ENCONTRO FLUMINENSE DE ARBORIZAÇÃO URBANA MANEJO DA PAISAGEM URBANA

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1 ENCONTRO FLUMINENSE DE ARBORIZAÇÃO URBANA MANEJO DA PAISAGEM URBANA Eng. Florestal Claudio Belmonte de Athayde Bohrer, MSc PhD Laboratório de Ecologia e Biogeografia Departamento de Geografia - Instituto de Geociências Universidade Federal Fluminense cbohrer@id.uff.br

2 PAISAGEM grupo (cluster) de tipos de ecossistemas, sob a influência de um mesmo tipo de clima, geomorfologia semelhante, um conjunto semelhante de regime de perturbações, e a ocorrência de fluxos ou interações através dos ecossistemas ; mistura (mosaico) de ecossistemas e tipos de uso do solo que se repetem, com uma unidade ecológica; atributos (geomorfologia, tipos de solos, vegetação, fauna, regime de perturbações, padrão de organização humana). Regiões e paisagens integram processo naturais e atividades humanas, incluindo limites políticos (territórios), favorecendo a aplicação da ecologia no planejamento, projetos, conservação, gestão e política. Ecologia de paisagens e regiões - ênfase em processos naturais, mas incluindo as interações com as atividades humanas (história, cultura, organização social e política) que resultam nos padrões espaciais observados no terreno. Elementos da paisagem - ecossistemas (geossistemas, biogeocenoses), ecotopos (biotopos, geotopos), geocomplexos, sítios, matriz, manchas, corredores Fluxos bidirecionais - inter-relação cidade-campo (poluentes da água e ar, população urbana) x (produtos florestais e agrícolas, água, população rural)

3 Elementos da paisagem Mosaico, matriz, manchas, bordas, corredores, redes

4 Heterogeneidade da paisagem: gradiente ambiental (variação contínua) ou mosaico (elementos agregados, com limites mais evidentes) Mosaico da Paisagem: heterogêneo, estrutura conforme a evolução baseada nos fluxos de matéria, energia e informação Fluxos - criam estrutura (água, ventos) e são direcionados por esta ( feedback ); conectam elementos em diferentes níveis da hierarquia espacial (corredores-manchas) Matriz Tipo de paisagem com maior extensão e conectividade, engloba outros elementos da paisagem (manchas, corredores); Papel predominante, exercendo grande influência na dinâmica da paisagem com um todo Mancha (Fragmento) Área não linear (difere em aparência e natureza do seu entorno) com características variadas (tamanho, forma, tipo, heterogeneidade, bordas), sendo normalmente envoltas numa matriz (diferente estrutura e composição de espécies) Podem se originar de perturbações, da heterogeneidade ambiental ou da ação humana Diversidade biológica influenciada pelas características ambientais próprias e de processos no mosaico da paisagem: diversidade de habitats, área, idade, forma, grau de isolamento, regime de perturbações, heterogeneidade da matriz, tipos de borda

5 Corredores Faixas estreitas de terra que diferem da matriz em ambos os lados; uso para transporte, proteção, recursos ou estética; a paisagem é dividida e ligada por corredores, que podem afetar a percolação de materiais ecológicos através da paisagem (filtros de espécies), agir como habitat ou fonte de efeitos ambientais e biológicos para as áreas limítrofes. Origem semelhante às manchas (perturbação, remanescente, recurso ambiental, plantios, regeneração); possibilitam interações entre partes de comunidades e ecossistemas Diferentes escalas espaciais: supraregional (A), regional (B)oulocal(C) Estrutura Linearidade: relação entre forma e extensão (relevo, ação humana), afetam movimento de espécies e materiais (velocidade) Quebra: interrupção (descontinuidade), afeta movimento ao longo e através do corredor Conectividade: medida principal da continuidade espacial(estrutura)

6 Funções dos corredores Funções principais de um corredor ripário (incluindo o habitat aquático) na paisagem: habitat para plantas e animais; rota para movimento de animais através da matriz; barreira ou filtro para o movimento de algumas espécies; e fonte ou depósito para interações com a matriz

7 Tipos básicos de corredores 1 - Linhas: corredor estreito (trilha, estrada, cerca-viva, cercas, canais de drenagem e irrigação, aceiros) dominada por espécies de borda 2 Faixa: corredor mais largo, ambiente central com espécies de interior (núcleo); linhas de transmissão, faixas remanescentes em cristas ou limites de propriedades. 3 Ripário (fluvial): ao longo da drenagem (largura variável), controla fluxo de água e nutrientes, forma e conectividade relacionada ao padrão e densidade de drenagem (geomorfologia, obras)

