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5/18/2017 1 Disciplina GEF 152 – Parte B: Incêndios Florestais 1. INTRODUÇÃO: INCÊNDIOS FLORESTAIS CALOR BIOMASSA: Galhos, folhas, gramíneas, árvores e etc. Presente na atmosfera: Luz solar, raios, meteoros, ponta de cigarro, fósforos e etc. Ar atmosférico (n. mar): • N2 = 78% • O2 = 21% Qdo O2 < 15% Incêndios inviabilizados FOGO no sistema terrestre 1.1 5/18/2017 2 Bowman D.M.J.S et al. The human dimension of fire regimes on Earth. Journal of Biogeography (2011) 38, 2223–2236 FOGO no sistema terrestre 1.1 Bowman D.M.J.S et al. Fire in the Earth System. Science, v.324, p.481-484, 2009. FOGO no sistema terrestre 1.1 5/18/2017 3 FOGO no sistema terrestre 1.1 Bowman D.M.J.S et al. The human dimension of fire regimes on Earth. Journal of Biogeography (2011) 38, 2223–2236 5/18/2017 4 Clima: principal determinante para a distribuição da vegetação global Whittaker, 1975 Distribuição global de ecossistemas em um mundo sem FOGO 1.2 Clima: principal determinante para a distribuição da vegetação global Whittaker, 1975 Distribuição global de ecossistemas em um mundo sem FOGO 1.2 5/18/2017 5 Bond, W.J.; Woodward, F.I.; Midgley, G.F. The global distribution of ecosystems in a world without fire. New Phytologist, v.165, p.525-538, 2005. Clima: principal determinante para a distribuição da vegetação global Fogo: “controlador” global da estrutura da vegetação • 40% da superfície é coberta por vegetação esculpida pelo fogo: campos, savanas, florestas boreais e vegetação mediterrânea TABELA 1: ESTUDOS EM SAVANAS COM LONGOS PERÍODOS DE EXCLUSÃO DO FOGO. Whittaker, 1975 Distribuição global de ecossistemas em um mundo sem FOGO 1.2 Bond, W.J.; Woodward, F.I.; Midgley, G.F. The global distribution of ecosystems in a world without fire. New Phytologist, v.165, p.525-538, 2005. DISTRIBUIÇÃO GLOBAL DO FOGO EM 1998 MAPEADO POR ATSR-2 WORLD FIRE ATLAS (AGÊNCIA ESPACIAL EUROPÉIA). NOTE QUE A MAIORIA DO FOGO OCORRE EM ECOSSITEMAS DE GRAMÍNEAS C4. http://shark1.esrin.esa.it/FIRE/AF/ATSR/. Distribuição global de ecossistemas em um mundo sem FOGO 1.2 http://shark1.esrin.esa.it/FIRE/AF/ATSR/ 5/18/2017 6 Bond, W.J.; Woodward, F.I.; Midgley, G.F. The global distribution of ecosystems in a world without fire. New Phytologist, v.165, p.525-538, 2005. DISTRIBUIÇÃO DA COBERTURA DOS TIPOS FUNCIONAIS DOMINANTES SIMULADOS SEM FOGO COBERTURA TERRESTRE DE ACORDO COM O TIPO FUNCIONAL DOMINANTE. Distribuição global de ecossistemas em um mundo sem FOGO 1.2 Bond, W.J.; Woodward, F.I.; Midgley, G.F. The global distribution of ecosystems in a world without fire. New Phytologist, v.165, p.525-538, 2005. PORCENTAGEM DE COBERTURA ARBÓREA SIMULADA COM FOGO, SEM FOGO E A COBERTURA OBSERVADA DERIVADA DE IMAGENS SATÉLITE EM 2000 (FAO, 2001) Distribuição global de ecossistemas em um mundo sem FOGO 1.2 5/18/2017 7 Bond, W.J.; Keeley, J.E. Fire as a global ‘herbivore’: the ecology and evolution of flammable ecosystems. Trends in Ecology and Evolution, v.20, p.387-394, 2005. A amplitude do ‘controle do consumidor’ sobre um ecossistema pode ser medida pela diferença na biomassa arbórea em seu ‘potencial climático’ (capacidade de suporte do sítio) e a biomassa arbórea observada. Fogo e o “controle do consumidor” em ecossistemas 1.3 F Fogo e “controle do consumidor” de ecossistemas COMPARAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO GLOBAL DOS BIOMAS DE ACORDO COM O POTENCIAL CLIMÁTICO (A) VERSUS A VEGETAÇÃO ATUAL (B). Os biomas estão representados pela cobertura do tipo funcional de planta dominante: gramíneas ou arbustos C3 ; gramíneas ou arbustos C4 ; Ang, angiospermas arbóreas; Gym, gimnospermas arbóreas (coníferas). Os números indicam sítios onde o fogo foi excluído por várias décadas. Bond e Keeley (2005) 5/18/2017 8 Diversidade de ecossitemas inflamáveis Florestas