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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA INSTITUTO DE GEOGIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA ROSEANE PEREIRA MORAIS ASPECTOS DINÂMICOS DA PAISAGEM DO LAVRADO, NORDESTE DE RORAIMA BOA VISTA - RR 2014 ROSEANE PEREIRA MORAIS ASPECTOS DINÂMICOS DA PAISAGEM DO LAVRADO, NORDESTE DE RORAIMA Monografia apresentada como pré-requisito para conclusão do curso de Bacharelado em Geografia do departamento de Geografia da Universidade Federal de Roraima. Orientador: Prof. MSc. Thiago Morato de Carvalho BOA VISTA - RR 2014 ROSEANE PEREIRA MORAIS ASPECTOS FISIOGRÁFICOS DA PAISAGEM DO LAVRADO NO NORDESTE DE RORAIMA Monografia apresentada como pré-requisito para conclusão do curso de Bacharelado em Geografia do departamento de Geografia da Universidade Federal de Roraima. Defendida em 17 de julho de 2014 e avaliada pela seguinte banca examinadora: _________________________________________ Prof. MSc. Thiago Morato de Carvalho Orientador/curso de Geografia _________________________________________ Profª. MSc. Luciana Diniz Cunha Membro da banca/curso de Geografia _________________________________________ Prof. Dr. Gersa Maria Neves Mourão Membro da banca/curso de Geografia DEDICATÓRIA Aos meus queridos pais, Edileuza Pereira Morais e Valdecy Campos Morais por terem se esforçado a vida toda para que minha educação fosse completa. Aos meus irmãos que deram todo o apoio necessário para que este sonho tenha se realizado. AGRADECIMENTOS A Deus por ter sido minha fonte de inspiração nessa caminhada. Aos meus pais Edileuza e Valdecy que me ensinaram desde sempre que com muito esforço e trabalho podemos alcançar o inesperado. Aos meus queridos irmãos Rodrigo, Aldo e Lucas que sempre de deram força para continuar os estudos e são a razão do meu sucesso. Ao meu orientador Thiago Morato de Carvalho e ao Laboratório e Grupo de Pesquisa de Métricas da Paisagem do Departamento de Geografia/UFRR, pelos subsídios e contribuições concedidas durante o desenvolvimento desta pesquisa. A minha segunda mãe Iolanda, uma pessoa maravilhosa que merece toda a felicidade do mundo por ter um coração doce e cheio de solidariedade. A minha amiga Raiane pelas palavras de incentivo e pelos momentos divertidos que passamos durante esse trajeto. Ao Laboratório de Produção Territorial e ao professor Antonio Tolrino de Rezende Veras. Ao CNPq pela disponibilidade da Bolsa PIBIC fornecida a mim no últimos três anos. RESUMO Esta pesquisa teve como objetivo a caracterização da paisagem do lavrado roraimense, com enfoque em uma abordagem não somente funcional da ecologia, mas também com destaque para a valorização dos conceitos e técnicas da geografia, que como ciência do espaço possui um vasto conhecimento sobre os elementos que compõe dada paisagem e sobre os processos que a dinamizam. A metodologia abordada foi o uso de técnicas de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto para quantificação estatística das unidades da paisagem que mais se destacam no ambiente estudado, entre elas estão os sistemas lacustres do lavrado e os municípios que fazem parte dessa extensa matriz dominante. Essa quantificação também foi realizada com a aplicação de algumas métricas (ou índices) da paisagem, tais como índice de forma e índice de classes. Os resultados nos mostram que o lavrado de Roraima é uma região única, com atributos próprios e por esta razão deve ser estudada com enfoque em sua própria biodiversidade, identidade ecológica e cultural e o uso de técnicas estatísticas merecem ter maior destaque nos estudos da paisagem em geral do Estado, pois os estudos de paisagem ainda são, por vezes, subjetivos e descritivos, tornando o conhecimento limitado. Palavras-chave: Ecologia da Paisagem. Geografia de Roraima. Lavrado de Roraima. Técnicas Estatísticas e de Geoprocessamento. ABSTRACT This research had as objective the characterization of the landscape of lavrado Roraima, focusing on an approach that is not only functional, but also ecology with emphasis on the appreciation of the concepts and techniques of geography, like space science has a vast knowledge about the elements that make up given landscape and on the processes that streamline. The methodology addressed was the use of Gis and remote sensing techniques to statistical quantification of landscape units that stand out in the environment studied, among them are Lake systems of the plowed and the municipalities that are part of this extensive dominant matrix. This quantification was also performed with the application of some metrics (or indices) of the landscape, such as shape index and index of classes. The results show us that the lavrado of Roraima is a unique region, with own attributes and for this reason should be studied with a focus in their own biodiversity, ecological and cultural identity and the use of statistical techniques deserve to have greater prominence in the landscape studies in General, because the landscape studies are still sometimes subjective and descriptive, making the limited knowledge. Keywords: Landscape Ecology. Geography of Roraima. Lavrado Roraima. Statistical Techniques and Geoprocessing. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 - Quadro das linhas de abordagem da Ecologia da Paisagem........................ - Limite do Lavrado em Roraima................................................................... - Lavrado com buritis e arbustos; (B) Lavrado, vegetação de campo com vegetação arbustiva esparsa e cupinzeiro; (C) Ilhas de mata; e, (D) Lagos isolados e veredas.......................................................................................... - (A) Lavrado da região de Uiramutã, lavrado de altitude, região de serras do sistema Parima-Pacaraima; (B) Lavrado em contato com região do sistema Parima-Pacaraima, lavrado de altitude e buritizais incipientes; (C) Depósitos de areia branca no lavrado de Roraima; (D) Serras isoladas no lavrado roraimense......................................................................................... - Classes altimétricas do Lavrado e perfis topográficos dos diferentes compartimentos do relevo dessa região: o primeiro (A-a-a’) mostra umaárea de transição entre a superfície de aplainamento e as regiões de serra com altitudes abaixo de 850 m, o segundo perfil (B-b-b’) atravessa apenas a superfície mais rebaixada do lavrado com cotas entre 40 e 850 e o terceiro perfil perpassa por entre os três compartimentos do lavrado, pegando o baixo, o intermediário e o forte relevo com controle estrutural........................................................................................................ - Padrões morfológicos de sistemas denudacionais e agradacionais. (A) – região do Complexo Parima-Paricarana, forte dissecação e controle estrutural (4°62’N 60°67’W); (B) –, Transição entre lavrado e floresta ombrófila, município de Pacaraima, com forte dissecação e controle estrutural (4°29’N 60°33’W); (C) – rio Uraricoera, dissecação moderada dissecação média, com controle estrutural, transição de morfologias agradacionais e denudacionais (3°30’N 61°33’W); (D) – Confluência dos rio Tacutu e Uraricoera, com predominância de morfologias agradacionais (3°12’N 60°29’W)......................................................................................... - Cobertura da paisagem do Lavrado, (período chuvoso) do Nordeste de Roraima.......................................................................................................... - Comparativo das classes de cobertura da terra (km²) no lavrado, nordeste de Roraima..................................................................................................... - Distribuição dos lagos na paisagem do lavrado nos períodos de estiagem (A) e chuvoso (B). Nordeste de Roraima....................................................... - Alguns exemplos das regiões dos lagos interconectados no período chuvoso, agrupamentos referentes a figura 9, lavrado, Nordeste de Roraima. (A) Região entre os rios Tacutu e Uraricoera; (B) e (C) Regiões a margem do rio Branco; (D) Região a margem esquerda do rio Uraricoera; (E) Região a margem direita do rio Tacutu; (F) Região a 18 32 34 35 40 42 43 44 47 Figura 11 Figura 12 Figura 13 Figura 14 Figuras 15 Figura 16 Figura 17 Figura 18 Figura 19 margem esquerda do rio Tacutu..................................................................... - Mesmas regiões da figura 10, mostrando alguns exemplos dos lagos perenes isolados ou poucos conectados no período de estiagem, agrupamentos referentes a figura 9. (A) Região entre os rios Tacutu e Uraricoera; (B) e (C) Regiões a margem do rio Branco; (D) Região a margem esquerda do rio Uraricoera; (E) Região a margem direita do rio Tacutu; (F) Região a margem esquerda do rio Tacutu.................................. - (A) Quantidade de áreas em quilômetros quadrados ocupadas pelos lagos nos períodos chuvoso e estiagem; (B) Quantidade de lagos em unidade que ocupam áreas do lavrado nos períodos de chuva e seco......................... - (A) e (B) Tesos e veredas com lagos interconectados no lavrado do Nordeste de Roraima. .................................................................................... - (A) Lagos de nascentes semicirculares; (B) Lagos isolados circulares; (C) Lago isolado retangular; e, (D) Lagos conectados.................................. - Principais tipos de lagos do lavrado. (A) Lagos semicirculares isolados, ao fundo confluência dos rios Uraricoera e Tacutu; (B) Lago semicircular isolado em borda de ilha de mata; (C) Lago de nascente em veredas (D) Lagos de cheia isolados circulares e conectados........................................... - Malhas viárias no lavrado e mobilidades humanas, ponto de partida a cidade de Boa Vista, nordeste de Roraima.................................................... - Principais municípios que fazem parte do lavrado, nordeste de Roraima.......................................................................................................... - Tabela do total da população que residente do lavrado, nordeste de Roraima.......................................................................................................... - Terras Indígenas que fazem parte do domínio do lavrado, nordeste de Roraima.......................................................................................................... 