Uso das geotecnologias para o planejamento espacial e monitoramento da restauração florestal em áreas de preservação permanente degradadas (APPDs)

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1 Uso das geotecnologias para o planejamento espacial e monitoramento da restauração florestal em áreas de preservação permanente degradadas (APPDs)

2 Uso das geotecnologias para o planejamento espacial e monitoramento da restauração florestal em áreas de preservação permanente degradadas (APPDs): Experiências nos municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta em Mato Grosso AUTORES Leandro Reverberi Tambosi Vinícius de Freitas Silgueiro Weslei Butturi Mariana Morais Vidal COLABORADORES Instituto Centro de Vida (ICV) Diego Antônio Ottonelli de Bona Eriberto Oliveira Muller UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO DE MATO GROSSO (UNEMAT) Edgley Pereira da Silva Júlio César Wojciechowski Bruno Diego Cardoso dos Santos Emanuelle Brugnara U86 Uso das geotecnologias para o planejamento espacial e monitoramento da restauração florestal em áreas de preservação permanente degradadas (APPDs): Experiências nos municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta em Mato Grosso./ Leandro Reverberi Tambosi, Vinícius de Freitas Silgueiro, Weslei Butturi e Mariana Morais Vidal. Alta Floresta-MT: ICV, p. ISBN Geotecnologias. 2.Restauração Florestal. 3.APPDs. I.Tambosi, Leandro Reverberi. II.Silgueiro, Vinícius de Freitas. III.Butturi, Weslei. IV.Vidal, Mariana Morais. V.Título. REALIZAÇÃO APOIO CDU 504 : 63 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO (UFMT) Gustavo Manzon Nunes Lucas Brasileiro Barreto REVISÃO Raissa de Deus Genro DIAGRAMAÇÃO Diogo Franco do Nascimento/Studio Nasc Alta Floresta - MT, novembro de 2016.

3 Sumário Introdução Municípios analisados e a importância da restauração das Áreas de Preservação Permanente Degradadas (APPDs) Diagnóstico das Áreas de Preservação Permanente Degradadas (APPDs) Priorização das APPDs a serem restauradas com base na análise da paisagem Uso de imagens obtidas por VANTs para planejar e monitorar a restauração florestal Referências bibliográficas

4 Introdução No Brasil, as áreas de preservação permanente (APPs) são definidas pela Lei de 25 de maio de 2012, que revogou a Lei de 15 de setembro de Apesar da reforma no Código Florestal, o conceito de APP se manteve o mesmo, sendo definida como a área coberta ou não por vegetação nativa com a função ambiental de preservar os recursos hídricos, a paisagem, a estabilidade geológica e a biodiversidade, facilitar o fluxo gênico de fauna e flora, proteger o solo e assegurar o bem-estar das populações humanas ¹. A restauração florestal das APPs de cursos d água e nascentes apresenta-se como um dos grandes desafios para implementação do Código Florestal brasileiro. Esse processo de regularização se inicia com a inscrição dos imóveis rurais no Cadastro Ambiental Rural (CAR), que consiste no levantamento das informações documentais e georreferenciadas do imóvel, onde devem ser declaradas a situação atual da hidrografia e cobertura do solo. Entre outras informações, como resultado, o responsável pela área conhecerá a quantidade e distribuição espacial das APPs do imóvel, sendo obrigado a promover a recomposição da vegetação nativa nas APPs que tiveram sua vegetação original suprimida ¹. Para realizar sua regularização, após ter seu CAR validado pelo órgão ambiental competente, 4

5 o proprietário, possuidor ou ocupante do imóvel rural deverá elaborar e executar o Plano de Recuperação de Áreas Degradadas e/ou Alteradas (PRADA). Para regulamentar esse processo, em Mato Grosso, o Decreto N 420 de 05 de fevereiro de 2016 implantou o Programa de Regularização Ambiental (PRA), revogando o Decreto N de 13 de novembro de 2009 que regia o Programa Mato-grossense de Regularização Ambiental Rural, o MT Legal. No entanto, para delimitação de APPs para todo um município ou regiões maiores, a dificuldade sempre esteve ligada a complexidade do processo de demarcação, que requer base de dados hidrográficos e altimétricos bastante detalhados e que o mapeamento sistemático brasileiro não possui. Além da escassez de profissionais com experiência no manuseio destas informações e também para levantamentos em campo ². Além disso, no caso da delimitação das APPs de cursos d água e nascentes em áreas degradadas e/ou alteradas, o novo Código Florestal passou a considerar novas variáveis para definir o quantitativo a ser recomposto. Se antes somente eram observadas as dimensões relativas ao recurso hídrico em si, a nova lei passou a considerar também o tamanho do imóvel em que a APP está inserida, bem como a data em que a área fora degradada e/ou alterada. O Instituto Centro de Vida (ICV) apoia municípios de Mato Grosso na estruturação do Sistema Municipal de Meio Ambiente (SMMA), na criação e implementação de políticas públicas e instrumentos de gestão ambiental. Nessa esfera, os três eixos básicos de atuação são o fortalecimento da gestão ambiental, a regularização ambiental e fundiária e a promoção de cadeias produtivas sustentáveis da agricultura familiar. Como subsídio às ações desenvolvidas, o Núcleo de Geotecnologias do ICV tem produzido e compilado bases de dados espaciais de municípios localizados no Bioma Amazônia em Mato Grosso, gerando e fornecendo informações estratégicas para o desenvolvimento sustentável dessa região. Diversas oportunidades de acesso a projetos e recursos tem se configurado para os municípios trabalharem ações relativas a regularização ambiental. Nesse sentido, conhecer a dimensão dos passivos ambientais enquanto os resultados da análise e validação dos CAR ainda estão em andamento, 5

