali presente; são difíceis de combater e, embora muitas vezes não produzam chama, têm grande poder destrutivo, pois se espalham mais devagar e assim o fogo fica bastante tempo em contato com as raízes. O incêndio da primeira foto, aquela dominada por samambaias, foi desse tipo – reparem que as árvores nela nem parecem chamuscadas, mas estão praticamente todas mortas mesmo assim.

Então, pensando em um único incêndio, podemos pensar nesses três aspectos dele: qual foi o tipo de incêndio; qual foi a intensidade do fogo; e qual foi a sua severidade. Mas para o regime de fogo como um todo, levando em conta vários incêndios?

Neste caso, temos duas principais medidas: o intervalo de retorno e o intervalo de rotação. O intervalo de retorno é o tempo que se passa entre incêndios em uma data área (ponto, fragmento florestal etc). Já o intervalo de rotação pode ser definido como “o tempo necessário para queimar uma área igual a uma área definida na paisagem” – ou seja, se temos uma área de 200 hectares, quanto tempo se passa até que incêndios queimem um total de 200 hectares nela? Reparem: não é a frequência com que a área inteira é queimada: se 100 hectares forem queimados em um ano e os mesmos 100 hectares forem queimados no ano seguinte, o intervalo de rotação será de dois anos, mesmo que apenas metade da área foi queimada neste período (só que esta metade foi queimada duas vezes).

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Exemplo hipótético para ilustrar a diferença entre intervalo de retorno e intervalo de rotação. À esquerda, temos incêndios pequenos mas frequentes – então o intervalo de retorno será pequeno, mas o intervalo de rotação será grande, pois muitos anos são necessários até que uma área equivalente à área inteira seja queimada. Na direita, os incêndios são menos frequentes, aumentando o intervalo de retorno, mas maiores, reduzindo o intervalo de rotação. (#pracegover: a imagem mostra dois esquemas. Do lado direito, temos seis retângulos, representando a mesma paisagem em anos distintos, com manchas irregulares representando queimadas. As manchas são relativamente pequenas e presentes em quatro dos seis retângulos. À direita temos os mesmos seis retângulos, mas apenas dois deles têm manchas representando queimadas; estas manchas são maiores, ocupando praticamente os retângulos inteiros.)

(Mas informações sobre regimes de fogo podem ser obtidas aqui).

Plantas que resistem ao fogo

Vamos então dar um rolê pelo cerrado. O que você vê? Não vale responder “mato”. Vale responder “muitas coisas bonitas”! :-)

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Dando um rolê pelo cerrado. (#pracegover: a foto mostra quatro pessoas (três mais perto, uma no plano de fundo) em uma trilha de uns três metros de largura, no meio à vegetação aberta.

Você verá muitas plantas com características típicas. Muitas plantas têm casca grossa, que lembra cortiça. Essa casca funciona como uma espécie de isolante térmico – mesmo que a casca queime, as estruturas internas, como floema, xilema e gemas que geram novas folhas, resistem. Assim, algum tempo depois do incêndio, por exemplo quando voltar a chover, novas folhas nascerão dessas gemas. Lembro de um angico que eu tinha certeza que tinha morrido mas que, de repente, uns seis-oito meses depois da queimada produziu novas folhas. Foi uma surpresa muito agradável ver ele verde novamente!

Outra plantas, você verá, não têm a casca grossa. Significará isso que elas não têm adaptações ao fogo? Não necessariamente! Existe uma coisa chamada rebrotamento, quando a planta perde alguma estrutura mas produz essa estrutura de órgãos que permaneceram intactos. No caso de plantas cujos caules queimam totalmente, podemos dizer que elas sofrem o chamado topkill, que é a mortalidade da parte da planta que está acima do solo. Suas estruturas subterrâneas permanecem intactas e, com as reservas acumuladas, geram novos caules. Frequentemente vários caules nascem da mesma base, gerando as plantas de caules múltiplos tão comuns no cerrado.

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Uma linda Miconia albicans rebrotando depois de um incêndio. (#pracegover: uma planta com alguns finos, sem folhas, e vários caules jovens com muitas folhas.)

Então, podemos em linhas gerais, fazer essa divisão: plantas que são literalmente casca-grossa e cuja parte aérea resiste ao fogo; e plantas cuja parte aérea queima, mas que rebrotam. Significará isso então que, no cerrado, incêndios não são um problema?

Obviamente que não! Incêndios são, sim, um problema; ou melhor, alterações no regime de fogo, como mencionei acima, são um problema. Primeiramente, para que o rebrotamento ocorra, é preciso que a planta acumule reservas – assim, se os incêndios forem muito frequentes, as reservas se esgotarão e o rebrotamento não mais será possível. Em segundo lugar, incêndios repetidos podem também danificar partes da casca, reduzindo a resistência aos incêndios futuros. E, finalmente, temos o problema das espécies invasoras.