8 Conceitos adicionais Nós - manchas conectadas a corredores, ponto de conexão entre dois ou mais corredores Feições especiais - elementos raros na paisagem (rio, montanha) Borda (limite) porção do ecossistema ou tipo de cobertura próxima ao seu perímetro, na qual as condições ambientais podem diferir do interior; utilizada como medida da extensão da adjacência entre tipos de cobertura de uma paisagem (separação entre elementos espaciais) Grão (resolução espacial ou pixel ) escala de contraste (grosseiro ou fino) reconhecível na paisagem; afeta a resposta das espécies (vêem a paisagem em diferentes escalas). Nós (redes) fornecem habitat adicional na paisagem

9 3 modos de ligação facilitando a continuidade entre populações: (a) movimento individual direto (b) movimento individual pausado (c) fluxo gênico através de população residente Forma linear de corredores e tamanho de trampolins ecológicos (stepping stones)

10 Conectividade estrutural da paisagem é influenciada por diversos aspectos, como clareiras, redes e nós Aumento da conectividade e do tempo de sobrevivência de metapopulação

11 Conectividade estrutural = funcional Conectividade espacial e funcional variáveis

12 Reserva núcleo (core), zona-tampão e ligações Gestão da Paisagem Dois modos de obtenção de conectividade: gestão de todo o mosaico da paisagem, facilitando a movimentação e (c) mantendo manchas e corredores de habitats específicos na paisagem, auxiliando a movimentação através de ambientes desfavoráveis

13 Planejamento da Paisagem Urbana Planejamento urbano tradicional: ênfase nos aspectos econômicos e administrativos e em soluções de engenharia (leis, códigos, padrões rígidos): retificação e canalização de rios, aterros de áreas úmidas, extinção de predadores. substituição de padrões rígidos por um modelo conceitual básico no qual podem ser avaliados planos e projetos: busca de um arranjo espacial ótimo (unidades de paisagem/uso e cobertura do solo) - > modelo de um sistema complexo (agregado com outliers) agregação de usos do solo, mantendo corredores e pequenas manchas naturais nas área desenvolvidas Benefícios: amplo espectro de ambientes; área em escala fina, com trabalho, residências escolas e comércio próximos; eficiência de transporte em corredores entre centro e subúrbios; áreas naturais cruzando corredores principais, prevenindo desenvolvimento continuo e melhorando a identidade da vizinhança; especialização em área agregadas (indústria, serviços); jardins urbanos; diversidade da paisagem Plano interdisciplinar: (1) descrição por cada especialista (2) síntese com as principais considerações (3) explanação das decisões tomadas.

14 Foco na escala local e baseada na ecologia no nível de indivíduo, população e comunidade. Paisagem urbana como uma variedade de ecossistemas de diferentes tamanhos, formas e história. Princípios como teoria hierárquica, padrãoprocesso, conectividade, metapopulação, complexidade autoregulatória e agregados com outliers. Necessidade de : (1) ir além das árvores considerando conexões e interações em níveis mais altos de agregação (manchas, redes); (2) além das florestas considerando interações com outros tipos de uso/cobertura; (3) além do contexto urbano, considerando o ambiente e contexto regional; (4) além da ciência, desenvolvendo a ecologia interdisciplinar da paisagem urbana que integre práticas de planejamento, desenho e manejo; (5) planejamento de longo prazo para sustemtabilidade econômica e ambiental; e (6) construção de cidade resilientes capazes de dar respostas a eventos gerados por interações não-lineares internas e mudanças ambientais externas não-previstas

