domingo, 4 de setembro de 2016

TEXTOS DIDÁTICOS, SÉRIE BOTÂNICA (2003).


BRIÓFITAS COMO BIOINDICADORES E BIOMONITORES DE POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA

Cid José Passos Bastos
Universidade Federal da Bahia
Instituto de Biologia
cjpbasto@ufba.br
cidbastos@gmail.com



Briófitas constituem um grupo de plantas de relativa simplicidade estrutural, cuja fase dominante do ciclo biológico está representada pelo gametófito, e se caracterizam pela ausência de: a) sistema radicular; b) tecidos lignificados e/ou suberizados; c) esporófito não ramificado, monoesporangiado e efêmero; d) gametófito com funções vegetativas. Essas características restringem o tamanho que essas plantas podem atingir, bem como impõem mecanismos fisiológicos de proteção contra dessecação. Crescem em grande variedade de habitats, em condições higrófilas, mésicas e xéricas. São poiquilohídricas, desenvolvendo baixos potenciais hídricos intracelulares, o que lhes permite crescer em regiões de clima semiárido a semidesértico. Obtêm água e nutrientes diretamente do substrato ou do ambiente atmosférico úmido, por toda a superfície do gametófito. Quanto à condução de água, a maioria das briófitas é ectohídrica, conduzindo água principalmente através de espaços capilares externos, sendo que poucas são endohídricas, apresentando condução interna mediante sistema condutor simples e não lignificado. Outras podem, ainda, conduzir água tanto por vias internas quanto externas, sendo, portanto, mixohídricas.
A relação entre poluição e briófitas tem sido exaustivamente estudada por vários pesquisadores, em muitos países. A literatura envolvendo briófitas e poluição em relação aos efeitos e ao biomonitoramento, é bastante extensa, incluindo poluentes gasosos, poeiras metálicas e outros, além de compostos orgânicos, principalmente hidrocarbonetos.
As briófitas têm sido muito utilizadas em biomonitoramento de poluição atmosférica, principalmente por dióxido de enxofre (SO2) e metais-traço (Cooker, 1967; Gilbert 1968, 1970; Ellinsonet al., 1976; Rinne & Bercley-Estrup, 1980; Onianwa & Egunyomi, 1983; Onianwa et al., 1986; Gutberlet, 1989; Hallingbäck, 1992; Bates, 1993; Brümelis & Brown, 1997; Ceburnis et al., 1997; Samecka-Cymerman et al., 2000; Grodzinzka & Szarek-Lukarzenska, 2001; Bargagli et al., 2002). De acordo com Rao (1982), as briófitas são indicadores potenciais de poluição atmosférica em razão das seguintes características: (a) simplicidade estrutural; (b) alta capacidade de troca iônica; (c) alta retenção mecânica; (d) rápida taxa de multiplicação vegetativa; (e) ampla distribuição.
As briófitas apresentam maior grau de sensibilidade a poluentes e são capazes de acumular metais a taxas mais altas do que muitas plantas vasculares, sendo que algumas espécies apresentam maior resistência a determinados poluentes e conseguem se desenvolver relativamente bem em aglomerados industriais e urbanos. Entretanto, a maioria é bastante sensível, desaparecendo das áreas industriais e urbanas. Assim, industrialização e urbanização são os fatores responsáveis pelo empobrecimento da brioflora, por provocarem profundas alterações no ambiente.
Embora as briófitas tenham sempre sido referidas como bons bioindicadores e biomonitores de poluição, algumas reflexões merecem ser aduzidas. Existem dois aspectos a serem considerados: (a) a alteração do habitat e (b) os poluentes. Em relação ao primeiro aspecto, alterações do habitat, devemos considerar que, pela própria simplicidade estrutural, as briófitas são muito sensíveis a essas alterações, sendo a brioflora de um ambiente alterado essencialmente diferente daquela de um preservado. Assim, Bastos & Yano (1993) estudando os musgos da cidade de Salvador, verificaram que a composição em espécies da comunidade que cresce em áreas de vegetação (parques e hortos florestais) diferia daquela do centro urbano, sujeito a maiores interferências antrópicas, sendo a primeira caracterizada, na maioria, por espécies epífitas plagiotrópicas.
A alteração de qualquer paisagem natural, seja por urbanização, seja para implantação de complexos industriais, resulta na perda de substratos específicos e em uma maior exposição à radiação solar. Ambos são fatores responsáveis diretos pela modificação da composição brioflorística, dando lugar a substituição de espécies ciófilas por heliófilas, e de epífitas por terrícolas e rupícolas ou saxícolas, habitats tipicamente pioneiros e ruderais, em se tratando de briófitas. Além disso, o aparecimento de substratos artificiais (calçamentos, muros e superfícies outras) propicia a colonização de uma comunidade característica, representada por espécies urbanícolas ou ruderais. Com relação ao outro aspecto, os poluentes, já é fato bem conhecido que briófitas apresentam acentuada sensibilidade aos poluentes atmosféricos, notadamente dióxido de enxofre, uma vez que essas plantas, destituídas de tecidos vasculares e de cutícula espessa, obtêm os nutrientes via deposição atmosférica, ou por absorção direta do substrato, por difusão. Esse fato é responsável pela entrada de poluentes no corpo dessas plantas.
