ECOLOGIA DO FOGO

Nilton José Sousa

1. INTRODUÇÃO

Historicamente o fogo sempre exerceu grande atração sobre os seres humanos, estando a evolução da nossa espécie direitamente ligada a ele, segundo JOHNSON (1970), citado por BAYLEY, a mais de 500.000 anos o homem vem utilizando o fogo, sendo que nos últimos 200.000 anos, houve um grande aprendizado sobre esta utilização.
Deve ser lembrado que da mesma forma que o fogo exerce atração sobre as pessoas, desperta medo pelo efeito devastador que pode ter, podendo destruir plantações, florestas, casas, matando pessoas e animais. Isto tudo, criou no homem uma grande preocupação para evitar e controlar o fogo, causando muitas vezes um desequilíbrio na natureza. Segundo LEOPOLD (1963), citado por BAYLEY, a proteção excessiva contra o fogo pode ser prejudicial, pois sem o controle de fogo existe acumulo de combustível natural e outros componentes também naturais que influenciam negativamente o ecossistema.
Portanto torna-se imprescindível alertar sobre os perigos do fogo. Porém é necessário destacar que após pesquisas feitas muitos falsos mitos cairão, pelo menos no mundo cientifico. Mitos esses como a morte de animais e destruição de florestas por completo. De fato o número de animais, em certas circunstâncias pode e definitivamente aumenta logo após uma queimada.
Especificamente sobre as florestas deve ser lembrado que o fogo é uma força natural para as comunidades de plantas e animais tem um papel importante. Por exemplo quando compara-se o número de animais mortos durante uma queima, observa-se que esta mortalidade não é significativa quando comparada com o aumento das espécies. O fogo afeta a densidade populacional por alterar o habitat, não por matar.
Em geral o fogo enriquece espécies de vida selvagem e os tipos de vegetação. Em locais onde o fogo não ocorre naturalmente ou não e recomendável a queima natural, deve ser utilizado o fogo controlado, que atua de forma importante dentro dos objetivos de manejo (ex - controle de pragas, redução de fluídos, etc.). O fogo quando usado com pessoal treinado e bastante seguro, sendo uma das formas mais baratas de manejo alternativo, porém sua aplicação depende de alguns fatores previamente analisados, tais como a umidade do solo e do ar, da velocidade e intensidade do vento, temperatura, e outros, pois cada região ou clima exige cuidados específicos.

2. TEMPERATURA

A temperatura e sua duração são normalmente medidas para determinar os efeitos do calor sobre os tecidos vegetais da planta. A temperatura mais alta da superfície do solo e associada provavelmente ao acumulo de detritos locais e intensidade de vento criada pelo fogo. A temperatura e umidade relativa do ar, parecem não afetar a temperatura do solo em campos de gramíneas. Porém o efeito do vento pode causar uma variação de temperatura, por exemplo com ventos variando de fraco para moderado a temperatura pode variar de 78 para 156 graus oC ao nível do solo. Para combustíveis de até 7865 Kg/ha e temperatura de superfície de solo de 66 oC geralmente dura de 0,9 à 5,4 minutos, o que indica que as sementes das maiorias das plantas podem sobreviver ao fogo de gramíneas.

2.1 Temperatura abaixo da superfície do solo

Abaixo da superfície do solo mineral, a temperatura declina significantemente, variando de acordo com aspectos como altura das chamas / intensidade / tempo e tipo de solo. Analisando dados mais específicos chega-se a conclusão que a temperatura do fogo tem pouco efeito direto sobre a matéria orgânica do solo, sobre a população microbiana e sobre o banco de sementes depositado no solo.

2.2 Temperatura acima da superfície do solo

Acima da superfície (de 6 a 15 cm) a temperatura aumenta rapidamente, podendo ser um pouco maior chegando algumas vezes a dobrar em relação a base do solo. Podendo variar de acordo com a quantidade de combustível e a velocidade do vento. Em determinadas regiões varia de 102 a 388 Graus o C, e dependendo da quantidade de fluidos (Kg/ha), pode variar de 83 até 682 oC.

2.3 Temperatura abaixo do solo (arbustos)

Tendo dados de varias fontes DE BANO et al. (1977), citado por BAYLEY, reportou as seguintes temperaturas para o chaparral da Califórnia: temperaturas intensas 685 oC; temperaturas moderadas 430 o C; temperaturas leves 260 oC. Sendo que estas temperaturas não baixam ate 100 oC na superfície por 15 minutos. Com 25 cm de profundidade as máximas foram de 195 oC , 175 oC e 90 oC.