48 49 50 50 51 52 54 55 56 58 SUMÁRIO 1. 1.1 2 2.1 2.2 3 3.1 3.2 3.2.1 3.3 3.4 4 4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.3 5.4 INTRODUÇÃO................................................................................................ CONTEXTUALIZAÇÃO................................................................................. OBJETIVOS..................................................................................................... OBJETIVO GERAL.......................................................................................... OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................................ FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.................................................................. PAISAGEM E CONCEITUALIZAÇÃO.......................................................... ECOLOGIA DA PAISAGEM........................................................................... Estrutura da Paisagem.................................................................................... QUANTIFICAÇÃO DE UNIDADES DE PAISAGEM, USO DO SENSORIAMENTO REMOTO E GEOPROCESSAMENTO......................... COBERTURA DA TERRA.............................................................................. MATERIAIS E MÉTODOS........................................................................... CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO............................................. METODOLOGIA APLICADA......................................................................... RESULTADOS E DISCUSSÃO..................................................................... ASPECTOS FISIOGRÁFICOS DO LAVRADO, NORDESTE DE RORAIMA........................................................................................................ COBERTURA DA PAISAGEM DO LAVRADO........................................... SISTEMAS LACUSTRES................................................................................ A PAISAGEM DO LAVRADO COMO ESCALA ESPACIAL PARA GESTÃO TERRITORIAL................................................................................ CONSIDERAÇÕES FINAIS.......................................................................... REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................... 10 10 13 13 13 14 14 17 19 26 30 32 32 36 39 39 42 45 53 59 61 10 1. INTRODUÇÃO 1.1. CONTEXTUALIZAÇÃO O processo de caraterização da paisagem é bastante complexo, por se tratar de um tema que vem sendo discutido ao longo dos anos sobre diversas perspectivas de análise, sobretudo na área da Geografia. A paisagem é um termo de difícil definição,pois durante seus estudos e comparações é levada em consideração uma série de fatores que se individualizam no ponto de vista do pesquisador, tais como estéticos, culturais e históricos. Em escalas temporais distintas, análise multi-temporal, podemos enxergar na paisagem aparentemente estática o dinamismo dos elementos que a compõe, seja estes relacionados às forças naturais, que atuaram e atuam no modelado do relevo, como o sistema de drenagem, clima, tectônica, etc.; seja devido às forças humanas manifestas em distintos modos de produção e formações sociais, culturais, que evoluem ao longo das gerações (SOARES FILHO, 1998; MORAIS E CARVALHO, 2013). Um dos assuntos com maior destaque no meio acadêmico, científico e social, é a preocupação com a demanda dos recursos naturais. Já que, com o aumento populacional, também tem crescido a pressão por espaços para o uso e ocupação (moradias, agricultura, pecuária, extrativismo, etc.), fazendo com que a influencia humana nesses ambientes se intensifiquem progressivamente, acarretando na perda da biodiversidade ao redor do mundo (BRUNDTLAND, 1987). Essas atividades antrópicas contribuem assiduamente no aumento da fragmentação de paisagens, ou seja, modificação da disposição dos elementos da paisagem. Esse processo que se inicia com a destruição de pequenas áreas da vegetação natural, pode evoluir no decorrer de anos, gerando uma interrupção na conectividade desse sistema comprometendo sua integridade biológica, principalmente alterando relações entre as espécies (NOSS; CSUTI, 1997). Segundo Hovel e Lipcius (2001) os estudos que envolvem a fragmentação de paisagens costumam enfatizar a importância do tamanho e isolamento desses fragmentos, já que a diminuição das áreas nativas implica em uma redução do tamanho populacional e o isolamento dessa fragmentação reduz o fluxo de espécies, aumentando os riscos de extinção em paisagens com uma biodiversidade endêmica, como por exemplo, as áreas campestres do nordeste de Roraima, o lavrado. De maneira simplista, essas relações entre fragmentação, conectividade e biodiversidade são passíveis de serem quantificadas como uma medida de controle temporal e espacial das atividades humanas sobre o ambiente natural, quando 11 aplicadas dentro de uma abordagem geográfica e sobre a perspectiva ecológica contribuem para a conservação de ambientes naturais (MORAIS; CARVALHO, 2013). Diante de um complexo envolvimento de conceitos sendo consolidados, não se pode falar de paisagem sem compreender a que processos (interação entre os elementos) ela está inserida, ou do que ela é formada (sua estrutura). É preciso entender como ela está organizada (estruturada), suas funcionalidades e a que mudanças ela está passível de sofrer ao longo do tempo. Neste último caso, a temporalidade faz muita diferença para que haja modificações no comportamento natural ou antrópico dos padrões do sistema. Morais e Carvalho (2013) deixam claro que a paisagem é dinâmica, este é o ponto de partida para se explorar seus elementos funcionais, base para compreender sua evolução. A metodologia abordada a partir de métodos de quantificação das unidades de paisagem é utilizada como resultado da integração de estudos da paisagem numa perspectiva de análise de escala ecológica e sua aplicabilidade na resolução de problemas ambientais. A Ecologia de Paisagens centraliza o reconhecimento de interdependência espacial entre as unidades de paisagem, ou seja, o pleno funcionamento de determinado sistema é regido pelas interações que uma unidade mantem com as unidades vizinhas (METZGER, 2001), sendo uma fusão entre análise espacial da geografia e o estudo funcional da ecologia. Por isso a utilização de métodos quantitativos que associam padrões espaciais e processos ecológicos em diferentes escalas. O problema em questão está baseado na escassez de trabalhos acadêmicos e científicos que quantifiquem estatisticamente unidades da paisagem com base em índices, contextualizada como uma metodologia abordada para padrões espaciais, neste caso, em Roraima, sobretudo não há indícios de sua aplicabilidade em um dos sistemas naturais que mais se destaca nessa região, peculiar pelas suas características morfoestruturais e vegetacionais diferenciadas, neste caso o lavrado, e sobretudo, é preciso elevar a importância do uso de técnicas em sensoriamento remoto e geoprocessamento, como ferramenta essencial para essa caracterização. Essa pesquisa irá contribuir com estudos sobre quantificação de unidades da paisagem em Roraima, funcionando como base para futuras abordagens científicas da temática, fornecendo subsídios com embasamento estatístico da relação entre as heterogeneidades do lavrado. Essa situação se justifica pela necessidade de se trabalhar com questões relacionadas a métodos quantitativos de unidades da paisagem, cuja base está na Ecologia da Paisagem, Geossistemas e Geografia Regional no Estado de Roraima, em particular na região Nordeste, domínio regional do Lavrado. Região a qual apresenta uma diversidade física complexa e um 12 histórico de expansão de suas cidades. É dentro dessa perspectiva que os modelos de quantificação da paisagem podem ser utilizados também no auxílio da gestão sobre a influência antrópica, em áreas de conectividade regional - Georedes (redes urbanas-rural), as quais precisam ser caracterizadas na relação de seu domínio na paisagem, contribuindo para o planejamento e gestão territorial da região. Portanto, esta pesquisa será parte integrante e base para os estudos em andamento dentro do escopo do projeto de Métricas da Paisagem de Roraima, coordenado pelo Laboratório de Métricas da Paisagem (Mepa) do Dep. de Geografia da Universidade Federal de Roraima. 