ARTIGO

Eficiência de regenerantes como indicador de restauração ecológica no Cerrado, Brasil

Efficiency of regenerating as an indicator of ecologic restoration in Cerrado, Brazil

Pedro Augusto Fonseca Lima^1,*, Lidiamar Barbosa de Albuquerque ², Juaci Vitória Malaquias³, Alcides Gatto⁴ e Fabiana de Gois Aquino²

 

¹ Mestre em Ciências Florestais, Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia - Departamento de Engenharia Florestal, Campus da UnB, Asa Norte, C.P: 4357 CEP: 70904-970 - Brasília – DF, Brasil. *E-mail: pedrofons@gmail.com

² Pesquisadoras da Embrapa Cerrados, Embrapa Cerrados, Rodovia BR-020, Km 18 C.P: 08223 CEP: 73310-970 - Planaltina – DF, Brasil;

³ Analista em estatística da Embrapa Cerrados, Embrapa Cerrados, Rodovia BR-020, Km 18 C.P: 08223 CEP: 73310-970 - Planaltina – DF, Brasil;

⁴ Professor da Universidade de Brasília, Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia - Departamento de Engenharia Florestal, Campus da UnB, Asa Norte, C.P: 4357 CEP: 70904-970 - Brasília – DF, Brasil.

 

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos regenerantes como indicador ecológico de restauração em matas ripárias no Cerrado, DF, no período de janeiro/2012 a janeiro/2013. O experimento de restauração constou de seis tratamentos com três repetições cada (T1 = nucleação; T2 = nucleação + poleiros artificiais; T3 = poleiros artificiais; T4 = linha de recobrimento e linha de diversidade; T5 = controle com braquiária; T6 = supressão da braquiária). A análise do incremento da cobertura foi pelo método de Braun-Blanquet e, em seguida, aplicado o teste não paramétrico de Kruskal-Wallis. Houve diferença significativa entre a percentagem de cobertura inicial e final dos regenerantes para o T1. Nos demais tratamentos observou-se ligeiros aumentos, mas, não significativos, assim como não houve diferença significativa no incremento entre os tratamentos. Não houve diferenças entre os tratamentos ao se analisar somente a densidade de regenerantes, o que pode estar associado a alta taxa de mortalidade de determinadas espécies. Embora iniciais, a avaliação da percentagem de cobertura dos regenerantes como indicador do processo de restauração ecológica, o enquadra em todos os aspectos de eficiência de indicadores (sensibilidade, resultabilidade, custo, compreensão e interpretação, previsibilidade ou tendência e escala). Dessa forma, pode-se concluir que a cobertura dos regenerantes demonstrou eficiência como indicador, mesmo nesta fase de implantação da restauração, porque foi capaz de mostrar as variações entre os tratamentos, ainda que não significativas.

Palavras-chave: cobertura de regenerantes, mata ripária, regeneração natural.

 

ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate the efficiency of regenerating as an ecological indicator of restoration in riparian forests in the Cerrado, DF, from January/2012 to January/2013. The restoration experiment contained six treatments with three repetitions each (T1 = Nucleation; T2 = Nucleation + perches; T3 = perches; T4 = planting in rows: lines with fast growing and good covering species and diversity lines; T5 = control with brachiaria; T6 = brachiaria suppression). The percentage of coverage of saplingwas made using the Braun-Blanquet method, and then applied the nonparametric Kruskal-Wallis test. There was a significant difference between the initial and final cover for the T1. The other treatments there was little increase in the coverage of sapling, but not significant, even as in the increase between treatments. There were no differences between treatments when analyzing only the density of sapling, which may be associated with high mortality rate of certain species. Although early, the percentage of coverage of sapling was a good indicator of the ecological restoration process, according with aspects: sensitivity, results, cost, understanding and interpretation, predictability or trend and scale. Thus, it can be concluded that the percentage of coverage of sapling demonstrated efficiency as an indicator.

Keywords: regenerating coverage, natural regeneration, riparian forest.

