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Árvores revelam evolução da poluição ambiental

Pesquisadores brasileiros constatam, por meio de análises químicas da espécie Tipuana tipu, diminuição nos níveis de poluição no ar por metais pesados em região de São Paulo, a maior me

Peer-Reviewed Publication

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo

Microscale Image of a <i>T. tipu</i> Tree Growth Ring Sample

image: The chemical composition of the tree's growth rings reflects the levels of heavy metals in the soil year by year. view more 

Credit: Giuliano Maselli Locosselli

Em artigo publicado na revista Environmental Pollution, pesquisadores brasileiros demonstraram que têm empregado com sucesso a espécie de árvore Tipuana tipu como marcadora dos níveis de poluição atmosférica por metais pesados e outros elementos químicos em São Paulo, a maior metrópole do Brasil.

Conhecida popularmente como tipuana, esta espécie originária da Bolívia é das mais comuns na cidade. Pesquisadores do Instituto de Biociências e da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP), em colaboração com colegas da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp), elegeram-na como a melhor árvore para ser usada na reconstituição dos níveis de poluição ambiental no longo prazo, através da análise da composição química das cascas e dos anéis de crescimento de árvores.

Testes foram conduzidos para comparar a performance de três árvores de alta incidência em São Paulo - além da tipuana, o alfeneiro (Ligustrum sp) e a sibipiruna (Caesalpinia pluviosa).

Com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP por meio de um Projeto Temático, um Auxílio à Pesquisa - Regular e uma Bolsa de Pós-Doutorado, a pesquisa constatou redução na poluição por cádmio, cobre, níquel e chumbo na zona oeste de São Paulo nos últimos 30 anos.

A árvore absorve pelas raízes elementos químicos, como metais pesados, presentes na atmosfera e carreados para o solo pela água das chuvas. Esses compostos são transportados junto com a seiva pelos vasos da planta e ficam armazenados em sua madeira, nos anéis de crescimento - círculos concêntricos na parte interna do tronco - à medida que ela cresce.

Cada um desse anéis representa um ano de vida da planta, sendo os maiores os mais recentes e os menores (mais internos) os mais antigos. Ao analisar a composição química, pode-se medir a concentração de metais pesados no solo de um determinado ambiente no ano em que o anel foi formado. E, ao comparar as concentrações dos anéis, avaliar como a presença desses elementos químicos variou em uma escala de décadas.

"Se uma árvore tem 50 anos, por exemplo, ela contará a história da poluição na cidade nesse período", disse Giuliano Maselli Locosselli, pós-doutorando no IB-USP e primeiro autor do estudo.

Já as cascas da tipuana permitem avaliar a concentração de elementos químicos presentes na atmosfera e que se depositaram passivamente nessa parte externa do tronco da árvore.

Ao medir a concentração de elementos químicos - como metais pesados - de amostras de cascas de diversas árvores espalhadas por São Paulo, por exemplo, consegue-se avaliar a variação espacial desses elementos químicos na atmosfera da cidade em escala de anos.

"Como a casca é uma parte mais simples de se obter da planta do que os anéis de crescimento anual e o custo das análises químicas delas também é menor, é possível analisar as cascas de diversas árvores e cobrir uma grande área. Isso permite ver como a poluição por metais pesados e outros elementos químicos se distribui por toda a cidade", disse o bolsista FAPESP.

Diminuição da concentração

Os pesquisadores realizaram um estudo inicial em que analisaram a distribuição de cádmio, cobre, mercúrio, níquel, sódio, chumbo e zinco em anéis de duas espécimes de tipuana plantadas no jardim da Faculdade de Medicina da USP, situada na zona oeste da cidade. O objetivo do estudo foi avaliar as mudanças temporais nos níveis de poluição por metais pesados nessa região da cidade.

Para obter amostras dos anéis de crescimento anual das duas árvores, com 35 anos de idade, foi usada uma sonda Pressler, também conhecida como trado de incremento. O instrumento, semelhante à broca de uma furadeira, mas com o interior oco, é capaz de extrair uma amostra cilíndrica do interior da árvore, que mostra todos seus anéis de crescimento anual, da casca até o centro da planta, sem prejudicá-la. "É como se fosse uma biópsia da árvore", disse Locosselli.

As amostras, de 15 milímetros, dos anéis de crescimento anual das árvores foram encaminhadas para o professor Marco Aurelio Zezzi Arruda, do Instituto de Química da Unicamp. Por meio de uma técnica, chamada ablação a laser acoplada a espectrometria de massas, foi possível escanear e gerar imagens das amostras a partir de um software e analisar a distribuição dos elementos químicos nos anéis de crescimento anual das árvores.

A partir dessas imagens, os pesquisadores definiram quais eram as células de interesse e fizeram análises contínuas de todos os anéis de crescimento anual para determinar as concentrações dos elementos químicos em cada ano de vida das plantas.

As análises dos dados indicaram que houve redução da poluição por cádmio, cobre, níquel e chumbo nas últimas três décadas na região onde estão situadas as espécimes de tipuana analisadas. A redução dos níveis de sódio e zinco foi menos significativa.

"A diminuição dos níveis de chumbo pode ser atribuída à eliminação gradual desse elemento químico na composição da gasolina, enquanto a tendência decrescente da poluição por cádmio, cobre e níquel provavelmente está relacionada ao aumento da eficiência dos veículos e à desindustrialização de São Paulo", disse Marcos Buckeridge, pesquisador principal do Projeto Temático FAPESP e um dos autores do estudo.

O chumbo tetraetila era usado na composição da gasolina comum como aditivo com o intuito de melhorar o desempenho do motor dos automóveis abastecidos com o combustível e reduzir seu desgaste.

A utilização do composto liberava chumbo na fumaça do escapamento dos veículos - o que gerava diversos efeitos danosos à saúde e fez com que o Brasil proibisse o chumbo tetraetila de ser adicionado à gasolina nos veículos terrestres no país a partir de 1988.

Já as maiores fontes de cádmio são a indústria eletroeletrônica, além de pigmentos de esmaltes, tintas têxteis, baterias, fotografia, litografia e pirotecnia, fabricação de plásticos, de semicondutores, células solares, queima de combustível, lixo urbano, tratamento da borracha e galvanoplastia. Por sua vez, o cobre tem como principais fontes de emissão as queimas de resíduos urbanos e industriais, fundições de ligas metálicas e pesticidas.

"Como São Paulo tem passado por período de desindustrialização há algumas décadas, diminuiu a emissão desses elementos químicos. Com isso ocorreu uma redução na concentração desses metais em São Paulo", disse Locosselli.

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Sobre a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

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