Contexto

1A cooperação entre o Orstom/IRD e o Brasil na ciência do solo começou em 1971 no Estado da Bahia, com o objetivo de desenvolver estudos conjuntos sobre a gênese dos solos tropicais e o destino da matéria orgânica.

2O investimento feito pelo IRD na disseminação do conhecimento sobre a análise estrutural da cobertura do solo no Brasil levou ao XXI Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, realizado em Campinas, São Paulo, em 1987, sobre o tema da responsabilidade social da ciência do solo.

3Reconheceu-se, desde cedo, que os solos lateríticos eram característicos das regiões tropicais. Sua ampla distribuição nestas regiões foi atribuída, já nos anos 1960, à grande quantidade de chuvas que caíam num período quente, á alta temperatura do solo durante todo o ano e ao baixo escoamento sob a floresta, o que favorece a infiltração de uma proporção importante de precipitação, e á uma certa estabilidade tectônica (antigos escudos) e climática ao longo dos tempos geológicos. Estas características climáticas favorecem a rápida degradação da grande quantidade de matéria orgânica depositada na superfície do solo, enquanto a infiltração maciça permite uma alteração profunda e a relativa estabilidade tectônica favorece o desenvolvimento de solos antigos. Esta alteração, que se desenvolve sobre grandes profundidades, caracteriza-se por uma lixiviação de sílica e por um acúmulo de óxidos de ferro liberados, o que lhes confere sua cor vermelha ou amarela característica, dependendo dos óxidos de ferro dominantes. Esta lixiviação de sílica combinada com o acúmulo de óxidos de ferro significa que estes solos são compostos de argilas características de seu modo de formação, que dão aos solos lateríticos uma estrutura que favorece a drenagem ao mesmo tempo em que é muito resistente, desde que o solo não seja perturbado em profundidade. Os solos lateríticos são, portanto, solos muito velhos e espessos, caracterizados por uma estrutura de “pó de café” muito particular, em sua maioria vermelho ou amarelo. A forma como a água circula no solo tem grande impacto na diferenciação destes solos, dependendo se ela se infiltra verticalmente ou se parte da água infiltrada é capaz de migrar lateralmente dentro do solo, ou que se acumula no solo por um período mais ou menos longo, permitindo ou a lixiviação completa da matéria orgânica e dos óxidos de ferro e dando origem a outro tipo característico de solo, o podzol (em condições ácidas e redutoras favorecendo a dissolução dos óxidos de ferro), ou a uma redução do oxigênio presente no solo dando as características dos solos hidromórficos. Estas características gerais implicam, por um lado, que estes solos se tornam compactos assim que sua estrutura particular é perturbada e, por outro lado, que qualquer desmatamento da floresta ou cultivo os transforma de forma irreparável em solos profundamente degradados devido á sua baixa fertilidade associada ao baixo conteúdo de matéria orgânica. Os solos da região intertropical são, portanto, geralmente muito estáveis em seu ambiente natural, e extremamente frágeis à perturbação.

Os serviços hídricos do solo são altamente afetados pelo pastoreio. Frente pioneira da Amazônia, Estado do Pará, Brasil

Corte de estrada em lateritas na BR 174 entre Boa Vista e Caracarai, Brasil.

4O Orstom/IRD tem desempenhado um papel importante na compreensão dos mecanismos de gênese e transformação dos solos tropicais, primeiro na África Central e Ocidental, depois na Guiana Francesa e no Brasil. Um ramo da pedologia francesa se desenvolveu significativamente na Guiana Francesa e no Brasil: a pedologia estrutural. Trata-se da transformação dos solos, que, como vimos acima, ocorre de acordo com os diferentes padrões de circulação da água no solo, sendo estes diferentes tipos de circulação uma função da topografia. A perda de material devido à degradação das lateritas, por sua vez, influencia a forma do relevo. Estas mudanças nos solos lateríticos sob a influência de fatores ambientais fazem da cobertura do solo um organismo em evolução, transformando e modificando o relevo, possibilitando assim a leitura do estágio de evolução destas coberturas na paisagem. Este método de análise das transformações do solo e da paisagem foi objeto do grande programa Dynamiques des latérites (Dylat), que foi implantado primeiramente na África Central, depois na Guiana Francesa nos anos 90 e finalmente no Brasil a partir de 1995.