 

Introdução

No processo de restauração ecológica busca-se a conciliação das áreas produtivas com as áreas de preservação, o que promove a sinergia entre as paisagens fragmentadas (Reis et al., 2007). A conexão entre os fragmentos é altamente dependente das interações bióticas que catalisam a sucessão em áreas em processo de restauração e melhoram as condições para que espécies nativas ocupem ambientes outrora degradados (Rodrigues et al., 2009). Estas espécies podem servir de gatilhos ecológicos de forma a potencializar o fluxo gênico entre habitats e, consequentemente, aumentarem a conectividade da paisagem e a resiliência do ecossistema (Reis et al., 2007).

A capacidade de resiliência do ecossistema pode ser medida por meio de avaliações da vegetação (Reis et al., 2007). Na avaliação de sistemas em restauração algumas variáveis necessitam ser monitoradas periodicamente para serem utilizadas como indicadores ecológicos (Rodrigues et al., 2009; Rigueira e Neto, 2013).

O indicador é qualquer variável utilizada para avaliar a condição de um determinado critério (Rodrigues et al., 2011), o que auxilia na identificação do modo como as metas estabelecidas relacionam-se com os processos sucessionais naturais (Hobbs e Harris, 2001). A seleção de indicadores do processo de restauração possibilita ter maior segurança na recomendação de técnicas, o que depende da situação a ser recuperada e dos objetivos propostos, bem como auxiliar a comparação do sucesso da intervenção entre diferentes projetos (Manoliadis, 2002).

Alguns indicadores de restauração recomendados são: densidade de indivíduos de menor porte e maior porte, mortalidade das mudas, presença de espécies arbóreas invasoras e quantificação de indivíduos provenientes da regeneração natural (Rodrigues et al., 2011). Bellotto et al. (2009) mostraram que os indivíduos provenientes da regeneração natural - regenerantes - podem ser considerados bons indicadores do processo de restauração, uma vez que refletem a atuação dos processos ecológicos na dinâmica florestal, como a dispersão e chuva de sementes, composição e germinação do banco de sementes e recrutamento de indivíduos da população. Os regenerantes são dependentes da disponibilidade de sementes oriundas da dispersão ou do banco de sementes do solo (Grombone-Guaratini e Rodrigues, 2002).

Alguns trabalhos evidenciaram a utilização dos regenerantes como indicadores do processo sucessional, como na Mata Atlântica (Aquino et al., 2013; Rodrigues et al., 2009) e no Cerrado (Barreira et al., 2002; Bocchese et al., 2008; Costa-Pereira, 2009; Cortes, 2012).

A busca por indicadores para avaliar o estado de um ecossistema em
restauração, em dado momento, e que expressem a capacidade de enriquecimento natural das áreas é fundamental visando empregar de maneira eficaz os diferentes métodos de restauração existentes. O incremento na densidade de indivíduos e na percentagem de cobertura por vegetação nativa, em dado intervalo de tempo, podem ser ferramentas importantes para a avaliação do sucesso de experimentos de restauração ecológica (Rodrigues et al., 2009). O grande desafio atual é obter indicadores que caracterizem efetivamente o estado de um sistema ecológico e sejam simples para serem medidos e interpretados sem dificuldade pelos tomadores de decisão (Dale e Beyeler, 2001).

Dentro deste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a densidade e a percentagem de cobertura de regenerantes como indicadores do processo de restauração ecológica, após 12 meses de plantios com espécies nativas, em área de mata ripária do Cerrado, DF, Brasil.

 

Materiais e Métodos

Caracterização da área de estudo

Este trabalho foi desenvolvido dentro do projeto Aquaripária/CNPq, cujo objetivo é testar diferentes técnicas de restauração em matas ripárias do Cerrado para propor alternativas ao produtor que sejam mais viáveis tanto ecológica como economicamente. A área experimental (2,56 ha de mata ripária degradada, limitada por pastagem e fragmentos de mata ripária) está às margens do Córrego Ponte Alta, Gama, DF (15º56'57,27"S e 48º07'28,24" W). Essa área é dominada por Urochloa decumbens (Stapf) R.D. Webster (braquiária), poucas lianas e indivíduos isolados de plantas nativas do Cerrado.

Os solos predominantes da região do Distrito Federal são os Latossolos (Reatto et al., 2008). A temperatura média do Distrito Federal de janeiro de 2012 a janeiro de 2013 foi de 20ºC, com temperaturas médias mais altas em setembro (23,11 °C) e outubro de 2012 (22,91 °C); e mais baixas em maio (19,01 °C) e em julho (19,04 °C). Os meses mais chuvosos nesse período foram: janeiro, fevereiro, março e novembro de 2012 e janeiro de 2013; e os mais secos, junho, julho e agosto de 2012 (INMET, 2014).

