Sebenta · Efetuar medições florestais e quantificação de material lenhoso (UC03471)

Introdução

Esta sebenta ensina dendrometria de campo: a ciência de medir árvores, povoamentos e produtos florestais para os quantificar em volume e em peso. É uma competência central do curso de Técnico/a de Máquinas Florestais, porque toda a gestão florestal, do planeamento de um corte à venda de madeira, depende de saber "quanto há" na floresta.

O percurso segue a lógica de um técnico no terreno: primeiro medimos a árvore individual (diâmetro, altura, idade), depois aprendemos a amostrar um povoamento inteiro sem medir árvore a árvore, calculamos as variáveis do povoamento (densidade, área basal, altura dominante), e por fim calculamos e quantificamos volumes: da árvore isolada, da madeira empilhada, das lenhas e da biomassa, terminando na conversão para peso por hectare.

Objetivos de aprendizagem (referencial): efetuar medições em árvores, povoamentos florestais e produtos florestais; aplicar técnicas de amostragem e de cálculo de volumes e de outros parâmetros; quantificar produtos florestais em função do volume e do peso, aplicando as técnicas e regras de utilização dos instrumentos de medição florestal, os métodos de amostragem e as tabelas de volume de simples e dupla entrada.

1. Porque medimos a floresta

A dendrometria é a ciência que mede as árvores e os povoamentos florestais. Sem medição rigorosa, não há gestão florestal responsável: não se sabe quanta madeira existe, quanto vale, nem quanto cresce por ano.

Objetivos da quantificação florestal

• Calcular o volume de madeira disponível, individual ou por povoamento.
• Estimar a biomassa (madeira, ramos, resíduos) para fins energéticos ou industriais.
• Acompanhar os acréscimos de volume: o quanto um povoamento cresce, em média, por ano.
• Apoiar decisões de gestão: quando cortar, o que vale a pena vender, que investimento faz sentido.

As variáveis dendrométricas são as grandezas que se medem em campo: diâmetro, altura, idade, densidade, área basal e volume. Cada uma responde a uma pergunta diferente sobre a árvore ou o povoamento, e todas se combinam no final para chegar ao volume e ao peso.

Quem usa esta competência

Estas técnicas aplicam-se em associações e cooperativas florestais, agrícolas e do ambiente, em federações e associações de caça e pesca, em autarquias e entidades estatais, em organizações não-governamentais, na indústria e em empresas de prestação de serviços florestais. Um técnico de máquinas florestais que sabe medir com rigor é imprescindível em qualquer uma destas entidades, porque a medição sustenta contratos, relatórios e decisões de investimento.

2. O diâmetro à altura do peito (DAP)

O DAP (diâmetro à altura do peito) é, sem dúvida, a medida dendrométrica mais usada em todo o mundo. Mede-se o diâmetro do tronco a 1,30 metros do solo, medidos na vertente de maior declive quando o terreno é inclinado. Esta convenção universal garante que medições feitas por equipas diferentes, em dias diferentes, são sempre comparáveis entre si.

Instrumentos de medição do diâmetro

• Suta florestal: um compasso de calibre com dois braços, um fixo e um móvel. Faz-se a leitura numa direção e depois numa direção perpendicular, e regista-se a média das duas, porque poucos troncos são perfeitamente circulares.
• Fita de diâmetros: uma fita métrica especial que se enrola à volta do tronco e mede o perímetro, mas cuja escala já vem graduada para devolver diretamente o diâmetro, aplicando a relação diâmetro = perímetro / π.

A fita é mais robusta em troncos muito ovalados, porque capta o perímetro completo em vez de apenas duas direções; a suta é mais rápida numa medição isolada e permite ver de imediato a forma da secção.

Diâmetro com casca e sem casca

O diâmetro pode registar-se com casca (medição direta ao tronco, tal como está) ou sem casca (subtraindo a espessura de casca, medida com um medidor de espessura da casca em duas posições opostas e fazendo a média). Esta distinção é crítica: as tabelas de volume, os contratos de venda de madeira e os cálculos de biomassa pedem sempre um dos dois valores, e misturá-los produz erros que se propagam por todos os cálculos seguintes.

Exemplo resolvido · DAP com fita de diâmetros

Uma fita de diâmetros mede o perímetro do tronco a 1,30 m e a leitura, já convertida pela escala da fita, é de 30,0 cm de diâmetro (correspondendo a um perímetro de cerca de 94,2 cm, porque 94,2 / π ≈ 30,0).