boreais, florestas de Eucalipto, vegetação arbustiva, campos, savanas Regimes de FOGO: Bond, W.J.; Keeley, J.E. Fire as a global ‘herbivore’: the ecology and evolution of flammable ecosystems. Trends in Ecology and Evolution, v.20, p.387-394, 2005. Consumo de combustível Superfície Copa Subterrâneo Propagação e área Intensidade Severidade Freqüência Tempo rotação Tempo retorno Estação FOGO – fator de seleção Regimes de fogo selecionam atributos diferentes, ou, semelhantes nas plantas de diferentes partes do globo. Competição perde importância em ecossistemas com controle do consumidor Hairston et al. (1960) A natureza variável do fogo como um consumidor-controlador 1.4 Fogo se difere do distúrbio: “Fogo se “alimenta” de moléculas orgânicas complexas transformando-as em produtos orgânicos e minerais” Fogo se difere da herbivoria: “Fogo consome material morto e vivo, sem necessidade de nenhuma proteína para seu crescimento, tem uma dieta de amplo espectro. Plantas que são impalatáveis para herbivoria são geralmente combustíveis para o fogo” Carcaterísticas ecológicas do fogo: 1) Não é limitado pela qualidade do “alimento” 2) Não é limitado por predadores Bond, W.J.; Keeley, J.E. Fire as a global ‘herbivore’: the ecology and evolution of flammable ecosystems. Trends in Ecology and Evolution, v.20, p.387-394, 2005. Paralelos entre o FOGO e a HERBIVORIA 1.5 5/18/2017 9 CO2 + H2O CH2O + O2 dióxido de carbono água biomassa oxigênio ENERGIA SOLAR ENERGIA DE COMBUSTÃO fotossíntese respiração/oxidação en er gi a reagente produto Endotérmica en er gi a reagente produto Exotérmica Paralelos entre o FOGO e a HERBIVORIA 1.5 Fogo e evolução de ecossistemas 1.6 5/18/2017 10 CALOR BIOMASSA: Galhos, folhas, gramíneas, árvores e etc. Presente na atmosfera: Luz solar, raios, meteoros, ponta de cigarro, fósforos e etc. Ar atmosférico (n. mar): • N2 = 78% • O2 = 21% Qdo O2 < 15% Incêndios inviabilizados CONCEITOS BÁSICOS: triângulo do fogo 1.6 DEFINIÇÃO DE FOGO: Desenvolvimento simultâneo de luz e calor como produto da queima de materiais inflamáveis (madeira, carvão, gás); Fenômeno físico resultante da rápida combinação de oxigênio com um combustível, caracterizado pelo desprendimento de calor, luz e usualmente chama. CONCEITOS BÁSICOS 1.6 5/18/2017 11 DEFINIÇÃO DE INCÊNDIO: Fogo sem controle que incide sobre qualquer forma de vegetação podendo ser provocado pelo homem (intenção ou negligência) ou por fonte natural (e.g.: raios). DEFINIÇÃO DE QUEIMADA: Prática florestal ou agropastoril onde o fogo é utilizado de forma controlada, atuando como fator de produção. CONCEITOS BÁSICOS 1.6 • Principal causa de incêndios • Alteração dos ecossistemas AÇÃO ANTRÓPICA DANOS • Tipo de floresta • Combustível • Clima ÁREA (ha) ANO IDENTIFICAÇÃO DO EVENTO LOCAL MORTOS PROPRIEDADES 9.700.000 1997/98 Kalimantan and East Sumatra Indonésia - - 5.000.000 1851 Black Thursday Bushfires Austrália 12 1 m ovelhas 3.600.000 1982/83 Kalimantan and East Sumatra Indonésia - - 3.300.000 1997/98 Incêndio em Roraima Brasil - - 2.000.000 1939 Black Friday Bushfires Austrália 71 3.700 casas 2.000.000 1963 Incêndio de 1963 no Paraná Brasil 73 4.000 casas 1.300.000 2003 Eastern Victorian Alpine Bushfires Austrália - 41 casas 1.200.000 1825 Miramichi Fire EUA 160 > 500 ? 1.200.000 1910 Great Fires of 1910 EUA 87 ? 