REMANESCENTES FLORESTAIS DA REGIÃO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL, BRASIL

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1 REMANESCENTES FLORESTAIS DA REGIÃO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL, BRASIL REMAINING FOREST OF NORTHWESTERN REGION OF RIO GRANDE DO SUL STATE, BRAZIL Andrews Signori 1 ; Fábio Marcelo Breunig 1 ; Rafaelo Balbinot 1 ; Elisandro Carlos Marques de Oliveira 1 1 Universidade Federal de Santa Maria - UFSM BR 386 km 40 - Linha 7 de Setembro s/n CEP /Frederico Westphalen/RS Andrews_rs87@hotmail.com; breunig@ufsm.br; rafaelo.balbinot@gmail.com; elisandro.marquesdeoliveira@gmail.com RESUMO O objetivo foi mapear e analisar a distribuição espacial dos fragmentos florestais remanescente das microrregiões de Três Passos e Frederico Westphalen, no noroeste do estado do Rio Grande do Sul (RS), Brasil. O mapeamento foi realizado a partir da interpretação visual e classificação manual de todos os fragmentos florestais localizados na área de estudo através de imagens do sensor Thematic Mapper (TM) a bordo do satélite Landsat 5, para o ano de Os fragmentos foram divididos em seis classes (0-5 ha; 5-10 ha; ha; ha; ha e > 100 ha) e a distribuição espacial desses fragmentos na paisagem foi avaliada. Foram encontrados fragmentos florestais remanescentes em uma área de 9.037,05 km 2. A maior parte dos fragmentos florestais remanescentes possui entre 10 a 30 ha, muitas vezes associados às matas riparias. Outro ponto interessante mostra que apesar de terem sido identificados apenas 33 fragmentos florestais com mais de 100 ha, a área deles representa mais de 67% das florestas. Assim, novos estudos e o contínuo monitoramento dos fragmentos florestais é fundamental para a manutenção e incremento das áreas florestais nas duas microrregiões estudadas. Palavras-chave: Fragmentos florestais, sensoriamento remoto, SIG, mapeamento, imagens. ABSTRACT The goal was mapping and analyze the spatial distribution of the remaining forest fragments in the micro regions of Três Passos and Frederico Westphalen, in the Northwestern of Rio Grande do Sul State (RS), Brazil. The mapping was performed by visual interpretation and manual classification of all forest fragments located in the study area through images of the sensor Thematic Mapper (TM) onboard of the satellite Landsat 5, for the year of The fragments were divided into six classes (0-5 ha; 5-10 ha; ha; ha; ha and > 100 ha) and the spatial distribution of these in the landscape was evaluated. Most of the remaining forest fragments have between 10 and 30 ha, and often they are associated to the riparian forest. Another interesting point shows that despite only 33 forest fragments with more than 100 ha, their area represents more than 67% of the forests. Thus, new studies and the continuous monitoring of the forest fragments is essential to the maintenance and expansion of forest areas in the two micro regions studied. Keywords: Forest fragments, remote sensing, GIS, mapping, images. INTRODUÇÃO A ocupação desordenada, comum no final do século XX no noroeste do Rio Grande do Sul, resultou em uma fragmentação dos remanescentes naturais de florestas subtropicais. A fragmentação florestal é um dos fenômenos mais marcantes e graves do processo de expansão da fronteira agrícola no Brasil (GREGGIO et al, 2009). Como consequências, destaca-se a eliminação da cobertura vegetal natural e o desencadeamento de processos de erosão acelerada dos solos (PINTO, 2003). Com o surgimento de pequenos fragmentos sem 858