5A partir destes programas iniciais sobre o conhecimento da gênese do solo, foram desenvolvidos vários programas sobre a evolução dos solos após o desmatamento, sobre os efeitos da queimada e do cultivo no ciclo do carbono e na biodiversidade, e sobre a atividade faunística e microbiana do solo. O objetivo era compreender melhor as relações entre a biodiversidade epígea (vegetação), a biodiversidade endógena (fauna e microflora) e os componentes físicos, químicos e biológicos do funcionamento do solo. O objetivo da pesquisa foi ajudar a definir práticas de gerenciamento para ambientes tropicais que sejam adaptadas às suas limitações e potenciais.

6Esta evolução da pesquisa do solo na Amazônia tem acompanhado uma consciência global da importância dos solos para a segurança alimentar e como suporte da biodiversidade, e dos riscos que a degradação do solo representa para vários serviços ecossistêmicos (os benefícios que as sociedades humanas derivam dos ecossistemas que são naturais ou afetados, em graus variados, pelas atividades humanas). Estreitamente relacionados à biodiversidade, os serviços ecossistêmicos referem-se a processos ecológicos que se estendem desde o microscópio até a escala global. Os serviços ambientais abordados nestes projetos foram a regulação climática, através do sequestro de carbono no solo e na vegetação, a regulação do ciclo da água e o controle da erosão do solo, e o fornecimento de produtos florestais e agrícolas.

7Na agenda internacional, esta consciência se refletiu na inclusão do conceito de neutralidade da degradação da terra nos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), seguida de discussões em torno da segurança alimentar/ação climática/degradação da terra (ODS 2, 13 e 15).

Como são estudados os solos na Amazônia?

8Para a análise estrutural dos solos, é preferível o estudo de topossequências contínuas (ou perfis do solo alinhados de acordo com o gradiente topográfico), ao longo de uma vala aberta que pode ter várias dezenas de metros de comprimento e vários metros de profundidade. Caso contrário, vários perfis são estudados de acordo com o gradiente topográfico. Nessas trincheiras ou perfis, é feita uma descrição muito detalhada das características morfológicas, acompanhada de amostras das morfologias representativas que são utilizadas para analisar e descrever a cor, textura, estrutura, composição química e cristalografia (natureza das argilas e hidróxidos de ferro).

Topossequência nas lateritas da região de Humaita.

9O trabalho tem utilizado abordagens petrográficas, mineralógicas e geoquímicas para compreender a natureza e a distribuição relativa dos componentes das coberturas, desde a escala das unidades paisagísticas representativas das superfícies continentais de euma bacia até a escala de seus constituintes elementares. A originalidade do trabalho empreendido reside no caráter complementar das abordagens utilizadas, que são elas próprias adaptadas a um encaixe natural das estruturas.

10Para estudar as relações entre características do solo e fatores ambientais (por exemplo, para determinar o papel do desmatamento na diminuição da biomassa radicular), um grande número de situações são estudadas, distribuídas nos diferentes tipos de cobertura de terra (desde florestas preservadas até pastagens e cultivos, passando por florestas exploradas). As amostras de solo são retiradas dos locais de estudo para analisar todas as suas características. Foram produzidas matrizes de dados, incluindo conteúdo de carbono do solo e biomassa vegetal, agregação e outras propriedades físicas, hídricas e químicas do solo, com dois objetivos: avaliar indicadores relevantes de serviços ecossistêmicos; e descrever relações estatísticas entre composição e estrutura da paisagem, biodiversidade, produção e serviços ecossistêmicos, no âmbito da exploração agrícola ou da parcela. Cerca de quarenta variáveis foram medidas em todos os pontos do sistema a fim de caracterizar um ou mais serviços do ecossistema: por exemplo, o conhecimento da densidade aparente do solo é necessário para calcular o estoque de carbono do solo; é também uma das variáveis usadas para avaliar o subindicador de qualidade física do solo; e é usado para calcular os reservatórios de água do solo. Quando todos os resultados são coletados, são realizadas análises estatísticas para determinar se existem correlações entre as variáveis de interesse e se estas são significativas.

11No estudo da matéria orgânica do solo e sua dinâmica, deu-se um lugar importante à distribuição dos constituintes orgânicos dentro de frações separadas por métodos padronizados. A análise isotópica em abundância natural (13C, 15N) ou após enriquecimento (14C, 15N) foi favorecida, em associação com abordagens experimentais e de campo (decomposição de resíduos vegetais, coleta periódica de dióxido de carbono liberado pelo solo, etc.).

12Estes diferentes estudos requerem abordagens de longo prazo, com uma presença de vários meses no mesmo campo.

