Sucessão ecológica

Atualizado em

Arthur Nanni

Na permacultura, é fundamental conhecer e compreender como os ecossistemas naturais funcionam, de modo que possamos “imitar” e replicar os processos naturais em nossos planejamentos, otimizando-os onde e quando for possível. Assim, conhecimentos sobre ecologia são fundamentais para que tenhamos um bom e funcional planejamento.

A ecologia nos apresenta chaves para muitas viradas. Entender sobre a adaptação e a evolução de plantas e animais sob diferentes contextos geobiológicos, as relações ecológicas harmônicas e desarmônicas intrínsecas, as reações às mudanças climáticas sazonais, entre outros, podem nos dar pistas para pegarmos carona nesses processos.

Consórcio de bananeiras e palmeiras Juçara como exemplo de relação harmônica em uma borda voltada para norte no Sítio Encanto Verde em Santa Rosa de Lima/SC. Foto de Arthur Nanni.
Consórcio de hortaliças como exemplo de relação harmônica no Sítio Florbela em Florianópolis/SC. Foto de Arthur Nanni.

Assim, mais do que sistematizar descrições, o permacultor precisa entender de forma sistêmica como essas interações entre a biota e geologia ocorrem. Desta forma, observar e interagir com a sucessão ecológica se constitui na melhor opção para termos elementos de tomada de decisão, que possam guiar nosso planejamento e manejo da paisagem.

A espécie humana surgiu em em contexto de clima tropical nas savanas do continente africano e, provavelmente migrou com outras espécies atrás de comida e água por essas paisagens, o que nos remete a lembrar que originalmente fomos nômades. De lá para cá, domesticamos espécies, tanto animais, quanto vegetais, incluindo a nossa, que talvez, seja a mais domesticada do planeta. Com nossa criatividade e capacidade de adaptação possamos ocupar outros territórios menos hospitaleiros, tal como vilas localizadas em altas altitudes ou, vivendo como esquimós que vivendo nas altas latitudes do ártico.

Nas obras clássicas de ecologia a sucessão natural geralmente menciona as plantas como produtoras primárias e, como marcadoras das diferentes estágios – pioneiro, intermediário e clímax – de formação das paisagens naturais. Animais são incluídos nas descrições como protagonistas do desenvolvimento dessas paisagens, dispersando sementes e adubando solos com seus excrementos, sem mencionar outras tantas interações.

Na permacultura seguimos a risca essas descrições, mas entendemos também, que a biologia e a geologia coexistem, como nos tempos das ciências naturais. Sim, é simplista! E é para ser, pois o permacultor é antes de tudo, um grande generalista, que precisa unir um maior número de peças do quebra-cabeças da natureza para construir ambientes energeticamente eficientes.

Se considerarmos que a permacultura como uma “ecologia aplicada”, que visa nossa permanência em uma determinada paisagem, precisamos considerar os fluxos energéticos promovidos pela fotossíntese por meio dos produtores primários, a subsequente teia alimentar que inclui, também, consumidores e decompositores. Tudo isso em constante interação com os os ciclos de matéria incluindo o oxigênio, gás carbônico, carbono, nitrogênio, produção de biomassa, compostagem, etc. Na permacultura todos esses aspectos são detalhes dentro de um padrão natural, que pode ser descrito pela sucessão ecológica e todas as interações entre as diferentes esferas que constituem a Terra.

Nesse sentido, permacultores compreendem que a sucessão ecológica vai para além das plantas, animais e decompositores. Olham para a paisagem como um todo e com foco nas interações entre elementos biológicos e geológicos, ou seja, valorizam o que está acima da superfície e o que está abaixo dela, com atenção especial no que ocorre entre ambos ambientes, pois compreendem e valorizam as bordas de interação, por serem mais diversas e, por essa diversidade gerar sempre mais estabilidade.