6 é fundamental para a elaboração e execução de projetos por parte dos municípios e sociedade civil. Dada a grande extensão territorial dos municípios que compõem a região norte e noroeste mato-grossense é de grande valia a utilização de ferramentas automatizadas para o diagnóstico da situação das APPs de forma a auxiliar na tomada de decisão quanto às ações de restauração florestal das áreas em situação de degradação e/ou alteração. Assim, o Núcleo de Geotecnologias do ICV produziu as bases de hidrografia, cobertura do solo e imóveis rurais e a partir destas bases desenvolveu um modelo para delimitação automática e posterior diagnóstico das APPs de cursos d água, nascentes e lagoas naturais, conforme as regras estabelecidas pelo Código Florestal. Sobretudo, a efetiva regularização ambiental dos passivos associados às APPs representa uma necessidade para garantir a proteção e manutenção dos recursos hídricos e uma oportunidade para promover a conservação da biodiversidade em paisagens fragmentadas. De acordo com Ministério do Meio Ambiente, o CAR deve se configurar como uma importante ferramenta no auxílio ao planejamento do imóvel rural e na recuperação das áreas degradadas, fomentando a constituição de corredores ecológicos e a conservação dos recursos naturais. Uma série de fatores influenciam o sucesso e os custos das ações de restauração das áreas de preservação permanente degradadas (APPDs), entre eles estão o nível de degradação, o histórico de ocupação e o contexto da paisagem no qual a área a ser restaurada está inserida ³. Dentre estes fatores, informações relativas ao contexto da paisagem podem ser medidas com uso de técnicas de geoprocessamento e podem representar uma primeira abordagem para o planejamento espacial da restauração florestal. Entre as medidas de paisagem que podem auxiliar o planejamento da restauração estão as estimativas de disponibilidade de habitat e potencial de fluxo biológico entre as áreas em restauração e os fragmentos florestais existentes na paisagem. As APPDs a serem restauradas em regiões com maior disponibilidade de habitat e maior fluxo de organismos apresentam maior chance de receberem chuvas de sementes e de serem recolonizadas por indivíduos da fauna que muitas vezes trazem consigo também sementes. Esta movimentação de orga- 6

7 nismos pela paisagem é extremamente importante e influencia diretamente o sucesso da restauração 4 5 e pode representar oportunidades para utilizar estratégias mais baratas de ações de restauração, como a condução da regeneração natural 6. Dessa forma, a conectividade da paisagem se apresenta como importante critério para tomada de decisão sobre por onde começar a restauração, possibilitando o maior ganho ambiental possível, com menor custo, já nas fases iniciais de implantação do restauro 6. Portanto, uma abordagem focada na análise da estrutura da paisagem pode ser considerada uma ferramenta importante para o planejamento da restauração, especialmente nos casos em que existe um grande número de áreas a serem restauradas e é necessário estabelecer prioridades de ações. Após a análise da estrutura da paisagem, podem ser planejadas visitas a campo para uma avaliação in loco do histórico e das condições da área a ser recuperada, sendo esta etapa essencial para definir os métodos de intervenção mais adequados. Diante disso, configura-se como uma boa estratégia de intervenção estabelecer uma priorização das APPDs a serem restauradas a fim de identificar aquelas que poderão contribuir para o aumento da conectividade da paisagem e fluxo biológico, caracterizando-se assim como potenciais corredores ecológicos, e que terão maior potencial de sucesso e menor custo de implantação. Essa priorização pode ser realizada tanto para o planejamento da restauração na escala de cada imóvel rural, quanto em uma abordagem regional ou municipal, como se objetiva apresentar com essa cartilha. A restauração florestal, de fato, tem apresentado uma rápida expansão no Brasil, sendo acompanhada de uma constante revisão dos métodos de restauração utilizados. Assim, tem passado de reflorestamentos com espécies arbóreas, as vezes até exóticas, para plantios com alta diversidade de espécies exclusivamente nativas regionais, incluindo também formas de ampliar o potencial de auto recuperação da área a ser restaurada 7. Mas monitorar as áreas em restauração florestal é um trabalho complexo, onde muitas vezes são selecionados um grande número de variáveis a serem analisadas para determinar que os processos ecológicos estão evoluindo e que a área está sendo restaurada de fato. Ou há casos em que os esforços são muito concentrados em monitorar 7

8 os compromissos firmados no Termo de Ajuste de Conduta (TAC) ou Termo de Compromisso (TC) associado ao PRADA, e pouco no monitoramento da restauração em si. É justamente a necessidade de se repensar a restauração a todo instante que torna o monitoramento uma das etapas essenciais de todo processo de restauração ecológica, pois permite a análise contínua de como a área degradada está reagindo aos tratamentos que lhe são impostos 8. Além disso, considerando que o monitoramento deve ser realizado independentemente do método de restauração selecionado, torna-se necessária a definição de indicadores que possam ser utilizados universalmente para avaliação dos objetivos propostos. Os indicadores de avaliação e monitoramento devem ser variáveis perfeitamente identificáveis, de fácil compreensão, fáceis de medir e que representem verdadeiramente o que se quer avaliar, expressando claramente a situação em cada estágio da restauração 9. Nesse contexto, algumas regiões brasileiras já definiram os seus próprios métodos de monitoramento e indicadores de avaliação, como é o caso do Estado de São Paulo, que com a Resolução SMA N 32 de 03 de abril de 2014, estabelece as orientações, diretrizes e critérios sobre restauração ecológica no Estado. O ICV e outras instituições tem contribuído com a Secretaria de Estado de Meio Ambiente de Mato Grosso (SEMA) na definição dos indicadores de avaliação e monitoramento dos PRADAs em Mato Grosso. Em reuniões e discussões realizadas, amparadas em vasto referencial bibliográfico, experiências de campo e nas normativas de outros estados, os indicadores pré-definidos são a cobertura do solo, a riqueza e a densidade de espécies nativas. Isso porque, é muito importante escolher indicadores que facilitem a execução da avaliação, tanto na obtenção dos dados quanto na sua interpretação, sendo a cobertura do solo por espécies lenhosas um indicador do desenvolvimento estrutural de florestas em restauração 10. Para o levantamento em campo da cobertura de solo por espécies lenhosas um dos métodos amostrais mais utilizados é da interseção em linhas. Para sua execução, não é necessária mais que uma trena e os cálculos para a estimativa são simples, sendo o resultado expresso por meio do percentual de área coberta por vegetação lenhosa 11. 8

