Os agentes bióticos conforme Ritter e Morrell (1990) citado em Calil Jr. et al (2006), necessitam de certas condições de agressividade ambiental, adequadas e favoráveis para sobrevivência, que incluem:
umidade disponível; temperatura adequada; oxigênio;
e fonte de alimento, geralmente a madeira.
Embora o nível de dependência desses parâmetros varie entre diferentes organismos, cada um precisa estar presente para que ocorra a biodeterioração. Quando qualquer um é removido, a madeira é preservada do ataque biótico (RITTER; MORRELL, 1990).
2.2.2.2.1 Umidade
Ritter e Morrell (1990); Bonamini (1995); Arriaga et al (2002); Calil Jr. et al (2006) e Machado et al (2009) descrevem que a madeira é um material higroscópico, que sofre alterações do seu teor de água em função das condições ambientais climáticas (umidade relativa do ar temperatura) que a circundam. O teor de umidade na madeira é expresso pela quantidade percentual de água relativamente à massa anidra da madeira, levando ao ponto que o teor de água na madeira saturada possa atingir até valores acima dos 100 %.
Cruz (2001) descreve que uma habitual fonte de manifestações patológicas na madeira reside no contato com a água ou teor de umidade ambiente elevado. É importante saber que a umidade, por si só, não degrada a madeira, mas potencializa o risco de deterioração desse material por determinados agentes biológicos, no sentido em que estes só atacam a madeira quando o seu teor de umidade atinge determinados valores. Especificamente, quando a madeira permanece em condições de umidade elevada por períodos longos, favorece o ambiente ao ataque por fungos ou por térmitas subterrâneas que dela se alimentam.
Segundo Ritter e Morrell (1990), embora muitos usuários de madeira utilizem para o fungo de podridão parda, o termo citado por podridão seca [ingl.: dry rot], esse termo induz ao engano, uma vez que deve conter umidade na madeira para ocorrer a maioria dos ataques biológicos.No entanto o teor de umidade na madeira é o principal determinante da taxa de tipos de organismos presentes que biodeterioram-na. Geralmente, abaixo do ponto de saturação nas fibras da madeira, não ocorre a biodeterioração por apodrecimento, apesar de que algumas espécies de fungos e insetos possam atacar a madeira em níveis de umidade muito baixos (RITTER; Morrell, 1990)p13-2.Embora faça sentido manter a madeira seca, a fim de preservá-la de ataques por agentes biodeterioradores, em casos específicos de madeiras expostas, como por exemplo, certos elementos estruturais de pontes, muitas vezes é difícil de implementar esse conceito.
No entanto, a umidade na madeira conduz vários efeitos no processo de deterioração. Os fungos e insetos demandam diversos processos metabólicos. Conforme Ritter e Morrell (1990), para os fungos, a umidade também fornece um meio de difusão de enzimas que degradam a estrutura de madeira.Quando a água penetra na madeira, ocorre o inchamento da microestrutura até atingir o ponto de saturação das fibras em aproximadamente 30% do teor de umidade na madeira. Dessa maneira, o ponto de saturação, ou seja, a água livre armazenada nas cavidades celulares na madeira é potencial de fontes geradoras para diversos tipos de fungos apodrecedores de madeira. Assim é esperado que o inchamento associado com a água torne à celulose mais susceptível às enzimas de fungos, favorecendo a taxa de biodeterioração por apodrecimento. Machado et al (2009) descrevem que os fungos além de requererem um teor de umidade elevado na madeira, requerem também a presença de oxigênio, razão pela qual não atacam madeira permanentemente imersa em água. No entanto, Ritter e Morrell (1990) descrevem que em regiões de interface onde ocorrem o processo de molhagem e secagem ou a exposição contínua à umidade pode resultar na lixiviação de substâncias tóxicas naturais do cerne e/ou certos tipos de preservativos, reduzindo a resistência da madeira ao processo de biodeterioração por apodrecimento.
A variação no teor de umidade na madeira além de favorecer ao ataque de agentes bióticos no processo de biodeterioração, também pode influenciar na deterioração da madeira por agentes abióticos. Segundo Calil Jr. et al (2006) a umidade presente na madeira pode alterar as suas propriedades de resistência e elasticidade. Machado et al (2009) citam que a anisotropia do material lenhoso, aliado às tensões de secagem (consequência do diferencial entre a taxa de evaporação de água à superfície e a taxa de circulação de água no interior do elemento), provoca ainda o desenvolvimento de empenamentos, rachas e fendas. No entanto, Cruz (2001) considera que apesar das variações de umidade ambiente, e a consequente alteração no teor em água da madeira, provocarem variações dimensionais e de resistência mecânica das peças (as dimensões aumentam e a resistência diminui com o acréscimo de teor de umidade), trata-se de um efeito reversível. Ou seja, embora os ciclos de secagem e umidificação possam conduzir ao desenvolvimento de empenamentos, rachas e fendas, mas geralmente sem implicações na resistência mecânica, a madeira recupera as dimensões e a resistência inicial quando o seu teor de umidade retorna ao valor inicial.
