Soberania, segurança alimentar e ecotoxicidade de alimentos e plantas medicinais consumidos por comunidades locais em áreas de mineração

Abstract

As atividades de extração de minérios sólidos são praticadas em todos os continentes do mundo e desempenham um impacto na economia mundial. Entretanto, as atividades de mineração, desde a seleção de áreas, preparação para extração, extração do mineral até o abandono, impactam negativamente o ambiente e as pessoas, além de gerar conflitos socioambientais no mundo todo. Entre os impactos socioambientais causados, a remoção da vegetação, aumento da emissão de CO2 e contaminação do solo e dos recursos hídricos por elementos-traço são as mais preocupantes, pois desequilibram a biodiversidade local e contaminam a cadeia alimentar. Os elementos-traço são elementos que são disponibilizados no ambiente devido ao processo de extração mineral, como, por exemplo, arsênio (As), cádmio (Cd), cromo (Cr) e chumbo (Pb). Alguns estudos têm mostrado impactos severos nas formas de polinização, taxa de reprodução dos organismos e alto potencial bioacumulador de elementos-traço em espécies que visitam ou se desenvolvem nestas áreas mineradas. O carvão é um dos minérios mais extraídos do mundo e considerado um dos mais impactantes ao meio ambiente. Ainda assim, há lacunas de conhecimento sobre as comunidades vegetais que se estabelecem em áreas que foram mineradas para extração de carvão mineral, seus impactos nas áreas vizinhas, na biodiversidade local e na soberania alimentar de grupos humanos de seu entorno. Desta forma o objetivo da presente tese foi avaliar os impactos da mineração de minérios sólidos na soberania e segurança alimentar de povos e comunidades tradicionais e locais, assim como o seu impacto na formação de comunidades vegetais que se estabelecem em áreas que foram mineradas e estão abandonadas. Assim, no Capítulo I avaliamos se fatores como mineração, contaminação por elementos-traço, desigualdade social, falta de políticas e ações ambientais e conflitos socioambientais impactam diretamente na segurança alimentar dos Povos Indígenas e Comunidades Locais (PICL) em todo o mundo. Por meio de uma revisão abrangente da literatura, mapeamos globalmente os problemas que PICL ao redor das áreas de mineração enfrentam em relação à segurança alimentar. Nossos resultados revelam que a combinação de mineração, desigualdade social e políticas ambientais insuficientes estão associadas a um impacto negativo significativo na segurança alimentar do PICL. Além disso, apresentamos evidências da contaminação dos sistemas alimentares de PICL como resultado direto da mineração. No Capítulo II, o nosso objetivo foi verificar se as comunidades locais que vivem próximas de áreas mineradas para extração de carvão em Santa Catarina usam espécies vegetais de áreas contaminadas pela mineração e buscamos entender quais fatores poderiam estar influenciando no uso desses recursos, mesmo em áreas visivelmente impactadas. Através de entrevistas, perguntamos sobre a percepção dos entrevistados acerca da qualidade do meio ambiente e quais espécies vegetais eram utilizadas e para qual finalidade. De todos os entrevistados, 127 (65%) relataram coletar plantas para uso medicinal e alimentar, diretamente de áreas contaminadas pela atividade mineradora. Nosso estudo demonstrou que as pessoas que vivem nas proximidades de áreas contaminadas pela mineração usam e consomem plantas destes ambientes e as pessoas sabem pouco sobre o perigo dessa contaminação em seus alimentos e o risco desses contaminantes para sua saúde. No Capítulo III, o objetivo foi descrever e compreender a riqueza, características ecológicas (i.e., tipo de raiz, formas de dispersão de sementes e polinização, forma e ciclo de vida e via fotossintética), e o potencial bioacumulador das espécies que ocorrem ao longo do tempo em áreas que foram mineradas para extração de carvão. Através de um levantamento bibliográfico em estudos que analisaram a composição florística destas áreas compilamos uma lista das espécies presentes nelas e, considerando diferentes períodos temporais de abandono da atividade mineradora, observamos que ao longo do tempo estes ambientes concentram espécies com polinização por entomofilia, dispersão de sementes por anemocoria e zoocoria, tipo de raiz fasciculada e via fotossintética C4 nos primeiros anos e C3 nos anos seguintes. A riqueza diminui nas áreas mineradas abandonadas mais antigas e não restauradas, e a presença de espécies com potencial bioacumulador aumenta ao longo do tempo de abandono. As espécies, em sua maioria, apresentam uso medicinal associado. Por fim, no Capítulo IV, analisamos o teor de concentração de elementos-traço em uma espécie amplamente distribuída na região carbonífera do sul do Brasil e que apresenta uso tradicional medicinal, a Baccharis sagittalis. Combinando informações de entrevistas e da coleta de plantas e do solo na região carbonífera de Santa Catarina, analisamos se o consumo dessa planta representa um risco para a saúde humana. Entre os elementos analisados, Cd e Pb apresentaram níveis superiores aos recomendados por três agências globais de saúde. Cd e Pb apresentaram também níveis elevados nas projeções de ingestão diária recomendadas por agências internacionais de saúde, sendo citada como consumida por 53,8% dos entrevistados na forma de chá. Esses resultados indicam que o consumo de B. sagittalis contaminado com elementostraço pode causar problemas de saúde, pois esses elementos se acumulam no organismo humano. Apresentamos dados que apontam para a urgência da criação de leis mais restritivas e de controle rigoroso sobre as atividades de mineração, a importância urgente da criação de protocolos nacionais e internacionais dos níveis de elementos-traço que representam um risco à saúde humana quando ingeridos através de alimentos contaminados. Os resultados desta tese também revelam a falta de informações sobre a contaminação para a população periférica às áreas, bem como a falta de ações que incluam as comunidades locais nas estratégias de restauração de áreas contaminadas. O povoamento de espécies em áreas de extração mineral para o carvão, que foram abandonadas, pode ser fortemente afetada pela presença de elementostraço, como os metais pesados. Ao longo do tempo, estes elementos podem estar selecionando espécies com características funcionais específicas, impactando na riqueza de espécies e servindo como potenciais áreas de dispersão de elementos tóxicos para áreas que não foram mineradas. O estudo de espécies bioacumuladoras ainda é insuficiente e necessita maiores esforços, principalmente das espécies mais frequentes nestes ambientes e que apresentam uso alimentício ou medicinal associados.