9 Entretanto, a cobertura do solo apresenta um grande potencial para ser verificada via sensoriamento remoto, uma vez que a cobertura florestal é característica de destaque em imagens aéreas obtidas com sensores diversos. Evidentemente que os dados levantados devem ser compatíveis com o nível de detalhe exigido para a mensuração desse indicador, considerando inclusive o próprio tamanho das áreas em restauração, que geralmente são pequenas. Diante desse cenário, o uso de veículos aéreos não tripulados (VANTs) apresenta-se como uma alternativa de destaque para o monitoramento de áreas em restauração florestal. Os VANTs comportam o acoplamento de sensores de altíssima resolução espacial e um baixo custo operacional, possibilitando a obtenção de imagens que permitem o mapeamento detalhado e progressivo da restauração de áreas degradadas e/ou alteradas 12. O ICV em parceria com o Laboratório de Sensoriamento Remoto e Geotecnologias (LabSensoR) da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT) realizou levantamentos com o VANT na região de Alta Floresta visando avaliar o potencial de utilização das imagens obtidas para o planejamento e monitoramento de áreas em restauração florestal e testou, como exemplo, a verificação do indicador de cobertura do solo por espécies lenhosas. Assim, essa cartilha visa apresentar os resultados do diagnóstico das APPs e APPDs dos municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta em Mato Grosso, uma análise da paisagem buscando identificar quais APPDs possuem potencial como corredores ecológicos ao serem restauradas e ainda alguns exemplos de usos de imagens obtidas com VANT para melhor planejar e monitorar a restauração florestal. 9

10 Municípios analisados e a importância da restauração das Áreas de Preservação Permanente Degradadas (APPDs) As áreas analisadas estão localizadas nos municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta, região norte do Estado de Mato Grosso (Figura 1). Nessa região, em 2008, foi criado, pelo extinto Ministério do Desenvolvimento Agrário (MDA), por meio do Programa Territórios da Cidadania, o Território Portal da Amazônia (TPA). Esse território está inserido no bioma Amazônico em Mato Grosso e é composto por 17 municípios compreendidos entre o Rio Xingu e o Rio Juruena, que apresentam características ambientais, sociais, econômicas e geográficas similares. O clima na região é do tipo Equatorial classificado como Am, conforme a classificação de Köppen, com precipitação média anual de mm. As tipologias vegetais predominantes na região são a Floresta Ombrófila Aberta e Floresta Estacional 13. Os três municípios estão inseridos no Arco do Desmatamento Amazônico, que pode ser considerada a mais agressiva fronteira agrícola em florestas tropicais do mundo 14. No final dos anos 1970, iniciou-se o processo de conversão das florestas da região em áreas destinadas à agropecuária, de tal maneira que atualmente 10

11 Figura 1. Localização dos três municípios no Território Portal da Amazônia, norte de Mato Grosso. 11

12 encontram-se remanescentes florestais em variados graus de degradação, imersos em uma matriz antrópica em que predominam as pastagens 15. De fato, a principal atividade econômica nestes três municípios é a pecuária de corte e leite. O processo de expansão agrícola ao qual os municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta ainda estão sujeitos leva a importantes mudanças na estrutura e no funcionamento das paisagens. A substituição de áreas de floresta nativa em áreas de uso agropecuário ameaça a biodiversidade e, consequentemente, os serviços ecossistêmicos que ela provê. O termo serviços ecossistêmicos corresponde às contribuições diretas e indiretas dos ecossistemas ao bem-estar humano 16. Dessa forma, a presença da flora e da fauna nativas em uma determinada área promove a manutenção de diferentes processos ecológicos que são importantes para o bem-estar da população humana. A provisão de recursos hídricos depende da quantidade, da qualidade e da distribuição espacial das florestas na paisagem 17. A floresta exerce diferentes papéis na paisagem, interceptando a chuva e reduzindo o impacto das gotas na terra, facilitando a infiltração da água no solo e consequentemente aumentando a recarga de aquíferos, reduzindo a velocidade de escoamento superficial e, reduzindo os processos erosivos 18. Nas regiões nas margens dos corpos d água, as florestas exercem o importante papel de barrar parte dos sedimentos gerados pelos processos erosivos vindos das partes mais altas das bacias e de aumentar a estabilidade das margens dos rios 18. Desta forma, as florestas nas margens dos corpos d água são essenciais para reduzir processos de contaminação e de assoreamento, especialmente em áreas caracterizadas por grande volume de precipitação, como é o caso dos municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta. Assim, a restauração das APPDs pode ser considerada uma das ações essenciais para reduzir a perda dos serviços de provisão de água. Além de contribuir para a provisão de recursos hídricos, a restauração das APPDs também tem um papel fundamental para reduzir as ameaças e auxiliar na conservação da biodiversidade em paisagens fragmentadas, proporcionando aumento na quantidade e na conectividade dos fragmentos florestais existentes. Este aumento na quantidade e na conectividade se torna importante para evitar a perda de biodiversidade, pois a redução 12

13 na quantidade de florestas promove a perda de espécies dependentes de áreas florestais Esta perda de espécies ocorre porque os fragmentos remanescentes frequentemente apresentam tamanho insuficiente para manter as espécies que necessitam de maior quantidade de áreas florestais ou que são mais sensíveis às perturbações provocadas pelas atividades antrópicas. Estudos recentes realizados na região Amazônica 20 e, mais especificamente na região de Alta Floresta, mostram que a redução e o isolamento dos fragmentos florestais promovem a perda local de espécies da fauna, entre elas várias espécies de mamíferos 21 e aves 15. Além da perda imediata de espécies pelo processo de desmatamento, algumas espécies que ainda estão presentes nos fragmentos podem sumir nos anos subsequentes ao desmatamento porque as condições de habitat disponível se tornam inadequadas para a manutenção destas espécies. Estas alterações provocam redução nas taxas de reprodução e aumento na taxa de mortalidade, reduzindo as populações ao longo do tempo, até resultar no desaparecimento das espécies. Esta demora na perda de espécies após o desmatamento e a fragmentação é conhecida como débito de extinção e já foi confirmada tanto para plantas, aves e mamíferos da Mata Atlântica 22, quanto para aves na região de Alta Floresta 15. Portanto, espécies dependentes de áreas florestais encontradas em fragmentos da região ainda podem correr risco de extinção, podendo comprometer atividades que dependem diretamente da presença desses indivíduos, como por exemplo o ecoturismo voltado à observação de fauna. Neste contexto, a restauração das APPDs, além de promover uma maior proteção dos recursos hídricos, também auxilia na conservação da biodiversidade por aumentar a quantidade de floresta e aumentar o fluxo de organismos entre os fragmentos, aumentando assim a disponibilidade de habitat florestal para os organismos presentes na paisagem. 13