1. Confirma-se o ponto de medição: 1,30 m do solo, medido com a vara graduada.
2. Enrola-se a fita, sem apertar em excesso nem deixar folga, e lê-se o valor: 30,0 cm com casca.
3. Mede-se a espessura de casca com o medidor próprio, em duas posições opostas: 0,6 cm e 0,6 cm, média de 0,6 cm.
4. Diâmetro sem casca = diâmetro com casca menos duas vezes a espessura de casca = 30,0 − (2 × 0,6) = 28,8 cm.
5. Regista-se em ficha de campo os dois valores, identificados claramente: "DAP com casca: 30,0 cm; DAP sem casca: 28,8 cm".

3. A altura da árvore

Numa árvore medem-se três alturas distintas, cada uma respondendo a uma pergunta diferente:

Medição direta e indireta

A medição direta (com fita métrica) só é prática em árvores pequenas ou já abatidas, deitadas no chão. Em árvores em pé de porte normal, usa-se a medição indireta, com instrumentos que calculam a altura a partir de um ângulo e de uma distância conhecida.

Instrumentos indiretos

• Hipsómetro Blume-Leiss: instrumento ótico clássico. O operador afasta-se uma distância conhecida da árvore, aponta ao topo e à base, e lê diretamente a altura numa escala interna calibrada para essa distância.
• Hipsómetro Vertex: usa ultrassons e um transponder colocado na árvore, medindo a distância automaticamente e calculando a altura por trigonometria, sem que o operador precise de medir a distância com fita.

O método trigonométrico

Sem hipsómetro dedicado, a altura pode calcular-se com um clinómetro (ou aplicação calibrada) e uma distância conhecida, aplicando a trigonometria do triângulo retângulo:

altura = distância × (tan(ângulo ao topo) + tan(ângulo à base))

Os dois ângulos somam-se quando o operador não está ao nível da base do tronco (um ângulo é medido acima da horizontal, o outro abaixo); em terreno plano e com o operador ao nível da base, usa-se apenas o ângulo ao topo.

Exemplo resolvido · altura pelo método trigonométrico

Um técnico afasta-se 20 m da árvore, em terreno sensivelmente plano, e mede com o clinómetro um ângulo de 32° ao topo da copa e de 2° (abaixo da horizontal) até à base do tronco.

1. Converter os ângulos em tangentes: tan(32°) ≈ 0,6249; tan(2°) ≈ 0,0349.
2. Como o ângulo à base está abaixo da horizontal, soma-se o seu valor absoluto ao do topo: 0,6249 + 0,0349 = 0,6598.
3. Altura = distância × soma das tangentes = 20 × 0,6598 ≈ 13,2 m.
4. Confirma-se o resultado com o hipsómetro Vertex, se disponível, e regista-se a altura na ficha de campo, junto do DAP da mesma árvore.

4. Árvores em pé e árvores abatidas: medição direta, indireta e por estimativa

O método de medição muda consoante o estado da árvore e o objetivo do trabalho.

Árvore em pé

• DAP: com suta ou fita de diâmetros.
• Altura: por método indireto (hipsómetro ou trigonometria), sem necessidade de abater a árvore.
• Idade: por carote extraído com a verruma de Pressler, sem prejudicar significativamente a árvore.

Árvore abatida

• Diâmetros e comprimentos: medidos diretamente com fita, em várias secções (toros) ao longo do tronco deitado.
• Altura total: medida diretamente com fita, com a árvore deitada no terreno.
• Idade: contada diretamente no toco (toiça), pelos anéis de crescimento visíveis, do centro para a casca.

A medição em árvore abatida costuma ser mais precisa, porque permite medir várias secções ao longo de todo o tronco, mas só se aplica depois do corte, tipicamente já no âmbito do processamento de produtos florestais.

Avaliação por estimativa

A avaliação por estimativa é uma apreciação visual, treinada, usada em reconhecimentos rápidos de campo ou quando não há tempo ou instrumentos disponíveis para medir. É uma competência útil, mas exige calibração periódica: o técnico compara as suas estimativas com medições reais para manter o erro sob controlo. Nunca deve substituir a medição instrumental em trabalhos que exijam rigor técnico, como relatórios de inventário ou contratos de venda.

