Eduardo Soares de Almeida, Bracell

QÍndice incêndios florestais detecção e monitoramento de incêndios via satélites

Considerando a abordagem do manejo integrado do fogo, a detecção precoce de incêndios florestais é o segundo aspecto mais importante na busca pela redução dos danos relacionados a essas ocorrências, ficando em primeiro plano os esforços de prevenção a incêndios.

Para esse desafio, há relatos históricos de povos ancestrais que já se posicionavam em áreas mais elevadas, com o objetivo de detectar os incêndios ambientais. Com o tempo, começamos a construir torres de observação nesses pontos. E, bem mais recentemente, algumas dessas torres ganharam câmeras de vigilância.

Das câmeras de vigilância para sofisticados sistemas de detecção e monitoramento de incêndios florestais, a evolução foi natural. Hoje em dia, existem diversas dessas ferramentas com câmeras que conseguem detectar fumaça de incêndios florestais tão logo apareçam nos céus de nossas áreas rurais. Essas ferramentas, dependendo da condição de visibilidade do dia ou da noite, conseguem detectar fumaça em raios muitas vezes superiores a 20 km.

Apesar das inúmeras vantagens dessas soluções ambas enfrentam seus desafios operacionais. Por exemplo, nas torres com profissionais, há dificuldades diversas no que tange às condições de saúde e segurança do profissional, como: dificuldade de deslocamento até a torre, inexistência de espaço adequado para alimentação e higiene pessoal, bem como exposição a intempéries climáticas, fazendo com que, em várias situações, o posto necessite ser abandonado para manutenção da sua segurança.

Já quanto aos sistemas com câmeras, os principais desafios são os ainda elevados investimentos necessários em equipamentos comparados à área de cobertura, sem falar nas situações climáticas adversas que podem reduzir muito a eficiência dos sistemas baseados em imagens captadas pelas câmeras, dentre outras situações. Dado que os incêndios florestais estão se tornando mundialmente uma ameaça cada vez mais presente, há várias iniciativas de detecção através de dispositivos instalados em satélites. Em geral, esses sistemas usam dois tipos de equipamento: os satélites GEO (Geoestacionário) e os LEO (Low Earth Orbit).

Os satélites GEO e LEO são satélites que viajam na mesma velocidade angular da Terra, permanecendo como que estacionários no mesmo ponto. O GEO pode detectar um incêndio com uma área de 30 x 30 metros e o LEO em área de 10 x 10 metros. "

Daniel Pereira dos Santos

Parceiro de vendas regional para a América Latina da OroraTech GmbH

Os satélites GEO são satélites de alta órbita que viajam na mesma velocidade angular da Terra, permanecendo estacionários no mesmo ponto. Uma antena de satélite no solo pode, portanto, estar voltada para um ponto fixo no céu. Orbitam a uma distância de aproximadamente 36.000 km acima do equador; um satélite GEO pode fornecer informações de qualquer local da sua área de cobertura e pode detectar e monitorar incêndios que estejam produzindo uma relevante radiação, o poder radiativo do fogo, ou aproximadamente um incêndio com uma área de 30 x 30 metros.

Os satélites LEO operam mais perto da Terra (menos de 1.500m de altitude), portanto sua cobertura é muito menor (cerca de 2.000-3.000 km de diâmetro), e é por isso que as constelações LEO requerem um grande número de satélites para cobrir uma grande área. Os LEOs atuais podem detectar áreas de incêndio menores, aproximadamente 10 x 10 metros.

Considerando a atual tecnologia de satélite, podemos resumir que o LEO pode detectar incêndios com muita precisão, e o GEO oferece monitoramento de incêndios quase em tempo real.

Porém, as fontes de dados de satélite LEO existentes são apenas parcialmente suficientes para serem consideradas uma solução de detecção precoce, principalmente devido a lacunas de dados consideravelmente importantes no início da manhã, por exemplo, para Três Lagoas, no Mato Grosso do Sul, no Brasil, das 3h às 9h, e, principalmente, à tarde, onde muitos incêndios são iniciados, das 16h às 22h. Conforme a área de interesse no planeta Terra, verificaremos a mesma situação de duas grandes janelas, sem cobertura dos LEO a cada dia.

Por isso, há uma verdadeira corrida ao espaço por empresas como a OroraTech. A empresa possui um plano ambicioso de produzir sua própria constelação de nano satélites equipada com geradores de imagens multiespectrais na faixa de infravermelho térmico e visível. Combinando uma estrutura CubeSat, com patente pendente, com um sistema óptico personalizado e recursos de pré-processamento em órbita.

No início de 2022, a OroraTech lançou a primeira câmera infravermelha térmica não resfriada no espaço, chamada Forest-1. Essa conquista significativa foi um trampolim para a manutenção dos planos de constituição de uma constelação de satélites para uma revisita de 12 horas até 2024 e uma revisita de 30 minutos até 2026.