Abstract: Solid mineral extraction activities are carried out on all continents of the world and have an impact on the world economy. However, mining activities, from the selection of areas, preparation for extraction, extraction of the mineral to abandonment, negatively impact the environment and people, in addition to generating socio-environmental conflicts around the world. Among the social and environmental impacts caused, the removal of vegetation, increased CO2 emissions and contamination of soil and water resources by trace elements are the most worrying, as they unbalance the local biodiversity and contaminate the food chain. Trace elements are elements that are made available in the environment due to the mineral extraction process, such as, for example, arsenic (As), cadmium (Cd), chromium (Cr) and lead (Pb). Some studies have shown severe impacts on the forms of pollination, rate of reproduction of organisms and high bioaccumulative potential of trace elements in species that visit or develop in these mined areas. Coal is one of the most extracted ores in the world and considered one of the most impactful on the environment. Even so, there are knowledge gaps about the plant communities that settle in areas that were mined for the extraction of coal, their impacts on neighboring areas, on local biodiversity and on the food sovereignty of human groups in their surroundings. Thus, the objective of this thesis was to evaluate the impacts of solid mineral mining on the sovereignty and food security of traditional peoples and local communities, as well as its impact on the formation of plant communities that settle in areas that have been mined and are abandoned. Thus, in Chapter I we assess whether factors such as mining, trace element contamination, social inequality, lack of environmental policies and actions, and socioenvironmental conflicts directly impact the food security of Indigenous Peoples and Local Communities (IPLC) worldwide. Through a comprehensive literature review, we have globally mapped the issues that IPLC around mining areas face in relation to food security. Our results reveal that the combination of mining, social inequality and insufficient environmental policies are associated with a significant negative impact on the food security of the IPLC. In addition, we present evidence of the contamination of IPLC food systems as a direct result of mining. In Chapter II, our objective was to verify whether local communities living close to areas mined for coal extraction in Santa Catarina use plant species from areas contaminated by mining and we sought to understand what factors could be influencing the use of these resources, even in areas visibly impacted. Through interviews, we asked about the interviewees' perception about the quality of the environment and which plant species were used and for what purpose. Of all respondents, 127 (65%) reported collecting plants for medicinal and food use, directly from areas contaminated by mining activities. Our study showed that people living in the vicinity of areas contaminated by mining use and consume plants from these environments and that people know little about the danger of this contamination in their food and the risk of these contaminants to their health. In Chapter III, the objective was to describe and understand the richness, ecological characteristics (ie, root type, forms of seed dispersal and pollination, form and life cycle and photosynthetic pathway), and the bioaccumulative potential of the species that occur throughout of weather in areas that were mined for coal extraction. Through a bibliographic survey of studies that analyzed the floristic composition of these areas, we compiled a list of species present in them and, considering different temporal periods of abandonment of the mining activity, we observed that over time these environments concentrate species with pollination by entomophilia, dispersal of seeds by anemochory and zoochory, fasciculated root type and photosynthetic pathway C4 in the first years and C3 in the following years. Richness decreases in the oldest and unrestored abandoned mined areas, and the presence of species with bioaccumulative potential increases over time of abandonment. The species, for the most part, have an associated medicinal use. Finally, in Chapter IV, we analyze the concentration of trace elements in a species widely distributed in the coal region of southern Brazil and which has traditional medicinal use, Baccharis sagittalis. Combining information from interviews and from the collection of plants and soil in the Santa Catarina coal region, we analyzed whether the consumption of this plant represents a risk to human health. Among the elements analyzed, Cd and Pb presented levels higher than those recommended. Cd and Pb also showed high levels in the daily intake projections recommended by international health agencies, being cited as consumed by 53.8% of respondents in the form of tea. These results indicate that the consumption of B. sagittalis contaminated with trace elements can cause health problems, as these elements accumulate in the human body. We present data that point to the urgency of creating more restrictive laws and strict control over mining activities, the urgent importance of creating national and international protocols of the levels of trace elements that pose a risk to human health when ingested through contaminated food. The results of this thesis also reveal the lack of information about contamination for the population peripheral to the areas, as well as the lack of actions that include local communities in the restoration strategies of contaminated areas. The population of species in areas of mineral extraction for coal, which were abandoned, can be strongly affected by the presence of trace elements, such as heavy metals. Over time, these elements may be selecting species with specific functional characteristics, impacting species richness and serving as potential dispersal areas of toxic elements to areas that were not mined. The study of bioaccumulating species is still insufficient and requires greater efforts, especially of the most frequent species in these environments and which have associated food or medicinal use.