ANÁLISE DE CONFLITOS DO USO DA TERRA

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1 ISSN , p ANÁLISE DE CONFLITOS DO USO DA TERRA GUILHERME FERNANDO GOMES DESTRO SÉRGIO CAMPOS Universidade Estadual Paulista - Unesp Faculdade de Ciências Agronômicas - FCA Departamento de engenharia Rural, Botucatu - SP seca@fca.unesp.br RESUMO - Diversas metodologias surgiram nas últimas décadas com a finalidade de caracterizar os impactos do homem sobre o meio ambiente. Todavia, muitas destas são consideradas de difícil aplicação, pois envolvem muito tempo e alto custo. Este trabalho teve como objetivo geral avaliar a eficiência do software SIG- SPRING e das imagens do satélite CBERS II no estudo dos conflitos de uso da terra na bacia experimental do Rio Claro. Através da metodologia utilizada pôde-se qualificar e quantificar as peculiaridades de cada região na bacia analisada, de tal forma que pudesse subsidiar futuras medidas de manejo e planejamento territorial. As imagens do satélite CBERS foram eficientes para caracterização do uso da terra e o software SPRING 4.1, embora requerendo uma capacitação intermédiária do usuário, foi considerado uma ferramenta precisa e eficaz nas análises de declividade e capacidade de uso do solo e nos mapeamentos requeridos. ABSTRACT - Several methodologies appeared in the last decades with the purpose of characterizing the man's impacts on the environment. Though, many of these are considered of difficult application, because they involve a long time and of high cost. This work had as general objective to evaluate the efficiency of the software GIS - SPRING and of the images of the satellite CBERS II in the study of the conflicts of soil use in Rio Claro experimental basin. Through the used methodology it could be qualified and to quantify the peculiarities of each region in the analyzed basin, in such a way that could subsidize future handling measures and territorial planning. The images of the satellite CBERS were efficient for characterization of the soil use and the software SPRING 4.1, although requesting a training of the user, a necessary and effective tool was considered in the analyses of steepness and capability of soil use and in the requested mapping. 1 INTRODUÇÃO Tornou-se prioritário, nas últimas décadas, a execução de diagnósticos ambientais para quantificação dos principais impactos sobre o meio ambiente e que norteasses medidas para minimizar ou, pelo menos, conter as agressões humanas sobre os recursos ambientais. Todavia, para que a análise ambiental possa dispor de precisão a respeito da drenagem, morfologia, vegetação e uso da terra, devem ser utilizadas técnicas de sensoriamento remoto (Carneiro, 1981). Dainese (2001) destaca a importância dos dados orbitais pela disponibilidade de informações e pela facilidade de se realizar o levantamento de campo, diminuindo dúvidas de interpretação. Neste sentido, as imagens do satélite CBERS se destacam, pois tem a vantagem de ser um produto nacional, de domínio publico e facilmente obtido, além de ter uma resolução espacial satisfatória (20m), quando comparado às imagens Landsat (30m), muito difundidas no Brasil para estudos ambientais. O geoprocessamento ganha destaque, pois, além de ser uma ferramenta útil no monitoramento de bacias hidrográficas, permite localizar o foco do problema, sendo um procedimento relativamente barato e que gera um banco de dados dinâmico com uma visão global da área (Dainese, 2001). Uma das ferramentas que pode ser utilizada no processamento de dados georreferenciados é o Sistema de Informações Geográficas (SIG), que processa dados gráficos e não-gráficos (alfanuméricos), com ênfase na análise espacial e modelagens de superfícies (Dainese, 2001). Dentre os vários SIG s existentes no mercado, o SPRING vem se destacando dos outros por ser feito a partir de tecnologia nacional, através do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, também tendo domínio público e que pode ser adquirido facilmente pela Internet. Estudos realizados por Ribeiro (1998) comprovaram a eficiência de tal sistema na determinação da capacidade de uso e das ocupações dos solos e os realizados por