Experimento de restauração ecológica

O projeto Aquaripária implantou, em dezembro de 2011, diferentes técnicas de restauração na área experimental: plantio em linhas [linhas de recobrimento (espécies com boa cobertura e rápido crescimento) intercaladas com linhas de diversidade (diferentes espécies e formas de vida) ], adaptado do modelo proposto por Nave e Rodrigues (2007) e plantio em núcleos (modelo de Anderson e poleiro artificial), adaptado do método proposto por Anderson (1953) e adaptado por Reis et al. (2003).

O preparo da área consistiu na demarcação das parcelas; na instalação dos tratamentos [T1 = nucleação (5x5m); T2 = nucleação (5x5m) + poleiros artificiais; T3 = poleiros artificiais; T4 = linha de recobrimento e linha de diversidade; T5 = controle com braquiária; T6 = supressão da braquiária]; na abertura das covas (30 x 40 cm), de acordo com a disposição padronizada em cada método (núcleos e/ou linhas) e na fixação dos poleiros em covas de 40 x 80 cm. Após o plantio das mudas, em dezembro de 2011, foi realizado, semestralmente, o coroamento das mudas para diminuir a competição com a braquiária. O controle de formigas cortadeiras foi realizado em 2011 e no primeiro semestre de 2012.

O delineamento experimental foi composto por seis tratamentos, com três repetições, distribuídos aleatoriamente em 18 parcelas independentes, distantes entre si em três metros:

Tratamento 1 (T1) - Nucleação: modelo de Anderson (T1) - utilizou-se cinco mudas por núcleo em formato de cruz, as mudas laterais foram arbustivas (Abt) e a central arbórea (Abr) com espaçamentos de 1m entre mudas e 5 m entre núcleos. Foram alocados 25 núcleos com 125 mudas (parcela 30x30 m) (Figura 1a). Vantagens: grande capacidade de atração de fauna pelo número maior de mudas de espécies arbustivas zoocóricas, que ofertam recursos antes das arbóreas; aceleração do processo de restauração. Desvantagens: custo elevado, dificuldade de implantação e na distribuição das mudas.

Tratamento 2 (T2) - Nucleação: modelo de Anderson + poleiros artificiais - utilizou-se o modelo adaptado de Anderson associado com poleiros artificiais (P). Espaçamento entre núcleos e poleiros = 5m, com distribuição alternada, perfazendo 13 núcleos, intercalado com 12 poleiros (parcela 30x30 m) (Figura 1b). Vantagens: Grande capacidade de atração de fauna por misturar elementos diferenciados – mudas e poleiros; Aceleração do processo de restauração. Desvantagens: Custo elevado na confecção, implantação e manutenção dos poleiros; dificuldade na distribuição das mudas.

Tratamento 3 (T3) - Nucleação: poleiros artificiais - implantação de poleiros (P) secos (estacas de eucalipto de 5m, com três estacas de 1,50 m de comprimento fixadas transversalmente a partir do topo em intervalos de 1,40 m entre si), firmados a 0,80 m de profundidade. Foram instalados 36 poleiros com espaçamento = 5 m (parcela 25 x 25 m) (Figura 1c). Vantagens: atração de aves para os poleiros; aceleração do processo de restauração. Desvantagens: custo elevado na confecção, implantação e manutenção dos poleiros.

Tratamento 4 (T4) - Linha de recobrimento e linha de diversidade - plantio em linhas alternadas (4 de recobrimento e 3 de diversidade) distância entre linhas e mudas = 3 m (parcela 21 x 21 m) (Figura 1d). Vantagens: facilidade de implantação, menor número de mudas em relação ao plantio em núcleos e baixo custo. Desvantagens: menor capacidade de atração de fauna devido ao menor número de mudas em relação ao plantio em núcleos.

Tratamento 5 (T5) - Controle com braquiária – Abandono. Sem qualquer tipo de manejo e tratos silviculturas, área dominada por braquiária (parcela 21 x 21 m) (Figura 1e). Vantagem: baixo custo. Desvantagens: área com baixa resiliência, menor capacidade de restauração.