Assim, uma boa observação da paisagem precisa contemplar uma sensível leitura de fatores:

  • morfológicos do relevo e dos solos…
  • físicos como a temperatura, insolação, ventos…
  • químicos como o pH dos solos, nutrientes…
  • biológicos como a abundância total, riqueza de espécies, dominância e diversidade, interações entre elas e sua distribuição espacial.
Paisagens precisam ser lidas de forma sistêmica. Imagem de Panta LH. Cachoeirão – Chapada Diamantina/BA.

Enxergar a paisagem como um local de manifestação energética, nos permite olhar para o ambiente para estabelecer estratégias de planejamento e convivência que aproveitam seu potencial para nos abrigar de forma permanente.

A permacultura nos solicita que agucemos nossos sentidos para perceber manifestações energéticas, que no senso comum, são muitas vezes negligenciadas. Dessa forma, precisamos estar atentos para como a energia se manifesta na escala onde estamos, buscando compreender que nos ecossistemas:

  • predominam os gradientes ambientais – horizontais e verticais;
  • a taxa de iluminação solar é o gradiente primário, pois dela dependem os organismos fotossintetizadores;
  • a luz leva energia radiante que produz gradientes de temperatura;
  • que levam a gradientes de umidade…
Gradientes de energia em um ecossitema. Foto de Subin Sebastian.

A Sucessão da superfície para cima

Atualmente os ecossistemas e, principalmente, as paisagens florestais naturais estão muito alteradas e fragmentadas, devido ao contínuo impacto das ações humanas que levam a sua diminuição e substituição por monocultivos vegetais e animais, revelando todo o reducionismo do sistema convencional de produção de alimentos cultuado por nossa civilização.

Na sucessão da superfície para cima, as rochas e solos expostos são colonizados de forma pioneira pelas plantas das proximidades cujas sementes podem ser levadas pelo vento, por animais ou estar presentes no banco de sementes dos solos. Após o estabelecimento dessa geração de espécies pioneiras, as seguintes colonizarão e ocuparão mais espaço aumentando a interação das plantas com os solos e a acumulação de matéria orgânica que, por sua vez, interage quimicamente com as águas, tornando-as levemente mais ácidas, aumentando assim, sua capacidade de dissolução dos minerais das rochas em subsuperfície, aprofundando os solos.

A presença física dessas plantas pioneiras também atrai animais que, com o passar do tempo e com o desenvolvimento das plantas e aumento da biodiversidade, passam a promover a comunidade biológica a atingir um estado de organização e funcionamento em um constante equilíbrio dinâmico, que estará presente também nos estágios intermediários e de clímax no desenvolvimento da paisagem.

Desta forma, paisagens florestais estão em constante renovação por meio do ciclo de vida dos organismos que a compõem. A sucessão de espécies é promovida por indivíduos que proverão as condições apropriadas ao estabelecimento de outras que se sucederão. Esta comunidade biológica se beneficia de inter-relações por meio da microbiota presente em subsuperfície, nos solos, o que está sendo chamada de “internet das plantas”, como pode ser visto na série de reportagem “Entenda o que é a internet da floresta“.

Nesse evoluir das paisagens florestais, árvores velhas e grandes são organismos que representam uma etapa fundamental para a ecologia da floresta. Quando morrem, ao tombarem geram um “distúrbio” e deitam-se sobre o solo para serem decompostas, permitindo que a luz solar penetre nas camadas, ora escuras e mais baixas da floresta. Essa luz adicional afeta a luminosidade e a temperatura e, possibilita à germinação de sementes e o desenvolvimento de plantas que, em outra condição bioclimática, não poderiam germinar e crescer. Estas novas plantas operam como “cicatrizantes” da paisagem florestal. Esse é um processo natural nas florestas tropicais e subtropicais conhecido como “dinâmica de clareiras”.

Assim, reconhecer a sucessão ecológica e seus diferentes estágios sucessionais é importante para conhecermos as plantas e a formação dos solos. O significado maior disso é que a maioria das comunidades biológicas atuais está em algum estágio diferente da sucessão ecológica, pois os seres vivos em seu padrão cíclico de vida, nascem, crescem, reproduzem-se, envelhecem e morrem.