2 Déstro et al. (2005) mostraram a eficácia na quantificação da regeneração natural em ambientes rurais. Baseado nestas premissas, este trabalho tem como objetivo geral avaliar a eficiência do software SIG- SPRING e das imagens do satélite CBERS II no estudo dos conflitos de uso da terra na Bacia Experimental do Rio Claro. 2 MATERIAL E MÉTODOS A bacia experimental do Rio Claro, com uma área de 4881,96ha, alvo deste estudo, está situada entre as latitudes 22º 51 S e 22º 45 S e longitudes 48º 38 W e 48º 32 W, fazendo parte dos municípios de Pratânia e São Manuel, no Estado de São Paulo. O clima nos municípios, segundo a classificação de Köppen, é o subtropical úmido (Cwa), sem estação seca prolongada e com verão quente. A temperatura média anual é de 21ºC e a precipitação média é de 127,92 mm/ano. A análise de conflitos do uso da terra, proposta deste trabalho, foi feita através da elaboração e análise do uso atual e da capacidade de uso do solo, tomando-se por base a metodologia proposta por Rocha (1997). Obtenção da base de dados digital Foram utilizadas imagens orbitais oriundas do satélite CBERS II nas bandas 2, 3 e 4. A cena utilizada neste estudo foi tirada no dia 03/05/2005, estando disponível gratuitamente via Internet (INPE, 2005). As imagens georreferenciadas foram importadas para o SIG e, através da combinação das bandas 2, 3 e 4, obteve-se a composição falsa cor. O Sistema de Informação Geográfica (SIG) utilizado neste trabalho foi o software SPRING 4.1, também de distribuição gratuita e facilmente obtido através da Internet (INPE, 2005). As imagens CBERS foram georreferenciadas no SPRING e, para uma maior precisão, foram obtidos, em campo, pontos de controle em áreas pré-identificadas, utilizando-se um GPS de navegação. Delimitação das áreas da bacia experimental e microbacias hidrográficas Os contornos da bacia hidrográfica experimental do Rio Claro e de suas microbacias foram definidos, digitalmente, a partir da carta planialtimétrica, seguindo os pontos mais elevados em torno da drenagem. Para isso, a carta passou por um processo de digitalização, utilizando um scanner de mesa, e georreferenciamento no SPRING. Dividiu-se a Bacia do Rio Claro em 8 microbacias distintas para focalizar melhor as análises e priorizar as ações de manejo futuras. A carta georreferenciada, foi exportada para o AutoCad, onde se fez a vetorização dos limites da bacia e microbacias seguindo os divisores de água. Esses polígonos, importados no SPRING, foram posteriormente utilizados para o cálculo de áreas e recortes da área de estudo. Mapa expedito dos solos Como este estudo trata-se de uma primeira análise dos conflitos de uso da terra e considerando o mapa de solos da região como uma ferramenta essencial, foi proposto um levantamento expedito, método suficiente para estudos de planejamento deste tipo, pois além de apresentar um baixo custo, ganha na economia de tempo. Assim, seguindo-se as teorias propostas por Ricci & Petri (1965), estabeleceu-se agrupamentos de solos levando em consideração fatores como tonalidade e textura, formas topográficas e padrão de drenagem que, em conjunto, são considerados fundamentais para interpretação geológica e, conseqüentemente, pedológica. Para esta interpretação foram utilizadas fotografias aéreas na escala de 1: O agrupamento e a delimitação dos tipos de solos foram feitos através de um estereoscópio de espelho e seguindo as curvas de nível. O mapa extraído desta etapa foi digitalizado, georreferenciado