Respostas bioindicadoras de Joannesia princeps à poluição atmosférica em uma Zona Industrial da Mata Atlântica

Abstract

O município de Congonhas, situado na Mata Atlântica, enfrenta elevados níveis de poluição atmosférica decorrentes da intensa atividade mineradora e siderúrgica, com destaque para poluentes como material particulado e ozônio, que impactam negativamente a vegetação local. O MP10, por exemplo, apresentou valores até 75% acima do padrão anual de qualidade do ar no Brasil. Joannesia princeps, uma espécie nativa sensível a múltiplos poluentes, foi utilizada como bioindicadora para avaliar os efeitos da poluição em áreas com e sem monitoramento da qualidade do ar. Este estudo, conduzido em quatro pontos de Congonhas (Lobo Leite, Basílica, Pires e Parque Ecológico da Cachoeira), realizou biomonitoramento ativo durante os períodos chuvoso (setembro a novembro de 2022) e seco (abril a julho de 2023). O Parque da Cachoeira não possui estação de monitoramento. Foram observadas alterações bioquímicas e anatômicas em todos os pontos amostrados. J. princeps foi mais afetada no período seco, quando apresentou até 73% de redução nos pigmentos fotossintéticos (clorofilas e carotenoides), aumento de antocianinas (255%), redução no metabolismo de açúcares, principalmente sacarose (43%), e acúmulo de compostos fenólicos (146%) em áreas mais poluídas. As análises anatômicas revelaram colapso celular, obstrução estomática e presença de material particulado nas folhas. Histoquimicamente, observou-se aumento de cristais de oxalato de cálcio e variações na quantidade de proteínas, enquanto a microscopia eletrônica de varredura registrou desgaste das ceras epicuticulares. As alterações anatômicas foram mais intensas durante o período seco e em áreas mais próximas às fontes de poluição, como Lobo Leite. Esses resultados confirmam que a poluição atmosférica em Congonhas prejudica significativamente a fisiologia e a anatomia de J. princeps, inclusive nos ambientes monitorados, destacando a importância do biomonitoramento em regiões da Mata Atlântica afetadas pela poluição atmosférica, especialmente em locais sem estações de monitoramento atmosférico. Palavras-chave: biomonitoramento; material particulado; ozônio; anatomia vegetal

The municipality of Congonhas, located in the Atlantic Forest, faces high levels of air pollution resulting from intense mining and steelmaking activities, with emphasis on pollutants such as particulate matter and ozone, which negatively impact the local vegetation. PM10, for example, showed values up to 75% above the annual air quality standard in Brazil. Joannesia princeps, a native species sensitive to multiple pollutants, was used as a bioindicator to assess the effects of pollution in areas with and without air quality monitoring. This study, conducted at four sites in Congonhas (Lobo Leite, Basílica, Pires, and Parque Ecológico da Cachoeira), carried out active biomonitoring during the rainy season (September to November 2022) and the dry season (April to July 2023). The Cachoeira Park does not have a monitoring station. Biochemical and anatomical changes were observed at all sampled sites. J. princeps was more affected in the dry season, when it showed up to a 73% reduction in photosynthetic pigments (chlorophylls and carotenoids), a 255% increase in anthocyanins, a 43% reduction in sugar metabolism (mainly sucrose), and a 146% accumulation of phenolic compounds in more polluted areas. Anatomical analyses revealed cell collapse, stomatal obstruction, and the presence of particulate matter on the leaves. Histochemically, an increase in calcium oxalate crystals and variations in protein content were observed, while scanning electron microscopy recorded wear of epicuticular waxes. Anatomical changes were more intense during the dry season and in areas closer to pollution sources, such as Lobo Leite. These results confirm that air pollution in Congonhas significantly impairs the physiology and anatomy of J. princeps, including in monitored environments, highlighting the importance of biomonitoring in Atlantic Forest regions affected by atmospheric pollution, especially in places without monitoring stations. Keywords: biomonitoring; particulate matter; ozone; plant anatomy