Sucessão ecológica e aumento da biodiversidade. Traduzido e modificado de Lucas Martin Frey.

Uma interpretação bem aproximada do estágio sucessional de um ambiente permitirá escolher bons locais para que determinadas plantas “se deem bem”, evitando assim, a perda de mudas e o gasto adicional de recursos financeiros, quando formos implantar sistemas de produção de alimentos e águas, como agroflorestas e ambientes sintrópicos.

Ao longo da sucessão, ambientes florestais vão definindo diferentes níveis/camadas de elevação da superfície, impondo aumento do sombreamento da umidade, da fertilidade, entre outros fatores favoráveis ao desenvolvimento das espécies subsequentes. Na permacultura e em locais onde agricultores cultivam agroflorestas, costumamos tratar esses níveis como estratos, que podem nos dar boas pistas sobre o estágio sucessional em que se encontra uma paisagem, bem como, auxiliar nas decisões de implantação e manejo de espécies.

Estratos florestais

Estratos são diferentes “níveis” que as plantas vão ocupar em uma paisagem florestal, de acordo com suas necessidades de luz, nutrientes e umidade. Assim, estrato não é altura, mas sim a forma como o ecossistema se organiza para melhor aproveitar o espaço, a luz e os nutrientes. Segundo Micollis et al. (2016), podemos definir as plantes em relação aoas estratos da seguinte forma:

  • Emergente: plantas que ficam por cima de todas a pleno sol. Normalmente não são muitas, ocupam, em média, 20% da área.
  • Alto: aquelas que precisam de pleno sol, mas toleram essa sombra de 20% feita pelas emergentes que vão estar acima delas.
  • Médio: as que recebem o sol filtrado (cerca de 60%) pelas Emergentes e Altas.
  • Baixo: aquelas que vivem na sombra e água fresca. Normalmente vivem nas partes mais úmidas. Com pouco sol chegando diretamente: 80% filtrado pelas plantas dos outros estratos.

Essas noções servem tanto para os ecossistemas florestais, de ciclo longo, quanto para planejar e manejar os agroecossistemas com cultivos de ciclo curto e, são extremamente úteis da ocasião da escolha de consórcio de plantas.

Estratos florestais. Figura de Miccolis et al. 2016.

No vídeo “Simplificando a estratificação no plantio agroflorestal” Namastê Messerschimidt traz uma fala muito didática sobre os estratos em sistemas agroflorestais. Denise Amador reforça os princípios da agrofloresta e da estratificação no vídeo “A agrofloresta e seus princípios agroecológicos“.

A sucessão da superfície para baixo

Sob a ótica da permacultura e com foco no princípio “use as bordas e valorize elementos marginais“, entendemos que solos são uma ótima expressão do efeito de borda promovido pelas diferentes esferas que compõem a Terra. Também definidos com a “fina camada que sustenta a vida”, solos demonstram uma harmonização incrível entre água, ar, minerais e matéria orgânica, constituindo assim, a pedosfera. Essa interação destaca o princípio “Use e valorize a diversidade” e nos remete a compreender que os solos são uma esfera de “equilíbrio dinâmico” entre todas as demais.

As esferas da Terra em síntese nos solos revelando todo o potencial do efeito de borda. Imagem de Arthur Nanni. Baseada em Jojndon e Toma et al. (2017).

Ok! Agora olhemos para essa esfera em equilíbrio dinâmico com toda sua diversidade, para compreendermos a importância dos solos em nossas vidas. Além de comporem paisagens muitas vezes definindo setores, solos podem ser úteis em vários nichos de nossa sociedade, como ilustrado na figura a seguir.

A importância dos solos em nossa sociedade. Imagem de FAO (2015).

Na medida em que a sucessão biológica se desencadeia em superfície, as raízes das plantas e os poros criados entre as partículas dos solos pela macro e microbiota, vão permitindo a infiltração de águas, nutrientes e ar no subsolo. Junto com a matéria orgânica oriunda da decomposição das plantas, essas águas vão se tornando mais ácidas pela formação do ácido carbônico.