2.4 Temperatura acima da superfície

DE BANO (1977), cita também que a temperatura máxima para a superfície do solo varia de 260 oC a 685 oC, sendo que a 2,5 cm abaixo do solo a máxima variava de 195 oC a 90 oC e a 5 cm caia para 50 oC.

2.5 Temperatura sobre o solo

Queimando carvalho TRABAUD (1979), descobriu que as temperaturas mais altas localizaram-se a 13 m da vegetação em queimadas de outono.

2.6 Temperatura do tronco das árvores

Já nos troncos das árvores a temperatura no lado oposto ao vento chega a ser o dobro da temperatura que ocorre no lado em que o vento bate. A magnitude porém depende da quantidade de combustível e velocidade do vento. Essa temperatura pode variar de 340 a 380 oC de um lado e de 700 a 790 oC para o outro. Esses dados foram tomados em madeira de pinus de 16 a 31 metros, com árvores que tinham DAP entre 20 e 34 cm.

2.7 Temperatura de ignição

A temperatura do combustível tem que alcançar o limiar de 346 oC, mais ou menos 40 graus para a combustão ocorrer. A combustão ocorre quando os gases voláteis são emitidos do combustível e reagem com o oxigênio do ar para dar a ignição. Quando o combustível e exposto ao calor a água evapora e uma destilação toma lugar, a continuidade do aquecimento depois da retirada da água, resulta na volatilização de componentes orgânicos que com a reação do oxigênio vira chama e um processo de auto sustentação toma inicio. O tempo requerido para a reação de ignição depende de vários fatores como o calor especifico, intensidade, densidade do material etc.

3. EFEITOS DO FOGO

3.1 Efeitos do fogo sobre os vegetais

a) Sobre as sementes

As sementes são bastante tolerantes ao calor. Gramíneas podem tolerar temperaturas de 82 a 116 oC por cerca de 5 minutos . Essa exposição a altas temperaturas pode ainda aumentar a porcentagem de germinação. Após muitas pesquisas chegou-se a conclusão de que se a semente estiver levemente coberta pelo solo ela poderá sobreviver a fogo relativamente intenso.

b) Sobre os tecidos vasculares

Os tecidos vasculares são mortos facilmente pelo calor, que pode matar em uma imensa gama de temperaturas se estas forem mantida por um tempo razoável. A Temperatura de 60 graus e chamada de ponto termal de morte.( temperatura mais baixa depois de um período de exposição.). Porém as plantas tem como isolante térmico a casca, sendo que poucos danos ocorrem em árvores que possuem de 1,0 a 1,3 cm de casca, estando a resistência ao calor relacionada a quantidade de umidade, densidade e espessura da casca.

c) Sobre o crescimento das plantas

Campos de gramíneas com acumulo de material vegetal morto, geralmente geram altas temperaturas por um longo período de tempo após a passagem do fogo principal, porém os ramos de gramíneas se regeneram rapidamente e tem crescimento acentuado. Quanto aos rizomas estes estão a 2,5 cm abaixo da superfície do solo e ai não existe massa de material vegetal morto que possa queimar e afetar o crescimento. As arvores também mostram uma variedade de resistência dependendo da profundidade em que se encontram as raízes.

d) Sobre o solo

O fogo tem uma serie de efeitos sobre o solo e sobre as propriedades da água . Isso depende de fatos como a intensidade da queimada, tipo de solo , topografia, clima etc. Sabendo utilizá-lo o fogo prescrevido pode ser uma ferramenta versátil e benéfica sem danificar a produtividade do solo ou a propriedade da água. Porém alguns cuidados devem ser tomados, pois a vegetação, e a camada de húmus e matéria orgânica, absorve impactos de chuvas, reduzindo o transporte de matéria do solo pela água e erosão, o que torna esta camada de extrema importância para a estabilidade do solo.
Por isso a utilização do fogo deve ser conduzida com cuidado, principalmente em encostas íngremes, visando principalmente uma exposição mínima da do solo mineral. Pois Queimadas intensas aumentam a erosão e enxurradas , já as queimadas de intensidade baixas , as quais deixam um pouco de detritos e grande porção de húmus, quase não tem efeitos com relação a enxurradas e erosão. Normalmente a principal causa da erosão de massa e a eliminação da estabilidade providas por vários tipos de raízes, em campos de gramíneas observa-se que quando as queimas são de pequena intensidade as perdas do solo são mínimas (exceto em solos arenosos), pois este tipo de formação vegetal tem como principal característica o um sistema radicular bem desenvolvido, que em pequenas queimas é pouco afetado.