14 Diagnóstico das Áreas de Preservação Permanente Degradadas (APPDs) A primeira etapa necessária para o planejamento da restauração florestal passa pela correta identificação e espacialização das APPs e APPDs, segundo as determinações do Código Florestal. Para isso, o Núcleo de Geotecnologias do ICV desenvolveu um modelo automatizado para a delimitação das APPs e APPDs associadas aos cursos d água e nascentes dos três municípios. Conforme a legislação vigente, para dimensionar as APPs e APPDs, esse modelo considera, além dos componentes da hidrografia, também o tamanho do módulo fiscal (MF) do município, o tamanho do imóvel rural em que a APPD está inserida e a data em que sua vegetação original foi suprimida. O modelo pode ser disponibilizado aos interessados a partir da solicitação aos autores dessa cartilha. As bases de dados cartográficas utilizadas foram atualizadas até o ano de 2016 e possuem escala de 1:25.000, sendo, portanto, bastante representativas das particularidades da hidrografia e cobertura do solo encontradas nos imóveis rurais e que deverão ser retratadas com a validação dos CARs. 14

15 Figura 2. Imóveis rurais em Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta em Mato Grosso

16 16 Figura 3. Hidrografia em Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta em Mato Grosso.

17 O tamanho do módulo fiscal é uma unidade de medida agrária usada no Brasil, expressa em hectares, e leva em consideração as formas de exploração e a renda obtida com as atividades rurais dos municípios, tendo como objetivo estabelecer um padrão mínimo que expresse a sua viabilidade como unidade produtiva, dependendo da sua localização. Desta forma, o tamanho do MF é definido por município e pode variar entre municípios e ao longo do tempo. O tamanho do módulo fiscal para os municípios de Carlinda, Alta Floresta e Paranaíta é de 100 hectares 23. Para conhecer o tamanho dos imóveis rurais dos três municípios, foram compilados em uma base única os limites dos imóveis com CAR, com certificação no Sistema de Gestão Fundiária (SI- GEF) e outras fontes de informação, como mapas analógicos e levantamentos dos vértices de imóveis realizados a campo (Figura 2). A base hidrográfica foi mapeada pelo ICV e apresenta os seguintes componentes: nascentes, lago ou lagoa natural, reservatório artificial, reservatório para geração de energia, cursos d água com até 10 metros de largura, cursos d água com largura de 10 a 50 metros, de 50 a 200 metros, de 200 a 600 metros e acima de 600 metros (Figura 3). O mapeamento da cobertura do solo foi produzido pelo ICV na mesma escala que a base hidrográfica e de acordo com as classes do CAR. Dessa forma, essa base apresenta as classes representativas das áreas de uso consolidado (áreas convertidas para uso alternativo do solo até 22 de julho de 2008), áreas desmatadas após 22 de julho de 2008, remanescentes de vegetação nativa, áreas abandonadas ou de pousio, áreas urbanizadas e afloramentos rochosos (Figura 4). Não foi possível delimitar as APPs de áreas com declividade acentuada (morros, montanhas, escarpas, divisores de água) devido à falta de base de dados topográficos que permitissem representar estas feições na escala de 1: No caso dos reservatórios artificiais, de acordo com a Lei de 17 de outubro de 2012, para a delimitação da largura mínima de suas APPs deve ser adotada a dimensão que foi definida em seu licenciamento ambiental. Sendo assim, não foi possível atribuir esta regra para o modelo pela falta de acesso a todas as licenças ambientais de todos os reservatórios artificiais dos três municípios, até porque a maioria deles não possuem licenciamento ambiental. 17

18 18 Figura 4. Cobertura do solo de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta em Mato Grosso

19 Como o tamanho do módulo fiscal para os três municípios é o mesmo (100 hectares), foi possível delimitar as APPs simultaneamente. Se o tamanho do módulo fiscal for diferente de um município para outro, a geração das APPs precisará ser feita para cada município individualmente. Os resultados encontrados para os três municípios analisados, apontam para Alta Floresta com o maior percentual de APPs degradadas, com hectares a serem restaurados, representando 60% de todas as APPDs a serem restauradas nos três municípios (Tabela 1). Isso se deve porque Alta Floresta possui uma extensão territorial superior a Paranaíta e Carlinda, e também devido aos diferentes ciclos econômicos que o município enfrentou mais precocemente: exploração mineral (garimpo), exploração florestal e a pecuária extensiva. Esses ciclos contribuíram para o processo de degradação e fragmentação dos remanescentes de vegetação nativa, inclusive nas APPs 24. Nos três municípios analisados, os valores percentuais de APP degradadas são bastante inferiores aos valores de APP conservadas. Isto se deve Tabela 1. Número de polígonos, área em hectares e percentual de APPs conservadas e APPs degradadas nos municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta. Alta Floresta Carlinda Paranaíta Total N pol Área (ha) % N pol Área (ha) % N pol Área (ha) % N pol Área (ha) % APPs conservadas APPs degradadas Total

20 20 Figura 5. Áreas de APP conservada e APP degradada para os municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta.