Quais são os principais resultados sobre os solos amazônicos e quais são as perspectivas?

13O trabalho na dinâmica e nos processos de alteração da laterita levou à proposta de um modelo geoquímico global, que traça as sucessivas etapas de formação e depois transformação das formações lateríticas em um ambiente tropical onde os insumos pluviais e o excesso de água nos solos e sedimentos são localmente muito importantes. O modelo contrasta um ambiente bem drenado (formações lateríticas stricto sensu), que predomina na periferia da bacia, com um ambiente mal drenado, periodicamente ou constantemente alagadas (formações hidromórficas), que se torna a maioria na parte central, e especialmente na parte a montante e mais chuvosa desta bacia.

A distribuição das principais associações de solos na bacia amazônica brasileira.

14Enquanto a maioria dos estudos sobre a pedogênese dos solos ferralíticos ocorreu principalmente no estado do Amazonas, em áreas de floresta preservada, estudos ligando funções e constituintes do solo a estoques de carbono e biodiversidade têm sido realizados nos estados de Rondônia, Maranhão e especialmente no Pará, sobre o arco de desmatamento.

15A intervenção humana provoca mudanças no solo que afetam principalmente o sistema de poros, o que determina toda a transferência de água, elementos em solução e gases e, consequentemente, a atividade biológica e o funcionamento. O cultivo leva á desequilíbrios nas populações animais e na biomassa microbiana do solo, o que resulta no desaparecimento de certos grupos. Observam-se distúrbios muito fortes no funcionamento do sistema pedológico do solo, que depois evolui para novos estados, sendo os mais satisfatórios os que estão próximos ao sistema florestal inicial. As pastagens que seguem o desmatamento não podem manter sua sustentabilidade, sob as condições de manejo específico das fazendas (fazendas), além de 6 a 8 anos na Amazônia Central. O sistema pode ser considerado como funcionando bem novamente quando é capaz de reciclar permanentemente, como faz a floresta primitiva, quase todos os insumos (lixo e fertilizantes) que são então absorvidos pela produção primária. Enquanto, até agora, a ênfase tem sido dada à pobreza química dos solos amazônicos, tem sido demonstrado que as técnicas de recuperação de solos degradados devem visar prioritariamente a manutenção das boas propriedades físicas do solo. Meios biológicos como o uso de plantas leguminosas enraizadas e a proliferação de minhocas parecem ser ajudas eficazes para reconstituir o meio ambiente após o desmatamento.

A evolução da forma em relação à evolução das lateritas

16Dos serviços ecossistêmicos discutidos, o armazenamento de carbono no solo é o menos afetado pela mudança no uso do solo. Porem, mesmo no caso de sequestração de carbono no solo, isso nunca compensa significativamente a grande perda no estoque de carbono na biomassa lenhosa. Os serviços hídricos do solo, especialmente o processo de infiltração de água, mas também o armazenamento de água biodisponível, são muito afetados nos pastos. Tal evolução pode tornar-se uma restrição para a produção, ao passo que aumenta fortemente o risco de erosão. As medições sob vegetação secundária, entretanto, mostram uma reversibilidade das mudanças nas propriedades físicas e hidrodinâmicas que ocorrem nas pastagens. Um modelo para explicar as ligações entre o funcionamento do solo e a biodiversidade ainda precisa ser desenvolvido, a fim de imaginar soluções agroecológicas que tornem possível salvaguardar esta função essencial.

17Outro desenvolvimento na pesquisa amazônica é a evolução da pesquisa das ciências do solo. Embora tenha começado como estudos acadêmicos com pouco espaço para o conhecimento local, a pesquisa evoluiu no sentido de compreender os mecanismos que permitem respeitar as funções ecológicas do solo, levando em conta a centralidade das práticas agroecológicas tradicionais.

Em conclusão

18A aplicação do conceito de cobertura contínua do solo na paisagem, em vez de coletas de solo separadas, bem como o uso prático deste conceito em topossequências representativas, contribui para a realização de diagnósticos que servem de ponte para o diálogo entre pesquisadores, agentes de vulgarização e grupos de agricultores assentados em pequenas parcelas em localidades, comunidades, assentamentos rurais e reservas agroextrativistas, entre outros. Um exemplo desta aplicação já existe há algum tempo no estado do Pará, e está atualmente integrado ao currículo do curso de Bacharelado em Desenvolvimento Rural da Universidade Federal do Pará.