Com a constelação completa, a OroraTech, por exemplo, com processamento em órbita e melhor resolução de imagem, nos permitirá obter informações quase em tempo real para detecção e mapeamento de incêndios florestais, previsão de clima e muitas outras aplicações.

Como brevemente aqui demonstrado, essa corrida espacial encontra-se em curso, porém com muitas etapas ainda a serem alcançadas. Certamente, os próximos meses e anos serão altamente desafiadores para toda a indústria, mas estou confiante em que esse tipo de serviço ganhará uma relevância ainda mais significativa muito em breve.

Nanossatélite Forest-1 e a câmera infravermelha Tamanho equivalente a uma caixa de sapatos

QÍndice solos florestais manejo ecológico do solo florestal

Nas últimas quatro décadas, houve grandes inovações nas áreas de conservação e manejo de solos, com importantes contribuições para a sustentabilidade das cadeias de produção florestal. Entre elas, destacam-se a consolidação do cultivo mínimo do solo, os avanços no conhecimento da nutrição florestal e a calibração das recomendações de fertilizantes. A grande lacuna científica e tecnológica a ser desenvolvida é a do manejo ecológico do solo.

Quando se remove a vegetação nativa e se estabelece uma monocultura, ocorre no solo uma intensa alteração dos seus organismos (microbiota e fauna), com proliferação de novos predadores e patógenos, que, antes, estavam em equilíbrio com os demais organismos. Algumas doenças e pragas do sistema radicular ou da parte aérea das árvores, que têm algum estádio do ciclo de vida no solo, só atingem níveis de dano econômico, em grande parte, por causa desse desequilíbrio ecológico.

Atualmente, entre as doenças, as que causam as murchas vasculares, são as principais: o fungo Ceratocystis fimbriata, as bactérias Ralstonia solanacearum e Erwinia psidii; e, entre as pragas, Gonipterus platensis, Costalimaita ferruginea, Iridopsis panopla, Apatelodes sericea, Glena unipennaria e G. bipennaria, entre outras. Para se fazer o controle biológico de pragas que têm algum estádio de vida no solo, têm sido testados nematoides entomopatogênicos. Em uma dissertação de mestrado defendida por Luana Faria, em 2020, orientada por Silvia Wilcken, na Unesp/FCA, verificou-se que a espécie de nematoide Steinernema puertoricense teve boa eficiência no controle de pré-pupas de Gonipterus platenses.

O uso de práticas silviculturais que beneficiam a biota do solo é essencial para manter a sustentabilidade das plantações. Entre elas estão 1) o cultivo mínimo do solo, 2) as práticas com impacto reduzido nos atributos físicos do solo, 3) o plantio multiespecífico de essências florestais e 4) a manutenção de sub-bosque nos povoamentos.

Por meio do cultivo mínimo, se evita a desestruturação física do solo, se mantêm ou elevam os aportes de C e se cria um microambiente de temperatura, umidade e aeração favorável à biota na camada superior do solo. O uso de máquinas com rodado de baixo poder compressivo, nas práticas de implantação, manutenção e colheita, também contribui para a manutenção da integridade física da estrutura do solo. Entre as práticas de colheita, o baldeio da madeira com skidder é prejudicial à atividade biológica do solo e deve ser evitado, porque esse equipamento promove uma varredura do solo, arrastando grande parte dos resíduos vegetais para a borda do talhão. Mais de 50% da área de solo fica descoberta, diminuindo os aportes de C ao solo e dessecando a camada superior.

O plantio multiespecífico de essências florestais é convencionalmente usado nas áreas de conservação da vegetação nativa, o que gera ao solo grande aporte de substrato orgânico de diversas fontes vegetais, beneficiando a proliferação de uma gama variada de organismos.

Quanto ao controle de plantas daninhas, é conveniente evitar sua exterminação total, ao menos após o fechamento de copas das árvores, pois também contribui para a adição diversificada de substrato orgânico ao solo e, consequentemente, intensifica sua atividade biológica.

Quando se remove a vegetação nativa e se estabelece uma monocultura, ocorre no solo uma intensa alteração dos seus organismos (microbiota e fauna), com proliferação de novos predadores e patógenos, que, antes, estavam em equilíbrio com os demais organismos. "

José Leonardo de Moraes Gonçalves

Professor de Solos e Nutrição Florestal da Esalq-USP

Algumas dessas espécies de plantas têm a capacidade de fixar N. Por exemplo, as braquiárias têm associadas à sua rizosfera bactérias do gênero Azospirilum, capazes de fixar N2 atmosférico. Também elevam os teores de matéria orgânica do solo e melhoram sua estrutura. Certamente que a quantidade mantida de sub-bosque deve ficar abaixo do nível de dano econômico para a plantação florestal.

