Simulação de Impactos da Elevação do Nível do Mar sobre Manguezais Utilizando o TerraME Denilson da Silva Bezerra Orientadores: Dr(a). Silvana Amaral e Dr. Milton Kampel
1 - INTRODUÇÃO O ecossistema manguezal; Bens 30% da proteína animal consumida no Brasil; Serviços absorção de carbono é de 6 a 8 t CO2/ha/ano (Murray et al., 2010) Brasil apresenta a maior área contínua (8.900 km 2 ) do mundo (Kjerfv et al., 2002; Souza-Filho, 2005); Podem ser utilizados como indicadores da elevação do nível do mar (Walters et al., 2008); Contudo!!! Há poucos estudos neste contexto, e os mesmos não são conclusivos (Alongi, 2008); No Brasil o manguezal normalmente é discutido de forma secundária.
1.1- Revisão Bibliográfica Grasso (1998) Modelo ecológico-econômico (Cananéia-SP); Wolff et al. (2000) Simulação do uso sustentável dos recursos naturais (Caeté-PA); Berger et al. (2006) Simulação de sucessão ecológica (Brangança-PA); Soares (2009) Modelo Conceitual para a resposta do manguezal a elevação do nível do mar (RJ).
2 MATERIAL E MÉTODOS
Fonte dos Dados 1. Formas de uso e ocupação do solo (Catálogo de imagens INPE); 2. Modelo Digital de Elevação (TOPODATA/INPE); 3. Mapeamento de manguezais (IBAMA/PNUD-2008 e banco de dados do ZCM-2003); 4. Classes de solos (LABGEO/UEMA e ZEE/EMBRAPA); 5. Valores medidos de marés (MARINHA).
Figura 2. MDE
Figura 3. Classes de solos presentes
Procedimentos metodológicos Usos dos softwares TerraView 4.2.0 e terrame 1.2; Banco de dados com espaço celular (97.402 células de 1 ha cada); Preenchimento das células; Implementação do código modelo em linguagem LUA.
Ideia Central
Figura 5. Modelo conceitual
Estados e atributos das células Estados: Manguezal, vegetação de terra firme, mar ( estuário ), praias e área antrópizada; Atributos: Altimetria, altura de maré e classes de solos presentes.
Regras de transição Dinâmica da Elevação do mar. Elevação do nível do mar: com 10 passos de tempo Fórmula da elevação: Elev. = ca + (pt * i); i = 0.1 m Fluxo de água: Fluxo = Elev. / células vizinhas; Inundação: Se Elev. for a altitude da célula (estado de mar) + Fluxo, então o estado da célula passar a ser mar.
Regras de transiçao Dinâmica do manguezal. O manguezal só pode ocupar/existir em áreas sob a influência das marés/aim (Field, 1995; Spalding, 2010); A AIM é determinada pela altura de maré (Hm), cuja fórmula é dada pelo valor de maré máxima (preamar) subtraído do valor de maré mínima (baixamar), conforme indicado por Miranda et al. (2002); Incialmente a Hm para a área de estudo é 6 m, conforme indicado por Ferreira (1998) e validado pelos dados de marés fornecidos pela Marinha.
Regras de transiçao Dinâmica dos manguezais. Com a elevação do mar, a AIM é deslocada, uma vez que o seu valor é adicionado a elevação do mar; A inundação do manguezal ocorre quando o valor da coluna d água for a altimetria das células vizinhas (estado de mar). Então se célula for inundada, o estado da célula será igual a mar ;
Regras de transiçao Dinâmica do manguezal. Com o deslocamento da AIM, o mangue pode migrar para áreas circunvizinhas, desde que barreiras naturais e antrópicas não estejam presentes; Barreira antrópica consiste em áreas onde a vegetação foi removida e o solo encontra-se impermeabilizado (concreto, asfalto, etc.); Barreiras naturais Praias, locais com solo inadequado a colonização do mangue e áreas cuja altimetria esteja acima da AIM;
Regras de transiçao Dinâmica do manguezal. Para a área de estudo, a classe de solo adequada a colonização da vegetação típica de mangue é o denominado solo indiscriminado de mangue (UEMA, 2002; EMBRAPA/ZEE, 2002; ZCM, 2003); As demais classes presentes (áreas antropizadas, vegetação de terra firme e praias) também podem ser inundadas, obedecendo aos mesmos critérios do manguezal.