2 conexão entre si, as florestas perdem a capacidade de manter em seu interior uma população apta a sobreviver, ameaçando de forma direta a manutenção da biodiversidade (HARRIS, 1984). A importância e desempenho ecológico de fragmentos florestais ficam comprometidos, considerando pequenas áreas florestais, distantes umas das outras. O conhecimento das reais características de fragmentação florestal de uma região representa um passo inicial para as políticas de elaboração e implementação de corredores ecológicos. A busca de conhecimento ecológico sobre os fragmentos florestais de uma área permite aplicar as corretas técnicas de gestão ambiental quanto ao manejo florestal. Este pode ser estudado pela Ecologia da Paisagem, através da cartografia de uso e cobertura das terras. Dessa forma, a avaliação da paisagem torna-se importante para diagnosticar os problemas atuais, estimar influências futuras e apontar as mudanças necessárias para manter o equilíbrio natural (CALEGARI et al, 2010), bem como, definir estratégias de investimento que otimizem os resultados, considerando cenários de escassez de recursos. Desta realidade surgiu a necessidade de resguardar a natureza do crescente consumo de recursos, ou seja, da própria ação humana. Tecnologias e novas políticas têm sido implementadas para melhorar a eficiência dos sistemas humanos e minimizar seus impactos sobre o meio ambiente (HAUFF, 2004). Entre as técnicas que podem auxiliar significativamente na identificação de fragmentos florestais destacam-se as geotecnologias (sensoriamento remoto, sistemas de informação geográfica, geoprocessamento, etc.). Estudos de análise de fragmentos florestais por meio de sensoriamento remoto são feitos principalmente com o objetivo de se obter informações que sustentem possíveis planos de conservação, como nos trabalhos de Ditt (2002) e Metzger (2003), ambos desenvolvidos em áreas onde a cobertura vegetal nativa foi aos poucos sendo substituída por pequenos remanescentes florestais. Nesse sentido, o estudo buscou caracterizar a paisagem, com ênfase nas áreas de remanescentes de fragmentos florestais da região noroeste do estado do Rio Grande do Sul (microrregião de Três Passos e de Frederico Westphalen) e apresentar um mapa da distribuição espacial destes, no intuito de coletar subsídios para elaborar um diagnóstico conservacionista. Área de Estudo METODOLOGIA A área de estudo corresponde à região Noroeste do estado do Rio Grande do Sul, onde estão localizados as Microrregiões de Três Passos e Frederico Westphalen (Figura 1). A região é caracterizada por apresentar um clima subtropical, com precipitação bem distribuída ao longo do ano. O relevo é acidentado nas proximidades dos maiores rios e levemente ondulado nas regiões mais elevadas. A ocupação do solo na região se deu principalmente na década de Em geral, a área é ocupada por pequenas e médias propriedades rurais dedicadas ao cultivo de soja, milho e trigo, associado à pecuária leiteira. As microrregiões de Três Passos e Frederico Westphalen, 3.857,016 Km² e 5.174,157 Km², respectivamente. A microrregião de Três Passos é conhecida como região celeiro, em alusão a alta taxa de ocupação do solo com as culturas supracitadas. Dessa forma, espera-se que apresente menor área de remanescentes florestais. Por outro lado, a microrregião de Frederico Westphalen tem apresentado forte crescimento das áreas de plantio de florestas comerciais (principalmente Eucalyptus) nas últimas duas décadas. 859

3 Figura 1. Localização das microrregiões de Frederico Westphalen (verde) e Três passos (vermelho) no noroeste do estado do Rio Grande do Sul (RS), Brasil. Figure 1. Localization of the micro regions of Frederico Westphalen (green) and Três Passos (red) in the northwestern of Rio Grande do Sul State (RS), Brazil. Procedimentos Metodológicos Para fazer o levantamento dos fragmentos florestais foram utilizadas imagens disponibilizadas pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) do sensor Thematic Mapper TM a bordo do Landsat 5 do ano de As imagens de 2011 foram registradas com base na imagem GeoCover 2000, gerada pela ortirretificação da imagem do sensor ETM+/Landsat 7 (2001) obtida do portal Land Cover Facility (LCF) na órbita/ponto 218/74. A imagem GeoCover (UTM/WGS-84) foi utilizada como referência para o registro das demais imagens Landsat. Para fazer o registro, foram utilizados pelo menos 10 pontos de controle e um erro médio quadrático (RMSE) menor que 0,5 pixel. Após o registro da imagem, foi feito o mosaico das duas cenas utilizadas para o mapeamento. A análise da distribuição espacial dos fragmentos florestais presentes na área de estudo foi realizada mediante classificação manual. O processo partiu da vetorização de todos os fragmentos florestais presentes na área de estudo. A classificação em tela mediante vetorização de polígonos foi baseada no uso de chaves de interpretação como tonalidade, cor, textura, forma, tamanho, etc., além de considerações geomorfológicas locais, data de obtenção da imagem, calendário agrícola local, efeitos de sombreamento e condições de iluminação e visada do sensor. Além disso, por se tratar de imagens recentes (2011), a interpretação foi amparada pelo uso de imagens do Google Earth. Cabe colocar que no presente estudo não foram feitas distinções entre áreas de floresta nativa e áreas de plantio florestal. Esse procedimento foi necessário devido as limitações de resolução espacial do sensor TM Landsat 5 nominal (IFOV Instantaneous Field of View) é de 30 m e a efetiva (EIFOV - Effective Instantaneous Field of View) é de aproximadamente 35 m (BOGGIONE et al., 2009). A partir do mapa de fragmentos florestais, foram geradas estatísticas referentes ao número de polígonos para cada classe de área: 0-5 ha; 5-10 ha; ha; ha; ha e > 100 ha. Com base no numero e na distribuição espacial de cada tamanho de fragmento, foram feitas as avaliações de fragmentação da paisagem. Como o trabalho refere-se aos primeiros resultados, a análise foi baseada na descrição e avaliação 860

