Papel ecológico do fogo e das saúvas (Atta spp.) na ciclagem de nutrientes e carbono em cerrado

Abstract

Em ambientes distróficos, como as áreas de cerrado, a ciclagem de nutrientes é de fundamental importância para a manutenção, regulação e desenvolvimento desses habitats. O objetivo do presente trabalho foi testar uma hipótese sugerida há cerca de 20 anos, sobre um possível papel antagônico do fogo e das saúvas na ciclagem de nutrientes em cerrado. Segundo essa hipótese, o fogo aumentaria a concentração de nutrientes na superfície do solo, ao passo que nos sauveiros essa concentração seria maior nas camadas mais profundas. Esta estratificação de nutrientes poderia beneficiar espécies herbáceas e lenhosas de forma diferente. Esta hipótese foi testada por meio do estudo da influência do fogo e de sauveiros sobre a distribuição vertical de nutrientes no solo, a densidade de raízes e o status nutricional de duas espécies vegetais nativas do cerrado, em uma parcela submetida a queimadas freqüentes e uma protegida do fogo há 27 anos. O fogo não alterou as propriedades químicas do solo, a densidade de raízes, nem o status nutricional da espécie vegetal lenhosa, em comparação a uma área controle. Entretanto, o fogo favoreceu o status nutricional da espécie herbácea estudada. Os sauveiros aumentaram as concentrações de nutrientes no solo e nas folhas das duas espécies vegetais estudadas. Além disso, os sauveiros apresentaram uma densidade de raízes cerca de 60% maior quando comparados aos locais sem a sua influência. Entretanto, na área queimada, o teor de nutrientes foi comparável ao solo da área controle (sem a influência de sauveiros). Possivelmente, a baixa disponibilidade de nutrientes em sauveiros da parcela queimada seja em decorrência da maior assimilação das plantas durante o processo de regeneração pós-fogo. Ao que parece, os sauveiros são importantes sítios de exploração de nutrientes pela vegetação de cerrado, além de favorecer a sua recuperação, mesmo sob o efeito de sucessivas queimadas. O papel ecológico das saúvas pode não estar limitado apenas à ciclagem de nutrientes. Diversas atividades das saúvas podem convergir para o seqüestro de carbono, seja por via direta ou indireta. O papel das saúvas na ciclagem de nutrientes e no seqüestro de carbono mostra que sua presença pode ser fundamental para os ecossistemas Neotropicais.

In dystrophic environments, as savannas, nutrient cycling is of fundamental importance for maintenance, regulation and development of those habitats. Some factors as seasonal burning and herbivory are considered important in the cycling process, because these factors remove a great amount of biomass, leading to an unbalance between losses and inputs of the system. In this work the effect of a possible antagonistic role of burning and leaf-cutting ants in the nutrient cycling in cerrado was tested. To test this hypothesis, we evaluated the effect of fire and ant nests on the concentration of soil nutrients, root density and nutritional status of herbs and woody plants in both burned and unburned plots of cerrado. We found that fire did not affect nutrient concentration, root density and foliar nutrient contents of woody plants, in comparison with control soil. Fire increased foliar contents of the herb species. Fire did also reduce concentrations of soil macronutrients in ant nests. In contrast, Atta laevigata nests increased foliar nutrient content of surrounding herbs and woody plants and increased up to 60% root density in both plots. In the unburned plot ant nests also increased the nutrient stocks principally at intermediate depths (subsoil). The low concentration of nutrients in ant nests from burned plot could be due to the high nutrient assimilation during post-fire recover. The antagonistic role of Atta nests and fire on nutrient cycling was not confirmed. Although frequent burning resulted in some significant increase in the nutrient content of herbs, it also resulted in some significant losses. On the other hand, ant nests may represent an important source of nutrients for plants on the nutrient-depleted cerrado soils, and may accelerate vegetation recovery after burning. Leaf-cutting ants play an important role in biogeochemical cycling in the cerrado ecosystem through concentrating nutrients in the subsoil and affecting nutrient content of surrounding plants. Due to the activity of ants, their nests might be an important biological sink of carbon, acting in the carbon sequestration of Neotropical forests and savannas.