MUDANÇAS DE USO DA TERRA NO NORDESTE E IMPACTOS NO PROCESSO DESERTIFICAÇÃO Rita Marcia da Silva Pinto Vieira INPE 06/04/2017
CAUSAS Os principais problemas de desertificação sintetizados pela Convenção das Nações Unidas de Combate a Desertificação (UNCCD): "pastoreio", "uso excessivo de terras agrícolas", "métodos de irrigação inadequados", "desmatamento", que deverão ser analisados em conjunto com as "variações climáticas".
IMPACTOS DAS MUDANÇAS DE USO 1. Eliminação da cobertura vegetal original e presença de uma cobertura invasora, com conseqüente redução na biodiversidade; 2. Perda parcial ou total do solo devido a fenômenos físicos (erosão) ou químicos (salinização e alcalinização); 3. Diminuição na quantidade e qualidade dos recursos hídricos, afetando principalmente o escoamento superficial; 4. Diminuição da fertilidade e da produtividade do solo.
Por que a utilização de modelos Lucc? Entender o processo de desertificação não é tarefa fácil pois o fator pode estar ocorrendo em vários locais e ao mesmo atingindo assim quase que toda a região nordeste do Brasil. Estudos realizados como o da modelagem são fundamentais : Estes ajudam a organizar conhecimento e a entender fatores determinantes da dinâmica das mudanças de uso e cobertura e seus impactos na degradação. Entender possíveis implicações econômicas e ambientais de processos de conversão atuais. Permite a análise do processo em diferentes escalas.
Como utilizar a modelagem? Desde 2010 o INPE vem dando suporte ao MMA às ações de combate a desertificação e de adaptação/mitigação às mudanças climáticas por meio do desenvolvimento do Sistema de Alerta Precoce contra Seca e Desertificação SAP. Uma das finalidade do SAP é promover subsídios para o desenvolvimento de estratégias apropriadas para minimizar o processo de degradação/desertificação do solo frente aos diferentes cenários de uso e cobertura da terra e de clima.
Como utilizar a modelagem? Clima Físico Social Demográfico Manejo Índice de Aridez Pedologia, Declive, Geomorfologia, Geologia GINI, IDH, Estrutura fundiária Dens. demográfica Taxa de crescimento Fogo, UC, Cenários LUCC, Pecuária Acesso Abastecimento de água Saneamento básico Capacidade Doenças relacionadas a água etc. Disponibilidade Vazão Número de poços SAP Degradação/desertificação -Detecção de mudança -Susceptibilidade à desertificação Vulnerabilidade -Pobreza hídrica -Vulnerabilidade da população à degradação
Modelo LuccME-NEB O modelo de mudança de uso e cobertura da terra utilizado é o LuccME. Esta plataforma de modelagem está apoiada sobre o ambiente de programação Terra-ME. Organização das componentes: Abordagem Estrutural Contínuo Discreto Potencial SpatialLagRegression - Alocação AllocationClueLike - Demanda PreComputedValues - O espaço celular construído para rodar o modelo é de 5km x 5km sendo portanto a resolução do dado de 25 km.