Tratamento 6 (T6) - Supressão da braquiária - Supressão da braquiária: tratamento sem braquiária e sem plantio. Neste tratamento a braquiária foi controlada mecanicamente (parcela 21 x 21 m) (Figura 1f). Vantagens: a supressão de braquiária permite diminuir a competição com as espécies nativas e estimular o banco de sementes, quando presente. Desvantagens: dificuldade de suprimir a braquiária e custo elevado.

A seleção das espécies arbóreas foi realizada com base nos princípios ecológicos e critérios exigidos em cada método, que também considerou a adaptabilidade de cada espécie às condições ambientais da mata ripária, seu habitat e sua categoria sucessional. Para tal, foram consultadas literaturas específicas, como Ribeiro et al. (2001) e Sano et al. (2008).

Para as espécies arbustivas a seleção foi feita com base em critérios de atração de fauna estabelecidos por Albuquerque et al. (2013). A partir desses critérios, assim como na disponibilidade de sementes e mudas, foram selecionadas 18 espécies vegetais nativas do bioma Cerrado (Quadro 1).

Coleta e análises dos dados

No monitoramento dos regenerantes avaliou-se a densidade (número de indivíduos regenerantes por m²) e a sua cobertura (percentagem de área coberta pelos regenerantes) em três ocasiões, entre janeiro de 2012 e janeiro de 2013. A percentagem de cobertura dos regenerantes foi obtida a partir do método de Braun-Blanquet (1979), assim como dos remanescentes (plantas presentes na área antes do plantio de restauração), graminóides (p. ex.: braquiária), outras invasoras, lianas e ausência de cobertura vegetal. A densidade média dos regenerantes foi calculada para cada tratamento. O incremento médio da cobertura foi obtido a partir da diferença da cobertura final e inicial, multiplicada por 100% e dividido pela cobertura inicial, conforme metodologia aplicável para o método de Braun-Blanquet (1979): Im(%) = (CF – CI) / CI, onde: Im = Incremento médio (%); CF = Cobertura final; CI = Cobertura inicial. As análises do percentual de cobertura e de incremento foram feitas através do teste não paramétrico de Kruskal-Wallis.

O potencial dos regenerantes como indicador do processo de restauração ecológica foi avaliado a partir das características de um indicador ecológico, de acordo com SEGIP (1995) e Metzger e Casatti (2006), e adaptadas por Scoriza et al. (2009), que utilizou o método para analisar o estado de conservação de fragmentos florestais. Para avaliar os aspectos e descritores propostos neste método (sensibilidade, resultabilidade, custo, compreensão e interpretação, previsibilidade ou tendência e escala), utilizou-se a escala Likert de cinco níveis, do menos eficiente (1) ao mais eficiente (5).

 

Resultados e Discussão

Houve tendência de acréscimo na densidade de indivíduos regenerantes nos tratamentos T1, T3 e T4 (Quadro 2). O aumento verificado no T4 pode ser em função do maior número de sementes no banco de sementes do solo pelo aporte de propágulos de algumas árvores e arbustos remanescentes. A presença de vegetação remanescente pode influenciar fortemente a taxa de colonização inicial por meio de seu efeito sobre a dispersão de sementes (Guariguata e Ostertag, 2001).

A presença de árvores nativas remanescentes também pode auxiliar no processo de regeneração natural ao funcionar como poleiros naturais para a avifauna e quiropterofauna. A atividade desses grupos faunísticos pode incrementar a sucessão secundária, decorrente da germinação de sementes provenientes da deposição de fezes (Reis et al., 1999), regurgitação ou queda de frutos durante o transporte das sementes (Aquino et al., 2013), bem como fornecem abrigo e/ou alimentação aos animais (Guevara et al., 1986).

A regeneração natural reflete os processos dinâmicos da sucessão vegetacional, onde áreas com maior densidade de regenerantes apresentam maior composição de banco de sementes, resultado da maior germinação das espécies (Rodrigues et al., 2009).

