Árvores revelam evolução da poluição ambiental em São Paulo

Ao caminhar ou trafegar pelas vias mais arborizadas de São Paulo há uma grande chance de avistar ou passar ao lado de uma tipuana (Tipuana tipu), árvore de porte avantajado e com copa ampla e densa, a mais comum na cidade.

Originária da Bolívia, a tipuana começou a ser plantada em São Paulo na primeira metade do século 20. Além de prover sombra e uma série de outros benefícios ambientais, também pode revelar a evolução da poluição na cidade.

Pesquisadores do Instituto de Biociências e da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP), em colaboração com colegas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), têm utilizado a tipuana como marcadora dos níveis de poluição da cidade por metais pesados e outros elementos químicos.

Ao analisar a composição química dos anéis de crescimento – círculos concêntricos na parte interna do tronco – e de cascas de exemplares da árvore na capital paulista, os pesquisadores constataram redução na poluição por cádmio, cobre, níquel e chumbo na zona oeste de São Paulo nos últimos 30 anos.

Com resultados publicados na revista Environmental Pollution, a pesquisa teve apoio da FAPESP por meio de um Projeto Temático, um Auxílio à Pesquisa – Regular e uma Bolsa de Pós-Doutorado.

Os pesquisadores do IB e da FMUSP começaram a avaliar nos últimos anos a possibilidade de analisar a composição química das cascas e dos anéis de crescimento de árvores a fim de reconstituir os níveis de poluição ambiental de São Paulo no longo prazo. Para isso, três espécies de árvores mais comuns na cidade foram selecionadas: o alfeneiro (Ligustrum sp), a sibipiruna (Caesalpinia pluviosa) e a tipuana.

Essa última, que foi introduzida em São Paulo principalmente pela Companhia City – responsável pela criação de bairros planejados e arborizados na cidade, como o Jardim Europa, Pacaembu e Alto de Pinheiros –, revelou-se a melhor para realizar estudos nessa área, denominada dendroquímica.

“A tipuana se mostrou a melhor espécie de árvore para fazermos análises químicas tanto de seus anéis de crescimento anual como das cascas para avaliar a poluição ambiental da cidade”, disse Giuliano Maselli Locosselli, pós-doutorando no IB-USP e primeiro autor do estudo, à Agência FAPESP.

A árvore, que é uma das que mais caem em São Paulo e por isso começou a ser substituída por espécies nativas, 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, 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 Locosselli.

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 Locosselli.

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, professor do Instituto de Biociências da USP e um dos autores do estudo, à Agência FAPESP.

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.

O ARTIGO

O artigo Tree rings reveal the reduction of Cd, Cu, Ni and Pb pollution in the central region of São Paulo, Brazil (doi: 10.1016/j.envpol.2018.06.098), de Locosselli e outros, pode ser lido por assinantes da revista Environmental Pollution em www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749118317512.