Um sistema de alerta precoce contra as secas e a desertificação no semiárido brasileiro. MCTI e SEDR/MMA III Reunião Técnica do CEMADEN Fortaleza, abril 2012
Coordenadores: Francisco Campello (MMA) Marcos Santana (MMA) Javier Tomasella (javier.tomasella@cemaden.gov.br) Regina Célia dos Santos Alvalá (regina.alvala@cemaden.gov.br) Consultores: Adriana Affonso (adriana.affonso@gmail.com) Giane de Fátima Valles (giane.valles@gmail.com) Marcelo Francisco Sestini (marcelofsestini@gmail.com) Pérola Calil (calilperola@gmail.com) Analista de Sistemas: Angela Harada (angela.harada@inpe.br) Colaboradores: Rita Marcia S. P. Vieira (rita.marcia@inpe.br) Sebastião Ferraz-Neto (sebatiao.neto@inpe.br) Ana Paula M. do A. Cunha (ana.paula@cptec.inpe.br) Vanessa Canavesi (vanessa.canavesi@inpe.br) Poliana Bispo (polybispo@gmail.com) Paulo Gurgel (gurgel@dsr.inpe.br)
A Agenda 21, em seu capítulo 12, definiu a desertificação como sendo "a degradação da terra nas regiões áridas, semi-áridas e sub-úmidas secas, resultante de vários fatores, entre eles as variações climáticas e as atividades humanas. Contexto geográfico Aridez O Índice de Aridez (Precipitação / Evapotranspiração Potencial), estabelece as seguintes classes climáticas: Hiper-árido < 0,03 Árido 0,03-0,20 Semi-árido 0,21-0,50 Sub-úmido seco 0,51-0,65 Sub-úmido úmido> 0,65 Desertificação
Que é desejável em um sistema de alerta precoce? Deve prover as bases técnicas necessárias para a formulação de estratégias de redução de desastres e na formulação de ações em todos os níveis de governo e nas organizações sociais, bem como servir de fonte de informação para a sociedade. Deve permitir a integração e assimilação de dados espaciais e temporais, sejam de caráter bio-geofísicos, sejam de caráter sócio-econômicos, nas mais variadas escalas temporais e espaciais.
Elementos necessários no sistema Módulo de monitoramento e análise (modelos de frustração de safra, de previsões de tempo e clima sazonal, vegetação, de balanço hídrico e hidrológico, integrados em um SIG) Módulo de análise de risco (mapas de vulnerabilidade indicando áreas de risco) Módulo de disseminação de informações (listas de emails, boletins, relatórios, etc) Módulo de apoio à tomada de decisões (mapas de análise de risco, cenários de situações de emergência, ações de contingência e resposta)
A desertificação no Brasil Apesar dos avanços na área de monitoramento e previsão de secas, a área de desertificação apresenta resultados muito incipientes. Procedimentos de avaliação do processo de desertificação são empíricos, de aplicação muito restrita, e focados muitas vezes nos sintomas e não nos drivers (promotores) do processo. Análise temporal é ainda muito limitada, e a regional praticamente inexistente.
Um sistema de alerta precoce para o semiárido Brasileiro A metodologia proposta baseia-se na identificação de Indicadores Regionais de Desertificação (RDIs) e Áreas Ambientalmente Sensíveis (ESAs), através de uma análise multifactorial simultânea, baseada num conhecimento geral e local dos processos atuantes. Para tal fim, usam-se informações disponíveis, incluindo imagens de satélite, informação topográfica (mapas e Modelos Digitais de Terreno DEMs), clima, solos e informação sobre a geologia, cobertura vegetal e fatores socioeconômicos, incluindo padrões de usos da terra. Atribuem-se pesos a cada um dos fatores determinantes do processo de degradação, o quais combinados resultam em um índice que indica a susceptibilidade de ocorrência de desertificação
Um sistema de alerta precoce para o semiárido Brasileiro Para esse fim, informações físicas, biológicas integradas em um SIG. e sócio ambientais Altimetria Geologia Geomorfologia Solos Informações sócio econômicas, Vegetação. Foco desta abordagem é na identificação dos precursores do processo de desertificação, mas do que na detecção do processo quando ele está instalado (uso de sensores remotos)
Como se define o índice de susceptibilidade à desertificação? DSI = Índice de sensibilidade à desertificação= (CQI*VQI*SQI*MQI) 1/4 CQI = Índice de qualidade climática = Índice de aridez SQI = Índice de qualidade do solo = (Material originário * Profundidade * Textura * Declividade) 1/4 VQI = Índice de qualidade da vegetação = Classificação da vegetação= (Proteção contra erosão * Resistência à seca * Tipo de vegetação * Risco de queimadas) 1/4 MQI = Índice de qualidade do manejo = (Intensidade do uso da terra * Política de proteção) 1/2
A desertificação no Brasil A maior restrição neste tipo de abordagem para o semiárido brasileiro é a escala da informação básica, geralmente grosseira, muitas vezes em escalas diferentes, com projeções geográficas diferentes. Isto impede o cruzamento destas informações de uma maneira coerente. Sendo assim, os dados básicos dos mapas de Geologia, Geomorfologia, Solos, etc, disponíveis para o semiárido precisam ser compatibilizados e refinados para que possam ser gerados índices de sensibilidade. Para tal fim é necessário a reinterpretação de dados preexistentes em diversas escalas, a partir de edição vetorial das quebras positivas e negativas de relevo (feições onde muda a declividade do terreno e ocorrem os contatos geológicos e geomorfológicos) geradas automaticamente, por exemplo, a partir de dados SRTM.