Ao analisar os tratamentos T2, T5 e T6 verificou-se que houve decréscimo na densidade de regenerantes. A queda da densidade no T5 pode ser justificada devido à roçada equivocada realizada em março de 2012 em uma das suas parcelas, refletida na análise dos regenerantes, entre janeiro/2012 e julho/2012. Outra questão chave a ser considerada é que muitas espécies de regenerantes não são perenes. Assim, é natural que nesta fase de implantação possa haver maior cobertura em um monitoramento do que em outro e vice-versa. De acordo Lieberman (1996), diferenças de densidade de regenerantes podem ser agravadas quando as espécies em estudo não são perenes. Esses autores afirmaram que devido a este recrutamento esporádico ou em longos intervalos de tempo, justifica diferenças de densidades nos monitoramentos.

A densidade de indivíduos regenerantes também foi avaliada por Viani e Rodrigues (2008), em uma Floresta Estacional Semidecidual em recuperação. O trabalho mostrou que a densidade de regenerantes foi similar ao do marco zero após 12 meses de monitoramento, ou seja, não houve aumento expressivo. A densidade de regenerantes é o indicador mais direto da resiliência em restauração, no entanto, esta variável deve ser avaliada cuidadosamente nos primeiros anos (cerca de cinco) após a implantação, justamente pela alta taxa de mortalidade dos regenerantes (Suganuma e Durigan, 2015).

Neste trabalho, apesar de não existirem grandes diferenças em densidade de regenerantes no período de implantação, os dados retratam a condição da área. Observou-se que os regenerantes refletem o tipo de manejo adotado na área antes da implantação do experimento de restauração (área que intercalava agricultura e pecuária bianualmente), que pode ter diminuído o banco de sementes e as possibilidades de rebrota das espécies nativas.

Verificou-se também, a partir da análise não paramétrica de Kruskal-Wallis, que houve diferença significativa entre a percentagem de cobertura inicial e final de regenerantes no T1 em relação aos demais tratamentos. A diferença proveniente de um único tratamento (T1) pode ser explicada pelo curto período de análise (12 meses). Ao se analisar o incremento, não houve diferença estatisticamente significativa entre os tratamentos (p = 0,6464) (Quadro 3).

O T1 apresentou cobertura final 3,1 vezes maior do que o valor inicial (janeiro/12 a janeiro/13). Vale ressaltar que uma parcela referente a este tratamento encontra-se próximo à borda do experimento e as outras, adjacentes ao fragmento remanescente de mata ripária, o que pode ter influenciado no aumento da cobertura nesse período. Na borda de áreas com histórico de degradação, a intensidade de luz propicia a maior germinação de espécies pioneiras, que crescem preferencialmente em ambientes abertos (Lieberman, 1996). Por outro lado, a borda de fragmentos é a principal fonte de propágulos de espécies nativas.

Alguns estudos sobre a regeneração natural em área em restauração (Souza e Batista, 2004; Ferreira et al., 2009) apontaram que a proximidade de remanescentes florestais, que atuam como fontes de propágulos, aliada à ocorrência de agentes polinizadores e dispersores, configuram fatores preponderantes para o êxito da restauração em longo prazo. A chegada de propágulos alóctones é peça fundamental para a conservação de qualquer formação vegetal, ao promover fluxo gênico e o aumento de diversidade (Rodrigues et al., 2009). As interações ecológicas aumentam a disponibilidade de sementes, que são vitais para que ocorra sucessão secundária e acelere a restauração ecológica (Reis et al., 2007).

No presente estudo, foi possível observar que houve ligeiro aumento na percentagem de cobertura de regenerantes nos T4 e T5 (Quadro 3). Esses dois tratamentos possuem parcelas adjacentes ao fragmento de mata ripária. Alguns estudos sobre a regeneração natural em área em restauração (Souza e Batista, 2004; Ferreira et al., 2009) apontaram que a proximidade com os remanescentes florestais, que atuam como fontes de propágulos, aliada à ocorrência de agentes polinizadores e dispersores, são fatores preponderantes para o êxito, em longo prazo, do processo de restauração. A chegada de propágulos alóctones é fundamental para a autoperpetuação de qualquer formação vegetal, ao promover o enriquecimento biológico da área (Rodrigues et al., 2009).