Muitos autores, em vários países, têm notado o empobrecimento das populações de briófitas em áreas urbanas e industriais, e reportam a poluição como principal fator, embora alguns outros atribuam essa escassez em áreas urbanas a problemas de disponibilidade de água (LeBlanc & Rao 1973). Desse modo, seria possível avaliar-se o grau de degradação ambiental de uma determinada área pelo estudo da dinâmica das populações de briófitas presentes nessa área. Foi verificado que as epífitas são bem mais sensíveis aos poluentes atmosféricos do que as terrícolas e saxícolas (Stringer & Stringer 1974, LeBlanc & de Sloover 1970). Com base nisso, utiliza-se o estudo da diversidade de briófitas epífitas como meio de avaliação da qualidade do ar em áreas industriais e urbanas. As epífitas sofrem não só o efeito direto dos poluentes, mas também através de seu substrato, uma vez que os poluentes são, também, absorvidos e acumulados na periderme do tronco das forófitas, como assinala Osibanjo & Ajayi (1980), e esses poluentes podem ser absorvidos pelas briófitas. Do mesmo modo, as terrícolas podem não só absorver poluentes depositados diretamente da atmosfera, mas também do substrato.
A distribuição das epífitas na forófita deve ser considerada. De um modo geral, aquelas que crescem ao longo do tronco e no dossel são mais sensíveis aos poluentes, por estarem mais expostas à deposição e aos mais baixos teores de umidade, do que aquelas que crescem na base dos troncos, provavelmente porque esse micro-habitat ofereça maior proteção contra a deposição de poluentes, além de apresentar teores de umidade mais elevados. Isso é observado em áreas industriais. Nas áreas urbanas, por outro lado, observa-se que maior número de epífitas ocorre ao longo do tronco e no dossel, ficando a base do tronco praticamente desprovido de epífitas. Nesse caso, como a base do tronco está mais exposta, o teor de umidade é mais baixo e está mais sujeita às emissões, principalmente aquelas oriundas de descargas de automóveis, sendo que a parte superior do tronco e o dossel oferecem, assim, maior proteção contra esses fatores adversos.
A forma de crescimento das briófitas também influencia a absorção e acumulação de poluentes, principalmente metais. Gilbert (1970) verificou que existia gradiente de resistência à poluição das espécies plagiotrópicas (prostradas) ramificadas - mais sensíveis - para as ortotrópicas (eretas) - menos sensíveis. Gametófitos plagiotrópicos e densamente ramificados apresentam maior capacidade de retenção dos poluentes que os ortotrópicos, especialmente aqueles formados por aglomerados não compactos. Estes últimos, os ortotrópicos formados em agregados densos e compactos, retêm mais os poluentes metálicos. Existe, também, gradiente de resistência das espécies epífitas (menos resistentes) para as terrícolas e saxícolas (mais resistentes). Foi verificada, também, uma relação com a idade dos gametófitos. Gametófitos mais velhos acumulam teores mais elevados de poluentes do que gametófitos mais jovens. Esses aspectos, relacionados ao habitat e forma de crescimento, não se restringem apenas a ambientes poluídos. Habitats expostos tendem a ser colonizados por espécies ortotrópicas e heliófilas, que crescem em aglomerados esparsos ou densos, enquanto que habitats mais protegidos tendem a ser colonizados por espécies plagiotrópicas e ciófilas. Fatores abióticos também influenciam na absorção de poluentes. Temperatura elevada, alta intensidade luminosa e alta umidade favorecem a absorção e a acumulação de poluentes.
Com base nessas considerações, é possível agora avaliar-se com mais propriedade a relação entre briófitas e poluição, e sua utilização como bioindicadores e biomonitores. Devemos considerar que: (a) para a instalação de um complexo industrial ou de um empreendimento urbano, é necessário alterar a paisagem natural, e que a alteração da paisagem provoca modificações na composição brioflorística local, por modificação dos habitats e substratos, propiciando o aparecimento de espécies pioneiras e oportunistas; (b) os efeitos dos poluentes emitidos por um complexo industrial para a brioflora agora instalada, adaptada às condições de um meio ambiente alterado, é mais acentuado em longo prazo ou por uma situação de estresse mais intenso; muitas vezes, em uma área industrial, só conseguem sobreviver espécies toxitolerantes, quanto maior mais próxima estiver a fonte emissora de poluentes, ocorrendo casos em que nenhuma espécie sobrevive. Além desses aspectos, seria necessário comparar-se a brioflora do local poluído com outra de uma área não impactada, só que essa área teria que apresentar características ambientais e fisionômicas semelhantes, o que nem sempre é possível. Assim, uma simples análise florística e fitossociológica pouca informação