Alguns microrganismos podem proteger e/ou promover o crescimento das plantas. Entre eles, estão as rizobactérias simbiontes ou saprófitas de vida livre, que vivem na rizosfera: uma fina camada de solo ao redor das raízes finas. Assim, as plantas fornecem um habitat (ou nicho) para que esses microrganismos possam adquirir água, nutrientes e fontes de energia, como carbono e aminoácidos, além de metabólicos secundários. Entre as rizobactérias benéficas, são mais estudadas as espécies Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Azospirillum brasilense, Serratia marcescens, Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Rhizobium, Bradyrhizobium, Arthrobacter, Enterobacter, Azotobacter, entre outras. As bactérias do gênero Pseudomonas têm especial destaque, porque possuem grande capacidade de suprimir patógenos do solo, têm ampla dispersão natural e alta população, além de produzirem grande variedade de antibióticos, sideróforos e hormônios de crescimento vegetal.

Contudo, para propósitos práticos de uso no campo, as bactérias do gênero Bacillus apresentam algumas vantagens em relação às do gênero Pseudomonas: são mais resistentes à dessecação, formam endósporo e apresentam maior capacidade de sobrevivência quando formuladas com polímeros e inertes diversos. Dentre os fito-hormônios produzidos pelos microrganismos, estão as auxinas e as citocininas. Diretamente na planta, elas induzem o crescimento, o alongamento celular e a resistência aos estresses abióticos e estimulam a reprodução e colonização de microrganismos benéficos. Indiretamente, regulam a resposta imunológica da planta aos agentes patogênicos.

Atualmente, com os riscos de oferta reduzida e com o aumento dos custos dos fertilizantes convencionais, têm se intensificado os estudos e os testes com fontes alternativas de nutrientes. Entre elas, está a aplicação a lanço ou a incorporação no solo de pó de rochas ricas em K (ex.: nefelina-sienito e sienito) ou P (fosfatos naturais). Os microrganismos contribuem para a solubilização dos nutrientes contidos nesses produtos. As bactérias e os fungos solubilizadores de K e P realizam este processo por meio da exsudação de ácidos orgânicos, cátion H+, exopolissacarídeos, sideróforos e enzimas (ex.: fosfatases). Conseguem também liberar o P adsorvido em óxidos de Fe e Al e mineralizar o P-orgânico, tornando-os disponíveis às plantas. Entre as principais bactérias solubilizadoras de P, estão as dos gêneros Bacillus, Micrococcus, Pseudomonas, Burkholderia, Rhizobium, Agrobacterium, Azotobacter e Erwinia, e, entre os fungos, os dos gêneros Aspergillus e Penicillium. Recentemente, a Embrapa, em parceria com a empresa Bioma, lançou o inoculante BiomaPhos, composto por microrganismos solubilizadores de P. O produto desenvolvido pela equipe liderada pela Dra. Christiane A. O. Paiva, pesquisadora da Embrapa, é composto por cepas BRM 119 (Bacillus megaterium) e BRM 2084 (Bacillus subtilis). É vendido em forma líquida, indicado para aplicação via jato em sulco ou para tratamento de sementes.

O monitoramento dos organismos do solo constitui um bom indicador ecológico do nível de contaminação ambiental por agrodefensivos ou metais pesados. Os organismos bioindicadores atuam como espécies-sentinelas de mudanças precoces no ambiente. Não morrem por causa dessas alterações, apenas respondem a elas por meio de reações comportamentais ou metabólicas mensuráveis. Entre eles, as minhocas têm sido muito usadas, porque possuem papel destacado na decomposição da matéria orgânica e no transporte de microrganismos nos canais formados por sua escavação. Os teores de poluentes contidos em seus corpos têm relação direta com o grau de contaminação do solo e da serapilheira que ingerem.

Enfim, a implementação de práticas efetivas de manejo ecológico do solo constitui mais um importante passo rumo ao estabelecimento de uma silvicultura regenerativa. Como se viu, a intensificação da atividade biológica do solo recupera e/ou mantem processos ecológicos essenciais, que contribuem para a nutrição mineral, a proteção fitossanitária, o crescimento e a sobrevivência das árvores. Esse é um ramo da ciência e da tecnologia que precisa ser mais estudado. Entre as diretrizes necessárias de P&D, podem-se relacionar:1) a caracterização dos microbiomas do solo e da planta sob diferentes condições edafoclimáticas; 2) a avaliação espacial e temporal da influência das práticas de implantação, manutenção e colheita nos processos ecológicos do solo; 3) a introdução de novas práticas silviculturais que intensificam e diversificam a atividade biológica do solo; 4) o desenvolvimento de bioinoculantes capazes de melhorar a nutrição e a proteção fitossanitária das árvores.