4 da distribuição dos fragmentos florestais remanescentes. Assim, métricas da paisagem específicas não foram utilizadas. Como existem diferenças entre as duas microrregiões estudadas, a avaliação da distribuição dos fragmentos ainda foi realizada ao nível de cada microrregião. Por fim, toda avaliação foi feita excluindo as três grandes reservas florestais localizadas na área de estudo. Esse procedimento permitiu avaliar a real presença de áreas florestais nas duas microrregiões, considerando que as três áreas florestais representam parques ou áreas indígenas onde a preservação é obrigatória. RESULTADOS E DISCUSSÃO Foram contabilizados fragmentos florestais remanescentes, distribuídos em uma área de aproximadamente 9.037,05 km 2 (as duas microrregiões) cujos tamanhos variam de 0,1 a ,48 ha ocupando cerca de 8,85% da área de estudo. A distribuição dos fragmentos por classe de área é apresentada na Tabela 1. A avaliação da tabela mostra que os pequenos fragmentos florestais (< 5 ha) totalizam apenas 0,43% da área de estudo, com um total de 115 fragmentos. Nesse ponto é importante lembrar que esse número deve ser muito maior. O resultado é consequência das limitações associadas à resolução espacial das imagens do sensor TM Landsat 5, que permite apenas o mapeamento de áreas com mais de 900 m² nominal. Assim, sensores com resolução espacial média podem induzir a uma subestimativa das áreas florestais. Tabela 1. Distribuição dos fragmentos florestais remanescentes por classe de área: número de fragmentos, área total dos fragmentos e percentual de área florestal em relação a área de estudo. Table 1. Remaining forest fragments by class of area: amount of fragments, total of area of the fragments and the percentage of forest area in relation to the study area. Classe de Área Número de Área dos Fragmentos Fragmentos % das florestas < ,21 0, ,67 1, ,05 5, ,47 12, ,85 13,73 > ,29 67,10 TOTAL , O mapeamento dos fragmentos florestais demonstrou que a maior parte dos remanescentes da região noroeste do estado do Rio Grande o Sul é caracterizada por apresentar menos de 30 ha. Esse resultado é condizente com uma paisagem de agricultura familiar onde pequenas propriedades rurais predominam. Essas áreas são representadas por fragmentos florestais e totalizam aproximadamente 19, 27% (15.676,4 ha) das áreas florestais mapeadas. Segundo Formam e Gordon (1986) remanescentes de pequeno porte cumprem funções relevantes ao longo da paisagem, podendo funcionar como elementos de ligação, trampolins ecológicos entre grandes áreas. Considerando as atuais políticas de estabelecimento de corredores ecológicos, como forma de conservar a riqueza dos fragmentos florestais de maior porte, o entendimento e a distribuição dos fragmentos de pequeno porte é fundamental no processo de planejamento das faixas a serem criadas. A classe dos fragmentos grandes, composta por aqueles acima de 100 ha representou um baixo valor em relação ao numero total de fragmentos (33). No entanto, cabe ressaltar que esses fragmentos maiores correspondem a 67,10% (53.720,29 ha) da área total e são responsáveis pela maior cobertura florestal das duas microrregiões. Esse elevado percentual é caracterizado pelos fragmentos florestal do Parque Estadual do Turvo e das reservas indígenas do Guarita e de Nonoai. A Figura 2 ilustra a distribuição das diferentes classes de tamanho dos fragmentos florestais na área de estudo. 861

5 Figura 2. Mapa da distribuição dos remanescentes fragmentos florestais em função da área. Figure 2. Map of distribution of the remaining forest fragments as a function of the area. Para avaliar as diferenças entre microrregiões, as estatísticas descritivas foram calculadas por microrregião (Tabela 2). Devido ao caráter eminentemente de produção de grãos e de pecuária leiteira, a microrregião de Três Passos (Figura 3a) apresentou menor concentração de fragmentos florestais. Por outro lado, a microrregião de Frederico Westphalen (Figura 3b) apresentou maior número de fragmentos florestais. Entre as hipóteses possíveis, cita-se a maior quantidade de florestas de plantio comercial, relevo mais ondulado e dissecado, e presença de grandes áreas florestais associadas a áreas indígenas. Excluindo as reservas legais do Parque Estadual do Turvo e as Terras Indígenas do Guarita e a de Nonoai, as diferenças entre as microrregiões ficam ainda mais latentes. Considerando todas as áreas florestais das duas regiões, a microrregião de Três Passos concentra 40,37% enquanto a de Frederico Westphalen concentra 59,63%. Isso é um reflexo das diferenças de uso do solo nas duas microrregiões. Tabela 2. Distribuição dos fragmentos florestais remanescentes nas microrregiões de Frederico Westphalen e de Três Passos, RS, Brasil. Table 2. Remaining forest fragments distribution in the micro regions of Frederico Westphalen and Três Passos, RS, Brazil. Frederico Westphalen Três Passos Classe de Área Área dos % de floresta em Área dos % de floresta em Número de Número de Fragmentos relação a área de Fragmentos relação a área de Fragmentos Fragmentos estudo estudo < ,35 0, ,86 0, ,09 2, ,58 2, ,52 5, ,98 5, ,519 13, ,954 10, ,95 16, ,9 10,08 > ,3 62, ,99 71,18 TOTAL , ,