A contínua infiltração dessas águas vai “atacando” quimicamente os minerais das rochas incorporando-os aos horizontes dos solos, por meio de processos que podem durar uma dezena, centena e até mesmo milhares de anos, dependendo quão resistente forem as rochas a esse “ataque”, incluindo as temperaturas médias, a quantidade de chuvas e a presença e persistência de água na paisagem. A regra básica é pensar que quanto maior for o porte e densidade da formação florestal em superfície, maior a tendência de termos solos profundos, isso para climas tropicais e subtropicais, os mais presentes no Brasil.

Solos e paisagens

Como resultante de muitos fatores para sua formação, os solos têm diferentes características dependendo da localização relativa em que se encontram na paisagem. A partir de um divisor de água – ponto mais alto no relevo – as águas começam a “esculpir” formas no terreno, constituindo vales e cristas ao longo da sua descida pelas encostas até chegarem ao fundo dos vales.

Nesse caminho as águas “lavam” as rochas no topo das elevações no terreno até a inflexão da declividade na encosta, porção que chamamos de elúvio. A partir desse ponto, as águas e as partículas minerais desagregadas das rochas, junto com a matéria orgânica oriunda da decomposição de plantas e animais, passam a transitar na paisagem. A essa porção damos o nome de colúvio. O último trecho da encosta, denominado de alúvio, inclui a deposição destes materiais carreados das porções superiores.

Submetidos a lavagem, os solos presentes nos elúvios das paisagens tendem a ser rasos, Na porção de colúvio, como estão sendo transportados ao longo da paisagem, apresentam espessuras variáveis sendo mais espessos nas porções entre cristas e vales e, mais mais rasos, ao longo das cristas e dos talvegues. É nessa porção de colúvio que estará localizada a curva-chave, uma importante feição no planejamento. Já na porção de fundo de vale, onde estão os alúvios, os solos são geralmente mais espessos.

A paisagem de um vale nas montanhas capixabas no sul ES com as porções de fluxos de energia das águas. Ilustração de Arthur Nanni.

Ainda olhando para a paisagem da figura anterior, podemos perceber que a forma do terreno e as diferentes declividades das encostas definirão, também, a presença e a permanência de água na paisagem. A água nos poros dos solos pode determinar a cor e a aptidão ao crescimento de culturas, mesmo em solos com a mesma classificação, pois irá condicionar o ambiente a condições de oxidação, quando houver oxigênio livre para reagir com os minerais e, ambientes redutores, quando os solos estiverem saturados em água e o oxigênio ligado ao hidrogênio.

Na imagem a seguir vemos um argissolo espesso e de coloração avermelhada em um ambiente de condição oxidante, numa situação pós-chuvas onde pode-se perceber o horizonte B, que é muito argiloso, retém águas. Abaixo deste, o horizonte C já drenou as águas por ser mais poroso e friável, o que confere uma suscetibilidade maior a erosão. E, na imagem posterior, argissolos em ambiente de condição redutora em fundo de vale, com solos nitidamente acinzentados marcando a não-possibilidade de oxidação dos minerais devido a saturação dos poros por água.

Argissolos em porção de ambiente oxidante na paisagem em São Pedro de Alcântara/SC mostrando os horizontes e suscetibilidade à erosão. Foto de Arthur Nanni.
Argissolos em ambiente redutor de várzea e seus horizontes. Foto de Gustavo Ribas Curcio.

Reconhecendo horizontes

Após décadas, séculos ou mesmo milhares de anos de “ataque” químico aos minerais e ao aporte de matéria orgânica da biota, os primeiros metros da subsuperfície vão se estabilizando em horizontes, que podem ser reconhecidos em campo através de escavações com pás ou enxadas.

Exemplos de horizontes dos solos em duas condições de contraste bem diferentes (Toma et al., 2017).

Para entender solos devemos olhar para as paisagens e suas coberturas vegetais. No Brasil os contextos fitoecológicos das Florestas Ombrófilas Densa, Mista e Aberta, bem como, as Florestas Estacionais Semideciduais ou Deciduais, são exemplos de condições bioclimáticas onde há a ocorrência de solos profundos como argissolos, podendo chegar até 50m de espessura desde a superfície.