na base de dados prévia presente no SPRING, vetorizado no Auto-Cad Map e, os layers, enviados ao SPRING para a elaboração do mapa temático dos solos. Feito isso, foi iniciado um novo trabalho de campo, onde foram coletadas amostras de solo no centro de cada região pré-delimitada. Foram retiradas amostras a 20 e 60cm do solo com o auxílio de uma cavadeira manual. As amostras foram levadas ao Departamento de Recursos Naturais, da Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, onde foram realizadas as análises químicas relacionadas à fertilidade. Mapa expedito da capacidade de uso O mapa expedito da capacidade de uso foi obtido pelo cruzamento do mapa expedito dos solos com o mapa de declividade. Para isso, utilizou-se o software SPRING, onde se executou uma programação específica. As classes de capacidade foram elaboradas adaptando-se a metodologia proposta por Rocha (1997). Desta forma, foram definidas quatro categorias: culturas anuais (para todos os terrenos com declividade de 0-15 o e para solos menos frágeis com declividade de o ); pastagem (para solos mais frágeis com declividade de o e menos frágeis com terreno de o de declividade); cultura perene (para solos mais frágeis com declividade entre o ); e preservação (para todo terreno com declividade maior que 45 o ). Mapa de uso atual do solo A partir da composição colorida importada no programa AutoCad Map 2000, foram feitos polígonos das diferentes ocupações do solo através da classificação supervisionada no SPRING. Esta identificação foi baseada nos padrões de resposta espectral, confirmado posteriormente através de visitas à área. Desta forma, pôde-se identificar várias classes de uso do solo, que receberam um nome associado ao seu identificador como

3 cultura anual, pastagem, mata, reflorestamento, entre outras. Estudo dos conflitos As áreas de conflito numa microbacia hidrográfica ocorreram quando o uso atual da terra subestimou o mapa de capacidade de uso dos solos ou o recomendado pela legislação. a - Uso da terra Os conflitos de uso da terra figuram entre os maiores responsáveis pelas erosões, assoreamentos de corpos d água, enchentes e efeito das secas. Eles podem ocorrer devido ao manejo incorreto das atividades agrícolas, como: agricultura em locais apropriados para pastagem, culturas perenes ou preservação (> 45º de declividade); pecuária extensiva desenvolvida em locais restritos as culturas perenes ou preservação (> 45º de declividade); e culturas perenes presentes em áreas de preservação (> 45º de declividade). Para chegar a este resultado, fez-se cruzamento do mapa de uso atual dos solos com o mapa de capacidade de uso. Desmatamentos, queimadas e áreas desertificadas não foram trabalhados nesta metodologia. Não foram isoladas áreas urbana, água ou qualquer outro uso da terra no cálculo dos conflitos. Áreas de preservação permanente, relacionadas a corpos d água, e reservas legais foram trabalhadas conforme descrito a seguir. b - Áreas a reflorestar principalmente, a mecanização. Vale notar, também, que as áreas com declividade maior que 45 o devem ser exclusivamente voltadas à Preservação Permanente, como estabelecido pela legislação ambiental. A análise do mapa expedito do solo mostra através da análise da geologia e geomorfologia da região, duas feições de solos distintas: argissolo e latossolo. Os argissolos compreendem solos que têm como características diferenciais argila de baixa e horizonte B textural (Bt) imediatamente abaixo de qualquer tipo de horizonte superficial, exceto o hístico, sendo formadores de grandes voçorocas. Os latossolos possuem o horizonte B latossólico imediatamente abaixo de qualquer um dos tipos de horizonte diagnóstico superficial, exceto o H hístico, em avançado estágio de intemperização, muito evoluídos, como resultado de enérgicas transformações