Falar de espécies invasoras em detalhes fugiria do escopo deste texto; vamos então simplificar e falar que são espécies, normalmente exóticas (ou seja, que não são nativas do ambiente em questão), que se alastram pelo ambiente e provocam impactos negativos neste ambiente. No cerrado, as gramíneas africanas capim-gordura (Melinis minutiflora) e capim-braquiária (Urochloa decumbens) são duas espécies invasoras importantes. Pois bem, muitas vezes elas são as primeiras a germinar ou rebrotar depois da queimada. Assim, elas podem crescer e dificultar a regeneração das outras espécies, aumentando cada vez mais a área invadida por elas.

…Mas por outro lado, se as queimadas forem pouco frequentes, certas espécies nativas podem ser sombreadas por espécies de crescimento mais lento e também não irão se manter no local. Assim, eu diria que, nestes sistemas, o que importa é avaliar como o regime de queimadas como um todo afeta a vegetação e também a fauna. E é claro que outros fatores precisam ser levados em conta – por exemplo, em uma área protegida de dez mil hectares, pode ser possível que haja um mosaico, com áreas queimadas em diferentes períodos; já em uma área menor, um incêndio pode atingir ela inteira se não for controlado, não restando hábitat ou recursos para a fauna do lugar. Tudo isso precisa ser ponderado.

Plantas que não resistem ao fogo

Vamos agora dar um rolê pela mata atlântica, ou por outra floresta tropical úmida. Você vê essas mesmas cascas grossas que no cerrado? E esse potencial de rebrotamento? Provavelmente não. Afinal, queimadas não fazem parte naturalmente deste ambiente, e não havia uma pressão seletiva para que adaptações ao fogo surgissem aqui.

O que então acontece depois que um incêndio passa pelo lugar? Bom, ocorre extensa mortalidade de árvores, lianas etc; por outro lado, e em consequência disso, a quantidade de gramíneas aumenta. Este estudo, por exemplo, detectou que o capim-braquiária invadiu para até 200 metros da borda em áreas queimadas na floresta Amazônica, mas apenas 10 metros em área não queimada. Temos dados também mostrando o aumento na cobertura de gramíneas e do samambaião Pteridium arachnoideum em floresta atlântica queimada.

O resultado disso pode ser um processo de feedback, ou retroalimentação, positivo. As gramíneas, assim como o Pteridium, são mais inflamáveis do que a vegetação nativa; e também ocupam muito mais rapidamente as áreas queimadas. Assim, o aumento na sua cobertura pode promover incêndios mais frequentes e mais intensos, dificultando cada vez mais a regeneração da floresta. Eventualmente isso pode resultar em uma alteração da estrutura da vegetação, por exemplo com uma floresta sendo substituída por uma savana (como diz a hipótese de savanização da Amazônia).

Finalizando…

Acho que falei muito né? :-)

Meu objetivo nesse texto foi dar uma visão geral dos temas que a ecologia do fogo aborda. Muito mais coisa pode ser dita; discussões interessantes, por exemplo, têm sido feitas sobre o fogo no cerrado ser de fato natural ou ter sido provocado pelos povos que aqui já viviam antes dos europes chegarem. É interessante também avaliar como as queimadas se relacionam com a paisagem – serão mais frequentes perto de assentamentos humanos e rodovias? Áreas protegidas funcionam para diminuir a frequência de incêndios? Como ambientes pirofíticos devem ser manejados? E os efeitos de borda que as queimadas provocam? Enfim. Cenas dos próximos capítulos! :-)

Finalizo então recomendando três artigos científicos bem interessantes sobre o tema:

Biological invasions by invasive grasses, the grass/fire cycle, and global change, de Carla D’Antonio e Peter Vitousek

Os efeitos dos regimes de fogo sobre a vegetação de cerrado no Parque Nacional das Emas, GO: Considerações para a conservação da diversidade, de Danilo Muniz da Silva e outras/os

Fire science for rainforests, de Mark Cochrane

6 pensamentos sobre “Ecologia do Fogo

  1. Caramba! Muito legal! Faço graduação em Geografia pela UFRJ e temos uma área de pesquisa em uma encosta em Nova Friburgo/RJ que pegou fogo no fim do ano passado! As primeiras plantas que apareceu foram as gramíneas , em torno de 20 dias depois do incêndio. Depois disso as samambaias (Pteridium arachnoideum) se tornaram dominantes, aproximadamente 3 meses depois. Só depois de 4 meses que apareceu uma diversidade maior de herbáceas… e 10 meses depois o capim gordura passou a predominar na paisagem e apresentaram fluorescência! Não medi o quanto essas espécies pioneiras invadem a floresta da borda… mas agora com certeza na próxima oportunidade de campo irei verificar!

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    • Ah, que interessante! Nas áreas que estudo, na mata atlântica da Bahia, ainda não vi capim-gordura, mas é provável que tenha… No cerrado o capim-gordura era tipo infinito rs Eu acho que elas devem entrar bem pouco pra dentro da floresta, exceto em clareiras; até mesmo nas áreas de cerradão que estudei no mestrado, no máximo gramíneas africanas entravam uns 5-10 metros da borda (mas no cerrado mais aberto ocorriam por toda parte).
      Abraço!

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