Boas práticas de campo

• Marcar sempre o ponto de 1,30 m antes de medir o DAP, com a vara graduada ou o próprio instrumento.
• Registar de imediato em fichas de campo (papel ou digital): identificação da árvore, DAP, altura, idade, observações. Nunca confiar na memória até ao fim do dia.
• Repetir a leitura sempre que houver dúvida; uma segunda medição confirma ou corrige a primeira, e o tempo perdido é sempre menor do que o de um erro propagado por todos os cálculos.
• Comunicar sempre a posição da equipa e nunca medir sob árvores instáveis ou em condições de risco.

5. A idade da árvore

A idade é uma variável chave para perceber o ritmo de crescimento de um povoamento e para tomar decisões de gestão, como o momento ideal para um desbaste ou um corte final.

Métodos de avaliação da idade

• Contagem de anéis no toco: em árvores abatidas, contam-se os anéis de crescimento visíveis no toco (toiça), do centro (medula) para a casca. Em condições normais de clima temperado, cada anel corresponde a um ano de crescimento.
• Verruma de Pressler: em árvores em pé, este instrumento retira um pequeno cilindro de madeira (carote) do tronco até próximo do centro, sem abater nem debilitar significativamente a árvore. Os anéis contam-se depois diretamente no carote.
• Registo de plantio: em plantações com data de instalação conhecida, a idade calcula-se diretamente pela data, sem necessidade de instrumento.

A leitura cuidadosa dos anéis dá ainda pistas sobre a história da árvore: anéis mais finos podem corresponder a anos de seca ou de forte competição, e anéis mais largos a anos de crescimento favorável. Em caso de dúvida entre um anel verdadeiro e um "falso anel" (uma interrupção de crescimento dentro da mesma estação), deve contar-se em mais do que um raio do tronco.

Exemplo resolvido · idade por carote

Um técnico retira um carote com a verruma de Pressler numa árvore em pé e conta 24 anéis completos, do ponto mais próximo do centro até à casca.

1. Cada anel representa, em regra, um ano de crescimento em condições de clima temperado.
2. Idade estimada da árvore ≈ 24 anos, considerando que o carote passou próximo da medula.
3. Se o carote não tiver atingido exatamente o centro, a idade real pode ser ligeiramente superior à contada; regista-se essa incerteza na ficha de campo.
4. Cruzando a idade com o DAP (30,0 cm, do exemplo anterior) e a altura (13,2 m), o técnico obtém o ritmo de crescimento da árvore, um dado essencial para planear futuras intervenções.

6. Amostragem florestal: parcelas de área fixa

Medir todas as árvores de um povoamento é, na prática, impossível em áreas grandes. A solução é a amostragem: medir uma parte representativa do povoamento e extrapolar o resultado para toda a área.

O que é uma parcela de amostragem

Uma parcela de amostragem é uma área delimitada no terreno, tipicamente circular, quadrada ou retangular, onde se medem todas as árvores presentes. O resultado obtido na parcela é depois multiplicado por um fator de expansão para se obter o valor por hectare.

Parcelas circulares são as mais usadas em trabalho de campo, porque só exigem marcar um ponto central e um raio, sem necessidade de marcar quatro cantos e ângulos retos, o que é muito mais rápido e menos sujeito a erro em terreno florestal irregular.

Exemplo resolvido · parcela circular

Uma parcela circular com raio de 11,28 m tem uma área de π × 11,28² ≈ 400 m².

1. Como 10.000 m² correspondem a 1 hectare, esta parcela representa 400 / 10.000 = 1/25 do hectare; o fator de expansão é, portanto, 25.
2. Dentro da parcela, contam-se 18 árvores e mede-se o DAP e, numa amostra delas, também a altura.
3. Densidade estimada do povoamento = número de árvores na parcela × fator de expansão = 18 × 25 = 450 árvores/ha.
4. Este processo repete-se em várias parcelas, distribuídas de forma representativa por todo o povoamento, e faz-se a média das estimativas obtidas, o que reduz o erro de amostragem.

O raio de 11,28 m não é arbitrário: foi escolhido de propósito, precisamente para dar uma área redonda de 400 m², fácil de converter para hectare com um fator de expansão simples.

7. Amostragem florestal: o relascópio (método de Bitterlich)

O relascópio (ou telerelascópio) é um instrumento que decide sozinho, a partir de um único ponto de amostragem, quais árvores "entram" na amostra, sem ser preciso marcar fisicamente uma parcela com raio fixo. Este método é conhecido como método de Bitterlich, em homenagem ao florestal austríaco Walter Bitterlich, que o desenvolveu.