O que é a reinterpretação de bases de dados existentes? Mapas de Referência: Geomorfologia Projeto RADAM BRASIL escala 1: 1.000.000 Dados SRTM (altimetria, declividade, perfil vertical, imagens sombreadas) Imagem sombreada/geomorfologiaradam Imagem sombreada linhas ajustadas de classes (unidades geomorfológicas) a partir de dados SRTM
O que esta sendo feito Reinterpretar mapas de Geologia a 90 m Reinterpretar mapas de Geomorfologia a 90 m Reinterpretar mapas de Solos a 90 m Reinterpretar mapas de Vegetação a 90 m
Mapas finalizados - geologia, geomorfologia, pedologia, uso/cobertura da terra. - Maranhão - Ceará - Rio Grande do Norte - Paraíba - Alagoas - Pernambuco - Piauí em interpretação
Base de dados Mapas de Referência ProVeg Projeto de Vegetação (INPE) ano base 2000 PROBIO Projeto de Biodiversidade (MMA) ano base 2002 Google Earth SAP_CE - 2010
Chave de Interpretação - CE
SAP_CE - 2010 COMPONENTE GEOLOGIA Base de dados Mapas de Referência CPRM (Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais
SAP_CE - 2010 Formas de origem estrutural: St tabulares SEpt patamares Formas de origem degradacional: Et tabular erosiva Ep pediplanos Formas de acumulação: Apf planície fluvial Atf terraço fluvial inconsolidado (com aluvião) Modelados de dissecação: drv forte dissecação em ravinas dc colinas fracamente dissecadas COMPONENTE GEOMORFOLOGIA
SAP_CE - 2010 Componente Pedologia CE LEGENDA LVd LVe PV PE TRe BV NC PL CE SS SK SM Ae Re Red REd REe AQd CLASSES DE SOLOS LATOSSOLO VERMELHO AMARELO Distrófico LATOSSOLO VERMELHO AMARELO Eutrófico PODZÓLICO VERMELHO AMARELO PODZÓLICO VERMELHO AMARELO EQUIVALENTE EUTRÓFICO TERRA ROXA ESTRUTURADA SIMILAR BRUNIZÉM AVERMELHADO BRUNO NÃO CÁLCICO PLANOSSOL SOLÓDICO CAMBISSOLO SOLONETZ SOLODIZADO SOLONCHAK SOLONÉTZICO SOLOS INDISCRIMINADOS DE MANGUES SOLOS ALUVIAIS Eutróficos SOLOS LITÓLICO Eutrófico SOLOS LITÓLICO Distrófico REGOSSOLO Distrófico REGOSSOLO Eutrófico SOLOS ARENOQUARTZOSOS PROFUNDOS Distróficos
Cruzamento dos temas: geologia, geomorfologia, pedologia e uso/cobertura CRUZAMENTO TEMAS
Geologia Geomorfologia Pedologia Uso e Cobertura da Terra
Para cada tema devem ser atribuídos pesos (Crepani et al. 2001; Ribeiro e Campos, 2007) para cada uma das classes interpretadas e ajustadas. Vegetação Solos Geologia Geomorfologia Crepani et al. 2001
Geologia Geomorlogia Para cada tema são atribuídos pesos (Crepani et al. 2001; Ribeiro e Campos, 2007) para cada uma das classes interpretadas e ajustadas. Pedologia Declividade Uso/Cobertura
Fatiamento da vulnerabilidade à degradação do solo Crepani et al. 2001
Resultado do Fatiamento da vulnerabilidade à degradação do solo
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CREPANI, E.; MEDEIROS, J.S.; HERNANDEZ FILHO, P.; FLORENZANO, T.G.; DUARTE, V.; BARBOSA, C.C.F. Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicados ao Zoneamento Ecológico- Econômico e ao ordenamento territorial. São José dos Campos: INPE, 2001. (INPE-8454-RPQ/722). CREPANI, E.; MEDEIROS, J. S.; AZEVEDO, L. G.; HERNANDEZ FILHO, P.; FLORENZANO, T. G.; DUARTE, V. Curso de sensoriamento remoto aplicado ao zoneamento ecológico-econômico. São José dos Campos: INPE, 1996. 24 p. Metodologia desenvolvida para subsidiar o Zoneamento Ecologico-Economico e capacitar os tecnicos dos Estados da Amazonia Legal (Convenio SAE/INPE). (INPE-6145-PUD/82). Disponível em: <http://urlib.net/sid.inpe.br/sergio/2004/05.13.15.34>. Acesso em: 28 mar. 2012. RIBEIRO, F.L.; CAMPOS, S. Vulnerabilidade à erosão do solo da Região do Alto Rio Pardo, Pardinho, SP. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. v.11, n.6, p.628 636, 2007. VALLES, G. F. Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicados à geração de uma carta de vulnerabilidade natural à perda de solo. 1999. 161 p. (INPE-14830-TDI/1270). Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 1999. Disponível em: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m17@80/2008/03.12.14.25>. Acesso em: 28 mar. 2012.