no material constitutivo. São virtualmente destituídos de minerais primários ou secundários menos resistentes ao intemperismo, com baixa capacidade de troca de cátions (EMBRAPA, 1999). Os solos na bacia do Rio Claro, de maneira geral, são pobres e pouco férteis, necessitando de medidas de manejo freqüentes, como aplicação de calcário e adubos. As microbacias II e III (quadro 1 e Figura 1) são as que menos têm áreas propícias às culturas anuais. Além disso, verificou-se que as microbacias III, IV e V são as que têm as grandes concentrações de áreas com declividade maior que 45 o, devendo receber atenção especial. Nota-se, também, que a maior parte das terras não recomendadas para culturas anuais estão nas microbacias II e III. Num primeiro momento, foram calculadas as áreas que faltaram para completar os 20% de Reserva Legal exigido em lei. Desta forma, exclui-se da área total de cada microbacia o pertencente às Áreas de Preservação Permanente APP s, 30m de corpos d água e 50m das nascentes, e calculou-se a quantidade de matas e capoeiras. Nota-se que esta medida ficou superestimada, uma vez que as capoeiras não necessariamente são áreas destinadas à preservação, podendo ser pastos mal manejados ou em estado de pousio. As APP s, isoladamente, também foram analisadas. Assim, qualquer uso que não fosse água, solo inundável, capoeira e mata, estavam contrários ao destinado em Lei, sendo consideradas áreas a reflorestar. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados do mapa de declividade mostra o intenso predomínio da classe de 0-15 o, com 87,94% da área total da bacia. Estes resultados são semelhantes aos encontrados em estudos na região, como os de Ribeiro (1998) no Alto Rio Pardo, onde 82,25% da área estudada foi classificada pelas classes de declive de 0-12%. As classes de o, o e > 45 o tiveram, respectivamente, 10,34, 1,38 e 0,34% de ocupação das terras. O grande predomínio da classe de 0-15 o confirma a aptidão da região à agricultura, favorecendo, Quadro 1. Classes de capacidade de uso das microbacias da bacia Experimental do Rio Claro, São Manuel, SP Classes de uso Total Preservação 348,49 171,94 410,34 313,00 145,92 186, ,59 200, ,03 Cultura perene 27,77 40,92 85,23 29,42 10,33 9,62 97,41 12,54 313,24 Pastagem 1,74 2,64 7,32 9,21 1,44 0,69 12,69 1,98 37,71 Cultura anual 2,87 1,50 8,70 4,23 1,96 1,13 10,49 2,14 33,02 Total 380,87 217,00 511,59 355,86 159,65 197, ,18 216, ,00 Cobertura 100% 90% 80% 70% Preservação Cultura perene Pastagem Cultura anual Figura 1. Classes de capacidade de uso das microbacias da bacia Experimental do Rio Claro, São Manuel, SP Para completar a análise e estudar os conflitos de uso, foi necessária a elaboração de um mapa de uso atual dos solos. Analisando o Quadro 2 e a Figura 2, nota-se que, no período amostrado, houve grande domínio dos usos do solo relacionados à pastagem, que é essencialmente extensiva na região e, em grande parte, destinada à pecuária bovina, além das culturas anuais,

4 principalmente voltadas ao cultivo da cana-de-açúcar e milho. Quadro 2. Ocupações do solo ocorrentes nas microbacias da bacia experimental do Rio Claro, São Manuel, SP Ocupações do solo Pastagem 48,86 75,30 248,83 128,36 71,90 52,34 206,04 118,65 Cultura anual 170,13 71,74 46,74 61,96 35,78 59,68 39,01 21,98 Cultura Permanente 0,55 12,19 6, ,89 133,09 18,97 Água 2,46-0, ,10 - Solo inundável 10,13 5,42 17,41 24,84 6,68 6,00 35,94 123,84 Reflorestamento 1,60-7,02 6,33 5,00 7,40 470,99 - Mata natural 47,47 6,65 63,38 34,16-0,41 126,94 31,39 Capoeiras 47,13 35,51 42,69 32,35 14,71 17,62 68,90 0,24 Solo Exposto 55,68 6,95 74,14 65,34 24,47 10,02 98,01 10,79 Área Urbana , ,3% 9,0% 10,0% 9,3% 11,3% 4,6% 5,8% 0,4% 16,9% 32,3% Pastagem Cultura anual Cultura perene Água Solo inundável Reflorestamento Mata Capoeira Solo exposto Área