Características anatômicas e espectroscopia VIS/NIR na discriminação das espécies comercializadas como

Abstract

Resumo: Tauari é a denominação popular das madeiras provenientes de várias espécies da família Lecythidaceae, as quais estão entre as mais exploradas na Amazônia Brasileira. O padrão fenológico destas espécies é, voluntária ou involuntariamente, mal conhecido devido, em parte, ao compartilhamento de características com outros gêneros. Por outro lado, à má identificação nos inventários florestais e ao uso de vários nomes vernaculares sob a mesma espécie. Esta dissertação teve como objetivo geral discriminar as espécies de tauari comercializadas nos principais pólos madeireiros do estado do Pará, por meio das técnicas de identificação anatômica, espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) e colorimetria. Os dados foram coletados no período de junho a julho de 2016, as amostras de madeira pertencente ao grupo tauari, foram obtidas em 15 serrarias de 10 municípios do estado do Pará. A pesquisa baseou-se no estudo de Veríssimo et al. (2002), que estabeleceram quatro zonas madeireiras no Pará, tendo por base as tipologias florestais, a idade da fronteira madeireira e as condições de acesso. A identificação das amostras de madeiras, em nível de espécie, foi feita através de análises da estrutura anatômica macro e microscópica no Laboratório de Anatomia e Qualidade da Madeira (LANAQM) da Universidade Federal do Paraná (UFPR). Dados das espécies de tauari do acervo da Xiloteca (Coleção Walter A. Egler) do Museu Paraense Emílio Goeldi e Embrapa Amazônia Oriental, foram comparados com as amostras dos pólos madeireiros. A análise da estrutura macro e microscópica, do lenho das amostras, foi realizada de acordo com as normas da International Association of Wood Anatomists (IAWA, 1989), na chave de identificação baseada em caracteres gerais (Intkey) e nas fichas de descrições anatômicas da (Coleção Walter A. Egler) Museu Paraense Emílio Goeldi. A determinação da cor foi realizada em todas as amostras de madeira de "tauari" tanto das Xilotecas quanto dos pólos madeireiros, por intermédio do sistema CIELAB (1976) avaliando-se as três direções de corte da madeira: transversal (T), tangencial (L1) e radial (L2), totalizando 774 medidas na região do espectro visível, no intervalo de 360 a 740nm. Os espectros do NIR foram obtidos em um espectrômetro Tensor 37 com o auxílio de uma esfera de integração de reflectância difusa, na faixa de 4000 a 10.000 cm-1, com resolução 4 cm-1 e 64 de varreduras. A aquisição dos espectros foi realizada também diretamente em todas as amostras de madeiras sólidas. Além disso, foram testados os espectros originais do NIR com a segunda derivada em conjunto com os métodos de classificação de Análise Linear Discriminante baseada nos escores da Análise de Componentes Principais (PCA-LDA) e a classificação SIMCA (Soft Independent Model of Class Analogy) no software Unscrambler X (versão 10.1). O agrupamento de diversas espécies madeireiras comercializadas no estado do Pará sob o mesmo nome de "tauari" ficou evidenciado. Este grupo de fato é considerado emblemático, devido à semelhança tanto em nível macro quanto microscópico. Portanto, dada a complexidade de separação dos "tauaris" recomenda-se o emprego concomitante da espectroscopia no infravermelho próximo NIR e colorimetria, aliada com a identificação anatômica. Palavras-chave: Tauari. Anatomia. Parâmetros colorimétricos. Espectroscopia NIR.

Abstract: Tauari is the popular denomination of wood from several species of the family Lecythidaceae and are amongst the most exploited in the Brazilian Amazon. The phenological pattern of these species is either voluntarily or unintentionally poorly known, due to in part of the sharing of characteristics with other genera and to the bad identification in forest inventories and the use of various vernacular names under the same species. This dissertation had as general objective to discriminate the species of Tauari marketed in the main logging centers of the state of Pará, through the techniques of anatomical identification, near infrared spectroscopy (NIR) and colorimetry. The data were collected from June to July 2016, the samples of wood belonging to the tauari group were obtained from 15 sawmills of 10 municipalities in the state of Pará. The study was based on the study of Veríssimo et al. (2002), who established four timber zones in Pará, based on forest typologies, timber frontier age and access conditions. Identification of the wood specimens at the species level was done through analysis of the macro and microscopic anatomical structure at the Laboratory of Anatomy and Quality of Madeira (LANAQM) of the Federal University of Paraná (UFPR). Data from the Tauari species from the Xiloteca collection (Walter A. Egler Collection) of the Museu Paraense Emílio Goeldi and Embrapa Amazônia Oriental were compared with the samples from the wood poles. The analysis of the macro and microscopic structure of the samples was performed according to the standards of the IAWA (1989) and the identification key based on general characters (Intkey) and on the anatomical descriptions of the (Walter A. Egler Collection) Museu Paraense Emílio Goeldi. The determination of the color was carried out in all samples of "tauari" wood from both the Xilotecas and the wood poles, through the CIELAB system (1976). The color measurements were random in the three cutting directions of the wood: transversal (T), tangential (L1) and radial (L2), totaling 774 measurements in the region of the visible spectrum, in the range of 360 to 740nm. The spectra of the NIR were obtained in a Tensor 37 spectrometer with the aid of an integrating sphere, through diffuse reflectance, in the range of 4000 to 10,000 cm -1, with 4 cm-1 resolution and 64 scans, acquisition of the spectra was also performed directly on all samples of solid wood. In addition, the original and second derivative spectra were tested in conjunction with the Discriminant Linear Analysis classification methods based on the Principal Component Analysis (PCA-LDA) scores and the SIMCA (Soft Independent Model of Class Analogy) classification in the software Unscrambler X (version 10.1). In relation to the grouping of several timber species commercialized in the state of Pará under the same name of "tauari" was evidenced. This group is in fact considered emblematic, due to the similarity at both macro and microscopic levels. Therefore, given the complexity of separation of "tauaris" it is recommended the use of infrared spectroscopy near NIR and colorimetry, allied with anatomical identification. Keywords: Tauari. Anatomy. Colorimetric parameters. NIR spectroscopy.