Como funciona

O operador coloca-se num ponto do povoamento e roda 360°, olhando através do relascópio para cada árvore à sua volta. Uma árvore "entra" na contagem se o seu tronco, visto através do instrumento, parecer mais largo do que uma referência interna do aparelho (o fator de área basal, FAB, por exemplo 2 m²/ha por árvore contada). Árvores mais grossas, ou mais próximas do ponto de amostragem, entram mais facilmente na contagem; é por isso um método de área de amostragem variável, que se adapta à densidade real do povoamento em cada ponto.

Este método é muito mais rápido do que marcar e medir uma parcela de área fixa, porque dá diretamente a área basal por hectare a partir de uma simples volta de 360° e não exige medir o DAP de todas as árvores à volta.

Exemplo resolvido · área basal pelo relascópio

Num ponto de amostragem, o operador roda 360° e conta 12 árvores "dentro", usando um relascópio calibrado com um fator de área basal de 2 m²/ha por árvore contada.

1. Cada árvore contada representa, em média, 2 m²/ha de área basal no povoamento.
2. Área basal estimada nesse ponto = número de árvores contadas × fator de área basal = 12 × 2 = 24 m²/ha.
3. Repetindo a operação em vários pontos distribuídos pelo povoamento e fazendo a média, obtém-se uma estimativa fiável da área basal de toda a área.
4. Este valor de área basal por hectare, cruzado depois com a altura dominante, alimenta as tabelas ou os modelos de estimativa de volume por hectare.

Quando usar cada método

As parcelas de área fixa dão um rigor maior por medirem diretamente cada árvore, mas exigem mais tempo em campo; o relascópio é muito mais rápido, ideal para reconhecimentos amplos ou povoamentos extensos, mas dá apenas a área basal, exigindo depois outras medições (altura, amostra de DAP) para chegar ao volume.

8. Densidade, compasso e área basal do povoamento

Densidade e compasso do arvoredo

A densidade é o número de árvores por hectare (nº árvores/ha), uma das variáveis mais usadas para caracterizar um povoamento. Calcula-se a partir da amostragem, tal como no exemplo do Capítulo 6: número de árvores contadas na parcela multiplicado pelo fator de expansão da parcela para hectare.

O compasso é o espaçamento médio entre árvores, e relaciona-se com a densidade pela fórmula aproximada:

compasso (m) ≈ raiz quadrada de (10.000 / densidade)

Um povoamento mais denso tem compasso menor (árvores mais próximas umas das outras); um povoamento mais espaçado, já desbastado ou instalado de propósito com maior espaçamento, tem compasso maior. A densidade influencia diretamente a competição entre árvores pela luz, água e nutrientes, o crescimento individual de cada árvore e as decisões de desbaste ao longo da vida do povoamento.

Exemplo resolvido · de densidade a compasso

Um povoamento tem uma densidade estimada de 1.111 árvores/ha.

1. Compasso aproximado = raiz quadrada de (10.000 / 1.111) = raiz quadrada de 9,0 ≈ 3,0 m.
2. Isto significa que, em média, cada árvore ocupa um espaço equivalente a um quadrado de cerca de 3 m de lado.
3. Após um desbaste que reduza a densidade para 500 árvores/ha, o compasso passa a ser raiz quadrada de (10.000 / 500) = raiz quadrada de 20 ≈ 4,5 m, confirmando que menos densidade corresponde a maior espaçamento.

A área basal do povoamento

A área basal de uma árvore individual é a área da secção transversal do tronco medida à altura do peito:

g = π × DAP² / 4

Para um DAP de 30 cm (0,30 m): g = π × 0,30² / 4 ≈ 0,0707 m². A área basal do povoamento é a soma das áreas basais de todas as árvores, expressa por hectare (m²/ha), e pode calcular-se árvore a árvore em parcelas de área fixa, ou diretamente pelo relascópio, como visto no Capítulo 7.

A área basal é um indicador de ocupação do espaço pelo arvoredo: quanto maior, mais "cheio" está o povoamento de tronco lenhoso. É, junto com a altura dominante, a base para estimar o volume total do povoamento a partir das tabelas de volume.

