Isótopos na madeira podem revelar origem de extração ilegal na Amazônia

Determinar de onde veio uma tora de madeira pode se tornar muito mais preciso com a ajuda da química.

Pesquisadores da Universidade de São Paulo estão desenvolvendo um mapa baseado na distribuição de isótopos presentes na madeira de árvores amazônicas. A proposta é utilizar diferenças na composição de elementos como oxigênio, carbono, nitrogênio e estrôncio para restringir a região de origem da madeira e, assim, auxiliar no combate à extração ilegal.

O trabalho é conduzido pelo grupo do professor Luiz Antonio Martinelli, do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo, o Cena-USP, em Piracicaba.

A ideia é fornecer à Polícia Federal um modelo capaz de comparar a composição química de uma amostra apreendida com a origem declarada no Documento de Origem Florestal, o DOF.

Uma ferramenta para verificar a procedência da madeira

Atualmente, órgãos ambientais e forças policiais utilizam diferentes métodos para investigar a origem de produtos florestais.

Entre eles estão a análise da anatomia da madeira, os mapas de ocorrência das espécies e documentos oficiais, como o DOF, necessário para o transporte e armazenamento de produtos florestais.

Esses instrumentos, no entanto, nem sempre são suficientes para confirmar a procedência real do material.

É justamente nesse ponto que os isótopos podem oferecer uma nova camada de verificação.

Os isótopos são formas diferentes de um mesmo elemento químico. Eles possuem o mesmo número de prótons, mas quantidades diferentes de nêutrons.

Na madeira, a proporção entre essas diferentes formas varia de acordo com fatores ambientais e geográficos. Ao identificar esses padrões, os pesquisadores conseguem criar uma espécie de assinatura química associada a determinadas regiões da Amazônia.

Segundo Martinelli, uma das vantagens do método é que a composição isotópica não pode ser simplesmente alterada para coincidir com uma documentação falsa.

Um mapa químico da Amazônia

O mapa produzido pelos pesquisadores é chamado de isoscape.

Ele representa espacialmente a distribuição de diferentes isótopos encontrados na madeira das árvores amazônicas.

Em um artigo publicado na revista Molecules, a equipe analisou a proporção entre oxigênio-18 e oxigênio-16 presente na celulose da madeira.

Os resultados mostraram um gradiente entre o sudoeste e o noroeste da Amazônia, com maior predominância da forma mais leve do oxigênio nas regiões mais a oeste.

Isso significa que árvores de diferentes partes da floresta apresentam diferenças mensuráveis em sua composição isotópica.

A chuva deixa uma assinatura na madeira

A diferença observada está relacionada ao deslocamento da umidade proveniente do oceano Atlântico sobre o continente.

À medida que essa umidade avança em direção ao oeste da Amazônia, parte do oxigênio-18, a forma mais pesada do elemento, é gradualmente perdida.

Quando a chuva chega às regiões mais ocidentais da floresta, a água apresenta proporcionalmente menos oxigênio-18 e mais oxigênio-16.

As árvores absorvem essa água pelo solo e parte dessa composição acaba registrada na madeira durante seu crescimento.

Dessa forma, a própria dinâmica da água na atmosfera contribui para criar diferenças químicas entre árvores de distintas regiões amazônicas.

Apenas o oxigênio ainda não é suficiente

Apesar dos resultados promissores, os pesquisadores destacam que a Amazônia é extensa e ambientalmente complexa demais para que apenas um tipo de isótopo consiga determinar a origem da madeira com a precisão necessária.

Por isso, o projeto está sendo ampliado.

O doutorado de Isabela Maria Souza Silva, desenvolvido com apoio da FAPESP, está mapeando também isótopos de carbono e nitrogênio.

A equipe pretende ainda incorporar o estrôncio ao modelo.

A expectativa é que a combinação de diferentes elementos permita reduzir progressivamente a área provável de origem de uma amostra.

Modelo já consegue excluir 80% da Amazônia

No estágio atual da pesquisa, o melhor modelo desenvolvido pelo grupo consegue excluir cerca de 80% da área florestal amazônica ao analisar a possível procedência de uma madeira.

O resultado representa um avanço importante, mas ainda deixa aproximadamente 20% da floresta como área potencial de origem.

Segundo os pesquisadores, isso equivale a cerca de 640 mil quilômetros quadrados.

Portanto, a ferramenta ainda precisa ganhar precisão antes de conseguir restringir a procedência a uma região suficientemente pequena para determinadas investigações.

Falta de amostras dificulta análise no arco do desmatamento

Um dos principais desafios está justamente nas áreas onde a extração ilegal de madeira é mais intensa.

Os pesquisadores identificaram maior variabilidade nos resultados obtidos no chamado arco do desmatamento, região que acompanha a fronteira de avanço da destruição da floresta.

A própria retirada da madeira reduz a quantidade de árvores disponíveis para amostragem, dificultando a construção de um banco de dados representativo.

Isso cria um paradoxo: as regiões onde a ferramenta poderia ter grande utilidade são também algumas das mais difíceis de mapear.

Mais de 800 árvores já foram coletadas

Até o momento, a equipe analisou cerca de 800 árvores distribuídas em 63 localidades da Amazônia.

Os pesquisadores consideram, porém, que será necessário ampliar significativamente esse conjunto de dados.

Quanto maior o número de árvores e localidades amostradas, maior tende a ser a capacidade de identificar padrões regionais e reduzir a incerteza do modelo.

A expansão das coletas deverá ser acompanhada pelo aumento da quantidade de elementos químicos analisados.

Além dos isótopos

A equipe também estuda métodos complementares.

Uma das possibilidades é construir mapas baseados na concentração de diferentes elementos químicos encontrados na madeira, abordagem chamada de elementalscape.

Enquanto o isoscape utiliza a distribuição de isótopos, o elementalscape analisaria diferenças nas concentrações químicas encontradas nas árvores de diferentes regiões.

A combinação dessas informações pode tornar a identificação da procedência ainda mais precisa.

Aplicação em investigações

O grupo já mantém colaboração com peritos da Polícia Federal para avaliar a utilização da metodologia em investigações.

A proposta é que, no futuro, uma amostra de madeira apreendida possa ser analisada quimicamente e comparada ao mapa construído pelos pesquisadores.

Caso a composição seja incompatível com a região indicada no DOF, isso poderia servir como um elemento adicional para questionar a origem declarada do material.

A ferramenta não substituiria os métodos atualmente utilizados, mas acrescentaria uma nova forma de verificação independente.

Ciência contra a extração ilegal

A extração ilegal de madeira está entre os fatores relacionados à perda florestal na Amazônia e representa um desafio para a fiscalização, principalmente diante das dificuldades de rastrear a origem do material depois que ele entra nas cadeias de transporte e comercialização.

Criar uma assinatura química da madeira pode ajudar a tornar esse rastreamento mais robusto.

O avanço da metodologia dependerá da ampliação das amostras e da integração entre diferentes análises químicas, mas os resultados demonstram o potencial de transformar características naturais das árvores em uma ferramenta de investigação.

Em vez de depender apenas da documentação que acompanha a madeira, a própria composição do material poderá fornecer pistas sobre o local onde aquela árvore cresceu.

O artigo científico Isoscape of oxygen stable isotopes in woods of the Amazon foi publicado na revista Molecules.

Fonte: Agência FAPESP.

Créditos da imagem de capa: Coleta de madeira para análise de isótopos na celulose (imagem: Luiz Antonio Martinelli)