Alterações na capacidade de fornecer bens e serviços do manguezal. Bem fornecido pelo manguezal utilizado na presente pesquisa: Ucides cordatus (Linaeus, 1973); Espécie restrita ao manguezal (IBAMA, 2011). Sua distribuição espacial é dependente da zonação do manguezal (Schimidt, 2006); À medida que houver variação da área de mangue, o número de caranguejos é estimado indiretamente pela densidade. A densidade adotada é 2,62 ind/m2, ou seja, em cada célula de mangue há 2620 ind.
Alterações na capacidade de fornecer bens e serviços do manguezal. Autor (s) Brazilian States Year of sampling Density (ind./m 2 ) Castro (1986) Maranhão 1982/1983 2.90 Ivo I (2000) Piauí 1992/1994 0.63 Alcântara-Filho (1978) Ceará 1973/1975 4.75 Ivo, Dias & Mota (1999) Rio Grande do Norte 1995/1998 1.26 Alves & Nishida (2004) Paraíba 2000/2001 1.70 Ivo & Gesteira (1999) Pernambuco 1995/1997 0.73 Nascimento (1984) Sergipe 1982 4.82 Carqueija (2008a) Bahia 2004/2005 3.48 Carqueija, (2008b) Bahia 2005/2006 4.11 Schmidt et al. (2004) Bahia 2003 1.78 Schmidt (2006) Bahia 2003/2004 1.94 Schmidt & Oliveira (2006) Bahia 2006 1.15 Jankowski, Pires & Nordi (2006) São Paulo 2003/2004 5.96 Pinheiro (2006) São Paulo 2003/2005 1.50 Blankensteyn, Cunha Filho & Freire. (1997) Paraná 1995 2.45 Neto (2007) Paraná 2006/2007 2.20 Branco (1993) Santa Catarina 1987/1990 1.11 Wunderlich, Pinheiro & Rodrigues (2008) Santa Catarina 2002/2003 4.60 Average 2.62
Alterações na capacidade de fornecer bens e serviços do manguezal. Manguezais atuam com esponjas biogeoquímicas capazes de reter e liberar grande quantidade de carbono (Murray et al., 2010); É estimado que em cada ha dos manguezais amazônicos há 250 toneladas de carbono em até 1 metro de profundidade (IBGE, 2011); Só para comparar: Murray et al. (2010) indicam que no sedimento orgânico dos manguezais estuarinos, a média de tco2/eq./ha é em torno de 1.060.
Alterações na capacidade de fornecer bens e serviços do manguezal. Para simulação do carbono absorvido a cada nova célula de mangue (mangue jovem) acrescida ao sistema, adota-se o valor de 6,32 tco2eq/ha/ano. Habitat Type Annual Carbon Sequestration Rate (tco2eq/ha/yr) References Estuarine mangroves 6.32 ± 4.8 Twilley et al. 1992; Fujimoto et al. 1999; Jennerjahn and Ittekkot 2002; Chmura et al. 2003; Duarte et al. 2005; Bridgham et al. 2006; Bouillion et al. 2009; Nellemann et al. 2009; PWA and SAIC 2009. Adapted: Murray et al. (2010)
3-RESULTADOS Figura 6. Variação da área do manguezal.
3-RESULTADOS Figura 7. Variação da área migrada e perdida do manguezal.
3-RESULTADOS Figura 8. Distribuição espacial do mangue antes (A) e depois (B) da simulação.
3-RESULTADOS Figura 8. Valores de Carbono absorvido e liberado.
3-RESULTADOS Figura 10. Número estimado de caranguejos (U. cordatus).