9. Altura dominante, mortalidade e volume do povoamento

Altura dominante

A altura dominante é a altura média das árvores de maior diâmetro do povoamento, tipicamente as mais grossas por hectare, e não a altura média de todas as árvores. É preferida à altura média porque é mais estável ao longo do tempo, menos sensível a desbastes e a árvores dominadas (que crescem menos por sombreamento), e por isso mais comparável entre povoamentos e ao longo dos anos. Serve de referência para classificar a qualidade da estação (a capacidade produtiva de um terreno para determinada espécie) e para escolher a tabela de volume mais adequada.

Mortalidade

A mortalidade regista o número de árvores que morreram, foram eliminadas por doença, praga ou fenómeno climático, ou removidas por desbaste desde a última medição do povoamento. É essencial acompanhar esta variável para perceber a evolução real do povoamento e não sobrestimar o volume ou a densidade atuais.

Do povoamento ao volume total

O volume total de um povoamento resulta de combinar todas as variáveis já apresentadas:

1. Amostrar o povoamento (parcelas de área fixa ou relascópio).
2. Medir o DAP de todas as árvores da amostra e a altura de uma sub-amostra delas.
3. Calcular a densidade e a área basal do povoamento a partir da amostra.
4. Obter o volume por árvore-tipo através das tabelas de volume (Capítulo 12).
5. Multiplicar pela densidade para chegar ao volume por hectare, e depois pela área total para o volume total do povoamento.

O resultado exprime-se normalmente em volume por hectare (m³/ha), o indicador que sustenta as decisões de gestão: quando cortar, quanto vale o povoamento e que investimento faz sentido na sua condução.

10. O cálculo do volume da árvore individual

O tronco de uma árvore aproxima-se, secção a secção, a formas geométricas conhecidas (aproximadamente cilíndricas, cónicas ou parabólicas), o que permite calcular o seu volume a partir de diâmetros e comprimentos medidos.

As três fórmulas clássicas

A fórmula de Huber é a mais rápida, mas assume que a secção do meio representa bem toda a peça; em toros compridos, com muito afunilamento, é preferível a fórmula de Smalian ou de Newton, que captam melhor a variação de diâmetro ao longo do comprimento.

Em todas as fórmulas, a área da secção circular calcula-se sempre por: área = π × diâmetro² / 4, com o diâmetro convertido para metros antes de elevar ao quadrado.

Exemplo resolvido · volume por Smalian

Um toro de tronco tem 4 m de comprimento, diâmetro na base de 32 cm e diâmetro no topo de 24 cm.

1. Área da base: π × 0,32² / 4 ≈ 0,0804 m².
2. Área do topo: π × 0,24² / 4 ≈ 0,0452 m².
3. Aplicando Smalian: volume = (área base + área topo) / 2 × comprimento = (0,0804 + 0,0452) / 2 × 4 ≈ 0,251 m³.
4. Este cálculo repete-se para cada toro medido ao longo do tronco (base, meio, topo), e a soma dos volumes de todos os toros dá o volume total da árvore.

Exemplo resolvido · volume por Huber

O mesmo toro de 4 m de comprimento tem um diâmetro medido no ponto médio de 28 cm.

1. Área da secção do meio: π × 0,28² / 4 ≈ 0,0616 m².
2. Volume por Huber = área do meio × comprimento = 0,0616 × 4 ≈ 0,246 m³.
3. O resultado (0,246 m³) é próximo do obtido por Smalian (0,251 m³), o que é esperado num toro pouco afunilado; a diferença tende a aumentar em toros mais afunilados ou mais compridos.

11. Volume com e sem casca, e volume mercantil

Volume com casca e volume sem casca

O volume pode calcular-se com casca, a partir de diâmetros medidos diretamente sobre o tronco, ou sem casca, subtraindo a espessura de casca medida com o instrumento próprio. O volume com casca representa o volume total da árvore, incluindo a parte não aproveitável como madeira; o volume sem casca é o que interessa para venda e transformação industrial, porque é a madeira propriamente dita.

A diferença entre os dois pode ser significativa, e varia consoante a espécie e a idade da árvore; nunca se devem misturar diâmetros ou volumes com e sem casca no mesmo cálculo, nem aplicar uma tabela de volume construída para uma das variantes usando dados da outra.