Cenários Escala de 5 km Exploração de cenários até 2040 para gerar projeções de mudanças de uso e cobertura da terra e avaliar os seus impactos sobre o grau de susceptibilidade à degradação/desertificação Projeção de população Índice de aridez derivado de variáveis de cenários futuros do modelo meteorológico regional ETA
Cenários de Mudança de uso e cobertura da terra Cenário pessimista Cenário otimista A agricultura e pecuária são as atividades em expansão. Neste cenário a vegetação chega a sofrer uma diminuição de 22% no final do período considerado, restando apenas 6% de remanescente florestal A partir de 2011 perde-se 2% de remanescente de vegetação em relação ao ano anterior. É mantida a proporção de 10% de agricultura e 90% de pastagem, restando 44% de remanescente florestal
Censo Agropecuário do IBGE de 2006 A Região Nordeste do Brasil (NEB) é a que apresentou os maiores aumentos nas áreas de lavouras, aproximadamente 30%. Redução das áreas de pastagem natural e aumento nas áreas de pastagem plantada. Vieira et al., (2013) Vegetação caatinga 1993 ocupava 352.364 km² e passou para 273.590 km² em 2001 (20% de vegetação natural foi devastada) ressaltam que a vegetação natural da caatinga vem sendo substituída em sua maior parte por áreas de atividades agropecuárias. Gonçalves (2007) Variáveis meteorológicas, geológicas e socioeconômicas, gerou cenários futuros da extensão de mudanças dos usos da terra e degradação ambiental para a região semiárida do NEB. Os cenários futuros gerados mostram que macrorregiões do NEB poderão ter, em média, entre 78% e 98% de suas áreas ocupadas pelo
1 Passo: Agrupamento das Classes de Uso de Uso e Cobertura da Terra Complexo Campo Maior Baixada Maranhense Foresta Perene Foresta Decídua Caatinga Pioneira Aluvial Pioneira Fluviomarinha Cerrado Agropecuária Agricultura VEGETAÇÃO (VEGN) PASTAGEM (P) AGRICULTURA (AG) Área Urbana Duna Água Solo Exposto Carcinicultura Salina Praia OUTROS (O)
Cenários : Projeção Pop (IBGE) Índice de Aridez (ETA) VARIÁVEIS DEPENDENTE - Vegetação - Agricultura - Pecuária VARIÁVEIS INDEPENDENTE - População (POP) - Hidrografia - (São Francisco, Parnaíba) - Sedes (Aracajú (SE), Fortaleza (CE), João Pessoa (PB), Maceió (AL), Natal (RN), Recife (PE), Salvador (BA), São Luiz (MA), Teresina(PI) - Declividade Baixa (DeclB) - Declividade Alta_MuitoAlta (DeclAMA) - Índice de Aridez SubUmido (IASU) - Índice de Aridez Úmido (IAUm) - Índice de Aridez Semiárido (IASem) - Sem Unidade de Conservação (SUC) - Unidade de Conservação Sustentavel (UCS) - Unidade de Conservação Integral (UCI) - Solo Baixa Vulnerabilidade (SBV) - Solo Alta Vulnerabilidade (SAV)
2 Passo: Calculo da Demanda CENÁRIO A Diferença entre o uso de 2010 e 2000. VegN (Km 2 ) AG (Km 2 ) P (Km 2 ) 14600.600 3352.200 11248.400 (VegN2010-VegN2000)/10)*-1 CENÁRIO A O modelo aloca os usos considerando a perda de área resultante da diferença para cada um dos usos.
