1. Introdução

A poluição atmosférica é, atualmente, um dos maiores problemas ambientais enfrentados pela humanidade, sendo um tipo de poluição oriunda principalmente de centros urbanos e industriais (MELLER et al., 2017). Após a Revolução Industrial, no início do século XVIII, a poluição atmosférica se intensificou devido ao uso demasiado de combustíveis fósseis, e somente por volta de 1970 começaram estudos relacionados à temática, segundo Meller et al. (2017). No Brasil, Davis e Masten (2016) apontam que a preocupação com a poluição atmosférica se intensificou no mesmo período, em função do forte crescimento econômico e industrial.

Os poluentes atmosféricos que causam maiores efeitos adversos, tanto na fauna e flora quanto no meio físico, destacam-se o monóxido de carbono (CO), poluentes atmosféricos perigosos (PAPs), chumbo (Pb), dióxido de nitrogênio (NO₂), oxidantes fotoquímicos e óxidos de enxofre (SOx), material particulado, hidrocarbonetos (BRASIL, 2018; MARTINS et al., 2008).

Segundo Ferreira e Olivati (2014) a escolha de um bioindicador como instrumento de monitoramento ambiental deve levar em consideração a sensibilidade do bioindicador, pois ele correlaciona um determinado fator antrópico ou natural a fatores potencialmente impactantes e estressantes ao ambiente. Os organismos que possuem íntimas relações ecofisiológicas com a atmosfera são promissores para a bioindicação da mesma forma para o monitoramento da qualidade do ar (PIQUÉ et al., 2005).

O emprego de bioindicadores é uma ferramenta adequada para detecção de alterações ambientais sobre os seres vivos no meio urbano. Porém, o biomonitoramento pode ser considerado um método complementar para detectar a poluição, pois o bioindicador serve para indicar a presença do poluente, mas não caracteriza a poluição, por não fazer a quantificação do mesmo (KLUMPP, 2001; MAKI et al. 2013).

Neste sentido, muitas plantas são utilizadas como bioindicadores atmosféricos, como o tabaco (Nicotiana tabacum), purpurina (Tradescantia sp), couve (Lolium sp) (KLUMPP, 2001; citar outro de referencia ), entre outros, como, feijão (Phaseolus vulgaris), mangueira (Mangifera indica) e organismo simples como musgos e os liquens (MAKI, et al. 2013 CARNEIRO; TAKAYANAGUI, 2009). No Brasil, vários estudos foram realizados utilizando os liquens como bioindicadores atmosféricos (FERREIRA, 1984; CARNEIRO; TAKAYANAGUI, 2004; GONÇALVES et al., 2007; MARTINS et al., 2008; KÄFFER, 2011; MENEGHINI et al., 2012; PEREIRA; QUINTÃO, 2013; STURMER et al., 2014; MOREIRA et al., 2017).

Os liquens são considerados uma associação simbiótica, que ocorre entre um componente fúngico e uma população de algas unicelulares ou filamentosas ou de cianobactérias, sendo que o componente fúngico é chamado micobionte (do grego: mykes, fungo, e bios, vida) e o componente fotossintetizante é denominado fotobionte (do grego: photo, luz, e bios, vida) (RAVEN et al., 2007). Podem viver em alguns dos mais inóspitos ambientes da Terra, desde as regiões desérticas e áridas até o Ártico, em solos nus, troncos de árvores, em rochas aquecidas pelo sol, em mourões de cerca e nos picos alpinos castigados pelo vento (RAVEN et al., 2007).

Eles são indicadores muito sensíveis a qualquer tipo de contaminação atmosférica, principalmente o dióxido de enxofre (SO₂) (RAVEN et al., 2007, SPIELMANN; MARCELLI, 2006), pois não possuem estômatos e cutícula, permitindo que os gases absorvidos se difundam pelo tecido chegando ao fotobionte (MARTINS, 2013). Em casos de níveis de poluição muito elevados, os liquens desaparecem totalmente, fenômeno conhecido como “deserto liquênico” (SPIELMANN; MARCELLI, 2006).

Diante do exposto, a avaliação da qualidade do ar utilizando os liquens surge como método viável para a mensuração e estimativa dos riscos ambientais a que estão submetidas as populações das áreas poluídas, pois fornecem dados que subsidiarão o desenvolvimento de medidas de prevenção e proteção da saúde. Desta forma, a existência, a quantidade e a distribuição de liquens em uma área são fatores que podem ser considerados na avaliação dos impactos ambientais de uma localidade (MOREIRA et al., 2017)

Os métodos de estudo dos efeitos da poluição atmosférica em liquens têm sido, principalmente, fitossociológicos e ecofisiológico. Por estes métodos é possível relacionar a presença ou ausência de espécie de liquens, seu número, sua frequência, cobertura, sintomas de danos externos e internos, com o grau de poluição da área em estudo (PIQUE et al., 2005).