e) Sobre a matéria orgânica do solo

Os detritos e a matéria orgânica do solo tem muitos benefícios pois ajudam a formar uma estrutura granular agregada que aumenta a infiltração se comparadas com o solo limpo , além de ajudar contra a erosão e estabilizar a temperatura da superfície do solo. Os detritos ajudam também a retardar a evaporação da umidade do solo. Muitos fatores afetam a decomposição da matéria orgânica, a interação de micróbios do solo e resíduos da floresta são muito importantes e são controlados pela água, temperatura, aceração, PH dentre outros. As populações bactérias declinam imediatamente após a queimada, porém podem aumentar muito dentro do período de um mês . Alguns pesquisadores afirmam que de 30 a 45 graus aproximadamente o crescimento bacterial tem mais eficiência e que depois disso entra em declínio.
Deve ser lembrado que a acumulação excessiva de detritos, também pode ter efeitos negativos, podendo inibir o desenvolvimento de sementes durante os anos úmidos e normais, pois os detritos baixam a temperatura do solo o que causa um declínio na atividade bacterial. Porém em anos secos quando as queimadas são comuns os detritos são importantes para o isolamento e proteção do solo.
A decomposição dos detritos funciona melhor nos temperaturas entre 30 e 37 graus, portanto o fogo não causa danos em gramíneas altas e com acumulo de detritos, ou em campos com gramíneas baixas como o pasto, pois nesta situação não existe um acumulo acentuado de detritos (pode variar de 0,6 a 1,2 cm).
Em áreas de cerrado geralmente, a queima ocorre em temperaturas muito elevadas, por isso o fogo remove uma porção muito alta de matéria orgânica. Já em florestas a ação do fogo pode reduzir de 3 a 70% a camada orgânica florestal e seus resíduos. Sendo que nas temperaturas entre 100 e 200 graus ocorre uma destilação não destrutiva, já entre 200 e 300 graus aproximadamente 80% das substâncias orgânicas são destruídas pela destilação que ocorre.

f) Sobre a umidade e porosidade do solo

O crescimento rápido das plantas durante a primavera logo após as queimadas, tem demonstrado que ocorre uma redução na umidade do solo em camadas superficiais, esta redução e suavizada a que a profundidade do solo aumenta, observa-se também que após as queimadas pode ocorrer até 2% de redução na evaporação na superfície do solo. Geralmente em campos de gramíneas, o fogo reduz muito pouco a infiltração de água. Porém, em chaparrais usualmente ocorre uma redução mais acentuada na capacidade de infiltração do solo. Geralmente solos desumificados em áreas de chaparrais são formados em conseqüência do fogo, mas isto não ocorre extensivamente na maioria das áreas queimadas.

3.2 Efeitos do fogo sobre a fauna do solo

A remoção dos detritos do solo pelo fogo causa uma mudança dramática no suplemento de comida, conteúdo de água e PH do solo, o que causa uma grande redução nos animais do solo. A fauna do solo e extremamente variada e importante para o solo que depende também de substâncias como os detrito e umidade para se manterem. O fogo diminui o suplemento alimentar na superfície, a umidade diminui e o PH aumenta. Isso causa a queda de muitos organismos e requer alguns anos para que o equilíbrio populacional se estabeleça novamente. Pois embora o aumento de elementos materiais ocorram em determinadas camadas do solo, após o fogo este aumento e diretamente proporcional a quantidade de material queimado, sendo válido lembrar que em alguns casos como em ecossistemas frios ou secos o fogo e mais benéfico na incorporação de materiais da madeira no solo florestal. Quanto ao PH do solo, 3 anos após a queima das áreas, ocorre uma volta ao nível normal de acidez ( se a queima for leve).