fornece a respeito da poluição e seus efeitos. É difícil se estabelecer a causa real do empobrecimento da brioflora, se por efeito dos poluentes, ou se devido à própria alteração do habitat natural. É evidente que poluentes, atuando gradativamente sobre as populações de briófitas, tendem a reduzi-las e a diminuir cada vez mais a diversidade e riqueza em espécies, dando lugar ao aparecimento de espécies toxitolerantes, as quais, muitas vezes, a depender da proximidade da fonte emissora, não mais resistem e acabam desaparecendo, ficando a área totalmente livre de briófitas. A modificação do habitat por outras atividades antrópicas reduz também a riqueza e a diversidade, mas não na mesma proporção. A questão que coloco não é a sensibilidade das briófitas à poluição, mas sim a sua utilidade como bioindicadores de poluição, uma vez que uma simples alteração da paisagem natural já modifica a brioflora. Briófitas, nessa óptica, são bons bioindicadores de alteração do habitat, sendo um excelente instrumento para avaliar-se o grau de preservação de uma área. Com base nessas considerações, a aplicação de métodos de biomonitoramento passivo, através da análise periódica para quantificação dos poluentes acumulados, e de biomonitoramento ativo, com implantação de técnicas de moss bag ou de transplantes, utilizando briófitas oriundas de um local não impactado, são necessários para avaliar-se a poluição atmosférica de um dado local. Contudo, alguns aspectos dessas metodologias merecem ser analisados. O biomonitoramento passivo, feito através da análise do conteúdo de poluentes da brioflora local, muitas vezes oferece alguns problemas. Se forem estabelecidos pontos de amostragem a partir de um referencial de dada indústria, considerando a distância da fonte emissora e a direção predominante dos ventos, as espécies a serem analisadas deveriam estar presentes em todos os pontos e em quantidade suficiente para análise, o que, infelizmente, nem sempre ocorre, causando um problema metodológico de difícil solução. Além disso, seria necessário conhecer-se a taxa de concentração inicial de determinados compostos ou elementos que se quer avaliar, a partir de espécies oriundas de uma área não impactada, para que se possa comparar com os resultados obtidos.
Em relação ao biomonitoramento ativo, o método de transplante deve ser feito tomando certos cuidados metodológico. Um dos mais importantes relaciona-se com o local de onde é retirado o espécime a ser transplantado. Considerando que em um complexo industrial o ambiente está sensivelmente alterado na sua fisionomia, não faz sentido retirar os espécimes a serem transplantados de uma floresta ombrófila preservada, porque não resistiriam naturalmente às condições ambientais da área do complexo industrial, antes mesmo que os poluentes atuassem de modo a prejudicá-los, ou no mínimo, essas condições teriam um efeito sinérgico. Assim, os espécimes devem ser retirados de uma área já alterada fisionomicamente, que mais se aproximasse da fisionomia da área industrial, porém sem impacto de poluentes. Quanto ao método de moss bag, este parece ser o mais seguro e adequado, metodologicamente. Contudo, alguns cuidados também devem ser tomados. A espécie a ser utilizada deve ser reconhecidamente bioacumuladora. O musgo Sphagnum parece ser o mais adequado, pois reúne as condições de um bom bioacumulador, pelo menos para metais, devido à sua capacidade de troca de cátions e à sua estrutura anatômica. Outro cuidado que deve ser tomado é com o tempo de exposição, o qual não é recomendado que ultrapassasse um mês, uma vez que fatores ambientais tais como pluviosidade, podem interferir provocando perdas por lixiviação, principalmente se o poluente for solúvel, como sulfato, por exemplo, ou devido a fatores intrínsecos, tais como saturação, o que ocasionaria não absorção do poluente e sua perda eventual por lixiviação.
Considerando o que foi exposto, embora as briófitas sejam reconhecidamente bons biomonitores por sua sensibilidade aos poluentes e com alto poder de acumulação, a escolha da metodologia a ser aplicada e o bom senso na avaliação dos resultados, são essenciais para se alcançar bons resultados na avaliação da qualidade do ar. Quanto ao fato das briófitas serem bons bioindicadores, esse aspecto deve ser considerado com bastante cuidado e bom senso, uma vez que os efeitos dos poluentes e da própria alteração do ambiente natural se interpenetram, dando como resultado uma brioflora característica, sendo difícil separar os dois efeitos, no sentido de se saber qual o responsável ou o que teria maior preponderância, pela presença daquelas espécies e sua dinâmica. Como conclusão, pode considerar-se que as briófitas são bons biomonitores, mas quanto a serem bons bioindicadores de poluição, é questionável. No entanto, são excelentes bioindicadores do grau de preservação do meio ambiente.

LITERATURA CITADA

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