A poluição do ar no município de Itabira, MG é devido principalmente à atividade mineradora a céu aberto de minério de ferro, que emite uma grande quantidade de material particulado (BRAGA et al., 2007). Como resultado os autores demonstraram que a poluição atmosférica da cidade está associada ao aumento de atendimentos médicos em virtude de doenças respiratórias. Ainda segundo os autores, há uma grande emissão de poluentes provenientes também da queima de combustível nos veículos que são utilizados para transportar o minério dentro das frentes de lavras até as unidades de beneficiamento.

Dessa forma, a presente pesquisa teve como objetivo utilizar os liquens como bioindicadores para avaliar a qualidade do ar em três pontos distintos do município de Itabira, Minas Gerais.

2. Metodologia

O município de Itabira possui território de 1.253,704 km², está localizado na região Centro Leste do estado de Minas Gerais, nas coordenadas geográficas 19° 39′ 57″ S, 43° 12′ 44″ W, no contexto geotectônico do Quadrilátero Ferrífero e Bacia Hidrográfica do Rio Doce (sub-bacias do Rio Piracicaba e Santo Antônio), distante cerca de 100 km da capital Belo Horizonte (Fig. 1). De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), a população estimada do município no ano de 2017 era de 119.285 pessoas apresentando 8,66% de crescimento desde o último censo, realizado em 2010 (IBGE, 2018).

Ainda segundo o IBGE (2018), cerca de 25,2% das vias públicas do município são arborizadas e a principal atividade econômica é o extrativismo mineral (principalmente minério de ferro) sendo que a cidade abriga uma mineradora de grande porte.

A altitude média da cidade é 824 m e conforme a classificação climática de Koppen o clima da cidade é do tipo Cwa, subtropical úmido com inverno seco e verão quente, com temperatura média de 19,6° e precipitação média de 199 mm (ALVARES et al., 2013).

A sede do município tem como limites jazidas de minerais, barragens de contenção de rejeito e depósitos de material estéril. Além disso, alguns de seus bairros encontram-se adjacentes às áreas de mineração e são cortados por trechos de ferrovia. Itabira possui também um distrito industrial, além de empresas e indústrias dos setores metal-mecânico, estrutura metálica, construção civil, química, alimentação, prestação de serviços, entre outros (ENGECORPS, 2015). Na figura 2 observa-se a ocupação do território itabirano, próximo aos 3 pontos de análise dos líquens.

A abordagem dessa pesquisa foi quali-quantitativa. Qualitativa por identificar os diferentes tipos de liquens encontrados nas árvores. Já a abordagem quantitativa foi utilizada para quantificar os líquens e analisar o índice de qualidade do ar em cada local. O método de pesquisa utilizado para o biomonitoramento do ar se caracterizou pela pesquisa de campo.

Os pontos amostrais foram previamente definidos em função da proximidade da mineração, principal fonte poluidora do município e locais de intenso fluxo de veículos. Em cada ponto, procurou-se amostrar indivíduos arbóreos similares em relação à morfologia e rugosidade do tronco e que deveria possuir diâmetro superior a 30 cm, assim, as seguintes espécies de árvores foram selecionadas: Tabebuia impetiginosa (Ipê roxo), Sapindus saponaria (Saboeiro), Erythrina falcata (Eritrina). Dessa forma, analisaram-se seis indivíduos arbóreos em três pontos de coleta, a saber:

• ponto 1: estacionamento do campus da Fundação Comunitária de Ensino Superior de Itabira (FUNCESI), situado no Bairro Major Lage de Cima, ponto mais próximo da mineração e que recebe carros principalmente no período noturno;

• ponto 2: Praça do Rotary, localizada entre duas avenidas de intenso tráfego, a Avenida Brasil e a Avenida Ipiranga, afastada da região central, porém dá acesso a diversos bairros do município e;

• o ponto 3: Parque Municipal da Água Santa, situado ao fundo da Estação Rodoviária Genaro Mafra, região central da cidade, também com intenso tráfego de veículos em todos os momentos do dia por ser próximo ao centro comercial do município (Fig. 3).

