Effect of eucalyptus plantations on streams\' qualitative and quantitative aspects and on nutrients\' availability on soils

As florestas plantadas de eucalipto são uma alternativa interessante para atender à demanda por produtos florestais e reduzir o avanço do desmatamento sobre florestas nativas. No entanto, os efeitos da silvicultura sobre a quantidade e a qualidade da água dos corpos hídricos devido às elevadas taxas de evapotranspiração e ao aporte de fertilizantes lixiviados do solo, entre outros aspectos, ainda não são totalmente caracterizados na literatura. O objetivo principal desta pesquisa foi realizar uma revisão bibliográfica para compreender o impacto das plantações de eucalipto sobre os corpos hídricos e os ambientes terrestres do entorno, buscando estabelecer padrões gerais desses efeitos sobre a água e o solo. Inicialmente, foi conduzida uma busca por palavras-chave na plataforma Web of Science™. Em seguida, foi aplicado filtro manual nos artigos levantados, por meio da leitura dos seus resumos. Para uma análise mais aprofundada, foram selecionados os artigos que versavam sobre aspectos qualitativos da água em relação a sedimentos e nutrientes (com foco em nitrogênio, fósforo e potássio), aspectos quantitativos da água e nutrientes no solo. Tal seleção resultou em 58 artigos, os quais foram publicados entre 1997 e 2021. A análise bibliométrica revelou que os países com maior número de publicações foram Brasil, Austrália e Chile, e os publicados na Austrália foram os mais citados globalmente. Quanto aos aspectos qualitativos, os artigos revelaram que, em geral, a perda de solo em área de solo exposto foi maior do que em áreas com cultivo de eucalipto. O canal dos corpos hídricos e os talhões do eucalipto foram reportados como as principais fontes dos sedimentos exportados pelos cursos de água. A exportação de nutrientes não apresentou padrão geral, devido aos diferentes tipos de manejo realizados, com variações na área de corte e na fertilização, por exemplo. Quanto aos aspectos quantitativos, a evapotranspiração dos cultivos atingiu até 178% da precipitação total. Foi reportado que isso gerou rebaixamento do lençol freático, redução da vazão dos cursos de água após o plantio e aumento da vazão após o corte raso em alguns casos. A respeito dos nutrientes no solo, o cultivo de eucalipto, em geral, promoveu sua depleção, e os estudos analisados indicaram que a reposição por meio da aplicação de fertilizantes minerais deve ser realizada adequadamente para reduzir a lixiviação. Concluiu-se que a silvicultura pode impactar negativamente os corpos hídricos e os ambientes terrestres adjacentes nos casos em que os cultivos de eucalipto são realizados sem os devidos cuidados de manejo e o monitoramento dos diferentes compartimentos ambientais. No entanto, a significativa variabilidade de fatores naturais (e.g., declividade, tipo de solo e características climáticas) e operacionais (e.g., condições de manejo das áreas de eucalipto) impõe um desafio ainda maior ao acompanhamento dos impactos ambientais dos cultivos e dificulta a proposição de alternativas padronizadas para a sua prevenção e mitigação.Eucalyptus plantations are an interesting alternative to meet the demand for forest products and reduce logging on native forests. However, the effects of silviculture on the quantity and quality of water in streams due to the high rates of evapotranspiration and the contribution of fertilizers leached from the soil, among other aspects, are not fully characterized in the literature. The main objective of this research was to conduct a literature review to understand the impact of eucalyptus plantations on streams and the surrounding terrestrial environments, seeking to establish general patterns of these effects on water and soil. Initially, a keyword search was conducted on the Web of Science™ platform. Then, a manual filter was applied to the articles raised, by reading their abstracts. For a more in-depth analysis, articles related to qualitative aspects of water regarding sediments and nutrients (focusing on nitrogen, phosphorus and potassium) quantitative aspects of water and nutrients in the soil were selected. This selection resulted in 58 articles, which were published between 1997 and 2021. The bibliometric analysis revealed that the countries with the highest number of publications were Brazil, Australia and Chile, and those published in Australia were the most cited globally. Regarding qualitative aspects, the articles revealed that, in general, the loss of soil in an area of bared soil was greater than in areas with eucalyptus plantation. The stream bank and eucalyptus stands were reported as the main sources of sediments exported by streams. Nutrient export did not show a general pattern, due to the different types of management performed, with variations in clearcutting area and fertilization, for example. Concerning quantitative aspects, forest evapotranspiration reached up to 178% of total precipitation. It was reported that this caused the lowering of the groundwater table, a reduction in streamflow after planting, and an increase in streamflow after clearcutting in some cases. Regarding the nutrients in the soil, the cultivation of eucalyptus, in general, promoted its depletion, and the studies analyzed indicated that the replacement through the application of mineral fertilizers must be carried out properly to reduce leaching. Silviculture can negatively impact streams and adjacent terrestrial environments in cases where eucalyptus cultivation is implemented without proper management and monitoring of different environmental compartments. However, the significant variability of natural (e.g., slope, soil type and climatic characteristics) and operational (e.g., management conditions of eucalyptus areas) factors imposes an even greater challenge to monitor the environmental impacts of plantations and makes it harder to propose standardized alternatives for their prevention and mitigation