Além de causar graves efeitos à saúde humana, a poluição do ar também afeta um dos elementos que ajudam a atenuar esse problema ambiental nas cidades: as árvores.

Usando como modelo a tipuana (Tipuana tipu) – uma das espécies de árvores mais comuns em São Paulo –, pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) mostraram que os poluentes atmosféricos restringem o desenvolvimento dessas plantas, interferindo também nos serviços ambientais por elas prestados.

Entre esses serviços estão filtrar a poluição do ar ao acumular metais em suas cascas e no tronco, assimilar dióxido de carbono, reduzir o efeito de ilha de calor, ao atenuar a radiação solar, e mitigar o escoamento da água da chuva, controlando a umidade.

Resultados do estudo, apoiado pela FAPESP, foram publicados na revista Science of the Total Environment.

“Observamos que, nos anos em que as concentrações de material particulado na atmosfera foram maiores, por exemplo, as árvores cresceram menos. Com isso, essas plantas vão demorar mais para oferecer serviços ecossistêmicos importantes para redução da poluição atmosférica e para mitigação e adaptação das cidades às mudanças climáticas”, disse Giuliano Maselli Locosselli, pós-doutorando no Instituto de Biociências (IB) da USP com Bolsa da FAPESP e primeiro autor do estudo.

A fim de avaliar o impacto da poluição do ar e também do clima no crescimento de árvores em São Paulo, os pesquisadores analisaram amostras de 41 tipuanas localizadas em diferentes distâncias do polo industrial de Capuava, em Mauá. Uma das áreas mais industrializadas da Região Metropolitana de São Paulo, o bairro é composto por áreas residenciais e comerciais e um polo industrial formado por refinarias de petróleo e fábricas de cimento e fertilizantes, por onde circula uma grande quantidade de caminhões e carros.

Com auxílio de um instrumento semelhante à broca de uma furadeira, mas com o interior oco, chamado sonda Pressler, foram extraídas amostras cilíndricas das cascas e dos anéis de crescimento – círculos concêntricos na parte interna do tronco – na altura do peito das plantas, a 1,3 metro do solo.

Ao analisar a composição química das cascas e o tamanho dos anéis de crescimento, os pesquisadores conseguiram medir a variação dos níveis de poluição do ar por diversos elementos químicos a que as plantas foram expostas durante o desenvolvimento e como esse fator influenciou seu crescimento.

“A tipuana é uma ótima marcadora e representa muito bem os níveis de poluição do ar por metais pesados e outros elementos químicos nas cidades”, disse Locosselli.

A casca da tipuana retém o material particulado em suspensão no ar, que se deposita passivamente nessa parte externa do tronco da árvore ao longo dos anos. Já os anéis de crescimento indicam como a poluição se refletiu em cada ano de vida da planta. Anéis muito grandes ou largos indicam anos de crescimento bom – quando os níveis de poluição foram menores –, enquanto anéis de crescimento menores ou mais estreitos apontam anos de crescimento ruim – quando os níveis de poluição foram maiores.

As análises dos anéis de crescimento das tipuanas revelaram que as árvores com idade média de 36 anos cresceram mais rápido nas partes mais quentes de Capuava e sob maiores concentrações de fósforo no ar. Em contrapartida, as árvores mais próximas às vias de tráfego e expostas a concentrações mais altas de alumínio, bário e zinco, geradas pelo desgaste de peças de automóveis, apresentaram menor crescimento ao longo dos anos.

O material particulado com tamanho de até 10 micrômetros (PM10), emitido pelo polo industrial, também reduziu em até 37% a taxa de crescimento do diâmetro das árvores mais próximas à área.

“Constatamos que as árvores expostas mais diretamente à poluição do polo industrial apresentaram um crescimento menor de diâmetro do caule ao longo de seu desenvolvimento em comparação com as plantas com exposição média e baixa”, afirmou Locosselli. “Sob condições normais de crescimento, o diâmetro de uma tipuana, na altura do peito, pode chegar a um metro”, disse Locosselli.

Os resultados das análises da composição química das amostras das cascas foram corroborados por dados obtidos por meio de séries temporais de emissões de material particulado na região de Capuava por cerca de 20 anos, elaboradas pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb).

A concentração média de PM10 foi responsável por 41% da variabilidade do crescimento anual das árvores. As concentrações mais altas desses poluentes durante os meses mais secos – entre abril e setembro – reduziram ainda mais as taxas de crescimento das plantas, constataram os pesquisadores.

“O diâmetro do caule das árvores com crescimento normal aumenta muito rapidamente, já o das árvores com crescimento mais lento varia muito pouco”, comparou Locosselli. “A magnitude de serviços ambientais oferecidos por uma árvore de grande porte chega a ser 70 vezes maior do que o de uma árvore de pequeno porte."

Efeitos em árvores

De acordo com os autores do estudo, os metais pesados e o material particulado influenciam o desenvolvimento das árvores ao mudar as propriedades ópticas da superfície das folhas. Dessa forma, aumentam a temperatura e reduzem a disponibilidade de luz para a fotossíntese da planta. Além disso, podem reduzir as trocas gasosas das árvores ao se acumular nos estômatos foliares – um conjunto de células nas folhas da planta que permitem a troca de gases com o ambiente e a transpiração do vegetal.

“Pretendemos avaliar se a poluição também afeta a longevidade dessas árvores. Como esse fator restringe diversos sistemas fisiológicos, impedindo que a planta cresça, é provável que também a torne mais vulnerável a efeitos que levem à senescência”, disse Marcos Buckeridge, professor do IB-USP e responsável pelo projeto.

O pesquisador considera que os efeitos da poluição podem se estender a outras espécies de árvores da mesma família da tipuana encontradas em São Paulo, como a sibipiruna (Caesalpinia pluviosa) e o pau-ferro (Caesalpinia leiostachya).

“Medidas para diminuir a poluição do ar, como o uso de biocombustíveis, a eletrificação dos meios de transporte e o desenvolvimento de materiais para diminuir a emissão de metais pesados, poderiam favorecer a manutenção e melhorar os serviços ecossistêmicos prestados por essas árvores às cidades”, disse Buckeridge.

O artigo The role of air pollution and climate on the growth of urban trees (doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.02.291), de Giuliano Maselli Locosselli, Evelyn Pereira de Camargo, Tiana Carla Lopes Moreira, EnzoTodesco, Maria de Fátima Andrade, Carmen Diva Saldiva de André, Paulo Afonso de André, Julio M. Singer, Luciana Schwandner Ferreira, Paulo Hilário Nascimento Saldiva e Marcos Silveira Buckeridge, pode ser lido em www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969719307892.