Os liquens podem ser classificados quanto a sua forma: crustoso ou incrustante (Fig. 4), com formato achatado e aderido fortemente ao substrato; folhoso ou folioso (Fig. 5) possuem o formato de pequenas folhas, parcialmente aderidos ao substrato e podem ser removidos facilmente; fruticoso (Fig. 6 e 7) que são mais complexos e caracterizam-se pelo desenvolvimento de talos largos com formato “arbustivo”. O tipo fruticoso é o mais sensível às alterações provocadas por poluentes atmosféricos (RAVEN et al. 2007).

Utilizou-se a metodologia proposta no estudo de Ferreira (2008) e Pereira; Quintão (2013), ou seja, o método de abundância de espécies, que consiste na quantificação de tipos diferentes de liquens presentes no córtex das árvores, através da sua frequência encontrada na área sob a rede (reticulum), cujas dimensões são 30 cm de largura por 50 cm comprimento, dividida em um total de 10 quadrantes de medida 10 x 15 cm.

A figura 8 mostra o posicionamento do reticulum em uma árvore de Ipê Rosa amostrada no Ponto 2.

A amostragem nos 3 pontos selecionados foi realizada no dia 30 de setembro de 2017. Os resultados obtidos foram anotados em planilha de campo individual para cada ponto amostrado. O reticulum foi posicionado nos troncos das árvores a uma altura de 1,5 m do solo. O método baseou-se na identificação dos tipos de líquen existentes na área abrangida pelo instrumento. Em seguida houve a contagem dos diferentes tipos de liquens presentes dentro da área compreendida pelos quadrantes. Após a contagem foram atribuídos valores de frequência que podem variar de 1 a 10, conforme ilustrado na figura 9.

O Índice de Pureza do Ar (IPA), desenvolvido inicialmente por De Sloover e Leblanc, em 1968, é um método baseado na sensibilidade do líquen frente aos poluentes, e desde então tem sido modificado por diversos autores, como Ammann et al., 1977 e Kaffer, 2011.

Nesta pesquisa, para o cálculo do IPA empregou-se a equação descrita por Santoni e Lijteroff (2006), na qual o IPA é dado pela razão entre o somatório da frequência de liquens e o número de indivíduos arbóreos amostrados no ponto de coleta:

Assim, os dados obtidos nesta pesquisa foram tratados utilizando planilha Excel, e classificados conforme proposto por Ferreira (2008), disposto na tabela 1 a seguir.

3. Resultados e discussão

Os resultados encontrados das frequências dos diferentes tipos de liquens sobre córtex de árvores utilizadas na arborização urbana de Itabira, bem como os seus Índices de Pureza do Ar (IPA), estão dispostos na tabela 2.

Os liquens de talo folhoso foram os que apresentaram a maior frequência nos pontos 1 e 2. Observou-se também que entre os liquens de talo folhoso, a espécie arbórea que apresentou maior frequência independentemente do ponto amostrado foi a Tabebuia impetiginosa (Ipê Rosa).

As colorações encontradas nas amostras variaram de cinza, verde, vermelho, amarelo, marrom ou preto. Segundo Honda e Vilegas (1998) os liquens portadores de algas verdes possuem coloração que varia entre o branco, cinza e verde devido à clorofila das algas; amarelo, laranja, rosa e vermelho são colorações produzidas pelos fungos; variações do preto, marrom e cinza chumbo são liquens portadores de cianobactérias.

O Ponto 1, situado no estacionamento da FUNCESI, circundado por área de mata, apresentou IPA igual a 15, classificada como uma área de baixa qualidade do ar e média contaminação do ar. Apresentou predominância de liquens foliosos (n=60), seguido dos crustosos (n=32).

No entanto, foi observada no Ponto 1, fora do reticulum, a presença de liquens fruticosos na parte superior do tronco de 3 das 6 árvores amostradas. Conforme Käffer (2011) e Wetmore (1981 apud KÄFFER, 2011) liquens crustosos são mais resistentes aos poluentes ao passo que líquens fruticosos são mais sensíveis, dessa forma, a presença de liquens fruticosos em uma área qualquer sugere um alto grau de pureza do ar.

Cabe ressaltar que esse ponto 1 é o mais próximo da área de mineração, podendo sugerir que a presença dos liquens nesse ponto amostral pode estar influenciada diretamente ao material particulado advindo da área de mineração. Observou-se nitidamente uma maior presença de liquens em apenas um lado dos troncos das árvores, sendo justamente o lado oposto à mineração.