13 2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GERAL O objetivo deste estudo é caracterizar a paisagem do lavrado na região do Nordeste de Roraima, através dos aspectos fisiográficos, analisando seus elementos estruturantes e funcionais, classificação da cobertura que reveste o lavrado roraimense e territorialização dos municípios que compõe esta matriz geográfica. 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS i) Delimitar o lavrado em ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas); ii) Caracterizar os aspectos fisiográfico da paisagem do lavrado de Roraima; iii) Classificar a Cobertura da Terra da região em estudo; iv) Caracterizar e quantificar sistemas lacustres com base em índices da paisagem da região em estudo; v) Caracterizar territorialmente os municípios que fazem parte do Nordeste de Roraima. 14 3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 3.1 PAISAGEM E CONCEITUALIZAÇÃO Existem muitas interpretações para o termo paisagem, embora cada uma delas se refira a um espaço visualizado a partir de um distanciamento, ou seja, numa percepção sustentada pela amplitude de um lugar. Metzger (2001) descreve que a paisagem é percebida como um plano de fundo, pois ela é o que se vê ao longe e/ou de cima dependendo da perspectiva científica ou cultural do observador. Bertrand (2004) a descreve como a uma porção do espaço composta pelo resultado da combinação dinâmica entre elementos físicos, biológicos e antrópicos, de tamanhos variados e com determinada função que atuando de maneira integrada formam um mosaico de informações relevantes a quaisquer mecanismos de estudo. Zonneveld (1979) conceitua a paisagem como uma superfície terrestre que abrange um complexode sistemas com características geológicas, hidrográficas, do ar, da vegetação, dos animais e do homem e por suas formas fisionômicas resultantes, que podem ser reconhecidas como entidades. Turner e Gardner (1991) citado por Soares Filho (1998) fala da paisagem como resultado das formas do relevo de uma região e seus habitats associados á escala de hectares ou de vários quilômetros quadrados. É dentro dessa complexidade de conceitos que pode se dizer que a palavra paisagem abrange setores que estão além de uma definição universal, pois está presente em todos os lugares possíveis e sua estrutura está em constante transformação sejam no âmbito social, cultural, ambiental ou econômico. Quanto a isso Metzger (2001) enfatiza que há muitas possibilidades sobre o que se pode entender com o termo paisagem, pois existem variadas conotações que seguem linhas de análises específicas. Portanto, pintores, geógrafos, geólogos, arquitetos, urbanistas, biólogos, etc., todos possuem sua própria interpretação daquilo que se pode chamar de paisagem, e, dentro dessa questão os conceitos atravessam as fronteiras da diversidade, tais como a sua trajetória dramática na história das artes visuais e literatura que contam com uma valorização nos aspectos naturais no final do século XVIII, onde as pinturas mais exuberantes tentavam aproximar o ser humano da natureza pura e primordial, de que havia se separado de maneira trágica (SIEWERDT, 2007). Artistas e escritores dessa época tentavam retratar a paisagem como um reflexo do interior de quem as observasse, rebuscando sentimentos de melancolia e solidão. 15 A paisagem surgida na pintura artística é resultado da ruptura com a visão teológica medieval face ao ambiente para ocupar lugar primordial no campo da Geografia. Esse é um ponto importante para posicionar a concepção do homem perante o ambiente que o cerca. O aparecimento do conceito de paisagem foi acompanhado de uma revolução técnica e científica que libertou a natureza da ideologia divina tornando-a objeto de conhecimento e abrindo caminho à sua manipulação e transformação com diversos fins (SALGUEIRO, 2001). Pozzo e Vidal (2010) relatam que as expedições para o Novo Mundo na gênese do capitalismo europeu, ansiavam por buscas de respostas em torno da ampliação do conhecimento científico e principalmente tornarem conhecidos territórios em nome do interesse econômico pelas potências europeias. É nesse momento que o conceito de paisagem ganha contextos mais científicos, passando a se traduzir na “expressão visível da ordem natural do mundo que ao manifestar-se em diferentes regiões, dá ensejo à formulação de estudos comparativos que são à base da Geografia Moderna” (POZZO; VIDAL, 2010, p. 114). Segundo Santos (2006), Humboldt tratava a paisagem como a configuração da superfície do globo em uma determinada região, cujos caracteres individuais causam nas pessoas sensações e sentimentos, ou seja, neste caso o que existe é uma relação de identidade com o lugar que abriga uma série de características importantes no conforto psicológico do ser humano. Essas características estão entrelaçadas com cada unidade presentes na paisagem a que estão inseridas. A escola alemã de Geografia traz um conceito contemporâneo de paisagem utilizado pelos geógrafos norte-americanos, quando Carl Sauer (Escola de Berkeley) que funda a Geografia Cultural dando a ideia de relação entre as formas físicas e culturais da paisagem (POZZO; VIDAL, 2010). Santos (2006) discute que para Sauer “a paisagem cultural é a paisagem que nasce da expressão cultural humana sobre a área” (p. 104). Esse conceito nasce da ideia de que o homem é o principal agente modificador do espaço e ele com toda a sua complexidade estampa na paisagem natural as marcas de sua história como um todo organizado. Ele modifica, constrói, territorializa tudo aquilo que era livre, e, a natureza ganha outras formas e funções, ganhando outros tons, outras cores e outros movimentos. Segundo Dolffus (1978), a paisagem de uma dada superfície terrestre pode ser classificada de acordo com o grau de intervenção humana, assim temos: paisagem natural, paisagem humana e organizada. A primeira seria aquela que não foi submetida a ação do homem, a segunda foi modificada pelo homem até certa extensão consistindo em uma espécie de transição para a terceira que pode ser chamada de paisagem cultural, pois é resultado da 16 contínua ação humana combinada e meditada. Entretanto, é preciso compreender que a paisagem, como sendo complexa, possui uma função, uma estrutura e é passível de mudanças ao longo do tempo e em escalas definidas, este último refere-se a processos que ocorrem em sua estrutura inicial causando modificações em seu comportamento natural e/ou antrópico. Segundo Crepani et al. (1996) as unidades da paisagem natural podem ser analisadas a partir de sua gênese, constituição física, forma e estágio de evolução, além do tipo de cobertura vegetal que se desenvolve sobre ela. Essas informações são fornecidas por vários campos da Ciência em si, o que torna o estudo da paisagem uma área multidisciplinar e complementar. Sabemos que a paisagem é dinâmica, este é o ponto de partida para se explorar seus elementos funcionais. Tricart (1977) fala em Ecodinâmica, termo utilizado para entender os processos que envolvem a morfogênese e pedogênese, onde o primeiro está relacionado aos processos erosivos de modificação das formas do relevo e o segundo do predomínio dos processos de formação de solos. A Geologia, por exemplo, contribui com a análise das unidades da paisagem a partir de informações relativas ao grau de coesão das rochas que a compõe, informação básica integrada a partir da Ecodinâmica, bem como a história da evolução do seu ambiente geológico. A Geomorfologia oferece informações morfométricas que influenciam diretamente nos processos ecodinâmicos, tais como: amplitude do relevo, declividade e grau de dissecação da unidade da paisagem. Já a Pedologia trabalha com a caracterização das unidades da paisagem a partir de suas posições dentro de uma escala gradativa dentro da Ecodinâmica, por exemplo, a maturidade dos solos. Crepani et al. (1996), ainda cita a Fitogeografia e suas informações importantes em defesa das unidades da paisagem contra processos erosivos sobre diversas maneiras, ou seja, a cobertura vegetal evita impactos de gotas da chuva direto no solo, evita sua compactação, aumenta a capacidade de infiltração difusa da água, entre outros aspectos relacionados a proteção das unidades da paisagem, enquanto que a Climatologia fornece informações necessárias que se contrapõe a essa defesa, como a quantificação da pluviosidade anual que permitem identificar o grau de risco a que está submetida uma unidade da paisagem. De uma maneira geral, a paisagem natural é analisada através dessas informações fornecidas por todos esses campos disciplinares para que se tenha um retrato fiel do comportamento das unidades frente a esses processos integrados. Couto (2004) fala que a paisagem mesmo interpretada sobre diversos ângulos, sempre está inserida dentro do contexto descrito como “mosaico de manchas” ou elementos que estão em constante interação. Esse mosaico ecológico está relacionado a extensão, que é a área 17 sujeita a investigação, e grão, que é o tamanho das unidades de observação. É nesse contexto que surge, o termo Ecologia da Paisagem que segundo Soares Filho (1998) foi introduzido, pela primeira vez em 1939 pelo geógrafo alemão Carl Troll. Nessa perspectiva Troll defendeu a ideia de geógrafos e ecologistas trabalhando juntos em estreita colaboração, visando o surgimento de uma nova ciênciaque objetivaria a unificação dos princípios da vida e da terra através da análise da paisagem, a qual segundo Troll (1971) poderia ser definida como uma entidade total e espacial, integrando a geosfera, biosfera e a noosfera (esfera da consciência e mente humana). A partir daí escolas de Geografia e Ecologia começaram a fundamentar outros conceitos com relação à paisagem. 