Análise da paisagem por Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) e métricas de paisagem como subsídio para tomada de decisões em nível ambiental

Landscape analysis by Geographic Information System (GIS) and landscape metrics as an aid to decision-making in environmental level

Alexandre Ducatti*, Eduardo Périco**, Úrsula Arend***, Gisele Cemin****, Claus Haetinger*****, Claudete Rempel******.

Recibido: 29-06-2010 - Aprobado: 02-10-2010

Contenido

• Introdução
• Materiais e Métodos
• Mapeamento das áreas florestadas e não florestadas
• Conclusões
• Referências bibliográficas

Introdução

O crescente aumento populacional está diretamente relacionado com a necessidade de novas áreas agriculturáveis e de pastagem, os quais são os principais responsáveis pela fragmentação e diminuição de grandes áreas florestadas. O que se percebe são paisagens em forma de mosaico compostas por aglomerados urbanos, terras cultivadas e remanescentes ou ilhas de vegetação.

A paisagem pode ser definida como uma entidade espacial total e visual (Troll, 1971), com interações entre os processos bióticos e abióticos (Vink, 1983) e as atividades antrópicas, formando um conjunto único e indissociável em perpétua evolução (Bertrand, 1968). Sendo assim, o estudo da paisagem não se concentra apenas nos fatores biológicos e físicos de um ambiente, mas também nos processos culturais, sócio-econômicos e históricos da presença humana em determinada área que se encontra vinculada aos diversos usos da terra (Soares-Filho, 1998).

Forman e Godron (1986) incluíram na definição o estudo integrado dos vários processos que resultam nos padrões texturais que apresenta a paisagem. Dessa forma, a ecologia da paisagem torna-se o estudo da estrutura, função e mudança de uma região heterogênea composta de ecossistemas em interação, constituindo-se uma ciência básica para o desenvolvimento, manejo, conservação e planejamento ambiental.

Os fragmentos florestais que compõem as paisagens são definidos como áreas de vegetação natural interrompidas por diversas formas de intervenção antrópica, tais como, estradas, povoados, culturas agrícolas, culturas florestais, pastagens, montanhas, lagos, represas ou até mesmo formações vegetais podem ser consideradas barreiras naturais capazes de diminuir significativamente o fluxo de animais, pólen ou sementes (Borges et. al., 2004).

A fragmentação aumenta a velocidade do processo de extinção de populações locais ou espécies, limitando o potencial de dispersão e colonização, assim como reduzindo o tamanho efetivo das populações e facilitando o endocruzamento (Primack e Rodrigues, 2001).

Para a análise e quantificação da estrutura da paisagem são utilizados índices que permitem descrever o nível de uniformidade ou fragmentação espacial de uma paisagem, essenciais para avaliação dos mecanismos ecológicos responsáveis pelas distribuições populacionais (Périco, et al., 2006).

O software FRAGSTAT 3.3 é um conjunto de ferramentas auxiliares da análise espacial da paisagem através de índices que se dividem em três níveis: fragmentos, classes e paisagem (Volotão, 1998). Esse software gera dados relativos a métricas que quantificam a classe de uso e ocupação da terra para análise e caracterização do grau de fragmentação da paisagem. (Périco, 2006).

Para Saito et.al. (2001) os dados de sensoriamento remoto e os Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) constituem-se em importantes ferramentas que podem ser aplicadas para delimitar e acompanhar a evolução do uso da terra.

Para a realização de um diagnóstico ambiental que possibilite aos tomadores de decisão elaborar seus planos de desenvolvimento é necessária a elaboração de zoneamentos ambientais. Zoneamento, segundo Santos (2004) é a compartimentação de uma região em porções territoriais, obtida pela avaliação dos atributos mais relevantes e suas dinâmicas. Para promover um zoneamento, o planejador deve reconhecer, suficientemente, a organização do espaço e sua totalidade e as similaridades dos elementos componentes de um grupo. Ao mesmo tempo, deve perceber claras distinções entre os grupos vizinhos, fazendo uso de uma análise múltipla e integradora. É através desse exercício de agrupar e dividir que se obtém a integração das informações e o diagnóstico da região planejada.

