Anatomia e espectrocopia da madeira e carvão de espécies de Manilkara sp. da RESEX verde para sempre - Pará

Abstract

Resumo: A descrição e identificação anatômica da madeira constituem-se como as etapas iniciais para uma correta e eficiente destinação de determinado espécime assim como agente ainda imprescindível no comércio de madeiras no Brasil e no mundo. O potencial de uso de técnicas não destrutivas para tal finalidade tem sido estudado quanto à sua eficiência e acurácia como novo instrumento para fins de fiscalização. Portanto, o objetivo deste estudo é descrever a estrutura anatômica da madeira e carvão de espécies comumente chamadas de maçaranduba e maparajuba, além de caracterizar o material por espectroscopia no visível e infravermelho. Discos de cinco árvores de Sapotaceae provenientes de duas localidades da Reserva Extrativista Verde Para Sempre, Pará, foram coletadas para a realização de sua descrição anatômica e coleta de dados espectrais VIS/NIR. Foram testados diferentes pré-tratamentos e métodos de análise multivariada, assim como material de xiloteca e antracoteca para validação externa na caracterização das amostras. A descrição anatômica da madeira confirmou as semelhanças quantitativas e qualitativas entre as cinco sapotáceas pertencentes ao gênero Manilkara, mas também permitiu a observação de caracteres qualitativos distintos entre as amostras indicando que provavelmente pertencem a espécies ou subespécies diferentes. O carvão preservou as características qualitativas do seu material de origem, diferindo quanto aos caracteres quantitativos devido aos processos inerentes à carbonização. A colorimetria resultou em uma mesma classificação para todos os indivíduos, contudo, em valores quantitativos absolutos ocorreram distinções entre planos anatômicos e entre amostras em diferentes coordenadas cromáticas. Ainda em técnicas não destrutivas, foi possível observar agrupamentos utilizando PCA na presença ou ausência de pré-tratamentos em dados provenientes de análises em espectroscopia de infravermelho próximo. Na análise do espectro, foram identificadas bandas com potencial para distinção entre os indivíduos. Foi possível realizar a classificação das amostras a nível de gênero tanto anatomicamente quanto no uso de técnica não destrutiva aliada à métodos estatísticos multivariados em diferentes níveis de acurácia. O presente estudo confirmou a problemática já relatada na literatura, com outras técnicas em sua maioria destrutivas, de identificação e distinção dentro da família Sapotaceae. Contudo, foi possível estabelecer correlações entre as amostras e demonstrar a eficiência da distinção e identificação utilizando validação externa em análises não destrutivas. Palavras-chave: Análises não destrutivas; Madeiras amazônicas; Espectroscopia no infravermelho próximo; Espectroscopia VIS; Caracterização de madeiras; Caracterização de carvão vegetal.

Abstract: The description and anatomical identification of wood are the initial steps to a rightful and efficient destination for a certain specimen yet a fundamental tool to the wood trade at a national and worldwide level. The potential application of non-destructive techniques for such reasons is being studied for its efficiency and accuracy as a new instrument for inspection. Thus, the aim of this study is to describe the wood and charcoal anatomy structures of species commonly known as maçaranduba and maparajuba as well as its VIS and NIR spectroscopy characterization. Discs from the base of five Sapotaceae trees originated from two different locations in the Reserva Extrativista Verde Para Sempre (an extractive reserve) in Pará state, Brazil, were collected to perform its wood anatomical description and VIS/NIR spectral analysis. Distinct pre-treatments and multivariate analysis methods were tested as well as xylotheque and charcoal collection material were used to external validation. The wood anatomical description confirmed quantitative and qualitative similarities among the five Sapotaceaes but also allowed the observation of some distinct qualitative characteristics between them which indicates that they probably belong to different species or subspecies. The charcoal preserved the wood qualitative features but showed quantitative differences as a result of the carbonization process. The colorimetric analysis exhibits the same color classification for all the samples but, in absolute values, some distinctions between anatomical plans and among samples could be observed in different chromatic coordinates. Yet discussing non-destructive techniques, it was noticed some grouping utilizing PCA in the presence or absence of pre-treatments in the resulting data from near-infrared spectroscopy analysis. Analyzing the resulting spectrum, it was possible to identify bands with the potential to distinguish between individuals. A positive classification in the genus level was achieved in the anatomical analysis such as in the non-destructive analysis associated with multivariate statistical methods at different accuracy levels. This study confirmed previously reported problematic, usually using destructive methods, of identification and distinction inside the Sapotaceae family. Furthermore, it was possible to establish correlations between samples and demonstrate the distinction and identification efficiency using external validation in the non-destructive analysis. Keywords: Non-destructive analysis; Amazon woods; Near-Infrared spectroscopy; VIS spectroscopy; Wood characterization; Charcoal characterization