3.2 ECOLOGIA DA PAISAGEM A Ecologia da Paisagem passou e ainda permanece em fase de processos de conceituação desde sua origem até os dias atuais. A princípio, formulada apenas em nível de percepção humana com descrições de processos estritamente ligados a interação do homem e ambiente por muitos estudiosos e cientistas, de países diferentes, e fundamentados pela contribuição de economistas e geógrafos que criaram diversas técnicas para ligar padrões estruturais que se processem a grandes escalas. Assim, o conceito de ecologia da paisagem integrada a uma visão mais tradicionalista, que a define como interação dos processos naturais, incluindo animais, plantas e o homem, ao longo dos anos ganha uma contextualização mais evoluída. Para Bunce e Jongman (1993) essa evolução ocorreu na direção de um estudo integrado dos padrões texturais da paisagem e os processos de que resultaram, e, portanto, “estuda a estrutura e a dinâmica de mosaicos heterogêneos e suas causas e consequências ecológicas” (PIVELLO; METZGER, 2007, p. 22) levando em consideração a escala de observação para a compreensão dos padrões de ocorrência e abundância de organismos. Para Metzger (2001) a Ecologia da Paisagem é uma área dentro da Ecologia que se formou de maneira recente e se caracteriza por possuir dois caminhos distintos que muitas vezes se mesclam, dependendo é claro da área de atuação do pesquisador: a primeira prioriza a ação antrópica sobre a paisagem e a gestão do território, ou seja, uma abordagem geográfica; já, a segunda busca enfatizar os processos ecológicos que ocorrem em determinado contexto espacial e a relação destes com os interesses da conservação biológica, esta seria sua abordagem puramente ecológica. 18 Dentre essas duas linhas de abordagens podemos citar algumas de suas características mais marcantes, tais como mostra a seguinte Figura 1: Figura 1: Quadro das linhas de abordagem da Ecologia da Paisagem definidas por Metzger (2001). Abordagem Geográfica Abordagem Ecológica O ri g em O termo Ecologia da Paisagem foi criado pelo biogeógrafo alemão Carl Troll em 1939, através de estudos voltados para a geografia regional da Europa e estudos vegetacionais a partir dos benefícios oferecidos pela fotografia aérea. Troll juntou as relações verticais estudadas por ecólogos de ecossistema com a abordagem horizontal dos geógrafos (METZGER, 2001) Surgiu a partir de um encontro entre biogeógrafos e ecólogos norte-americanos, na década de 1980, estes buscavam adaptar a biogeografia de ilhas para o planejamento de reservas naturais em ambientes continentais. Esse marco foi tão importante para biólogos conservacionistas que usaram essa nova ferramenta para relacionar efeitos de fragmentação no habitat e suas consequências no fluxo de espécies e riscos de extinção (METZGER, 2001) C a ra ct er ís ti ca s Análise de heterogeneidades espaciais aglomerando aspectos geomorfológicos e uso e cobertura do solo; estudo das influências antrópicas no meio natural com ênfase na aplicação de medidas que minimizem problemas ambientais; abordagem holística, que integra ciências sociais, fisiográficas e biológicas, visando a compreensão global da paisagem e abordagem territorial. Compreender os efeitos da estrutura espacial da paisagem sobre os processos ecológicos; prioriza paisagens naturais com a aplicação de conceitos para a conservação da biodiversidade e manejo de recursos naturais; não enfatiza a macro escala; é mais voltada para estudos ecológicos e biofísicos. N o çã o d e p a is a g em Essencialmente visual e espacial do espaço ocupado pelo homem, mosaico de relevos, tipo de vegetação e formas de ocupação. Área heterogênea composta por conjuntos interativos de ecossistemas; área espacialmente heterogênea. U n id a d e b á si ca d e p a is a g em Unidade de Terra Hábitats Fonte: Elaboração própria, 2014. Essas duas formas de se abordar a Ecologia da Paisagem não deve ser vista como uma dualidade de conceitos e objetivos que se confrontam ambiguamente, porque na verdade, ambas oferecem interesses definidos de estudo. Quando Metzger afirma que estes interesses podem se mesclar, o que ele quer dizer é que além de depender da idiocrasia do pesquisador, o que vai determinar os conceitos que ele irá trabalhar é seu objeto de estudo e as quais finalidades este se sujeitam. Mesmo assim, existe um processo de organização e solidificação de conceitos que está em plena construção devida a essa tentativa de unir os dois enfoques de análise apontados e também a questão da disciplina ainda possuir um caráter de recente formulação. 19 A partir desse contexto muitos pesquisadores buscam unificar e integrar as principais abordagens na tentativa de se estabelecer uma estrutura definida para a disciplina, no entanto essa tarefa se mostra bastante intrincada, já que a Ecologia da Paisagem é, inevitavelmente, uma combinação de conteúdos, além disso, devido a sua linha de base está inteiramente relacionada a vários aspectos da paisagem em si – históricos, econômicos, sociais, culturais, ecológicos, ambientais e fisiológicos – é considerado amplamente um enfoque interdisciplinar, ou até mesmo transdisciplinar, onde pontos de vista de inúmeros pesquisadores estão envolvidos holisticamente. Num envolvimento geral as definições de ecologia da paisagem vão variar de acordo com a função dessas abordagens e de seus autores. No geral a Ecologia da Paisagem surgiu como uma importante disciplina nos estudos da estrutura, função e das mudanças da paisagem. Para esse estudo o que se torna relevante são aspectos como: a interação entre as diferentes manchas, padrões das unidades da paisagem e as formas como esses dois fatores mudam com o tempo (FORMAN; GODRON, 1986). Esse trabalho procurou utilizar conceitos e metodologias de ambas às abordagens apresentadas (geográfica e ecológica), já que se propõe a investigar aspectos fisiográficos da paisagem natural de determinada área e a influencia humana sobre esta, tanto no sentido de contribuir nos estudos de conservação ecológica quanto na investigação dos diferentes usos e cobertura do solo para tentar minimizar possíveis problemas ambientais e gestão territorial. Os principais conceitos em Ecologia da Paisagem utilizados nesse trabalho serão especificados mais adiante para melhor compreensão dos resultados alcançados na proposta desse estudo. 3.2.1. Estrutura da Paisagem Segundo os conceitos de análise da Ecologia da Paisagem a estrutura de uma paisagem está relacionada basicamente às interações entre os elementos da paisagem em si e diferentes ecossistemas. É como um arranjo ou padrão da paisagem visualizado entre formas, tamanho, números e configurações espaciais que determinam a distribuição de energia, matérias e seres vivos, com mudanças de grandes escalas e grandes reflexos ecológicos no padrão espacial de ecossistemas distintos. É importante ressaltar que essa disciplina não somente se concentra em fatores biológicos, físicos e químicos em mudanças de comportamento espacial dos elementos da paisagem,mas também considera o homem como um dos principais atores desse processo, por isso, ela busca compreender também dentro dessa cadeia de envolvimentos, fatores 20 históricos, culturais e socioeconômicos da Ecologia Humana que se encontram conectados a diferentes usos do solo. Dessa forma segundo Naveh (1991) na Ecologia de Paisagem o fator de perturbação não é o único aspecto direcionado ao homem, mas ele também se apresenta em muitos processos como componente interativo e co-evolucionário. No envolvimento desse contexto destaca-se que para a análise de uma paisagem, seja ela natural, modificada ou cultural, é preciso entender como funcionam os elementos que a compõe e em diferentes níveis hierárquicos de escalas. Esses elementos recebem denominações diversas que vão de acordo com a metodologia utilizada ou do emprego de conceitos literários nas diferenciadas áreas de estudo, como exemplo, o ecótopo e o biótopo termos usados por ecologistas para definir a menor unidade de paisagem. O mais interessante nessa questão é ressaltar que dentre essas terminologias a unidade de paisagem é empregada para descrever um intervalo da superfície terrestre especificamente homogênea, e com escala definida, essa homogeneidade é