6 Figura 3. Distribuição dos Fragmentos Florestais nas microrregiões de (a) Frederico Westphalen e (b) Três Passos, RS, Brasil. Figure 3. Distribution of the forest fragments in the micro regions of (a) Frederico Westpalhen and (b) Três Passos, RS, Brazil. Considerando possíveis modificações no Código Florestal Brasileiro, relativas à percentagem de floresta que cada município deve manter, a microrregião de Três Passos apresenta níveis mais críticos em relação à microrregião de Frederico Westphalen. CONCLUSÕES Os resultados obtidos permitiram conhecer a distribuição dos fragmentos na Região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, assim, pode-se concluir que os fragmentos florestais distribuídos nas microrregiões de Três Passos e Frederico Westphalen são representados, em sua maioria, por fragmentos menores que 30 ha indicando um alto grau de fragmentação florestal. As áreas compostas por fragmentos acima de 100 ha apresentaram um pequeno número de fragmentos (33), mas representam aproximadamente 67% das florestas das duas microrregiões. A microrregião de Três Passos apresentou uma cobertura florestal menor quando comparada a microrregião de Frederico Westphalen. O estudo mostrou também que imagens orbitais podem ser importantes ferramentas em estudos sobre fragmentação florestal e a utilização deste tipo de ferramenta em conjunto com outras, como Sistemas de Informações Geográficas e de geoprocessamento, certamente possibilitará amplos níveis de interação entre trabalhos de diferentes temáticas, disponibilizando meios efetivos de manuseio e análise de dados para atender aos mais diferentes objetivos. 863

7 REFERÊNCIAS BOGGIONE, G.A.; SILVA, M.V.A.; CARVALHO JUNIOR, N.R.; TELES, T.L.; NAZARENO, N.R.X. Definição da escala em imagens de sensoriamento remoto: uma abordagem alternativa. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 14. (SBSR), 2009, Natal. Anais... São José dos Campos: INPE, p DVD, On-line. ISBN Disponível em: < Acesso em: 03 jun CALEGARI, L.; MARTINS, S.V.; GLERIANI, J.M.; SILVA, E.; BUSATO, L.C. Análise da dinâmica de fragmentos florestais no município de Carandaí, MG, para fins de restauração florestal. Rev. Árvore [online]. 2010, vol.34, n.5, pp ISSN DITT, E. H. Fragmentos florestais no Pontal do Paranapanema. São Paulo: Annablume, p. HARRIS, L.D. The fragmented forest: island biogeography theory and the preservation of biotic diversity. University of Chicago Press. Chicago HAUFF, S.N. Relações entre comunidades rurais locais e administrações de parques no brasil: subsídios ao estabelecimento de zonas de amortecimento. Tese de Doutoramento UFP. Curso de Pós-Graduação em Engenharia Florestal, área de Conservação da Natureza, setor de Ciências Agrárias FORMAN, R.T.T.; GODRON, M. Landscape ecology. New York: John Wilwy & Sons, p. GREGGIO, T.C.; PISSARRA, T.C.T.; RODRIGUES, F.M. Avaliação dos fragmentos florestais do município de Jaboticabal-SP. Rev. Árvore [online]. 2009, vol. 33, n. 1, pp ISSN METZGER, J. P. Estrutura da paisagem: o uso adequado de métricas. In: JUNIOR, L. C., PÁDUA, C. V.; RUDRAN, R. Métodos de estudos em biologia da conservação e manejo da vida silvestre. Curitiba: Ed. UFPR/Fundação O Boticário de Proteção à Natureza, p. PINTO, L.V.A.; FERREIRA, E. BOTELHO, S.A.; DAVIDE, A.C. Delimitação e uso conflito das áreas de Preservação Permanente da Sub-Bacia do Ribeirão Santa Cruz. ANAIS XI SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, Belo Horizonte, Brasil, abril 2003, INPE, p