urbana Figura 2. Ocupações do solo ocorrentes nas microbacias da bacia experimental do Rio Claro, São Manuel, SP Em outros estudos na região também houve predomínio da cobertura do solo por pastagens, como nos trabalhos realizados por Ribeiro (1998) e Dainese (2001). Para Campos et al. (2004), o alto índice de uso da terra por pastagens, capoeiras, reflorestamento e matas reflete a predominância de solos arenosos com baixa fertilidade. Como ocorre em grande parte do Brasil, as matas, quando não ausentes, encontraram-se fragmentadas e localizadas em áreas com alta declividade e solos inférteis, não propícios à prática agropecuária. Deve-se atentar, também, que as classes de uso, mata e capoeira, juntas, equivalem a 19% da área, abaixo dos 20% exigidos pela legislação ambiental. Esse fato é mais agravante se considerar que esses 20% devem ser somente referentes à Reserva Legal, enquanto que nos 19% encontrados foram computados todos os tipos de área florestal, inclusive as matas ciliares. Em relação especificamente à capoeira, deve-se ressaltar o fato de que não necessariamente é uma área destinada à preservação. Como a interpretação foi feita utilizando resolução espacial de 20m, áreas de pasto sujo podem ter sido confundidas com capoeira. Outro ponto de destaque é em relação ao uso dado ao entorno dos fragmentos quando o foco for à conservação da biodiversidade. Dependendo do tipo de uso, determinadas espécies podem ser favorecidas ou prejudicadas. Neste sentido, a região norte da Bacia, por apresentar grande quantidade de reflorestamentos, favorece espécies da fauna típicas de ambientes florestados, enquanto no sul, onde é predominante a atividade pecuária, espécies de campo acabam sendo favorecidas. O resultado dos conflitos de uso da terra das microbacias (Quadro 3 e Figura 3) mostra que a microbacia que mais se diferenciou foi a II. Analisando em conjunto com o uso dos solos, verifica-se que este resultado foi devido à prática de cultura anual em terras não propícias. Já a microbacia III, que também teve um resultado significativo em relação às outras microbacias, também teve seu conflito relacionado à agricultura em terras impróprias. São estas as microbacias que requerem maior cuidado dos técnicos extensionistas nos seus trabalhos de campo. Destaque positivo para as microbacias IV e VII com menor valor de conflito de uso da terra. Todavia, resta salientar que a análise da degradação, pelo conflito de uso, está sendo feita de maneira comparativa. Em termos gerais, as microbacias apresentaram baixa deterioração, com índices abaixo dos 10%. Em relação as áreas a reflorestar, primeiramente foram mapeadas, ao todo, 67 nascentes na área de estudo, sendo que 49, ou seja, mais de 70%, estavam presentes em alguma das oito microbacias trabalhadas. Vale notar que esta caracterização foi feita através de sensoriamento remoto e, já que a localização exata das nascentes varia com o passar do tempo, recomenda-se uma visita a campo antes que medidas de manejo ambiental sejam tomadas. Quadro 5. Áreas de conflitos de uso da terra (ha e %) na bacia Experimental do Rio Claro, São Manuel, SP. Áreas de conflitos (ha) 5,77 12,42 17,58 3,48 3,01 2,53 9,85 3,46 Área da microbacia (ha) 380,87 216,98 511,60 355,85 159,66 197, ,17 216,87 Área de conflitos (%) 1,51 5,72 3,44 0,98 1,89 1,28 0,77 1,60 Deterioração (%) 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Figura 4: Conflitos de uso dos solos nas microbacias analisadas As microbacias II e III (Quadro 4 e Figura 4) foram as que apresentaram os maiores problemas relacionados ao uso das margens dos rios. A pastagem na microbacia III, cultura anual na II e solo exposto em ambas, foram os usos que mais contribuíram para a deterioração, porém, as microbacias V e VIII foram as que apresentaram maior proteção das áreas de 30 m.