21 Tabela 2. Área em hectares e percentual de APPs e APPDs nas classes de tamanho de imóvel rural para os três municípios. De 100 a 400 De 400 a 1500 Acima de Fora dos imóveis Até 100 ha Total ha ha 1500 ha Área (ha) % Área (ha) % Área (ha) % Área (ha) % Área (ha) % Área (ha) % APPs conservadas , , , , , APPs degradadas , , , ,3 42 0, Total , , , , , ao fato de que as larguras de APPs conservadas, ou seja, cobertas por remanescentes de vegetação nativa, variam de 30 a 500 metros, dependendo da largura dos cursos d água. Já no caso das APPs degradadas que incidem em áreas de uso consolidado, as larguras a serem restauradas variam de 5 a no máximo 100 metros, dependendo do tamanho do imóvel rural. Todos os municípios analisados possuem mais de 50% de sua área aberta caracterizada como de uso consolidado. Conforme a distribuição por classes de tamanho dos imóveis rurais, do total de APPD a serem restauradas nos três municípios, 6,9% está contido em imóveis até 100 hectares, 13,1% em imóveis de 100 a 400 ha, 23,5% em imóveis de 400 a 1500 ha e 56,3% em imóveis acima de 1500 hectares (Tabela 2). 21

22 Priorização das APPDs a serem restauradas com base na análise da paisagem A priorização das APPDs a serem restauradas foi realizada considerando-se a estrutura da paisagem dos três municípios, com o objetivo de identificar quais APPDs estariam mais conectadas a fragmentos já existentes e/ou promoveriam novas conexões entre fragmentos já existentes na paisagem. O passo a passo metodológico consta no Tutorial técnico para identificação de áreas de preservação permanente prioritárias para restauração visando o aumento da conectividade funcional da paisagem, que está disponível para download no site do ICV. Para analisar a conectividade da paisagem foi adotada a abordagem da teoria dos grafos para calcular as métricas de disponibilidade de habitat. Para isso, a paisagem foi representada como um grafo, no qual os remanescentes de vegetação nativa são considerados como os nós do grafo e as APPDs são considerados como nós que podem ser adicionados ao grafo pelas ações de restauração. 22

23 Figura 6. Fragmentos de habitat de uma paisagem (A), representação desta paisagem com os fragmentos sendo nós de um grafo (pontos) e as ligações entre os nós indicando fragmentos funcionalmente conectados considerando organismos com capacidade de dispersão de 120 e 500 m (B e C, respectivamente). Equação do Índice Integral de Conectividade (IIC) (D). 23

24 Os nós do grafo podem estar unidos por ligações, representando fragmentos funcionalmente conectados. O critério adotado para definir se dois fragmentos estão funcionalmente conectados está baseado na capacidade de deslocamento de um organismo. Caso a distância entre dois fragmentos seja inferior a essa capacidade, os fragmentos serão considerados como funcionalmente conectados (Figura 6, A-C). Para as análises do presente estudo foi adotada tal abordagem por meio do Índice Integral de Conectividade (IIC), e suas frações IICflux (relacionada com o fluxo ambiental e gênico) e IICconnector (relacionada com a importância do nó como única conexão entre outros fragmentos) propostas por Saura e Rubio (2010) 25. Esta abordagem mostrou-se eficiente para representar os efeitos da disponibilidade de habitat na paisagem e associá-la com diversos processos ecológicos 26. O cálculo do IIC de uma paisagem é feito pela somatória dos atributos (nesse caso, da área em hectares) de um fragmento ou conjunto de fragmentos funcionalmente conectados, dividido pelo número de conexões do caminho mais curto (distância) entre esses mesmos fragmentos (Figura 6, D). Com isso, cada fragmento tem uma determinada contribuição para o valor de IIC da paisagem, sendo que ao remover ou adicionar um fragmento, é possível quantificar a variação do IIC (variic) e definir esse valor como a importância do fragmento para a paisagem como um todo. Assim, pelo cálculo das variações das frações IICflux e IICconnector promovidas pela restauração de uma APPD é possível analisar a contribuição desta APPD para a estrutura da paisagem. Valores altos de variicflux para as APPDs indicam que estas APPDs estarão funcionalmente conectadas com grandes fragmentos de vegetação florestal existentes, tendo grande chance de atuarem como corredores ecológicos, e consequentemente, grande potencial de serem recolonizadas por organismos presentes na paisagem. Por sua vez, valores altos de variicconnector indicam que as APPDs em questão irão criar novas conexões entre fragmentos já existentes, podendo aumentar a disponibilidade de habitat para fragmentos que antes estavam isolados na paisagem. Dessa maneira, o valor de importância de uma área a ser restaurada, medido pela variação do índice IIC será maior quanto maior for a área a ser 24

25 restaurada, maior o número de conexões que serão criadas com os fragmentos vizinhos e maiores os fragmentos que serão conectados. Com base neste critério, as áreas candidatas a restauração foram classificadas em função de sua contribuição para a conectividade da paisagem. Portanto, se a área a ser restaurada criará uma nova conexão entre fragmentos previamente isolados, apresentando altos valores de variicconnector ela foi considerada prioritária para conexão. Se a área restaurada estará conectada a um fragmento já existente, tendo potencial fluxo biológico e colonização desta área (altos valores de variicflux) ela é considerada importante para fluxo. Por outro lado, se ela estará isolada na paisagem ela foi considerada como indiferente para a conectividade. Para calcular o IIC das APPDs a serem restauradas nos municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta, foi utilizado o software livre Conefor Sensinode 2.6, desenvolvido por Saura e Torné (2009) 27. Para o cálculo dos índices, foram consideradas três capacidades de dispersão como critério para definir se dois fragmentos estavam funcionalmente conectados: 100, 250 e 400 metros. Estes valores correspondem a capacidades de dispersão de várias espécies dependentes de florestas, entre elas aves e pequenos mamíferos Devido a limitações na capacidade de cruzar áreas abertas, estas espécies são consideradas mais sensíveis a perda de habitat e fragmentação e podem ser benefi- Tabela 3. Distribuição das APPD prioritárias para restauração florestal segundo os critérios de importância. Importância das APPD prioritárias N APPD Área (hectares) % Conectividade da paisagem Conectividade da paisagem e fluxo biológico Fluxo biológico Total