Argissolos e horizontes. Imagem de Toma et al. (2017).

Já nos contextos das Savanas (Cerrado), Savana estépica (Caatinga), a ocorrência de um grande período sem chuvas e volumes pluviométricos menores, faz com que haja menos tempo de permanência das águas em contato com as rochas, gerando assim, solos antigos e menos profundos como os latossolos.

Latossolos horizontes. Imagem de Toma et al. (2017).

Nas Estepes do bioma Pampa e campos de altitude do sul do Brasil as baixas temperaturas ocasionam uma lenta decomposição da biomassa das plantas em superfície. Somadas aos grandes e contínuos volumes de chuvas que “lavam” a superfície, há a geração de solos rasos como neossolos e cambissolos, com espessuras da ordem de 1 a 5 metros.

Cambissolos (esquerda) e Neossolos (direita) e seus horizontes. Imagem de Toma et al. (2017).

Como podemos ver nas imagens anteriores, nem sempre os horizontes e as cores ocorrem da mesma forma, permitindo seu fácil reconhecimento. Assim, é preciso “afiar” os olhos para enxergarmos todas as nuances em perfis de solos, visando compreender as potencialidades de usos e aplicações na permacultura.

Uma regra básica para diferenciarmos esses horizontes é observar a presença de matéria orgânica decomposta e em raízes, a granulometria das partículas e a coesão entre elas. Para aprofundar mais, sugerimos uma leitura da obras da coleção “Conhecendo a vida do solo”, cujas referências são apresentadas ao final desse item.

A distribuição dos diferentes tipos de solo no Brasil dá uma ideia de onde ocorrem cada tipo de solo, mas é importante lembrar que solos com a mesma classificação podem ter variações na escala de poucos metros em uma mesma paisagem.

Solos vivos

Como os maiores protagonistas na Ecologia Cultivada, que alinha a produção de alimentos na permacultura, os solos vivos merecem total atenção no que tange a sua integridade, não podendo ser olhados apenas por sua fertilidade, ou considerados apenas como um substrato para fixação de raízes.

Solos vivos precisam ser ecossistemas completos e capazes não só de prover energia para o crescimento das plantas, mas também operarem como reservatórios de água, amortecedores contra cheias e fornecedores de minhocas, tanto para a compostagem e, porque não, para uma boa pescaria.

Ana Primavesi sempre mencionou “solo sadio, planta sadia, ser humano sadio”, em alusão ao fato de que “a vida não pode degenerar, ela tem de permanecer forte e vigorosa para continuar através dos milênios”, ou seja, em uma cultura de permanência. Ana foi uma grande e incansável pesquisadora da agroecologia. Durante anos se dedicou a demonstrar, por meio de números e provas, que solos precisam estar vivos e, não podem ser intoxicados com venenos ou subnutridos (sem fertilidade), pois nessas condições não conseguirão prover alimentos verdadeiros, muito menos manter paisagens saudáveis.

Fora do rígido e árido ambiente acadêmico, a pesquisadora e permacultora Marsha Hanzi optou por aprender na prática como cultivar solos sadios, usando a observação e a interação como guias para lograr êxito em pleno sertão da Bahia. Na descrição “Regenerar solos no semiárido” é possível ver como ela restaurou a vida em solos arrasados.

Para entender melhor sobre como reconhecer solos nas paisagens, o agrônomo e permacultor Marcelo Venturi traz informações bem ilustradas no vídeo a seguir.

Bioconstruções

Uma máxima da permacultura é que solos ruins para cultivo são bons para bioconstruir. Assim, todos os solos da paisagem podem e devem ser bem aproveitados, permitindo operarem como recursos locais, incrementando a sustentabilidade e fomentando nossa permanência.