abordada como uma característica de que certos elementos são expressivamente menores e conjugados numa única unidade, e, devido ao seu contexto interno as diferenças não podem ser visualizadas. Contudo, uma definição mais simplista para a unidade de paisagem é empregada no sentido de espaços que apresentam características semelhantes entre si, que normalmente foram determinadas por fatores ou atributos físicos naturais ou antrópicos, assim elas são individualizadas pela drenagem, relevo, clima, solo, cobertura vegetal e espaços urbanizados que fornecem informações relevantes para os estudos das inter-relações topológicas e da distribuição geográfica dos organismos. Com a afirmação de que não importa qual dos atributos mencionados é o mais importante para determinar as características de algum lugar, pois cada um deles representa uma unidade total de qualquer atributo, Zonneveld (1979) reforça a ideia de que é preciso levar em conta que a unidade de paisagem não é somente um conceito de objetos disposto em um mapa, mas sim uma resposta de sistemas de fatores que interagem de modo consequente, portanto, esse termo não especificamente se restringe a uma forma de escala de análise, mas faz parte de um contexto geral. Já para Forman e Godron (1986) os elementos da paisagem são formados pelas unidades geográficas que possuem determinada homogeneidade no qual resulta em um arranjo espacial estruturado que definem as características gerais de sistemas de paisagem denominados de mosaicos, esse sistema de paisagem se torna diferente do chamado sistema de paisagem gradiente (estrutura de superfície contínua), pela composição de três tipos de elementos presentes em uma dada área da superfície terrestre: as manchas que também são chamadas de áreas, polígonos ou patches; os corredores ou corridors; e a matriz ou matrix. 21 Esses elementos são a base para definição e quantificação de diferenciados tipos de paisagem, ou de forma simplificada podemos dizer que esses três elementos quando combinados formam variedades de mosaicos de paisagem na superfície da terra. Para melhor entendermos como esses processos ocorrem em sua individualidade ou totalidade é preciso abordar esse arranjo espacial separadamente, então: a) Manchas: As manchas são consideradas áreas homogêneas, restritas, não lineares da paisagem, e distintas das unidades vizinhas. De acordo com Forman e Godron (1986), elas podem variar de forma, tamanho, tipo, heterogeneidade e característica de fronteira, em geral são circundadas por uma matriz composta por aspectos diferenciados dos seus. Contudo, é preciso entender que as manchas não necessariamente são comunidades de plantas ou animais, mas também podem ser formados por microrganismos ou atributos não vivos como solo exposto, áreas urbanizadas ou com algum outro tipo de antropização. Conforme Casimiro (2009) para a identificação de tipos de manchas que podemos encontrar em uma paisagem são utilizadas algumas variáveis tais como a sua origem e/ou mecanismos causais, descritas abaixo como: As manchas de perturbação são aquelas originadas a partir de perturbações naturais ou antrópicas, tais como deslizamentos, queimadas, temporais, pisoteio de gado, exploração florestal, entre outros. As consequências que se podem esperar após essas perturbações são basicamente extinção de espécies, diminuição de populações ou dormência de sementes (no caso de incêndio), com isso ocorre uma mudança drástica nos padrões naturais dos sistemas, gerando novas dinâmicas espaciais que dão origem a manchas com diversidades estruturais diferenciadas aptas a movimentos migratórios, adaptações de hábitats e sistemas dependentes da própria perturbação que a gerou (as antrópicas), estes últimos tendem encontrar o equilíbrio; Manchas remanescentes, estas são caracterizadas por se apresentar como uma área não afetada pelas perturbações a sua volta, sendo consideradas como manchas ilhadas em meio a uma paisagem perturbada, inclusive são essas ilhas que fornecerão as sementes necessárias no caso de regeneração vegetal, são consideradas também lugares de memória das espécies que compunham a paisagem anterior à perturbação encaixada na matriz perturbada, no entanto não há certeza de que sua composição original continuará devido às perturbações que a circunda ainda permanecerem ativas; 22 As manchas de regeneração são semelhantes às remanescentes, porém, o que a diferencia é que neste caso as perturbações a sua volta cessaram permitindo sua recuperação; As manchas de recurso ambiental se caracterizam por serem estáveis e livres de qualquer perturbação, são áreas de colonização e manutenção de espécies, nelas os processos naturais de migração, flutuação e extinção estão presentes, mas em número muito baixo; As manchas introduzidas são exclusivamente antrópicas, pois estão ligadas às necessidades do homem de introduzir organismos e objetos em determinada área, tais como plantas, animais, pessoas, e diferentes usos da área. Elas se subdividem em: manchas plantadas e habitações. O mais interessante dessas tipologias é que no caso da mancha plantada, por exemplo, o manejo que se processa nesses ambientes como a fertilização e irrigação para manutenção de plantações faz com a mancha continue persistente por longos períodos. Na mancha com introdução de animais o que ocorre é que estes podem gerar uma espécie de submancha dentro matriz global, que se for prolongado pode gerar perturbações graves na vegetação e causar a degradação ambiental. Já com relação às habitações que podem ser de pessoas, de espécies animais e vegetais introduzidos ou imigrações de espécies o que ocorre é que a manutenção desse ambiente feita pelo homem determina sua estabilidade e equilíbrio. As manchas efêmeras são simplesmente aquelas sazonais ou momentâneas de espécies vegetais e animais, originadas pela migração, floração, abate de árvores, etc. As manchas são de grande importância dentro da análise de estrutura de uma paisagem, pois elas representam uma área originada por diversos processos, como já descritos, e estes nos fornecem informações necessárias na compreensão das atividades humanas ou interações entre as espécies que povoam determinado lugar. A partir daí procura- se definir detalhes preliminares das tipologias de paisagem existentes em nossa área de alcance ou escala definida. Para isso é preciso utilizar ferramentasnecessárias na identificação dessas manchas e suas origens, é nesse contexto que entram as técnicas de geoprocessamento que inclui basicamente a representação de uma mancha no mapa a partir de um polígono (na representação vetorial) ou área singular definida por valores igualitários de pixels (representação matricial). Dentro dessas técnicas cartográficas as manchas também recebem atributos nominais, a partir dos elementos da paisagem que a compõe (SOARES FILHO, 1998). 23 O geoprocessamento como ferramenta essencial nessa caracterização também se utiliza dos parâmetros que controlam e influenciam essas manchas na superfície terrestre, tais como: tamanho, forma, número e conectividade e distância entre as manchas. O tamanho da mancha é o aspecto mais notável que se pode visualizar e também se caracteriza por influenciar e controlar diretamente o fluxo e quantidade de espécies, energia e nutrientes armazenados dentro de seus limites além de possibilitar o uso de máquinas agrícolas para uso antrópico. Esse aspecto influencia também no chamado efeito de borda, que são considerados ecótonos ou zonas de transição entre dois hábitats que desempenham um papel importante na manutenção de ambientes ecológicos, pois podem conter uma quantidade significativa de espécies maior do que nos interiores de manchas (SOARES FILHO, 1998). Já forma da mancha está diretamente relacionada com o efeito de borda, pois quanto mais isométricas forem as manchas, como as circulares e/ou quadradas, maior será a diversidade de espécies em seu interior, menos barreiras e maior distribuição de alimentos do que em suas bordas, já as mais alongadas ou lineares vão possuir uma maior ligação com sua matriz funcionando como uma espécie de corredor, por possuir uma borda maior do que as manchas circulares e por isso a diversidade de espécies em sua área tende a ser diferenciada e com dinâmica própria daquelas do seu interior, além disso, quanto mais alongadas e angulares forem as margens das manchas mais antrópicas são os elementos da Paisagem. Além dessas variáveis são estudados também alguns aspectos como densidade, configuração e número de manchas para uma melhor análise dos padrões de determinada paisagem. Ainda com relação a esse estudo é preciso entender que os diferentes usos do solo praticados pelo homem, como atividades agrícolas ou movimentos de urbanização, modificam as formas, tamanho e principalmente as distâncias entre as manchas iniciando um processo de fragmentação da paisagem, elemento que pode definir o grau de degradação ambiental que determinada paisagem pode está sofrendo. b) Corredores Parecidos com as manchas, os corredores são denominados áreas homogêneas com características diferenciadas das unidades vizinhas só que com aspectos morfológicos lineares. Soares Filho (1998) descreve