3.3 Efeitos do fogo sobre a vida selvagem

Muitas pessoas acreditam que o fogo e destrutivo para os animais, porém em grandes queimadas as mortes de animais são raras. Os benefícios do efeito do fogo em "habitats de dependência de fogo " (fire dependent habits) normalmente compensam as perdas. Animais são um produto do habitat, o quer por sua vez não deixa de ser um produto do fogo.
Portanto, de um determinado ponto de vista as queimadas podem ser consideradas benéficas para os animais selvagens, pois através delas ocorre a regeneração acentuada de várias espécies vegetais e a dispersão de sementes e animais por áreas antes desocupadas. Esta dispersão e regeneração, servirão de alimento para uma determinada camada da cadeia alimentar, que com a oferta alimentar aumentarão sua população, que servirá de alimento para animais que estão no topo da cadeia alimentar, que também terão sua população aumentada, fechando a cadeia alimentar. Porém, em alguns casos as queimadas podem não ser benéficas para vida selvagem, visto que normalmente algumas espécies não são beneficiadas pela ação da queima.
Do ponto de vista histórico, as queimadas sempre influenciaram o habitat selvagem, isto desde a idade da pedra, onde a partir do domínio do fogo o homem pode, entre outras coisas, intimidar e caçar grandes animais, portanto a influência do fogo sobre os animais historicamente, além da mortalidade de animais em grandes incêndios, esta relacionada a caça predatória de vários animais.
Sendo assim, pode-se concluir que as queimadas fazem parte do desenvolvimento de vários habitats, com efeitos positivos e negativos, em algumas situações garantindo a perpetuação de vários habitats é conseqüentemente de vários animais selvagens, e em outras tendo o efeito inverso reduzindo a oferta de alimentos, que conseqüentemente reduz a população de várias espécies animais.

a) Efeitos do fogo sobre pequenos animais

A sobrevivência de pequenos mamíferos depende de vários fatores tais como : uniformidade , intensidade, tamanho e duração do fogo tanto quanto a mobilidade, posição do animal relativa ao fogo, etc. Visto que muitos animais pequenos como os roedores, vivem em buracos abaixo da superfície, estando isolados e protegidos da ação das chamas (mesmo assim alguns ainda podem morrer sufocados). Outros animais lentos que estão na superfície podem morrer pela ação direta das chamas, ou pelo aumento da temperatura, pois varias espécies, suportam temperaturas acima de 60 oC, por pouco tempo, dependendo da umidade do ar.
Algumas espécies, entre elas pequenos mamíferos, tem sua população reduzida por alguns anos, após uma queimada, pois não resistem as mudanças drásticas provocadas pela ação do fogo. Porém existem pequenos mamíferos que após as queimadas adaptam-se perfeitamente as condições do habitat, podendo inclusive ocorrer um aumento da população. O mesmo ocorre com esquilos, onde algumas espécies podem sumir logo após as queimadas e outras podem aumentar de densidade.

b) Efeitos do fogo sobre os pássaros

Com relação a pássaros os efeitos de uma queimada dependem acima de tudo da estação do ano e da intensidade do fogo. Durante uma queimada relativamente leve em uma época inativa do ano, o aumento de fonte de comida causada pela queima pode ser benéfica para muitos pássaros. Estudos foram feitos considerando espécie, zonas, alimento dentre outros aspectos, onde foi observado que de uma espécie de pássaro para outra, ocorrem situações particulares após uma queima.
Um grande numero de espécies após as queimadas aumenta em densidade populacional, sendo que outras espécies podem sumir de áreas queimadas por vários anos até que estas estejam novamente restabelecidas com suprimentos necessários para estes pássaros.

c) Efeitos do fogo sobre grandes animais

De maneira geral, os grandes animais como felinos, coiotes e outros, sofrem os mesmos efeitos dos outros animais, dependendo da sua capacidade de adaptação podem ter suas populações aumentadas ou reduzidas ( ex - alce).

4. BIBLIOGRAFIA

BATISTA, A. C. Incêndios Florestais. Universidade Federal Rural de Pernambuco – Curso de Eng. Florestal. Editora Universitária da UFRPE. Recife, 1990. 115 p.

CIANCIULLI, P. L. Incêndios Florestais, Prevenção e Combate. Editora Nobel S. A. São Paulo, 1979. 169 p.

SOARES, R. V. Incêndios Florestais – Controle e Uso do Fogo. Curitiba, FUPEF, 1985. 213 P.

WRIGHT, H. A. & BAILEY, A. W. Fire Ecology. United States and Canadá. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1982. 501 p.