26 ciadas por ações de restauração com o objetivo de aumentar a conectividade e a disponibilidade de habitat na paisagem 6. Para cada uma das APPDs foram somados os valores de variicflux ou de variicconnector obtidos para cada uma das capacidades de dispersão analisadas, obtendo assim um valor de importância para o fluxo ou para a conexão que representa as três capacidades de dispersão analisadas. Os valores de importância para a conectividade da paisagem de cada APPD foram espacializados e foram utilizados para a priorização das APPDs em função de seu potencial em contribuir para a constituição de corredores ecológicos. Para a priorização das APPDs foram selecionadas 10% da quantidade total de APPDs a serem restauradas que apresentaram os maiores valores das somatórias tanto de variicflux quanto de variicconnector. As APPDs selecionadas como prioritárias segundo os valores de variicflux e variicconnector foram combinadas, de modo a destacar as que tivessem altos valores para ambas variáveis. Assim, a priorização identificou as APPDs que representam maior importância para a conectividade da paisagem, para o fluxo biológico e para ambas as funcionalidades. Também foram identificadas as APPDs candidatas a restauração que apresentaram valores mais baixos das frações de IIC e que representam uma condição de maior isolamento na paisagem. Com isso, de um total de áreas a serem restauradas, que totalizam hectares, apenas APPDs foram consideradas como prioritárias. Em número, essas APPDs representam aproximadamente 16% do total das áreas a serem restauradas nos três municípios. Porém, em área, essas APPDs somam hectares e representam 68% do total de áreas associadas aos cursos d água e nascentes a serem restauradas. Ao se analisar a distribuição dessas APPDs segundo o critério de importância com que foram selecionadas, observou-se que delas apresentaram altos valores de importância tanto para a conectividade da paisagem quanto para o fluxo biológico (Tabela 3). Estas APPDs importantes tanto para conexão quanto para fluxo totalizam uma área de hectares, representam 41% do total das áreas prioritárias e 28% do total de APPDs a serem restauradas nos três municípios. Essas áreas que representam a conectividade da paisagem e fluxo biológico (Tabela 3), apre- 26

27 Figura 7. APPDs prioritárias para restauração nos municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta visando a constituição de corredores ecológicos e o maior potencial de sucesso das ações de restauração. 27

28 sentadas em verde limão na Figura 7, indicam não apenas o maior potencial de recolonização, mas também sua grande importância para a manutenção e aumento da conectividade da paisagem. Caracterizam-se assim como possíveis corredores ecológicos, uma vez que criarão conexões funcionais entre dois fragmentos previamente isolados. Essas seriam as áreas prioritárias dentro das APPDs prioritárias para restauração. As APPDs com maiores valores de importância para o fluxo totalizaram hectares, 49% do total, e que são apresentadas na Figura 7 na cor alaranjada. Estas áreas apresentam maiores potenciais de fluxo de organismos entre os fragmentos já existentes e as áreas a serem restauradas. Desta forma, essas áreas podem ser vistas com significativo potencial de recolonização de espécies da flora e fauna, elemento chave para o sucesso da restauração. Já as áreas com alta importância para a conectividade da paisagem, são apresentadas na Figura 7 em rosa, totalizaram 1618 hectares, 10% do total de APPDs prioritárias. Essas áreas se apresentaram como chaves para o aumento da conectividade entre determinados fragmentos, e consequentemente para a paisagem. Além de ser determinante para o sucesso das ações de restauração florestal e possibilitar a redução dos custos, o aumento da conectividade pode contribuir evitando a extinção de espécies locais, decorrentes do processo de fragmentação 19. Estudos conduzidos nos fragmentos florestais de Alta Floresta mostraram que a manutenção e/ ou a constituição de corredores ecológicos favorecem a permanência e o fluxo de espécies de aves 14 e de mamíferos 21 de hábito florestal entre os remanescentes de vegetação nativa presentes e analisados no município. Por fim, as demais APPDs que não foram apontadas como prioritárias, somam áreas que totalizam hectares. Essas áreas são apresentadas na Figura 7 na cor azul e representam áreas candidatas a restauração que estão funcionalmente isoladas na paisagem quando consideradas as distâncias limite de 100, 250 e 400 metros. A recolonização destas áreas somente será possível por organismos com capacidade de deslocamento superior a 400 metros, indicando um menor potencial da chegada de propágulos através da chuva de sementes. Isso pode com- 28

29 Figura 8. Distribuição das APPDs prioritárias para restauração nos municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta conforme as classes de tamanho de imóveis rurais. 29

30 prometer o sucesso da restauração baseada na condução da regeneração natural. Dessa forma, estratégias mais caras de restauração como o enriquecimento da regeneração natural e o plantio total podem ser necessárias além da condução da regeneração natural. Apesar de valores baixos de importância para a conectividade e possivelmente maiores custos, a restauração destas APPDs também pode ser considerada importante para a manutenção de outros serviços ecossistêmicos como, por exemplo, a provisão dos recursos hídricos. Portanto, outros fatores como riscos a erosão e demanda por recursos hídricos devem ser levados em conta nas etapas subsequentes do planejamento da restauração. Após esse primeiro diagnóstico, devem ser realizadas visitas a campo para um levantamento mais preciso das condições das áreas a serem restauradas e em seguida estabelecer uma nova priorização considerando o custo do restauro, tamanho da área a ser implantada e o potencial benefício para a conectividade. Os critérios de seleção e a quantidade de áreas selecionadas dependerão dos objetivos do processo de seleção e da quantidade de recursos disponíveis para a restauração. Podem ser adotados diferentes critérios a fim de verificar quais áreas são consideradas prioritárias para restauração segundo o maior número de critérios. Outra possibilidade é realizar o cruzamento das APPDs prioritárias com os imóveis rurais dos municípios, de forma a identificar aqueles que podem ser envolvidos em projetos de fomento a restauração florestal (Figura 8). Dessa forma identificou-se que os hectares de APPDs a serem restauradas com máxima prioridade devido sua alta importância tanto para conectividade da paisagem quanto para o fluxo biológico estão distribuídos em 864 imóveis rurais presentes nos três municípios. Conforme sua distribuição por classes de tamanho dos imóveis rurais nos três municípios, apenas 2% das APPDs prioritárias (126 hectares) estão em imóveis até 100 hectares, 9% (622 hectares) estão em imóveis de 100 a 400 hectares, 25 % (1.710 hectares) estão em imóveis de 400 a hectares e a maior parte, 64% (4.321 hectares), estão localizados em imóveis acima de hectares (Tabela 4). Não existe uma única regra a ser seguida e os critérios e resultados devem ser analisados caso 30