suscintamente a importância dos corredores dentro da estrutura da paisagem, para este autor, os elementos de uma classe de paisagem estão em constante ligação, “numa espécie de conectividade, função da configuração de redes, onde os corredores permitem o movimento e intercâmbio genético entre animais e plantas e as 24 barreiras inibem tais trocas” (1998, p. 20). Nesse sentido, para o estudo dos corredores dentro da paisagem é preciso levar em consideração algumas de suas características mais importantes, tais como largura, conectividade, complexidade e estreitamento. Esta conectividade não somente influencia nos fluxos das espécies entre as manchas, mas também é um aspecto fundamental na mobilidade humana dentro dos domínios da paisagem, isto porque os corredores não são apenas de origem natural, mas eles também são abertos na paisagem como meio de conexão entre os lugares culturais, efeitos de transporte, proteção, recursos e efeitos estéticos (FORMAN; GODRON, 1986). Os usos antrópicos mais comuns abertos dentro dos domínios da paisagem que funcionam como corredores estão relacionados aos meios de transporte, tais como: estradas, canais, ferrovias, linhas de transporte de energia, etc. promovendo assim a mobilidade de bens e pessoas através da paisagem. No contexto da Ecologia de Paisagens, esses corredores podem ser também considerados espacialmente margens e fronteiras de manchas numa determinada paisagem, devido as diferenciações entre as condições biológicas existentes entre o interior da mancha e sua margem. Para Forman (1995), os corredores desempenham cinco funcionalidades, tais como: Hábitat: esses corredores são normalmente habitados por espécies adaptadas às margens, podendo haver também espécies generalistas, aquelas que estão em constante movimento na paisagem, e se o corredor tiver uma largura significativa pode até conter espécies de interior. As espécies raras ou ameaçadas de extinção geralmente não habitam esses lugares, a menos que esta seja a única vegetação remanescente presente na paisagem. Conduta: essa funcionalidade está ligada estritamente as linhas de água ou a predominância de qualquer outro sistema de transportes e movimento, embora outros tipos de corredores exerçam essa função, ainda que de maneira parcial. Nesses corredores deslocam-se pessoas, bens, veículos, nutrientes, sedimentos, animais e matérias orgânicas. Filtro: quando ocorre uma espécie de filtração nos fluxos que percorrem o corredor de determinada paisagem fazendo com que apenas alguns animais consigam atravessar essas passagens. Dependendo da escala de análise, rios, ribeiras, estradas, caminhos, valas, paredes e outros fatores, formam essas barreiras de difícil permeabilidade. 25 Fonte: esse corredor é caracterizado por ser a única mancha (no sentido de fragmentar a paisagem) dentro de uma matriz dominante, e é “dele que vão dispensar-se e colonizar o espaço envolvente” (CASIMIRO, 2009, p.83) Sumidouro: corredor caracterizado por ser responsável pelo desaparecimento de água, sedimento ou animais provindo da matriz. É o caso de sedimentos e águas alcançarem rios ou outra linha de água ou quando espécies de animais morrem ao atravessar vias de comunicação, estradas ou rios. Segundo Marsh (1997), os corredores também são classificáveis quanto a sua estrutura, independendo da sua origem, uso humano e tipo de paisagem, dessa maneira temos: os corredores em linhas, que podem ser estradas, caminhos, sebes, limites de propriedades, valas de drenagem e canais de irrigação; corredores ripícolas (ribeirinho), ou seja, margens de linha de água; corredores de interflúvio, individualizados por entre os corredores das linhas de água, ao longo dos topos; corredores de grelha, associados a sebes e limites de estradas, valas de drenagem, reproduzindo o desenho retilíneo e por vezes ortogonal; e, corredores segmentados, que são uma espécie de resultado das atividades humanas nos corredores já descritos acima, como um rio interrompido por barragens, por exemplo. De uma maneira resumida, quando se trata de corredores Forman e Godron (1986, p. 153-155) são bastante específicos: uma das principais caracteristicas dos corredores é a conectividade, ou presença de quebras. Nós contendo espécies interiores estão geralmente “agarrados” a corredores, formando uma estrutura tipo colar de contas. Os corredores têm gradientes fortes em termos micro – climáticos e de solo, entre um lado e outro. O centro é tipicamente um hábitat único, parcialmente determinado pelo transporte ou movimento que se desenrola ao longo do corredor. Os corredores (linha) são estreitos e compostos basicameente de espécies de margem, ou mais largos e contendo uma abundância significativa de espécies interiores ao longo do seu eixo. [..] O efeitode largura do corredor exerce um controle chave na natureza do mesmo, aplicando-se estas caracteristicas tanto quando é mais alto, como mais baixo que a envolvência. c) Matriz A matriz é o elemento mais extenso e mais conectado da paisagem, sendo, portanto a unidade dominante (espacial e funcionalmente) que controla toda a sua dinâmica, por esta razão é considerada o elemento mais importante para análise e compreensão efetiva da estrutura da paisagem (FORMAN; GODRON, 1986). Segundo esses mesmos autores a diferenciação entre manchas e matriz consiste em difícil tarefa para o estudo da Ecologia da 26 Paisagem, tendo dessa maneira que obedecer a alguns critérios definidos, separados em itens por Casimiro (2007), tais como: Área relativa: a matriz, neste caso, é consideravelmente o elemento da paisagem mais extenso que outros em uma dada área. Conectividade: a matriz é o elemento mais conectado da paisagem, mesmo abrigando uma série de outros tipos de manchas em sua área. Controle da dinâmica: a matriz possui um controle dominante na dinâmica da paisagem e nos fluxos de energia. É através da matriz que se originam novas paisagens. Além desses critérios determinantes para a identificação do elemento dominante de uma paisagem, ou seja, a sua matriz, existem outros conceitos que são fundamentais entender pelas suas aplicabilidades e possibilidades quantitativas de avaliação da paisagem como a porosidade da matriz, que segundo Soares Filho (2009) “consiste na medida de densidade de manchas numa paisagem, como (...) número de remanescentes florestais ao meio de áreas agrícolas” (p. 20). A matriz de uma paisagem, entretanto, afeta populações e comunidades fragmentadas, tendo em vista que ela é geralmente composta por ambientes agrícolas e a forma como ocorre esse manejo agrícola pode influenciar diretamente nas espécies que habitam ou utilizam a matriz como conduto é fundamental não somente para a conservação biológica, mas para entender os conflitos territoriais que ocorre em dada paisagem. 3.3 QUANTIFICAÇÃO DE UNIDADES DE PAISAGEM, USO DO SENSORIAMENTO REMOTO E GEOPROCESSAMENTO Os crescentes problemas ambientais envolvendo os processos de expansão de cidades e diversos outros usos da terra de maneira desorganizada tem agitado os meios sociais, políticos e científicos nos últimos tempos. A Ecologia da Paisagem com toda a sua bagagem de conceitos, estudos aplicados e análises sobre fragmentação e conservação de espécies e ecossistemas também passaram mudanças grandiosas, o que permitiu, segundo Meztger (2001), uma integração da heterogeneidade espacial e do conceito de escala nas análises ecológicas, aumentando, assim, as possibilidades de minimização de problemas ambientais recorrentes. Essas mudanças partem, principalmente, do reconhecimento de uma dependência espacial entre as unidades da paisagem, ou seja, o funcionamento de uma unidade depende 27 das interações que ela mantem com as unidades vizinhas (METZGER, 2001), percepção adquirida pela junção da análise espacial da Geografia e o estudo funcional da Ecologia, como já foi visto anteriormente. Desta maneira, é possível associar os métodos quantitativos em Ecologia da Paisagem a processos ecológicos em grandes escalas espaciais e temporais e também utilizá-los como medidas de controle de atividades antrópicas em ambientes passíveis de conflitos territoriais. A busca por novos métodos quantitativos possui uma longa trajetória, nas ultimas décadas as pesquisas estavam voltadas para as análises de padrões, importância de processos espaciais explícitos e desenvolvimento de modelos confiáveis (TURNER; GARDNER, 1991). O modo como são abordados os conceitos de paisagem e suas generalidades sempre nos confrontam com um conhecimento por vezes subjetivo e incompleto que interferem na sua avaliação e processos de caracterização mais específica. É a partir desse contexto que as métricas (ou índices) surgem como uma das formas de quantificar os atributos espaciais de uma paisagem. Esses índices têm como função estabelecer bases comparativas, susceptíveis de captar e descrever aspectos como heterogeneidade, fragmentação e a organização espacial de um sistema complexo de paisagem. São exemplos de índices de paisagem: vegetação, diversidade espacial, fragmentação, isolamento, conectividade, de classes, e, de forma, entre outros. A quantificação da estrutura e complexidade da paisagem, na verdade, pode ser realizadas de muitas maneiras, de acordo com o objeto de estudo do pesquisador. As métricas, por exemplo, baseiam-se na análise da distribuição, forma e arranjo espacial das manchas. Segundo Casimiro (2007) a aplicação desses índices pode-se fazer em três níveis: resolução individual das manchas (todas uma a uma), classes de classificação das manchas (como uso e cobertura da terra) e à escala da paisagem como um todo (calcula-se as interações entre as manchas). Segundo este mesmo autor, esta análise pode ser realizada seguindo duas abordagens distintas, a primeira refere-se a composição da paisagem, nesta abordagem o que se pretende descrever é a qualidade e a quantidade dos elementos que a compõem sem a necessidade de posicioná-los ou localizá-los espacialmente, são exemplos de quantificação da composição: riquezas de manchas, equidade de manchas, distribuição de manchas e diversidade de manchas. Já a segunda abordagem é a configuração da paisagem, esta pretende descrever a distribuição física das manchas a partir de algumas variáveis específicas, tais como: o grau de isolamento das manchas, dimensão e forma interna da área interna, justaposição e distâncias entre as manchas do mesmo tipo ou complexidade de fronteira. 