No intuito de potencializar o uso dos solos locais a videoaula a seguir traz um bom resumo sobre reconhecimento de horizontes, texturas, composições, granulometria. Além disso, traz também informações sobre como fazer amostragens e testes de campo e, por fim, uma abordagem sobre técnicas construtivas de acordo com os resultados dos testes de campo.

A diversidade de contextos fitoecológicos que temos no Brasil exige que façamos uma boa leitura da paisagem, buscando escolher o melhor local para posicionar o abrigo, bem como, reconhecer a técnica construtiva mais adequada ao contexto que nos encontramos. Assim, a técnica do pau-a-pique pode ser adotada em quase todo país, já o uso de fardos de palha são mais indicados para as Estepes do pampa.

Considerando recursos locais, vemos que construções com madeira são muito comuns em casas construídas sobre em palafitas nas comunidades ribeirinhas em toda região amazônica onde temos a Floresta Tropical Pluvial. Já nas regiões de planalto do sul do país onde ocorrem as Florestas Ombrófilas Mistas, o uso de madeiras é intenso e exige, muitas vezes, a adoção de paredes duplas para melhorar a eficiência térmica, no intuito de vencer as temperaturas negativas que ocorrem no inverno. Em toda a região litorânea, onde ocorrem as Formações Pioneiras com solos predominantemente arenosos, as técnicas de terra ensacada podem ser as mais apropriadas.

Por fim, uma boa leitura da paisagem também proporcionará uma busca mais eficiente por tons de cores para a confecção de geotintas [link em breve]. Como regra básica, teremos solos com tons mais avermelhados passando para o laranja em porções mais altas e oxidantes na paisagem. Já nas porções mais baixas e redutoras, aparecerão com maior frequência, os tons de amarelados e cinzentos. Outros tons podem ser alcançados através de tintas naturais, que incluirão tingidores biológicos como plantas e carvões.

Referências

Lengen, J. V. (2002). Manual do Arquiteto Descalço. Casa do sonho.

Miccolis, A., Peneireiro, F. M., Marques, H. R., Vieira, D. L. M., Arco-Verde, M. F., Hoffmann, M. R., Rehder, T., & Pereira, A. V. B. (2016). Restauração ecológica com sistemas agroflorestais: Como conciliar conservação com produção: opções para Cerrado e Caatinga. Brasília, DF: Centro Internacional de Pesquisa Agroflorestal, 2016. http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/handle/doc/1069767

Odum, E. P., & Barret, G. W. (2007). Fundamentos de ecologia (1º ed.). Cengage Learning.

Prado, R. B., Tureta, A. P. D., & Andrade, A. G. de. (2010). Manejo e conservação do solo e da água no contexto das mudanças ambientais. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2010. http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/handle/doc/859117

Primavesi, A. (2016). Manual do solo vivo – solo sadio, planta sadia, ser humano sadio (2º ed.). Expressão popular.

Toma, M. A., Boas, R. C. V., & Moreira, F. M. de S. (2017). Conhecendo a vida do solo—Solo. Editora UFLA. https://repositorio.ufla.br/handle/1/28099

Toma, M. A., Boas, R. C. V., & Moreira, F. M. de S. (2017). Conhecendo a vida do solo—Ecologia. Editora UFLA. https://repositorio.ufla.br/handle/1/28105

Toma, M. A., Boas, R. C. V., & Moreira, F. M. de S. (2017). Conhecendo a vida do solo—Micro-organismos. Editora UFLA. https://repositorio.ufla.br/handle/1/28104

Toma, M. A., Boas, R. C. V., & Moreira, F. M. de S. (2017). Conhecendo a vida do solo—Microfauna. Editora UFLA. https://repositorio.ufla.br/handle/1/28103

Toma, M. A., Boas, R. C. V., & Moreira, F. M. de S. (2017). Conhecendo a vida do solo—Mesofauna. Editora UFLA. https://repositorio.ufla.br/handle/1/28101

Toma, M. A., Boas, R. C. V., & Moreira, F. M. de S. (2017). Conhecendo a vida do solo—Macrofauna. Editora UFLA. https://repositorio.ufla.br/handle/1/28100