O zoneamento ambiental no Brasil (Lei Federal n° 6.983, de 31/08/81), publicada no D.O.U. em 02/09/1981) ou Zoneamento Ecológico-Econômico do Brasil – ZEE (Decreto n° 4.297, de 10 de julho de 2002), prevê preservação, reabilitação e recuperação da qualidade ambiental. Sua meta é o desenvolvimento socioeconômico condicionado à manutenção, em longo prazo, dos recursos naturais e melhoria das condições de vida do homem. Trabalha, essencialmente, com indicadores ambientais que destacam as pontencialidades, vocações e fragilidades do meio natural. Pela sua própria concepção é muito utilizado pelos planejadores ambientais (Rempel et. al., 2009)

Todo zoneamento leva em conta as áreas legalmente protegidas, matas ciliares, topos de morro e nascentes, mas pouco considera a dinâmica da paisagem como um todo.

Este trabalho teve por objetivo utilizar como caso de estudo uma bacia hidrográfica e realizar uma análise da configuração e composição das áreas florestais em um período de 19 anos. Foram selecionadas duas imagens da Bacia Hidrográfica do Rio Forqueta, RS, Brasil, referente aos anos de 1989 e 2008. A bacia em questão é uma das poucas áreas naturais da região que apresentam dois tipos distintos de florestas, a Floresta Estacional Decidual e a Floresta Ombrófila Mista com presença se araucárias. O grau de comprometimento da qualidade ambiental foi avaliado em função da fragmentação e da perda de áreas naturais, comparando os dois períodos, possibilitando a identificação de áreas de preservação.

Materiais e Métodos

Área de estudo

A Bacia Hidrográfica do rio Forqueta, localizada em sua maior parte na região do Vale do Taquari, RS, Brasil (Figura 1) e está inserida em remanescentes de Mata Atlântica, um dos 34 hotspots identificados mundialmente. Devido à intensa atividade agrícola e ao processo de urbanização, praticamente apresenta poucas grandes áreas de floresta contínua, predominando hábitats fragmentados, separados por propriedades rurais ou áreas urbanas. Por outro lado, a região apresenta uma heterogeneidade de fitoregiões: campos, Floresta Estacional Decidual, Floresta Ombrófila Mista, áreas de formação pioneira, bem como áreas de ecótono entre as diversas formações (Périco et al., 2005).

Figura 1. Localização da Bacia Hidrográfica do Rio Forqueta, RS, Brasil

Materiais

Foram utilizadas imagens do satélite TM/Landsat 5, bandas 3 (vermelho) 4 (infravermelho próximo) e 5 (infravermelho médio), da órbita-ponto 222-080, referente às passagens de 20-09-1989 e 24-09-2008, respectivamente, georreferrenciadas a partir de cartas planialtimétricas elaboradas pela Diretoria de Serviço Geográfico do Exército Brasileiro (DSG,1979) em escala 1:50.000, conforme apresentado na Tabela 1, software de Sistemas de Informações Geográficas (SIG) Idrisi, versão 3.2 (Eastman, 1998) software Fragstats, versão 3.3 (Mcgarigal et al., 2002) e GPS de navegação da marca Garmin 12 (Global Positioning System).

Para o georreferenciamento foram utilizados 15 pontos de controle para ambas as imagens. O erro médio quadrático (RMS) foi controlado para que se obtivesse uma imagem com um erro inferior a 1 pixel, ou seja, inferior a 30 m². Foram selecionadas duas classes de uso e cobertura do solo nas imagens de 1989 e 2008: área florestada e área não florestada.

Tabela 1. Cartas planialtimétricas da Diretoria de Serviço Geográfico do Exército Brasileiro
utilizadas para o georreferenciamento das imagens de satélite.

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