Porém, Machado et al (2009) consideram ainda que o fenómeno de higroscopicidade da madeira é uma das causas mais frequentes das anomalias observadas em construções recentes em Portugal, e um exemplo corrente são os encanoamentos de peças de piso em madeira, e em casos das aplicações estruturais, os movimentos dos elementos estruturais refletem na necessidade de reaperto de conectores, na ocorrência de fenômenos de degradação física (empenamentos, rachas e fendas), que podem afetar o comportamento da estrutura. Além disso, o movimento da madeira devido à secagem (efeito de retração) em obra pode ser facilmente observado também em diversas estruturas antigas, em que o emprego de elementos estruturais de grande seção transversal no estado verde, resultaram em deformações com origem na rotação dos elementos nos apoios (MACHADO et al, 2009)p11. No interior de edificações, o ataque da madeira por fungos apodrecedores surgem com a presença de deficiências da construção, tais como infiltrações de água da chuva, em resultado de estruturas de madeira, de coberturas, ou caixilharias, mal concebidas ou mal conservadas, por elevação de água por capilaridade com origem no solo de fundação, tubulações com vazamentos, condensações, ausência de ventilação, etc.
Diante desses conceitos sucintamente descritos, em função da variação no teor de umidade na madeira, é facilmente perceptível a grande variabilidade de fatores e tipos de manifestações patológicas que podem estar relacionadas à deterioração da madeira.
2.2.2.2.2 Temperatura adequada
Segundo Ritter e Morrell (1990) a condição ideal para sobrevivência e desenvolvimento da maioria dos organismos biodeterioradores estão compreendidas em uma faixa de temperatura entre 70ºF (21ºC) a 85ºF (29ºC). No entanto, muitos desses organismos são capazes de sobreviver em uma ampla variação de intervalo. Em temperaturas abaixo dos 32ºF (0ºC), o metabolismo da maioria dos organismos retarda, ou produzem estruturas resistentes que induzem a um longo período desfavorável para a sobrevivência. E em temperaturas acima de 90ºF (32ºC) a atividade de ataque de organismos na madeira diminui rapidamente, pois o crescimento da maioria dos organismos declina, embora algumas espécies extremamente tolerantes possam desenvolver-se até 104ºF (40ºC). E à exposição prolongada acima desse nível de temperatura, geralmente por 75 minutos de exposição a 150ºF (66ºC) podem eliminar todos os fungos apodrecedores e a maioria dos organismos estabelecidos na madeira.
Para os casos das estruturas de pontes de madeira, a temperatura não é controlável, mas o inspetor deve perceber que a biodeterioração por apodrecimento é muito mais grave em regiões de climas quentes, que favorecem a taxa de atividade biológica tornando-a mais elevada.Segundo Ritter e Morrell (1990), esse fator em combinação com a precipitação pode ser utilizado, para desenvolver um índice climático que expressa temperatura e precipitação em uma determinada região, a fim de formular um índice de risco de biodeterioração. Embora esse indicador não possa ser responsável por pequenas variações nos padrões climáticos regionais, pode ser um bom indicativo de prevenção relativo ao risco de biodeterioração por apodrecimento.
2.2.2.2.3 Oxigênio
Com a exceção de bactérias anaeróbicas, todos os organismos necessitam de oxigênio para a respiração.Ritter e Morrell (1990) consideram que para os casos de estruturas de pontes de madeira, privando-os de oxigênio pode parecer uma estratégia lógica de controle de biodeterioração por apodrecimento, mas geralmente é impraticável em aplicações de pontes, pois a maioria dos fungos pode sobreviver em níveis muito baixos de oxigênio. Uma exceção se dá as estacas de madeira quando são totalmente submersas ou cravadas abaixo do lençol freático. Já as estacas de madeira em ambientes marinhos podem ser impermeabilizadas, envolvidas com materiais poliméricos ou concreto, de modo que os perfuradores marinhos sejam incapazes de realizar a troca de nutrientes e oxigênio com a água do mar e nas regiões de interface. Em muitos casos, as estacas de madeira não tratadas, cravadas em regiões de
água doce ocorrem biodeteriorações por apodrecimento na lâmina d’água, mas nas regiões subaquáticas permanecem integras onde o oxigênio está ausente.
2.2.2.2.4 Fonte de Alimento
Segundo Ritter e Morrell (1990) a maioria dos agentes bióticos que atacam a madeira utilizam-na como fonte de alimento. Segundo Arriaga et al (2002) os Cerambicídeos, por exemplo, se alimentam do alburno da madeira (BASTOS, 2011), que como sabemos, é situado na região periférica do lenho. Nos casos em que a madeira é tratada com preservativos, a fonte de alimento é neutralizada, e infestação pode ocorrer apenas quando a camada de tratamento preservativo é insuficiente, ou que tenha sido removida, como por exemplo, em casos de rupturas, rachas ou fendas na peça.Se a peça de madeira exposta for de espécie naturalmente durável, inicialmente terá certo nível de resistência ao ataque, mas essa resistência será rapidamente reduzida pelas ações de intemperismo e lixiviação. Dessa maneira, Ritter e Morrell (1990) consideram que a manutenção com um tratamento preservativo eficiente é essencial para prevenir ataque biótico.