Volume mercantil

O volume mercantil é a parte do tronco efetivamente aproveitável e vendável, excluindo duas partes:

• O cepo: a secção da base do tronco, junto ao solo, geralmente demasiado curta, irregular ou com defeitos para aproveitar comercialmente.
• A bicada (ou ponta): a parte final e mais fina do tronco, onde o diâmetro desce abaixo de um diâmetro mínimo de desponta, definido consoante o produto final pretendido (por exemplo, um diâmetro mínimo mais exigente para serração do que para estacaria ou lenha).

O volume mercantil calcula-se, tal como o volume total, com ou sem casca, consoante a finalidade comercial, e é o valor que de facto entra nas transações de compra e venda de madeira em pé ou já abatida.

Exemplo resolvido · do volume total ao mercantil

Uma árvore tem um volume total (do cepo à ponta) de 1,20 m³ sem casca. O cepo representa 0,05 m³ e a bicada, acima do diâmetro mínimo de desponta definido para o produto, representa mais 0,10 m³.

1. Volume mercantil = volume total − volume do cepo − volume da bicada = 1,20 − 0,05 − 0,10 = 1,05 m³.
2. Este valor de 1,05 m³ é o que efetivamente entra no contrato de venda como madeira comercial.
3. Se o produto final fosse pasta de papel, com um diâmetro mínimo de desponta menor, a bicada aproveitável seria maior e o volume mercantil resultante seria superior a 1,05 m³.

12. Tabelas de volume de simples e dupla entrada

As tabelas de volume evitam calcular o volume de cada árvore por fórmulas geométricas, toro a toro: dado o DAP (e, quando disponível, a altura), a tabela devolve diretamente um volume estimado para essa árvore.

Simples e dupla entrada

• Tabela de simples entrada: usa apenas o DAP. Assume uma relação-padrão entre DAP, altura e volume, previamente ajustada para uma dada espécie e região; é rápida de usar em campo, mas menos precisa quando a árvore medida se afasta da relação-padrão assumida.
• Tabela de dupla entrada: cruza o DAP e a altura, dando um volume mais preciso, porque não assume uma relação fixa entre estas duas variáveis; exige, em contrapartida, medir a altura de cada árvore, não só o DAP.

As tabelas de volume são construídas previamente, a partir da medição e abate controlado de milhares de árvores-modelo, sempre específicas de uma espécie e de uma região; uma tabela construída para eucalipto não serve para pinheiro, e uma tabela de outra região pode introduzir erro significativo.

Exemplo resolvido · leitura de tabela de dupla entrada

Uma tabela de dupla entrada, para uma dada espécie, apresenta o volume por árvore (m³) em função do DAP (linhas) e da altura (colunas):

1. Localiza-se a linha correspondente ao DAP medido e a coluna correspondente à altura medida.
2. Para uma árvore com DAP de 30 cm e altura de 16 m: cruzando linha e coluna, obtém-se um volume estimado de 0,55 m³.
3. Quando o DAP ou a altura medidos caem entre dois valores da tabela (por exemplo, DAP de 25 cm), aplica-se uma interpolação linear entre as linhas ou colunas vizinhas, em vez de arredondar para o valor mais próximo.

13. Volume de madeira empilhada: estere e coeficiente de empilhamento

Quando a madeira é cortada em toros curtos e empilhada, como em lenha ou em pilhas de estilha, mede-se em estere (st), a unidade de volume aparente: uma pilha teórica de 1 m × 1 m × 1 m, incluindo os espaços de ar entre os toros.

Volume aparente e volume real

O volume real (em m³ de madeira maciça) é sempre menor do que o volume aparente medido em estere, precisamente porque há espaços vazios entre os toros empilhados. O coeficiente de empilhamento faz essa conversão:

volume real (m³) = volume aparente (st) × coeficiente de empilhamento

O coeficiente depende do diâmetro dos toros, do seu alinhamento e da forma como a pilha foi arrumada: toros finos, tortos ou mal arrumados deixam mais espaços vazios e dão coeficientes mais baixos; toros grossos, direitos e bem alinhados dão coeficientes mais altos, mais próximos de 1.

Exemplo resolvido · volume real de uma pilha

Uma pilha de lenha mede 2 m de comprimento, 1 m de altura e 1 m de profundidade.

1. Volume aparente = comprimento × altura × profundidade = 2 × 1 × 1 = 2 estere (st).
2. Os toros desta pilha são relativamente finos e irregulares; assume-se, a título de referência, um coeficiente de empilhamento de 0,65.
3. Volume real = volume aparente × coeficiente = 2 × 0,65 = 1,30 m³ de madeira maciça.
4. Este valor de 1,30 m³ é o que interessa para calcular o peso da pilha ou o seu valor de venda por metro cúbico de madeira maciça.

