Banco de sementes do solo como bioindicador de resiliência de áreas em restauração florestal, Brumadinho, MG

Abstract

A escolha de técnicas eficazes de restauração florestal é uma atividade complexa e altamente dependente das características intrínsecas de cada ambiente, mas pode ser direcionada ao avaliar bioindicadores de seu potencial de resiliência, tais como o banco de sementes do solo, que fornece um excelente panorama da composição de espécies e da distribuição e quantificação dos respectivos indivíduos nos ecossistemas degradados. Nessa conjuntura, o objetivo dessa pesquisa foi conhecer o potencial de resiliência de áreas localizadas na bacia do rio Paraopeba que foi parcialmente atingida pelo rompimento da barragem de rejeito de minério de ferro em Brumadinho - MG, por meio da avaliação do banco de sementes do solo, comparando riqueza de espécies, densidade e abundância de plântulas com um ecossistema de referência da paisagem. Primeiro, foi avaliado o potencial de resiliência de uma área atingida por rejeito de minério de ferro em Brumadinho e verificado o impacto no banco de sementes proporcionado pela lama depositada após uma cheia do rio Paraopeba. Foram lançadas três parcelas de 15 x 15 metros na área denominada Marco Zero e três parcelas de mesma dimensão no ecossistema de referência, em cada uma delas foram coletadas dez amostras de 30,5 x 20,5 cm de cada banco de sementes: MZL – primeiros 5 cm da lama; MZS – primeiros 5 cm de solo após a retirada da camada de lama; ER – primeiros 5 cm de solo após a retirada da serapilheira no ecossistema de referência. No ER, foi registrado uma densidade de 372 propágulos.m-2, pertencentes a 61 espécies e 23 famílias botânicas. Em MZL, 525 propágulos.m-2 foram registrados, de 31 espécies e 12 famílias. Por fim, MZS apresentou densidade de 1737 propágulos.m-2, pertencentes a 49 espécies e 18 famílias botânicas. O banco de sementes do solo da área Marco Zero (MZS) demonstra um elevado potencial de regeneração natural, com grande abundância de sementes e riqueza de espécies similar ao ecossistema de referência (ER), embora apresentem composições florísticas distintas. Entretanto, o soterramento de MZS pela lama implicará na morte ou dormência induzida das sementes que o compõe, além da sua sobreposição por um banco de sementes menos diverso e menos abundante (MZL). Uma alternativa para estimular o banco de sementes do MZS é fazer o revolvimento da lama que o cobre, em manchas bem distribuídas pela área. Além disso, o plantio de mudas de espécies nativas tem sido realizado pela empresa. Avaliou-se também o banco de sementes do solo após ocorrência de incêndio de uma área em restauração florestal por plantio de mudas nativas, localizada em Brumadinho – MG. Para uniformização do terreno, foi alocada na área queimada (AQ) uma parcela de 1 ha, e dentro desta foram lançadas seis subparcelas de 15 x 15 metros de forma aleatória. Com o mesmo intuito, em um fragmento florestal tido como ecossistema de referência (ER), foi lançada uma parcela de 0,5 ha e em seu interior três subparcelas aleatórias. Em cada subparcela da AQ e do ER, foram coletadas dez amostras do banco de sementes do solo, utilizando gabarito de 29,1 x 23,0 cm nos primeiros 5,0 cm de profundidade. No geral foram amostrados 1533 indivíduos de 83 espécies e 26 famílias botânicas. Em AQ, foi registrado uma densidade de 207 propágulos.m- , pertencentes a 44 espécies e 18 famílias botânicas. No ER, 372 propágulos.m-2 foram registrados, de 61 espécies e 23 famílias. O incêndio proporcionou impactos negativos diretos ao banco de sementes do solo da área, diminuindo não somente a sua densidade, como também a riqueza de espécies e por consequência, a resiliência local. Entretanto, é provável sua recuperação, visto a presença de fatores favoráveis, como a proximidade de fragmentos florestais remanescentes na paisagem, que por meio da chuva de sementes deverão enriquecer o BSS da área em questão. Visando acelerar o processo e não contar apenas com a regeneração pós-fogo, foi realizado o replantio das mudas de espécies nativas regionais na área atingida. Os dois estudos ressaltaram a importância do banco de sementes para a resiliência das áreas atingidas e de compensação, e a necessidade do reflorestamento com plantio de mudas em área total, como já vem sendo realizado. Palavras-chave: Restauração ecológica; Bioindicadores; Resiliência; Diversidade.

In order to select an effective forest restoration technique, it is crucial to consider the intrinsic characteristics of the environment, such as the resilience of the ecosystem. This research aimed to assess the resilience potential of areas in the Paraopeba River basin, partially affected by the rupture of the iron ore tailings dam in Brumadinho, Minas Gerais, Brazil. Soil seed banks provide an excellent overview of species composition distribution and quantification. Thus, the methodology compared the soil seed bank with a reference ecosystem based on seedling species richness, density, and abundance. Studying the seed bank generated by the mud deposits on the Paraopeba River was the first step in assessing the impact of the dam rupture on the area's resilience potential. Three plots of 15 x 15 meters were assigned in the area called Marco Zero and three plots of the same size in the reference ecosystem, and ten seed bank samples of 30.5 x 20.5 cm were collected from each: MZL – first 5.0 cm of mud; MZS – first 5.0 cm of soil after removal of the mud layer; ER – first 5.0 cm of soil after litter removal in the reference ecosystem. In the ER, a density of 372 propagules.m-2 was registered, belonging to 61 species and 23 botanical families. In MZL, 525 propagules.m-2 of 31 species and 12 families were registered. Finally, MZS presented a density of 1737 propagules.m-2, belonging to 49 species and 18 botanical families. The soil seed bank of the Marco Zero area (MZS) demonstrated a high potential for natural regeneration, with seed abundance and species richness similar to the Reference Ecosystem (RE), although they present different floristic compositions. However, burying MZS in the mud implies seeds’ death or induced dormancy and their overlap by a less diverse and less abundant seed bank (MZL). An alternative to stimulate the MZS seed bank is to stir up the mud that covers it in well-distributed spots throughout the area. Alternatively, the company has been planting seedlings of native species. The soil seed bank in area undergoing forest restoration by planting native seedlings after a fire in Brumadinho was also evaluated. To standardize the terrain, a 1 ha plot was allocated to the burned area (AQ), and within these six subplots measuring 15 x 15 meters were laid out in the expected manner. With the same purpose, in a forest fragment considered as a reference ecosystem (RE), a 0.5 ha plot was released and within it three estimated subplots. In each subplot of AQ and ER, ten samples were collected from the soil seed bank, using a 29.1 x 23.0 cm template in the first 5.0 cm of depth. Overall, 1533 individuals of 83 species and 26 botanical families were sampled. In AQ, a density of 207 propagules.m-2 was recorded, belonging to 44 species and 18 botanical families. In the ER, 372 propagules.m-2 from 61 species and 23 families were registered. The fire negatively impacted the soil seed bank of the area, decreasing not only its density but also the species richness and, consequently, the local resilience. Nevertheless, factors favor the area's recovery, such as nearby remaining forest fragments, which may enrich its BSS through seed rain. Moreover, seedlings of regional native species were replanted in the affected area to speed up the process rather than relying solely on post-fire regeneration. Two studies emphasized the importance of seed banks for the resilience of disaster-affected and compensation areas and the need to plant seedlings throughout the area for reforestation, as is already being done. Keywords: Ecological Restoration; Bioindicators; Resilience; Diversity