28 No entanto, é preciso destacar que essas duas abordagens não são facilmente classificáveis a todos os índices de paisagem, pois podem ocorrer casos em que estes índices forneçam dados que atendam as referências tanto de composição quanto configuração de paisagem ou simplesmente não precisam de nenhuma das informações precisamente descritas nessas abordagens. Índices como a dimensão de manchas não deixa claro exatamente a que linha de abordagem ele se aplica, pois não dependem de caráter espacial ou posição relativa das manchas. Além disso, a dimensão média e a sua densidade refletem tanto na quantidade de manchas presentes (composição), como a sua distribuição espacial (configuração) (CASIMIRO, 2007). Em termos de métricas da paisagem, Casimiro (2007) também descreve que estas estão subdivididas em quatro grandes áreas: Forma – dimensão das manchas são exemplos, área total por tipo de manchas, proporção ocupada pela maior mancha, número de manchas e dimensão média de manchas, total de margens e diversidade, etc.; Complexidade – irregularidades, que podem ser índice de forma da paisagem, índice de forma ponderado pela área, dimensão fractal média das manchas e da paisagem, etc.; Arranjo – organização espacial, tais como distância média à mancha mais próxima, índice médio de proximidade, índice de dispersão e justaposição, etc.; e, Diversidade. Apesar da importância de se entender as métricas da paisagem e suas funcionalidades mais básicas dentro da análise quantitativa da estrutura da paisagem, estas requerem ferramentas adicionais como base de dados, estatística espacial, Sistema de Informação Geográfica (SIG), Técnicas de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento e GPS (Global Positioning Systems) (FARINA, 2006). Para isso existem no mercado alguns programas que proporcionam diferentes possibilidades de quantificar os elementos de uma paisagem, tais como o ENVI 4.0 versão atualizada,o QUANTUN GIS 2.2.0, ArcGis 10 e o SAGA 2.1. Com estes é possível obter métricas de áreas, métricas de fragmentação, conectividade da matriz, diversidade de manchas, entre outros, utilizando dados em raster e vetor. Esses produtos quantitativos resultantes das métricas possuem grandes aplicações em comparações entre paisagens distintas, identificação das manchas que mais fragmentam a matriz (incluindo manchas antrópicas), avaliações temporais, interação entre manchas, entre outros aspectos. Como exemplo do uso destas técnicas aplicadas pioneiramente em Roraima, o município de Caracaraí serviu como recorte funcional para execução de alguns índices de paisagem no segundo semestre de 2013. Nesta localidade foi aplicado índice de classes, com base na cobertura do solo realizada no ENVI 4.0, onde três grandes atributos foram identificados (floresta ombrófila, campinaranas e massas d’água), em seguida, através do 29 índice do grau de fragmentação da paisagem executada no SAGA 2.1, foi possível identificar a matriz dominante, ou seja, a classe mais fragmentada dentro do município, neste caso é a vegetação de floresta, além das manchas que a fragmentam (água, campinaranas, solo exposto, etc.). Também com o uso desses recursos foram aplicados índices de conectividade, e a floresta também se mostrou como unidade da paisagem que mais se conecta por todo o município, e, portanto, possui o maior grau de conectividade, e por último, ainda nesta região foi aplicado um índice de densidade de elementos para identificar o grau de homogeneidade das manchas na paisagem de Caracaraí e sua matriz dominante (MORAIS; CARVALHO, 2013). As técnicas de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento também estão sendo bastante aplicadas à descrição de hábitats. Carvalho e Carvalho (2012) apresentam, neste sentido, três exemplos de como trabalhar com o uso dessas técnicas em relação a citada temática, no intuito de obter alguns parâmetros morfométricos de relevo, são eles: a referência ao uso de Sistemas de Informações Geográficas (SIG) na delimitação de domínios morfoclimáticos, com base na morfologia do relevo, isso gera inúmeras possibilidades de estudos ligados a biodiversidade de determinada paisagem; a espacialização de espécies em biogeografia através da importância de modelos digitais de elevação; e, a utilização de atributos topográficos para a caracterização de diferentes hábitats, como base em declividade, hipsometria, plano de curvatura, índice de umidade, perfis topográficos, entre outros. Como metodologia estes autores trabalharam técnicas como extração de dados fisiográficos do relevo através de Modelos Digitais de Elevação nos programas já citados. Já, os parâmetros morfométricos (geomorfometria) em si, têm como objetivo gerar por meio de métodos estatísticos uma descrição quantitativa das formas do relevo. Com base nessas técnicas aplicadas através de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento, Carvalho (2009) utiliza dessa metodologia para descrever o relevo da Reserva de Desenvolvimento Sustentável do Tupé em Manaus (AM), os produtos cartográficos gerados serviram para representar a realidade do terreno, o que não só permitiu a identificação da dinâmica geomorfológica da região, mas também auxiliou em estudos ecológicos, como distribuição de espécies. Outro exemplo de estudo da paisagem com base nessas técnicas apresentadas são a discussões a respeito de aspectos sobre fragmentos florestados para a conservação da biodiversidade. Sobre isso Santos, Carvalho e Carvalho (2012) com o auxílio das ferramentas necessárias aplicaram esse tipo de análise de remanescentes florestais na mata atlântica de Sergipe para obtenção de dados e interpretação da paisagem o que possibilitou resultados interessantes não só somente ao meio acadêmico e cientifico, como também ajudam na 30 elaboração de “projeções futuras de possíveis cenários para políticas ambientais. Ao nível de ecossistemas continentais estas informações se somam a outras para contribuir na caracterização do que restou de florestas antes contínuas” (p. 59). 3.4 COBERTURA DA TERRA O acelerado crescimento populacional gera diversas demandas por recursos, como água e alimentos, e destes, por terras produtivas, provocando assim, o aumento das atividades antrópicas em áreas naturais no ritmo da dinâmica do consumo, modificando e reestruturando a paisagem a sua volta. Por esta razão, tem crescido a pressão sobre o espaço a ser produzido, fazendo com que os planejadores invistam em políticas públicas que garantam não somente a sustentação do sistema econômico de seus territórios, mas que, também forneçam medidas que minimizem os impactos ambientais causados pelo crescimento do consumo em massa. Para que haja a proposição dessas medidas, torna-se necessário conhecer como estão estruturados os sistemas de cobertura, revestimento natural do solo de determinado lugar, bem como, os tipos de usos antrópicos (habitação, agricultura, agropecuária, extrativismo, etc.) os quais interferem nesses sistemas, os fragmentam. Essa base é importante, para que o planejamento da política de gestão territorial tenha fundamentação adequada a realidade regional, além de contribuir para os estudos da paisagem que o cerca, estudos sobre sua dinâmica e evolução. A expressão Cobertura do Solo (ou da terra) é um conceito formado por duas palavras: cobertura e solo (terra). A cobertura é um termo que se refere aos seus atributos físicos, químicos e biológicos como as florestas, gramíneas, água e áreas construídas. Quanto ao solo, é a camada superficial da crosta terrestre oriundo da decomposição da rocha-matriz, sob influência do clima e de processos intempéricos (FLORES; FASOLO; POTTER, 1999). No contexto conjuntural essa expressão está relacionada às vulnerabilidades que determinada região possui em função de atividades inseridas ou construídas na superfície terrestre e/ou, aos tipos de manejos do solo para agricultura, pastagens, cidades, entre outras, desenvolvidas pelo homem. Couto (2004) fala que uma investigação de padrões espaciais e sua comparação podem melhorar as simulações de fenômenos em grande escala, além de gerir recursos naturais ao nível de paisagem, é neste ponto que entra a cobertura da terra como categoria de estudo para análise da paisagem, definida neste caso como uma área formada por elementos integradores, tanto naturais quanto socioeconômicos. 