O Ponto 2, localizado num local de muito tráfico, apresentou IPA igual a 20, portanto classificada como uma área de média qualidade do ar e de média a moderada contaminação do ar. Apresentou maior frequência de liquens foliosos (n=67), seguida de liquens crustosos (n=53). Tal ponto recebe a influência direta de poluentes emitidos pelo tráfego intenso das duas avenidas próximas e é o ponto mais distante de alguma área significativa de vegetação.

Por sua vez, o Ponto 3, situado em área urbana arborizada, apresentou IPA igual a 21, sendo classificada também com média qualidade do ar e média a moderada contaminação do ar. Nesse local houve maior frequência de liquens crustosos (n=83), seguido dos foliosos (n=48), resultado diferente comparado aos outros 2 pontos. Esse ponto situa-se dentro do Parque Municipal da Água Santa, localizado ao lado da rodoviária e próximo ao centro comercial do município. Recebe influência direta das emissões dos veículos automotores por ser de intenso tráfego durante todo o dia.

Estudos recentes de Moreira et al. (2017) concluíram que nas ruas com maior nível de poluição do município mineiro de Juiz de Fora, ou seja, de maior fluxo de carros, a concentração de líquens é menor que comparado com as ruas com menor níveis de poluição.

Pereira e Quintão (2012) utilizaram os líquens para analisar a qualidade do ar dos municípios de Itabira e de Barão de Cocais (MG), uma cidade cuja principal atividade é a siderurgia. Como resultados constataram que o primeiro município obteve melhor resultado de qualidade do ar, apesar do mesmo ter sido classificado com qualidade do ar entre baixa e média. Concluíram que, Barão de Cocais apresentou contaminação alta, classificado como índice ruim, possivelmente devido à presença de óxidos de enxofre que são características de poluentes atmosféricos em cidades siderúrgicas.

Segundo Santi et al. (2000), as principais reservas de ferro do município de Itabira estão situadas nos morros que circundam a cidade na posição norte e oeste, desta forma os ventos dispersam os poluentes emitidos pela mineração e pelas indústrias em direção ao centro urbano do município. Ainda os autores destacam que a ocorrência de episódios indesejáveis de degradação da qualidade do ar é provocada pela proximidade entre as minas e a área urbana itabirana, sobretudo nos períodos do ano com estiagem prolongada, baixa umidade relativa do ar e ventos de maior intensidade, principalmente entre os meses de abril a setembro.

Para Käffer (2011) são vários os fatores intervenientes na correlação da poluição atmosférica com mudanças na microbiota liquênica, dentre os quais podemos citar o nível de poluição, a extensão da área urbana, número de habitantes, direção dos ventos, mudanças climáticas e redução da umidade. Segundo Braga et al. (2007) a geomorfologia da cidade de Itabira, formada por sucessão de vales e colinas e a proximidade das áreas de lavra de minério de ferro conspiram diariamente para a piora da qualidade do ar.

4. Considerações finais

A utilização dos liquens como bioindicadores para avaliar a qualidade do ar mostrou-se uma metodologia fácil e simples para o monitoramento da poluição, podendo servir como avaliação preliminar da qualidade do ar do município itabirano. Com base na pesquisa, observou-se que nos pontos amostrados o desenvolvimento dos liquens pode sofrer influência da dispersão dos poluentes pela mineração em conjunto com o intenso tráfico de veículos, comprovado pelos valores de qualidade e contaminação do ar, obtidos através do cálculo do IPA.

A poluição atmosférica influencia na qualidade de vida da população itabirana, o que inclusive já foi objeto de estudos anteriores, e cabe, portanto, a realização de ações conjuntas que visem esforços em sanar situações prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana. Tais ações auxiliarão no despertar do senso crítico da população, que por sua vez, será capaz de contribuir para a cobrança efetiva de condutas que contribuam para melhoria da qualidade ambiental do município.

A maior incidência de liquens foliosos e crustosos nos troncos das árvores é devido ao fato deles serem mais resistentes aos poluentes atmosféricos. O ponto 1 apresentou o pior grau de qualidade do ar na pesquisa e os pontos 2 e 3 a qualidade do ar foi média. Conclui-se, de modo geral, que a qualidades do ar do município não está boa e pode estar influenciada diretamente por poluentes atmosféricos.

Porém, recomendam-se pesquisas futuras que envolvam também a quantificação dos metais pesados nos liquens, o que poderia ser relevante na análise do grau de resistência de tais indivíduos aos poluentes.

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