15 Ecologia da paisagem e o planejamento, desenho e gestão de florestas urbanas e ecocidades

16 Atributos do Planejamento da Paisagem contexto espacial amplo que excede os limites da área a ser planejada contexto temporal amplo que inclui o processo de formação, a história cultural e o regime de perturbação natural flexibilidade para mudanças futuras incorporada no projeto mudanças esperadas (cenários) em intervalos regulares (5-20 anos) como parte do plano opções incluídas, entre as quais o planejamento ótimo, independente da realidade politica, para possibilitar avaliações de ganhos e perdas. Manejo: responsável pela gestão, antecipando e respondendo a mudanças, articulação e alcance dos objetivos, com auxílios de especialistas, consulta ao público e políticos, e reavaliações periódicas. Padrões naturais: manchas, bordas, corredores e matriz com formas alongadas, curvilinear, irregular, em mosaicos e agregados; padrões dentríticos e formas complexas, com linhas retas e polígonos simétricos raros. Padrões construídos: linhas retilíneas, retângulos, círculos com linhas em radiação, formas simétricas e regulares; linhas plantadas com árvores exóticas, arbustos ao redor de prédios e gramados, espécies que nunca coexistiram (natureza amenizada). Planejamento urbano: combina projetos com alto nível de planejamento com áreas nãoplanejadas (diferentes escalas) Planejamento na escala da paisagem: coexistência de padrões naturais irregulares e padrões geométricos planejados.

17 Componentes do plano (categorias e considerações) Contexto espacial e temporal em relação a outras paisagens ou região (fonte ou sorvedouro): fluxos (transporte, comunicação, água, espécies, poluentes, recreação) com áreas adjacentes; processos de formação, regimes de perturbação (ex. enchentes, deslizamentos) Paisagem total (padrões indispensáveis): construção de um modelo espacial com diferentes graus de granulação, considerando os regimes de perturbação (áreas indutoras, condutores, filtros), formas irregulares (mosaicos) e a dinâmica (evolução) da paisagem - manutenção de algumas manchas grandes de vegetação e áreas naturais (UCs) - corredores de vegetação ao longo dos principais rios - manutenção da conectividade para o movimentos de espécies-chave entre as grandes manchas (rede de corredores verdes, trampolins ecológicos) - manutenção de pequenas áreas naturais heterogêneas inseridas na matriz urbana (conjunto heterogêneo de manchas de vegetação natural e rede de corredores lineares) Localidades-chave na paisagem: proteção de grandes nós (conexão de redes ramificadas) e de elementos com alta biodiversidade e alta sensibilidade a impactos humanos favorece a estabilidade da paisagem, Características ecológicas (manutenção de populações saudáveis e viáveis de espécies migratórias ou importantes localmente; necessidade de espécies multihabitat e de territórios amplos; evitar dispersão de espécies exóticas) e atributos espaciais desejáveis (formas e bordas de manchas; tipos, características e localização de corredores; conectividade e percolação na matriz, configuração de elementos interligados, pontos de convergência, sistema de áreas naturais conectadas; fontes e sorvedouros da calor, gases e materiais; recolonização de metapopulações).

18 Prioridades no planejamento da paisagem local 1. Manchas grandes de vegetação natural 2. Corredores hídricos 3. Conectividade de corredores e trampolins ecológicos entre manchas 4. Fragmentos naturais heterogêneos na matriz

19 manchas grandes de vegetação natural (UCs): proteção de aquíferos e de redes de drenagem de pequena ordem; fornecem habitat para espécies que demandam territórios amplos e suportam populações viáveis de espécies florestais (interior); possibilitam regimes naturais de perturbação para a evolução e persistência de espécies; mantém microhabitat variados próximos para espécies multihabitat. granulação: relacionado com o tamanhos das manchas de diferentes tipos de uso zonas limítrofes: inclui ambas as bordas, aptas para outliers ; curvineliridade reduz efeito de barreira de limites retilíneos, + similar aos processo naturais manchas pequenas (outliers): suplementam manhas maiores; funcionam como trampolins ecológicos para dispersão, fornecem habitat para recolonização; aumentam heterogeneidade da matriz; contém alta densidade de espécies de borda. corredores: vegetação nativa melhora processos naturais (movimento de espécies e água); corredores compostos por coberturas em escala fina resultam em movimento humano e multiespecífico eficiente (+ concentrado); possuem concentração de espécies invasoras e oportunistas em área estreita, e servem de barreira ou filtro ao movimento entre manchas adjacentes