Outros fatores podem ajudar no estabelecimento de indivíduos provenientes da regeneração natural, como a restauração de áreas degradadas que proporciona condições ambientais mais adequadas aos regenerantes (Rodrigues et al., 2011). Como houve aumento da cobertura de regenerantes em todos os tratamentos, pode ser um indício de que a ação da restauração tenha ajudado no recrutamento.

O aumento do percentual de graminóides em todos os tratamentos, com maior no T5 (101,96%), e das invasoras com ênfase no T5 (164,06%) (Quadro 4) pode ter influenciado o desenvolvimento dos regenerantes.

Mesmo não significativos, os tratamentos T6 e T3 apresentaram menor incremento anual da cobertura de regenerantes. Alguns fatores podem ter influenciado o baixo incremento de cobertura de regenerantes como: 1) a presença de gramíneas exóticas na área (p. ex. braquiária), que pode ter interferido no estabelecimento da regeneração natural nesses tratamentos; 2) o aumento das espécies invasoras nos dois tratamentos, visto que houve aumento de 85,47% de graminóides no T6 e 74,21% de invasoras na T2, o que provavelmente explica a competição das espécies invasoras com as espécies nativas, conforme mencionado por outros autores (Martins et al., 2004). Porém, Rodrigues et al. (2009) afirmaram que há fortes indícios de que áreas degradadas que possuem um grau de resiliência, consigam se recompor, mesmo na presença de espécies invasoras.

A partir das avaliações da percentagem de cobertura vegetal nativa e da cobertura por gramíneas exóticas agressivas, conforme proposto por Rodrigues et al. (2009), na fase de implantação da restauração, foi possível verificar que as intervenções realizadas na área estão promovendo a regeneração natural. O indicador - regenerantes - conseguiu detectar mudanças no ambiente, como aumento simultâneo da cobertura de regenerantes e dos remanescentes, bem como do aumento da cobertura de invasoras inversamente proporcional ao aumento dos regenerantes, como observado em todos os tratamentos. Van Stralen (1998) e Dale e Beyeler (2001) afirmaram que o sucesso de um indicador parte do princípio de se detectar mudanças ambientais em estágios iniciais.

O indicador regenerante demostrou ser sensível às alterações do ambiente. De modo geral, houve aumento da cobertura de regenerantes em todos os tratamentos. Também foi possível detectar influências de bordas e de fragmentos de remanescentes próximos a algumas parcelas. De acordo com Dale e Beyeler (2001), os indicadores devem ser capazes de retratar o estado de um sistema ecológico, o que permite detectar e monitorar eventuais mudanças nesse sistema ao longo do tempo.

A cobertura de regenerantes no experimento de restauração foi facilmente mensurada e interpretada, com baixo custo para sua avaliação. A análise nos seis tratamentos partiu da observação da percentagem de cobertura dos regenerantes, bem como de outras variáveis, o que gerou dados compreensíveis e sensíveis ao ambiente, ao detectar tendências, como o aumento da regeneração natural em 12 meses. A produção de valores para esses dados poderá ser utilizada como referência em outras situações que analisam a ação da restauração.

Dessa forma, mesmo que tenha havido pequena resposta da regeneração natural neste primeiro ano de monitoramento, provavelmente, devido ao tipo de manejo dado na área antes da implantação do experimento de restauração, a percentagem de cobertura de regenerantes foi um indicador eficiente e de fácil aplicação para se avaliar a fase inicial de plantios de restauração ecológica. A cobertura de regenerantes obteve nota máxima para os diferentes aspectos observados (sensibilidade, resultabilidade, custo, compreensão e interpretação, previsibilidade e tendência, escala e síntese) e, portanto, pode ser recomendada para se avaliar a trajetória dos experimentos de restauração, mesmo na fase de implantação.

 

Conclusões

Houve pequena resposta da regeneração natural no primeiro ano de monitoramento, porém, foi possível detectar pequenas diferenças na percentagem de cobertura dos regenerantes entre os tratamentos. A percentagem de cobertura dos regenerantes pode ser considerada como potencial indicador do processo de restauração ecológica, mesmo na fase de implantação de projetos de restauração ecológica, pois se ajustou aos aspectos analisados: sensibilidade, resultabilidade, baixo custo, compreensão e interpretação, previsibilidade e tendência, escala e síntese.

 

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Recebido/received: 2015.08.20

Aceite/accepted: 2016.03.03