Discriminação de espécies de madeiras da floresta Amazônica de Paragominas, estado do Pará, Brasil, pela aplicação da espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS)

(1)

-0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 0 200 400 600 800 1000 1200 Va lo r d e c la s s e Número do espectro

Validação Cruzada (PLS - DA)

Discriminação de espécies de madeiras da floresta

Amazônica de Paragominas, estado do Pará, Brasil, pela

aplicação da espectroscopia no infravermelho próximo

(NIRS)

Caroline Américo da Silva

1,2

_{, Alinne Santos da Silva}

1

_{, Mario Tomazello-Filho}

1

_{, Edson Vidal}

1

_,

Gilles Chaix

1,3

1

_{University of São Paulo, ESALQ, Department of Forest Sciences, Piracicaba, Brazil.}

2

_{Klabin S. A., São Paulo,}

Brazil.

3

_{UMR AGAP, CIRAD, Univ Montpellier, Montpellier France.}

O trabalho teve como objetivo discriminar 2 espécies florestais tropicais, ocorrentes na Unidade de Manejo Florestal, do município de Paragominas, estado do Pará, Brasil, monitorada há 25 anos pelo IMAZON. Foram selecionadas 41 e 46 árvores de Copaifera

duckei (Copaíba) e de Cordia goeldiana (Freijó), respectivamente,

e extraídas amostras do lenho do DAP do tronco, pelo método não destrutivo.

As amostras do lenho foram fixadas em suportes de madeira, sua seção transversal foi polida, acondicionadas (12% umidade, UR 65%, 20°C) e analisadas (1 cm de distância, direção radial) no espectrômetro NIR MPA Bruker (módulo das sondas de fibra óptica 12500-4000cm-1, resolução espectral 8 cm-1, dados médios de 32 leituras).

Fig. 1 Amostras não destrutivas de Copaifera duckei (A) e Cordia goeldiana (B) fixadas em suporte de madeira, com a seção transversal

polida e acondicionadas, preparadas para as análises no espectrômetro NIR.

Fig. 2 Plano transversal em imagem macroscópica de (A) Copaifera

duckei, mostrando camadas de crescimento distintas, demarcadas por

linhas de parênquima marginal; e (B) Cordia goeldiana com camadas de crescimento distintas por zonas fibrosas com coloração mais clara. Escala da barra = 1 mm.

Fonte: Santini Jr., L. (2013).

Foram obtidos 2.161 espectros, tratados no software The Unscrambler® e simuladas as análises discriminantes com mínimos quadrados parciais (PLS-DA), composto por 2 classes, (i) Copaifera duckei: com valor esperado = 0; e (ii)

Cordia goeldiana: com valor esperado = 1, visando distinguir

as 2 espécies pela análise quimiométrica das suas madeiras. Os resultados mostraram uma clara separação, com base nos valores esperados, permitindo a discriminação das espécies. A % do erro de classificação foi para a madeira de: (i) copaíba [classe = 0, 0,6% (validação cruzada), 0,8% (validação independente) ] e (ii) freijó [classe = 1, 0,7% (val. cruzada), 0,2% (val. independente) ]. Conclui-se que, a metodologia NIRS permite a discriminação das espécies C. duckei e C.

goeldiana, com base nas simulações PLS-DA, utilizando-se

amostras não destrutivas de madeira e, se constitui em eficiente ferramenta para a identificação de madeiras e controle da extração ilegal.

Fig 3. Análises discriminantes com mínimos quadrados parciais

(PLS - DA) dos espectros sem tratamento das espécies C. duckei e C. goeldiana, (a) validação cruzada, (b) validação independente. Na matriz de confusão para discriminação, os pontos amostrais próximos ao valor de classe = 0, correspondem às amostras de C. duckei, e os pontos amostrais próximos ao valor de classe = 1, são as amostras de C. goeldiana. O retângulo cinza demarca os limites de discriminação, evidenciando o erro de classificação. -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 0 200 400 600 800 1000 1200 Va lo r d e c la s s e Número do espectro Validação Independente B A A B a b

Referência: [1] SANTINI JUNIOR, Luiz. Descrição macroscópica e microscópica da madeira aplicada na identificação das principais espécies comercializadas no estado de São Paulo - Programas "São Paulo Amigo da Amazônia" e "Cadmadeira". 2013. Dissertação (Mestrado em Recursos Florestais) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2013. doi:10.11606/D.11.2013.tde-11092013-151731. Acesso em: 2019-09-23.