Volume por categorias de aproveitamento

Uma pilha pode conter toros de diâmetros e comprimentos diferentes, destinados a produtos diferentes: os mais grossos e direitos para serração, os intermédios para estacaria, os mais finos para lenha. Nestes casos, calcula-se o volume real separadamente por categoria de aproveitamento, definida pelo diâmetro mínimo de desponta e pelo comprimento dos toros de cada categoria, para que o valor de venda reflita corretamente a composição real da pilha.

14. Lenhas, biomassa florestal e quantificação por peso

Lenhas e biomassa florestal

Além da madeira destinada a serração, quantificam-se também lenhas (para combustão doméstica ou industrial) e a biomassa florestal: ramos, casca, agulhas e outros sobrantes da exploração, cada vez mais valorizados como fonte de energia (estilha, pellets). As lenhas medem-se, tal como a madeira empilhada, em estere e depois convertidas em volume real, seguindo o mesmo princípio do coeficiente de empilhamento apresentado no Capítulo 13.

A biomassa mais irregular, como a estilha ou os sobrantes de exploração, é difícil de medir em volume com rigor, porque não forma pilhas regulares; costuma, por isso, quantificar-se diretamente por peso, pesada em báscula à saída da exploração ou à entrada da unidade que a recebe.

Do volume ao peso

Para venda, transporte e planeamento logístico, o volume converte-se frequentemente em peso, usando a densidade da madeira: a massa por unidade de volume, que varia consideravelmente entre espécies e, na mesma espécie, com o teor de humidade da madeira (madeira "verde", recém-abatida, pesa mais do que madeira seca do mesmo volume).

peso (toneladas) = volume real (m³) × densidade da espécie (t/m³)

Deve consultar-se sempre uma tabela de densidade específica da espécie e, idealmente, do estado de secagem da madeira, em vez de aplicar um valor genérico que pode introduzir um erro considerável no peso final estimado.

Volume por hectare e peso por hectare

Os dois indicadores finais que resumem toda a quantificação, quer de um povoamento em pé, quer de produtos já processados, são o volume por hectare (m³/ha) e o peso por hectare (ton/ha). Cruzados com o preço de mercado da madeira ou da biomassa, estes indicadores dão o valor económico estimado de um povoamento florestal ou de um lote de produtos, sustentando decisões de venda, corte e investimento.

Exemplo resolvido · de volume a peso

Uma pilha de lenha tem um volume real de 1,30 m³ (do exemplo do Capítulo 13), de uma espécie cuja densidade de referência, para madeira já com alguma secagem, é de 0,70 t/m³.

1. Peso estimado = volume real × densidade = 1,30 × 0,70 ≈ 0,91 toneladas.
2. Se a mesma madeira estivesse ainda verde, recém-abatida, a densidade de referência seria mais alta (mais água retida), e o peso estimado seria maior para o mesmo volume real.
3. Este valor de peso é o que costuma constar em documentos de transporte e em contratos de venda por tonelada, em vez de por metro cúbico.

Erros comuns

• Medir o DAP a uma altura diferente de 1,30 m sem marcar o ponto, tornando a medição não comparável com outras equipas ou datas.
• Misturar diâmetros ou volumes com e sem casca no mesmo cálculo, ou aplicar uma tabela de volume à variável errada.
• Confundir volume aparente (estere) com volume real (m³), esquecendo de aplicar o coeficiente de empilhamento.
• Usar uma tabela de volume de espécie ou região diferente da árvore que está a ser medida.
• Calcular o volume total e vendê-lo como se fosse todo mercantil, ignorando o cepo e a bicada.
• Confundir densidade (árvores/ha) com área basal (m²/ha): são variáveis diferentes, ainda que relacionadas.
• Aplicar uma densidade de madeira genérica sem confirmar a espécie e o teor de humidade real do lote medido.
• Não repetir leituras em caso de dúvida e registar dados "de memória" no final do dia, em vez de em ficha de campo imediata.