20 Paisagem suburbana (bairros): recebe inputs do centro urbano (poluentes, gente, informação, produtos e calor) e da área rural (sementes, animais, produtos agrícolas e madeira, poeira e águas superficiais), podendo ser também fonte para ambas as áreas. Heterogeneidade relaçionada ao relevo e à rede vária: áreas construídas e abertas (reservas, brejos, represas, campos esportivos, sítios, etc.) e corredores de diversos tipos (rede de drenagem, faixas verdes). Fluxo rápido de água sobre ruas e redes de saneamento; movimento livre de espécies residentes (domésticas, ruderais) e variável de espécies nativas, dependendo da porcentagem e distribuição da cobertura natural. Mudanças com expansão da urbanização (forças internas e externas): intensificação do uso urbano e avanço sobre áreas rurais. predomínio de espécies de borda (generalistas), riqueza relacionada ao número de espécies exóticas estrutura relacionada com o padrão espacial dos lotes e condomínios, vegetação aberta e alta densidade manchas e bordas rede retilínea de corredores em escala média (entre a escala urbana fina e a rural grosseira) para movimentação humana; rede de drenagem truncada por aterros, cruzamentos, encanamentos; fluxos rápidos de sedimentos devido á vazão hidrológica e o manejo mínimo dos processos de erosão e sedimentação controle de fluxos atmosféricos pelas áreas urbanas e rurais adjacentes; eutrofização e disfunção de ecossistemas pela acumulação de nutrientes e poluentes; áreas naturais sujeitas a uso e impactos humanos altos

21 Corredores e habitats de aves florestais em área residencial Contexto na paisagem local de um lote residencial

22 Planejamento da paisagem em Concord (Ma, EUA) Área de 25 km 2, pressão do crescimento suburbano metropolitano (Boston); áreas comerciais e residenciais (37 % de área construída, ruas e estradas) e fragmentos de florestas, campos e áreas agrícolas (27% protegida, 36% sem destinação); 100% aumento no número de residências em 30 anos, redução e fragmentação dos espaços livres Objetivos: desenvolvimento de uma rede de espaços livres como parte de um sistema integrado de recursos naturais e uso do solo (gestão do crescimento, manutenção do balanço entre sociedade e natureza, sustentabilidade) Objetivos específicos: identificar e integrar os principais elementos na escala da cidade e da paisagem; identificar, comparar e ranquear em termos de prioridade para conservação como espaço livre todos os tipos de sítios especiais pequenos; sobrepor e integrar os dois enfoques espaciais para estabelecer áreas prioritárias para proteção. Valores principais: água, biodiversidade e recreação

23 Planejamento da paisagem em Concord (Ma, EUA) Componentes do planejamento espacial para estabelecimento de prioridades de proteção B1-B7. grandes áreas construídas N1-N6. manchas de vegetação natural A1-A5. áreas agrícolas C1-C13. corredores hídricos e ecológicos

24 Manchas de áreas naturais: protegem a água superficial e subterrânea (60% do abastecimento), habitat variados para animais e plantas nativos e fonte de recolonização das áreas do entorno, sobrevivência de espécies que requerem perturbações naturais e reduzem o risco de extinção de espécies-chave e raras Áreas agrícolas: produtos para consumo local, preservam a paisagem e valores culturais e aumentam a biodiversidade da cidade e região, habitat para espécies de áreas abertas amplas Corredores de fauna: reduzem o efeito da fragmentação, isolamento e empobrecimento biológico gradual, proteção contra atividades humanas e animais domésticos Corredores ripários: proteção de recursos hídricos e qualidade dos ecossistemas aquáticos (habitat para fauna, sombra e fonte de. matéria orgânica), absorção de inputs (escoamento superficial, sedimentos, nutrientes e poluentes) Corredores humanos: rede viária, trilhas, energia (gás, eletricidade), saneamento Sítios especiais (raridade e tempo de recuperação ou substituição): habitats ecológicos, feições geológicas, históricos, recreacionais, recursos hídricos, mirantes, instituição e educação, infra-estrutura urbana

25 Sistema de parques de Boston (EUA), planejado e implantado a partir de 1867 (F.L. Olmest), conectando parques e jardins ao rio Charles.

26 Plano para a Região Metropolitana de Barcelona

27 Cinturão verde em Ottawa (Canadá)

28 Área naturas terrestres e aquáticas

29 Cenário 1

30 Cenário 2

31 Cenário 3

32 Fonte: Dantas et al., 2009 Análise da Paisagem em Armação dos Búzios, RJ

33 Vegetação arbórea ou arbustiva alta Terrenos Hidromórficos Vegetação herbácea Áreas Urbanizadas Vegetação arbórea ou arbustiva alta Diferentes padrões de vegetação e cobertura do solo Imagem: LANDSAT TM (1996), composição colorida bandas 452 (RGB).

34 Fonte: Dantas et al., 2009

35 Estrutura da paisagem do Rio de Janeiro: manchas de ecossistemas naturais (floresta, manguezal, restinga, brejos, corpos d água e antropizadas (agricultura, campos, praças e parques)

36 Região Portuária do Rio de Janeiro

37 Conversão e conexão com áreas verdes próximas