1.000.000 1944 1944 Bushfires Austrália 15-20 > 500 casas 900.000 2010 Rússia Central Rússia 53 2.500 Danos causados pelos incêndios 1.7 5/18/2017 12 DANOS ÀS ÁRVORES Variam de acordo com: • Intensidade e duração do fogo • Espécie florestal • Idade das árvores Danos causados pelos INCÊNDIOS O fogo invadiu essa samaúma de 2m de diâmetro, de tronco oco, e a transformou em uma chaminé, lançando carvão incandescente para o alto e criando novos focos de queimadas por centenas de metros na direçãodo vento. Cochrane, M.A. O grande incêndio de Roraima. Revista Ciência Hoje, v. 27, n. 157, p. 26-43, 2000. • Conífera + resistentes • Àrvores + velhas + resistentes DANOS AO SOLO Grande intensidade; Periódicos de média intensidade. DESTRUIÇÃO DA CAMADA ORGÂNICA • Exposição do solo; • Mudanças nas propriedade físicas (porosidade e penetrabilidade de água) solos argilosos: duros solos arenosos: friáveis. Danos causados pelos INCÊNDIOS Exemplo de erosão na Amazônia. Foto: Mark Cochrane. Fonte: Cochrane, M.A. Tropical Fire Ecology: climate change, land use, and ecosystem dynamics. Praxis Publishing Ltd, Chichester, UK, 2009. 5/18/2017 13 DANOS AO CARÁTER PROTETOR DA FLORESTA FLORESTA - Reguladora do regime hidrológico; - proteção do solo florestal ☞ impacto das chuvas; ☞ humus e serrapilheira (esponja natural). Danos causados pelos INCÊNDIOS Proteção: - deslizamentos; - avalanches; - inundações; - erosão; - invasão de dunas. Serrapilheira carbonizada é facilmente levada pelo vento e água das chuvas. Parque Quedas do Rio Bonito. REDUÇÃO DA RESISTÊNCIA DAS ÁRVORES Árvores mortas ou sensivelmente debilitadas CICATRIZES: - Ataques de insetos e fungos; - surtos de pragas e doenças. Danos causados pelos INCÊNDIOS 5/18/2017 14 DANOS À FAUNA Diretos - Morte dos animais Indiretos - Modificações no habitat (alimento e abrigo) Incêndios na primavera: destruição de ninhos e animais jovens Danos causados pelos INCÊNDIOS Foto de tartaruga e lagarto em floresta sempreverde perto de Tailândia, Pará, Brasil. Foto: Mark Cochrane. Fonte: Cochrane, M.A. Tropical Fire Ecology: climate change, land use, and ecosystem dynamics. Praxis Publishing Ltd, Chichester, UK, 2009. Danos causados pelos INCÊNDIOS DANOS AO ASPECTO RECREATIVO DA FLORESTA 5/18/2017 15 DANOS AO PLANEJAMENTO FLORESTAL Alteração da capacidade produtiva da floresta ► substituição da vegetação por espécies pioneiras; ► da densidade de indivíduos arbóreos; e ► altera o “princípio da persistência”: rendimento sustentado comprometido pelo corte prematuro de árvores danificadas Danos causados pelos INCÊNDIOS DANOS ÀS PROPRIEDADES Casas, construções, veículos e equipamentos diversos - Maine (EUA, 1947): 800 casas destruidas - Paraná (1963): 8000 imóveis (casas, galpões e silos) Danos causados pelos INCÊNDIOS DANOS À VIDA HUMANA Morte de pessoas envolvidas ou no combate - Peshtigo Fire, EUA, 1871: 1.700 mortes - Austrália, 1932: 71 mortes 1983: 75 mortes - Paraná, 1963: 73 mortes 5/18/2017 16 MG 50% ES 25% SP 12% BA 10% PR 2% Outros 1% MG 65% SP 25% BA 5% ES 4% Outros 1% Ocorrência (1998 – 2002) Área Queimada (1998 – 2002) Soares, R.V.; Batista, A.C.; Nunes, J.R.S. Incêndios Florestais no Brasil: o estado da arte.Curitiba, 2009, 246 p. Incêndios Florestais no Brasil: ESTATÍSTICA 1.8 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 1994-1997 1998-2002 Diversos Incendiários Queimas para limpeza Raios Estradas de Ferro Operações Florestais Fumantes Fogos de recreação Soares, R.V.; Batista, A.C.; Nunes, J.R.S. Incêndios Florestais no Brasil: o estado da arte.Curitiba, 2009, 246 p. INCÊNDIOS FLORESTAIS NO BRASIL: ESTATÍSTICA 74% 65% 5/18/2017 17 0 5 10 15 20 25 30 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ Distribuição das Ocorrências de Incêndios 1983-1987 1994-1997 1998-2002 80,4 85,2 71,2 Incêndios Florestais no Brasil: ESTATÍSTICA 1.8 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ Distribuição das Ocorrências de Incêndios 1983-1987 1994-1997 1998-2002 92,3 91,2 98,7 Incêndios Florestais no Brasil: ESTATÍSTICA 1.8 5/18/2017 18 Cerrado, Campo e Capoeira 54% Eucalyptus spp 30% Florstas nativas 15% Pinus spp 1% Cerrado, Campo e Capoeira 51% Florestas nativas 33% Eucalyptu s spp 16% Pinus spp 0% Ocorrência (1998 – 2002) Área Queimada (1998 – 2002) Incêndios Florestais no Brasil: ESTATÍSTICA 1.8
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