Glossário

• DAP: diâmetro à altura do peito, medido a 1,30 m do solo.
• Suta florestal: compasso de calibre para medir o diâmetro do tronco.
• Fita de diâmetros: fita que mede o perímetro e converte automaticamente em diâmetro.
• Hipsómetro: instrumento para medir a altura de árvores em pé por método indireto.
• Verruma de Pressler: instrumento que retira um carote do tronco para contar anéis de crescimento sem abater a árvore.
• Parcela de amostragem: área delimitada onde se medem todas as árvores, usada para extrapolar para o hectare.
• Fator de expansão: valor que converte uma medição numa parcela para o equivalente por hectare.
• Relascópio: instrumento de amostragem de área variável, que estima diretamente a área basal por hectare (método de Bitterlich).
• Área basal: área da secção transversal do tronco à altura do peito (g = π × DAP² / 4), somada por hectare no povoamento.
• Altura dominante: altura média das árvores de maior diâmetro do povoamento, usada como referência de qualidade da estação.
• Volume mercantil: parte do tronco efetivamente vendável, excluindo o cepo e a bicada.
• Cepo: base do tronco junto ao solo, geralmente não aproveitável comercialmente.
• Bicada: ponta final do tronco, abaixo do diâmetro mínimo de desponta do produto.
• Estere (st): unidade de volume aparente de madeira empilhada (1 m × 1 m × 1 m com espaços de ar).
• Coeficiente de empilhamento: fator que converte volume aparente (estere) em volume real (m³ de madeira maciça).
• Biomassa florestal: ramos, casca e sobrantes da exploração, quantificados sobretudo por peso.
• Densidade da madeira: massa por unidade de volume (t/m³), usada para converter volume em peso.

Síntese

A quantificação florestal segue sempre a mesma lógica: medir a árvore individual (DAP a 1,30 m, altura por hipsómetro ou trigonometria, idade por verruma ou anéis no toco) → amostrar o povoamento em vez de o medir todo (parcelas de área fixa com fator de expansão, ou relascópio para área basal rápida) → calcular as variáveis do povoamento (densidade, compasso, área basal, altura dominante, mortalidade) → chegar ao volume (fórmulas geométricas de Huber, Smalian ou Newton para a árvore isolada; tabelas de simples ou dupla entrada para o trabalho corrente; com ou sem casca; mercantil, descontando cepo e bicada) → quantificar produtos (madeira empilhada em estere convertida por coeficiente de empilhamento, lenhas e biomassa) → converter para peso, usando a densidade da espécie, e resumir tudo em volume e peso por hectare. Domina este fluxo completo e serás capaz de produzir, com rigor, qualquer relatório de medição florestal.

Exercícios resolvidos

1. Uma suta mede um DAP de 26 cm numa direção e 30 cm na direção perpendicular. Qual o DAP a registar, e porquê?

Resolução: regista-se a média das duas leituras: (26 + 30) / 2 = 28 cm. Faz-se a média porque poucos troncos são perfeitamente circulares; uma única leitura, numa só direção, poderia sobrestimar ou subestimar o diâmetro real.

2. Uma parcela circular de raio 11,28 m (400 m², fator de expansão 25) tem 14 árvores. Qual a densidade estimada por hectare?

Resolução: densidade = número de árvores na parcela × fator de expansão = 14 × 25 = 350 árvores/ha.

3. Um relascópio com fator de área basal de 1 m²/ha regista 18 árvores "dentro" num ponto de amostragem. Qual a área basal estimada nesse ponto?

Resolução: área basal = árvores contadas × fator de área basal = 18 × 1 = 18 m²/ha.

4. Uma pilha de estilha mede 3 m de comprimento, 1,2 m de altura e 1 m de profundidade, com um coeficiente de empilhamento de 0,55. Qual o volume real de madeira maciça?

Resolução: volume aparente = 3 × 1,2 × 1 = 3,6 estere. Volume real = 3,6 × 0,55 ≈ 1,98 m³.

5. Um toro tem 5 m de comprimento, diâmetro na base de 40 cm e diâmetro no topo de 20 cm. Calcula o volume por Smalian.

Resolução: área da base = π × 0,40² / 4 ≈ 0,1257 m²; área do topo = π × 0,20² / 4 ≈ 0,0314 m². Volume = (0,1257 + 0,0314) / 2 × 5 ≈ 0,393 m³.

6. Uma árvore tem volume total sem casca de 0,95 m³, dos quais 0,04 m³ correspondem ao cepo e 0,08 m³ à bicada abaixo do diâmetro mínimo de desponta. Qual o volume mercantil?

Resolução: volume mercantil = volume total − cepo − bicada = 0,95 − 0,04 − 0,08 = 0,83 m³.