31 Além disso, a cobertura do solo (ou da terra) juntamente com os mais variados usos antrópicos, como principal foco de interesse dentro dos estudos da paisagem de determinado lugar, auxiliam na obtenção de dados dos elementos naturais que a fragmentam, podemos destacar ainda o interesse sobre o desenvolvimento socioeconômico, considerando o uso de forma planejada para minimizar possível degradação ao meio ambiente. No entanto, são necessárias medidas que garantam a preservação e manutenção do meio ambiente assim como a relação do espaço. O estudo do uso e cobertura do solo consiste em caracterizar a vegetação e demais elementos naturais que revestem o solo ou conhecer de que forma o homem esta utilizando a área por ele ocupada. Briassoulis (1999) estabelece que o conceito de uso e cobertura do solo seja analisado separadamente, a partir disso podemos fazer uma relação destes conceitos, para uma melhor compreensão. Sendo cobertura do solo, reforçando o que foi dito anteriormente, a caracterização do estado físico, químico e biológico da superfície terrestre (floresta, gramínea, água, ou área construída); enquanto o uso do solo se refere aos propósitos humanos, associados àquela cobertura, por exemplo, pecuária, recreação, conservação,área residencial, etc. Isso permite dizer que uma única classe de cobertura pode suportar múltiplos usos como extração madeireira, preservação de espécies, habitação, recreação em áreas de floresta ao mesmo tempo em que um único sistema de uso pode incluir diversas coberturas: certos sistemas agropecuários combinam com áreas cultivadas, pastagens melhoradas, áreas de reserva e áreas construídas. Geralmente, as atividades humanas estão diretamente relacionadas com o tipo de revestimento do solo, seja ele florestal, agrícola, residencial ou industrial. Seguindo essas premissas podemos entender o uso e cobertura do solo por categorias: Local: erosão, sedimentação, contaminação, extinção de espécies, as mudanças de uso do solo afetam as estruturas de emprego, produtividade da terra e qualidade de vida. Regional: poluição do ar e da água, degradação do solo, desertificação, eutrofização de corpos d'água, acidificação, perda de biodiversidade. Global: questões de interesse entre os padrões de uso/cobertura da terra e o aquecimento global, a diminuição na camada de ozônio, aumento do nível do mar, processos de desertificação, perda da biodiversidade, destruição de habitats, disponibilidade de alimentos e água para a crescente população mundial, as migrações humanas, as questões de segurança humana frente a alterações e acidentes causados por fenômenos naturais ou mudanças tecnológicas. 32 4. MATERIAIS E MÉTODOS 4.1 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO No domínio florestal da Amazônia ocorrem alguns enclaves de áreas abertas naturais: as campinas, campinaranas, e no caso de Roraima o lavrado que caracteriza-se por ser um sistema campestre com área de 43.281,519 km², que se estende parte para República Cooperativista da Guiana na porção Nordeste e República Bolivariana da Venezuela ao Norte (Figura 2), é considerada uma fitofisionomia com características específicas e singulares inseridas dentro do domínio morfoclimático da Amazônia (CARVALHO e CARVALHO, 2012; CARVALHO, 2009; VANZOLINI e CARVALHO, 1991; VELOSO et al., 1975). Figura 2: Limite do Lavrado em Roraima, Amazônia setentrional. Fonte: Google Earth, 2014. Adaptado por Roseane Morais, 2014. Em termos percentuais, o lavrado de Roraima ocupa cerca de 19,29% do Estado, uma área considerável em relação as diversas peculiaridades que se contrastam notoriamente com a floresta densa que predomina nos estados vizinhos (Amazonas e Pará) e em sua porção Sul- 33 Sudeste. Suas características visuais lembram o cerrado brasileiro, no entanto, essas semelhanças só seguem até este ponto, já que o lavrado roraimense possui seus próprios atributos ecológicos e geográficos. O próprio termo lavrado é utilizado regionalmente pela população, surgiu da identidade histórica e cultural dos moradores dessas áreas e sua relação indissociável com a paisagem onde vivem. A partir dessas concepções essenciais e por considerar que os nomes regionais para paisagens com grandes extensões devem ter prioridade, muitos pesquisadores já aderiram ao termo lavrado atribuído as áreas abertas de Roraima (Carvalho, 2009). Cerca de 72,03% da população do Estado mora nessa região, a capital de Roraima, Boa Vista possui 284.313 habitantes (IBGE, 2010), é a maior concentração populacional de Roraima, a qual está inteiramente dentro do domínio do lavrado. Os demais municípios que tem parcialmente áreas dentro do lavrado são Alto Alegre, Amajari, Pacaraima, Normandia, Uiramutã, Bonfim e Rorainópolis. Uma das atividades econômicas predominante sobre as pastagens nativas do lavrado é a pecuária bovina, esta segundo Gianluppi et al., (2001) caracteriza-se por ser uma atividade extensiva e pouco produtiva, já a mais importante é o cultivo de grãos, como o arroz irrigado ou de várzeas. O clima predominante nesta região é tropical úmido do tipo AW (segundo a classificação de Köppen), identificado prioritariamente pela precipitação, apresentando duas estações bem definidas, uma chuvosa, de abril a setembro, e outra seca, de outubro a março, com temperatura média anual de 27,4°. Em geral o período do ano mais seco ocorre no mês de janeiro, onde a precipitação média inferior gira em torno dos 60 mm. A precipitação média anual oscila em torno de 1650 mm, concentrada na estação chuvosa, enquanto que na outra estação predominam maciçamente a circulação dos alísios (ventos de E e NE). A concentração de chuvas no lavrado produz, em sua paisagem grandes contrastes ao longo do ano, nos períodos de secas crescem os riscos de queimadas que podem ser tanto naturais quanto induzidas, favorecidas pela composição vegetal, que apresentam características mais vulneráveis ao fogo que as comuns, o que favorece o surgimento de manchas antrópicas fragmentando negativamente a paisagem local e, além disso, modificam a variabilidade dos processos físicos da atmosfera da região. A cobertura vegetal dominante do lavrado roraimense é formada por uma camada de gramíneas e ciperáceas em algumas áreas francamente abertas, em outras elas são entremeadas por vegetação arbustiva, como o caimbé (Curatella americana) e murici (Byrsonima spp) e árvores como sucuuba (Himatanthus articulatus) e sucupira do campo ou paricarana (Bowdichia virgilioides) (OLIVEIRA, 2011). Além destas, a vegetação do lavrado 34 é composta por complexa rede de ilhas de matas diversamente distribuídas por formações de buritizais lineares ou agrupados. Os buritizais (Mauritia flexuosa) presentes nesta região se distribuem por duas maneiras, a primeira, são os que se formam ao longo dos igarapés 1 que drenam o lavrado, os quais são interconectados com os principais rios por uma mata de galeria, e a segunda formação de buritizal, é associado aos paleocanais (terraços) de alguns rios como o Cauamé, Uraricoera e Branco, dispostos em agrupamento (CARVALHO; CARVALHO, 2012) (Figura 3). Figura 3: Aspectos morfovegetacionais do lavrado, nordeste de Roraima. (A) Lavrado com buritis e arbustos; (B) Lavrado, vegetação de campo com vegetação arbustiva esparsa e cupinzeiro; (C) Ilhas de mata; e, (D) Lagos isolados e veredas. Fonte: fotografias utilizadas com Cortesia do Mepa/UFRR. Com relação a geomorfologia do lavrado (Figura 4), a característica que mais chama atenção é a extensa superfície de aplainamento com suaves ondulações, denominadas de tesos correspondendo a remanescentes residuais de origens diversas (lateritos, rochas pré- cambrianas, etc), localizada em toda a sua área central, trata-se da formação mais recente de Roraima dentro da bacia sedimentar pertencente a Formação Boa Vista com uma 1 Igarapé: termo regional amazônico aplicado a um curso de rio ou canal que costuma ficar escondidos dentro do interior de uma mata. 35 predominância dos processos agradacionais cfraco controle estrutural e dissecação de relevo. As cotas do compartimento dessa superfície situam-se entre 40 a 250 metros. Esta região possui algumas serras e morros isolados (inselbergs e hogbacks), com sistemas de acumulação, como planícies fluviais e lacustres. Figura 4: Aspectos morfovegetacionais do lavrado, nordeste de Roraima. (A) Lavrado da região de Uiramutã, lavrado de altitude, região de serras do sistema Parima-Pacaraima; (B) Lavrado em contato com região do sistema Parima-Pacaraima, lavrado de altitude e buritizais incipientes; (C) Depósitos de areia branca no lavrado de Roraima; (D) Serras isoladas no lavrado roraimense. Fonte: fotografias utilizadas com Cortesia do Mepa/UFRR. Outra compartimentação que ocorre no lavrado é o complexo
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