2 Passo: Calculo da Demanda CENÁRIO OTIMISTA Extensao VEGN AG P O 2000 { 781925, 87323, 855273, 43804 }, -- 2001 { 767324, 90675, 866521, 43804 }, -- 2002 { 752724, 94027, 877770, 43804 }, -- 2003 { 738123, 97380, 889018, 43804 }, -- 2004 { 723523, 100732, 900267, 43804 }, -- 2005 { 708922, 104084, 911515, 43804 }, -- 2006 { 694321, 107436, 922763, 43804 }, -- 2007 { 679721, 110788, 934012, 43804 }, -- 2008 { 665120, 114141, 945260, 43804 }, -- 2009 { 650520, 117493, 956509, 43804 }, -- 2010 { 635919, 120845, 967757, 43804 }, -- 2011 { 623201, 110132, 991188, 43804 }, -- 2012 { 610737, 111378, 1002406, 43804 }, -- 2013 { 598522, 112600, 1013399, 43804 }, -- 2014 { 586551, 113797, 1024173, 43804 }, -- 2015 { 574820, 114970, 1034731, 43804 }, -- 2016 { 563324, 116120, 1045077, 43804 }, -- 2017 { 552058, 117246, 1055217, 43804 }, -- 2018 { 541016, 118350, 1065154, 43804 }, -- 2019 { 530196, 119432, 1074892, 43804 }, -- 2020 { 519592, 120493, 1084436, 43804 }, -- 2021 { 509200, 121532, 1093789, 43804 }, -- 2022 { 499016, 122550, 1102954, 43804 }, -- 2023 { 489036, 123549, 1111937, 43804 }, -- 2024 { 479255, 124527, 1120739, 43804 }, -- 2025 { 469670, 125485, 1129366, 43804 }, -- 2026 { 460277, 126424, 1137820, 43804 }, -- 2027 { 451071, 127345, 1146105, 43804 }, -- 2028 { 442050, 128247, 1154224, 43804 }, -- 2029 { 433209, 129131, 1162181, 43804 }, -- 2030 { 424545, 129998, 1169979, 43804 }, -- 2031 { 416054, 130847, 1177621, 43804 }, -- 2032 { 407733, 131679, 1185110, 43804 }, -- 2033 { 399578, 132494, 1192449, 43804 }, -- 2034 { 391586, 133293, 1199641, 43804 }, -- 2035 { 383755, 134077, 1206690, 43804 }, -- 2036 { 376080, 134844, 1213597, 43804 }, -- 2037 { 368558, 135596, 1220367, 43804 }, -- 2038 { 361187, 136333, 1227001, 43804 }, -- 2039 { 353963, 137056, 1233502, 43804 }, -- 2040 { 346884, 137764, 1239873, 43804 }, -- 2041 { 339946, 138457, 1246117, 43804 }, -- 2042 { 333147, 139137, 1252236, 43804 }, -- 2043 { 326484, 139804, 1258233, 43804 }, -- 2044 { 319955, 140457, 1264110, 43804 }, -- 2045 { 313556, 141097, 1269869, 43804 }, -- 2046 { 307284, 141724, 1275513, 43804 }, -- 2047 { 301139, 142338, 1281044, 43804 }, -- 2048 { 295116, 142941, 1286465, 43804 }, -- 2049 { 289214, 143531, 1291777, 43804 }, -- 2050 { 283429, 144109, 1296982, 43804 } -- Vegetação: a partir de 2011 a vegetação perde 2%. Agricultura: a partir de 2011 ganha um valor x que mantenha a proporção de 10% de AG da área restante após subtrair VegN+O Pecuária: a partir de 2011 ganha um valor x que mantenha a proporção de 90% de P da área restante após subtrair VegN+O
2 Passo: Calculo da Demanda CENÁRIO PESSIMISTA Extensao VEGN AG P O 2000 { 781925, 87323, 855273, 43804 }, -- 2001 { 767324, 90675, 866521, 43804 }, -- 2002 { 752724, 94027, 877770, 43804 }, -- 2003 { 738123, 97380, 889018, 43804 }, -- 2004 { 723523, 100732, 900267, 43804 }, -- 2005 { 708922, 104084, 911515, 43804 }, -- 2006 { 694321, 107436, 922763, 43804 }, -- 2007 { 679721, 110788, 934012, 43804 }, -- 2008 { 665120, 114141, 945260, 43804 }, -- 2009 { 650520, 117493, 956509, 43804 }, -- 2010 { 635919, 120845, 967757, 43804 }, -- 2011 { 623201, 110132, 991188, 43804 }, -- 2012 { 610737, 111378, 1002406, 43804 }, -- 2013 { 598522, 112600, 1013399, 43804 }, -- 2014 { 586551, 113797, 1024173, 43804 }, -- 2015 { 574820, 114970, 1034731, 43804 }, -- 2016 { 563324, 116120, 1045077, 43804 }, -- 2017 { 552058, 117246, 1055217, 43804 }, -- 2018 { 541016, 118350, 1065154, 43804 }, -- 2019 { 530196, 119432, 1074892, 43804 }, -- 2020 { 519592, 120493, 1084436, 43804 }, -- 2021 { 509200, 121532, 1093789, 43804 }, -- 2022 { 499016, 122550, 1102954, 43804 }, -- 2023 { 489036, 123549, 1111937, 43804 }, -- 2024 { 479255, 124527, 1120739, 43804 }, -- 2025 { 469670, 125485, 1129366, 43804 }, -- 2026 { 460277, 126424, 1137820, 43804 }, -- 2027 { 451071, 127345, 1146105, 43804 }, -- 2028 { 442050, 128247, 1154224, 43804 }, -- 2029 { 433209, 129131, 