31 a caso para identificar quais se adequam mais aos objetivos das análises. Cabe ressaltar, que no presente estudo as análises foram focadas na identificação de APPDs de cursos d água e nascentes prioritárias para restauração, mas também podem ser consideradas as APPDs de outros elementos da paisagem, como os reservatórios artificiais, as encostas com declividade superior a 45 e topos de morros. Também podem ser consideradas nas análises as áreas de reserva legal (ARLs) a serem recompostas, utilizando a metodologia para propor a melhor alocação dessa recomposição visando a formação de corredores ecológicos. Portanto, o uso de análises focadas na contribuição das áreas candidatas a restauração para o aumento da conectividade da paisagem pode auxiliar a identificar áreas com maior potencial de evitar ou reverter a perda de espécies em decorrência da perda de habitat e fragmentação, bem como identificar áreas com maiores chances de sucesso das ações de restauração. Desta forma, a estratégia adotada representa uma ferramenta essencial para o planejamento e a priorização de projetos de restauração em larga escala. Tabela 4. Número de imóveis, área e percentual de APPDs prioritárias contidas em cada classe de tamanho dos imóveis rurais nos municípios de Alta Floresta, Carlinda e Paranaíta N de Área de APPDs % de APPDs Classes de tamanho dos imóveis rurais imóveis rurais prioritárias (ha) prioritárias Até 100 hectares De 100 a 400 hectares De 400 a hectares Acima de hectares Total

32 Uso de imagens obtidas por VANTs para planejar e monitorar a restauração florestal As discussões sobre a restauração florestal têm ganhado força na variabilidade de metodologias de planejamento e implantação do restauro e também nas formas de monitoramento dessas áreas aliadas às novas tecnologias disponíveis. Na análise a seguir buscou-se avaliar o potencial de utilização de produtos de imagens obtidas por VANT para verificação do indicador de cobertura do solo por espécies lenhosas no monitoramento de áreas em restauração florestal. A cobertura do solo por espécies lenhosas possui relação direta com a qualidade, quanti- dade e distribuição da luz na área, condiciona o micro-habitat interno da floresta, interfere no crescimento e sobrevivência de plântulas, e afeta processos de oxidação da matéria orgânica. Além disso, a rápida promoção da cobertura do solo é fundamental para o controle de gramíneas indesejáveis e a interceptação da água das chuvas nas copas possibilita a estabilização do solo 11. As áreas estudadas estão localizadas em uma propriedade rural distante 15 quilômetros do perímetro urbano do município de Alta Floresta, norte do Estado de Mato Grosso (Figura 9). 32

33 Figura 9. Localização das áreas de restauração florestal analisadas em Alta Floresta, Mato Grosso. 33

34 Figura 10. APPs em restauração florestal representadas em fotografia obtida com VANT em julho de As áreas de restauração florestal analisadas foram implantadas pela Secretaria Municipal de Meio Ambiente de Alta Floresta (SECMA) em parceria com o proprietário do imóvel rural. No ano de 2011, a Secma deu início ao projeto apoiado pelo Fundo Amazônia denominado Olhos d Água da Amazônia. Através deste projeto foi possível a realização de ações de restauração florestal em mais de 5 mil hectares de APPs degradadas em todo município. Os imóveis rurais parceiros do projeto tiverem seu CAR e PRADA elaborados e em execução pela Secma 30. As áreas objeto de estudo possuem dimensões distintas e também tiveram sua restauração florestal iniciada em anos diferentes. A área 01 com 0,17 hectares teve início no ano de 2011, a área 02 com 0,29 hectares em 2012 e a área 03 de 0,16 hectares em 2013 (Figura 10). As técnicas adotadas para restauração foram a semeadura direta e o plantio de mudas. Foram 34

35 Figura 11. Plataforma DJI Phantom 4 no momento da preparação do sobrevoo para obtenção das imagens. 35

36 utilizadas sementes e mudas de aproximadamente 30 espécies arbóreas nativas, como paricá, ipê rosa, cedro rosa, seringueira, ingá e espécies frutíferas. Também foram plantadas sementes de espécies com a função de adubação verde e recobrimento da área, como feijão guandu, feijão de porco e crotalária 30. Os dados foram adquiridos no mês de julho de 2016 com uso da plataforma DJI Phantom 4, um VANT multirotor dotado de uma câmera digital RGB de 12 megapixels (Figura 11). A área total levantada foi de 41 hectares a uma altura de voo equivalente a 80 metros, com sobreposição longitudinal de 60 % e lateral de 95 %, o que possibilitou a obtenção de imagens com a altíssima resolução espacial de 4,5 centímetros (Figura 12, A). Para o processamento, aerotriangulação das imagens e geração do ortomosaico foi utilizado o software Pix4D. Para auxiliar o processamento dos dados, principalmente a etapa de ortorretificação, foram coletados em campo pontos de controle com uso de um receptor GNSS de dupla frequência. Os pontos foram coletados sobre alvos metálicos pintados em preto e branco depositados e distribuídos sobre a superfície do terreno, sendo possível identifica-los nas imagens. De posse do ortomosaico, foi realizada a classificação orientada a objetos (object-based image analysis - OBIA) para representar o uso e cobertura do solo. Para isso foi utilizado o software ecognition Developer. Na classificação orientada a objetos, os objetos da imagem são grupos de pixels semelhantes uns aos outros com base numa medida de propriedades espectrais, isto é, cor, tamanho, forma e textura, bem como o contexto da vizinhança entre pixels 31. O primeiro passo para a classificação orientada a objetos é a segmentação da imagem, que consiste na transformação das informações digitais (pixels) em grupos de objetos homogêneos entre si (Figura 12, B). A segmentação foi realizada pelo algoritmo multiresolution segmentation onde foram utilizados os parâmetros escala 30, cor/forma 0.1/0.9 e compacidade/suavidade 0.5/0.5. Este algoritmo foi desenvolvido visando extrair objetos homogêneos com base no valor do pixel e na forma, permitindo a extração de objetos primitivos da imagem, em qualquer resolução escolhida levando em consideração contrastes locais