5 terras destinas às práticas da pecuária extensiva, culturas anuais e solo exposto. Quadro 4. Déficit de área (ha) equivalente às Reservas Legais na bacia Experimental do Rio Claro, São Manuel, SP. Ocupações do solo Pastagem 30m 6,34 1,16 12,01 0,38 1,44 3,07 4,20 2,74 50m 0,00 0,21 3,44 0,94 0,80 1,43 0,89 0,78 Cultura anual 30m 0,73 2,44 0,36 1,61 0,30 0,88 1,48 0,10 50m 0,43 0,31 0,73 0,41 0,35 0, Cultura Permanente 30m - - 1, ,98-50m - - 0, ,42 - Água 30m 1,50-0, ,83-50m Solo inundável 30m 6,94 4,53 5,55 8,74 4,16 4,64 11,87 7,08 50m , ,77 Reflorestamento 30m - - 0, ,73-50m - - 0, ,93 - Mata natural 30m 6,16 2,56 18,24 5, ,39 9,05 50m 0,45-2,33 0, ,59 1,53 Capoeiras 30m 2,98 3,28 4,86 5,16 6,21 3,84 11,83 0,46 50m 0,66 1,66 1,82 1,09 1,16 0,77 0,96 - Solo Exposto 30m 0,49 5,84 13,77 6, ,53 0,12 50m - 0,13 0,54 0,61-0,09 1,56 - Área Urbana 30m , m Deterioração (%) m 50m Média Figura 4. Uso indevido em áreas de nascente e beira de rios nas APP s ocorrentes nas microbacias da bacia experimental do Rio Claro, São Manuel, SP Já em relação as nascentes, a microbacia III foi a que apresentou maior uso irregular, mais uma vez devido a pastagens. A microbacia VI também apresentou deterioração significativa de suas nascentes, também devido à prática indevida da atividade agropecuária. Trabalhos realizados por Dainese (2001) na região mostraram que apenas 29,62% da Área de Preservação Permanente ao redor dos rios estavam constituídos por mata ciliar. Neste trabalho, fazendo-se uma análise da deterioração das nascentes e beira de rios da bacia como um todo, notou-se que a parcela deteriorada não ultrapassa os 40%. Vale lembrar que, para se chegar a este resultado, não foram contabilizadas apenas áreas de mata, mas também, capoeiras, solos inundáveis e água, que são usos naturais das APP s. Ecologicamente, nem toda Área de Preservação Permanente é propícia à florestas. Também foram consideradas áreas a reflorestar as áreas, com exceção das APP s, que faltassem para completar os 20% de Reservas Legais exigidos por lei (Quadro 5 e Figura 5). Verifica-se que a microbacia I, ao contrário das outras analisadas, foi a única que apresentou quantia maior de mata do que exigido em lei. Em contrapartida, a microbacia V apresentou um déficit de quase 15%. Vale lembrar que esta microbacia teve mais de 80% de suas Quadro 5. Áreas de APPs (ha) e Reserva Legal (%) na bacia Experimental do Rio Claro, São Manuel, SP. Reservas Legais Mata natural 40,86 4,09 42,81 27,69 0,00 0,33 61,96 20,81 Capoeiras 43,49 12,17 36,01 26,10 7,34 13,01 56,11 0,00 Total de APP 48,35 16,26 78,82 53,79 7,34 13,34 118,07 20,81 Reserva Legal (%) -3,61 1,91 2,12 3,27 14,91 6,66 8,88 9,24 Deterioração(%) Figura 5. Déficit de área equivalente às Reservas Legais. 4 CONCLUSÕES As imagens do satélite CBERS foram eficientes fontes de informação neste estudo, cuja resolução espacial sendo considerada satisfatória para caracterização do uso do solo. O SIG-SPRING 4.1, embora requeira do usuário um conhecimento prévio razoável e tenha uma ferramenta de vetorização pouco amigável, foi eficiente e preciso na elaboração dos mapas e no cálculo de medidas. O estudo dos conflitos conseguiu reunir, de maneira satisfatória, informações inerentes à legislação ambiental e à capacidade de uso dos solos, muitas vezes trabalhadas de maneira isolada. A microbacia mais deteriorada foi a III, resultado este que pode ser nortear ações de manejo ambiental na Bacia. AGRADECIMENTOS Os autores expressam seus agradecimentos à Profa. Dra. Célia Regina Lopes Zimback, do Depto. de Recursos Naturais FCA/UNESP, aos técnicos da Coordenadoria de Assistência Técnica Integral CATI, em Pratânia e São Manuel, ao INPE e ao CNPq. REFERÊNCIAS CAMPOS, S., et al. Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicados ao uso da terra em microbacias hidrográficas, Botucatu/SP. Engenharia Agronômica, Jaboticabal, v. 24, n. 2, p , DAINESE, R. C. Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicado ao estudo temporal do uso da terra e na comparação entre classificação não-

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