1162181, 43804 }, -- 2030 { 424545, 129998, 1169979, 43804 }, -- 2031 { 416054, 130847, 1177621, 43804 }, -- 2032 { 407733, 131679, 1185110, 43804 }, -- 2033 { 399578, 132494, 1192449, 43804 }, -- 2034 { 391586, 133293, 1199641, 43804 }, -- 2035 { 383755, 134077, 1206690, 43804 }, -- 2036 { 376080, 134844, 1213597, 43804 }, -- 2037 { 368558, 135596, 1220367, 43804 }, -- 2038 { 361187, 136333, 1227001, 43804 }, -- 2039 { 353963, 137056, 1233502, 43804 }, -- 2040 { 346884, 137764, 1239873, 43804 }, -- 2041 { 339946, 138457, 1246117, 43804 }, -- 2042 { 333147, 139137, 1252236, 43804 }, -- 2043 { 326484, 139804, 1258233, 43804 }, -- 2044 { 319955, 140457, 1264110, 43804 }, -- 2045 { 313556, 141097, 1269869, 43804 }, -- 2046 { 307284, 141724, 1275513, 43804 }, -- 2047 { 301139, 142338, 1281044, 43804 }, -- 2048 { 295116, 142941, 1286465, 43804 }, -- 2049 { 289214, 143531, 1291777, 43804 }, -- 2050 { 283429, 144109, 1296982, 43804 } -- Vegetação: a partir de 2011 a vegetação perde 2%. Agricultura: a partir de 2011 ganha um valor de 3.352,20 Km 2 (AG2010 AG2000/10) ao ano até 2050. Pecuária: a partir de 2011 ganha somente o que sobrou da área total após subtrair VegN+AG+O
4 Passo: Análise Espacial Determinar os modelos relacionados aos usos (vegetação, agricultura e Pecuária) por meio da regressão espacial (spatial lag) Com a condição de que se analisasse os vizinhos diretos (Queen contigue)
Resultados Uso e cobertura da terra atual SAP 2010 Cen Otimista_2040 Cen Pessimista_2040
Resultados Cenário otimista 2040 Cenário pessimista 2040 Metodologia Medalus
Resultados Mudança 2000-2010 (Observado) Cenário Otimista 2040 Cenário - Pessimista 2040
Análise de alguns fatores que contribuíram para aumento da susceptibilidade Minas Gerais Alta densidade populacional Desmatamento (O vale do Jequitinhonha é o recordista de desmatamento entre os anos de 2000 a 2013 ) Aumento de focos de queimada A análise realizada para todo o nordeste aponta que o manejo é o principal indicador de aumento da susceptibilidade à degradação na região principalmente no que diz respeito a pecuária.
Conclusão A utilização da modelagem de mudança de uso da terra integrada a metodologia do MEDALUS (ESAI) permitiu identificar os principais fatores que estão contribuindo para o aumento da susceptibilidade à degradação/desertificação bem como as regiões que mais irão ser afetadas frente as mudanças de uso e variações climáticas na região NEB.
Obrigada! Censo Agropecuário do IBGE de 2006 As áreas de lavouras no país aumentaram 19,4% em relação ao Censo de 1996. A Região Nordeste do Brasil (NEB) é a que apresentou os maiores aumentos nas áreas de lavouras, de aproximadamente 30%. Redução das áreas de pastagem natural e aumento nas áreas de pastagem plantada. Vieira et al., (2013) Vegetação caatinga 1993 ocupava 352.364 km² e passou para 273.590 km² em 2001 (20% de vegetação natural foi devastada) ressaltam que a vegetação natural da caatinga vem sendo substituída em sua maior parte por áreas de atividades agropecuárias. Gonçalves (2007) Rita Marcia S. P. Vieira rita.marcia@inpe.br Variáveis meteorológicas, geológicas e socioeconômicas, gerou cenários futuros da extensão de mudanças dos usos da terra e degradação ambiental para a região semiárida do NEB. Os cenários futuros gerados mostram que macrorregiões do NEB poderão ter, em média, entre 78% e 98% de suas áreas ocupadas pelo desenvolvimento de atividades antrópicas.