37 Após a criação dos objetos da imagem utilizou-se o algoritmo classificador do vizinho mais próximo (nearest neighbor object-based classification). Esta técnica de classificação supervisionada permite selecionar amostras (objetos) para cada classe de cobertura do solo, bem como a seleção dos descritores a serem analisados pelo algoritmo. Com isso buscou-se representar as seguintes classes de uso e cobertura do solo encontradas no imóvel rural estudado: afloramentos rochosos, água, infraestrutura, pastagem, plantio de cana de açúcar, solo exposto, sombra, vegetação rasteira/ campo úmido e vegetação lenhosa (Figura 12, C). Após o processamento dos dados e obtenção da classificação de uso e cobertura do solo, a classificação foi convertida para o formato vetorial e editada no software ArcGIS Nessa edição, em escala 1:250 ou superior, buscou-se corrigir A B C Figura 12. Etapas do processamento dos dados: ortomosaico (RGB) (A), segmentação (B) e classificação (C). 37

38 38 Figura 13. Ortomosaico e classificação do uso e cobertura do solo nas áreas em restauração florestal

39 Tabela 5. Área em metros quadrados e percentual das classes de cobertura do solo para as três áreas em restauração florestal analisadas. ÁREA 01 ÁREA 02 ÁREA 03 Cobertura do solo Área (m²) % Área (m²) % Área (m²) % Afloramentos rochosos 4, Pastagem 591,7 35,1 161,5 5,6 519,1 32,9 Sombra Solo exposto ,6 Vegetação rasteira 23, ,2 36,2 2,3 Vegetação lenhosa 1069,8 63,5 2713, ,8 64,2 Total 1685, , ,9 100 erros de omissão e comissão vindos do processo automatizado de classificação. Foi adotada interpretação visual sobre o próprio ortomosaico obtido, bem como o histórico, informações e fotografias de campo para dirimir dúvidas e melhor representar as classes. Para a verificação do indicador de cobertura do solo para as áreas em restauração, inicialmente foi realizado o cruzamento do vetor da classificação de uso e cobertura de toda a propriedade com os vetores que definem os limites das áreas em restauração. A partir disso, foram calculadas as áreas, em metros quadrados (m²), e os percentuais representativos de cada classe em cada uma das três áreas em restauração analisadas. Dessa forma, foi encontrado o percentual de cobertura do solo por vegetação lenhosa das áreas em restauração florestal. O ortomosaico e classificação de uso e cobertura gerados apresentaram escala final de 1:1.000 ou superior. A análise da cobertura do solo indicou para cada uma das três áreas em restauração o 39

40 percentual de cobertura por vegetação lenhosa, bem como por vegetação rasteira, solo exposto, pastagem e afloramentos rochosos (Tabela 5). A área 02, implantada no ano de 2012, foi a que apresentou a maior cobertura por vegetação lenhosa, com 2.713,6 m², que representa 94% da cobertura da área como um todo. As áreas 01 e 03 apresentaram percentuais de cobertura por vegetação lenhosa bastante semelhantes, com 63,5% e 64,2%, respectivamente. Aplicando os valores intermediários de referência para o indicador de cobertura do solo adotados no Estado de São Paulo (Tabela 6), a área 02 se classifica como nível adequado, estando com cobertura acima de 80% em uma idade de 4 anos. Já as áreas 01 e 03 classificam-se como nível mínimo, estando com percentual de cobertura entre 30 e 80% e 15 e 80%, respectivamente. A área 02, enquadrada como nível adequado, indica que foram atingidos os valores determinados dentro do prazo previsto. No caso das áreas 01 e 03, classificadas como nível mínimo, apresentam-se dentro da margem de tolerância para o prazo determinado e cumprindo as exigências mínimas, porém com valores abaixo do esperado, o que sinaliza para a necessidade da realização de Tabela 6. Valores intermediárias de referência para monitoramento da restauração ecológica em regiões de floresta ombrófila. COBERTURA DO SOLO INDICADOR C/ VEGETAÇÃO NATIVA (%) Nível de adequação Crítico Mínimo Adequado VALORES INTERMEDIÁRIOS DE REFERÊNCIA 3 anos 0 a a 80 Acima de 80 5 anos 0 a a 80 Acima de anos 0 a a 80 Acima de anos 0 a a 80 Acima de 80 40

41 Figura 14. APPDs prioritárias para restauração florestal e imagem obtida com VANT em imóvel rural localizado em Alta Floresta MT. 41

42 ações corretivas de forma a não comprometer os resultados no futuro 33. Os resultados encontrados podem ser complementados pelo levantamento de informações em campo, visando uma maior compreensão das causas do sucesso ou insucesso da restauração. Além disso, os indicadores de riqueza e densidade de espécies nativas, que não foram objetos desta análise, necessitam do levantamento em campo para sua verificação. No entanto, a avaliação do indicador de cobertura do solo por espécies lenhosas com uso dos produtos de imagens obtidas por VANT apresentou a vantagem de possibilitar a verificação do indicador para a área como um todo, e não somente de uma amostra de parte da área para posterior extrapolação dos resultados (Figura 13). Essa vantagem vem de encontro com as premissas da adoção de indicadores, que são a diminuição da subjetividade do processo de monitoramento, o seu caráter integrativo e a possibilidade de fornecer uma resposta conjunta sobre o que está ocorrendo na área em restauração 9. A partir do monitoramento e da avaliação dos indicadores, realizado ao longo do tempo, pode- -se confirmar o restabelecimento dos processos ecológicos nas áreas em processo de restauração, o que contribui com o planejamento e definições das futuras estratégias de restauro 7. A metodologia utilizada apresentou potencial para ser testada também com uso de imagens orbitais de alta resolução espacial, no caso de promover a verificação do indicador em larga escala. Nesse sentido, também se configura a possibilidade de realizar correlações e validações com outros produtos de imagens orbitais. O ortomosaico e classificação de uso e cobertura obtidos apresentam-se como valiosos insumos não somente para o planejamento e monitoramento da restauração florestal, mas também para o planejamento e manejo das atividades produtivas do imóvel rural. Em uma combinação com a análise da paisagem, as imagens obtidas com uso do VANT têm a capacidade de fornecer um nível de detalhe altamente refinado para a priorização da restauração florestal das APPDs. Alguns levantamentos foram realizados em imóveis rurais da região e as imagens obtidas estão sendo utilizadas para o planejamento e implantação da restauração (Figura 14). 42

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