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X SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA FÍSICA APLICADA

 

CARACTERIZAÇÃO DE UNIDADES DE PAISAGEM UTILIZANDO AVALIAÇÃO ECOLÓGICA RÁPIDA COMO SUPORTE AO MAPEAMENTO DA BIODIVERSIDADE DA CHAPADA DIAMANTINA – BA

 

 

Cléa Cardoso da Rocha (cleageo@yahoo.com.br)1

Dr. Washington Franca-Rocha (wrocha@uefs.br)2

Drª. Joselisa Maria Chaves (joselisa@uefs.br )2

1 Geógrafa pesquisadora UEFS/ CNPq/ FNMA

2 Professores da Área de Geociências/DEXA- UEFS

 

 

 

Palavras-chave: paisagem  geoprocessamento, ação, mapeamento

Eixo: 3 Aplicação da Geografia Física à Pesquisa

Sub-eixo: 3.3 Gestão e Planejamento Ambiental

 

 

 

 

Introdução

 

A Chapada Diamantina é a parte setentrional da Cadeia do Espinhaço, um conjunto de montanhas disjuntas, que se inicia na Serra do Ouro Branco, município de Ouro Preto (MG) -21o21’S- e estende-se em direção ao Norte, por cerca de 100Km, até a Serra de Jacobina na Bahia -10o00’S, com largura variando entre 50 e 100 km, entre 40°10`e 44°30`O (Giulietti et al. 1997). A área de trabalho está totalmente inclusa no Estado da Bahia, abrangendo os municípios de Morro do Chapéu, Lençóis, Mucugê e Rio de Contas.

O valor ecológico da Chapada Diamantina é inestimável o que torna esta região prioritária para a realização de inventários que subsidiem políticas regionais de conservação. A Avaliação Ecológica Rápida (AER) foi iniciada em 1988, com um primeiro trabalho nass florestas tropicais de Mbaracayú, no Paraguai, desenvolvida primariamente pela The Nature Conservancy (TNC). A AER é uma metodologia que permite em curto espaço de tempo, realizar inventários e diagnósticos, utilizando tecnologias espaciais, sendo fundamentada na caracterização de unidades de paisagem a partir de seus atributos geográficos físicos como relevo, hidrologia, geomorfologia, geologia, solos e clima destacando a vegetação. As AERs foram concebidas para serem adequadas e suficientes para áreas grandes e relativamente desconhecidas, podendo ser utilizadas no planejamento para: conservação regional, conservação de áreas protegidas, conservação baseada em comunidades e ciência aplicada no sentido em que gera rapidamente informações sobre a biodiversidade, subsidiando a formulação de um plano de manejo.

Este trabalho tem como objetivo principal elaboração dos mapas temáticos e a integração de dados para construção de um sistema de informações georreferenciadas da área em estudo, permitindo o zoneamento da região e determinação das áreas de conservação prioritárias. Para tanto lançou-se mão de geotecnologias, abrangendo processamento digital de imagens Landsat 7ETM+, Spot 4 instrumento de vegetação e trabalho de campo, resultando em um mapa com nove  unidades de paisagem.

 

 Figura 01. Localização da área de estudo

 

Caracterização fisiográfica

 

A Chapada Diamantina ocupa uma posição central no Estado da Bahia, com cerca de 15.000 km e 58 municípios. Nesta região estão associados diversos tipos de vegetação, com a presença de cerrados e campos rupestres nas áreas mais altas e caatingas nas áreas de altitudes menos elevadas. Tal situação é devida à associação de montanhas, cujas altitudes variam desde 900 até 2000m acima do nível do mar (Pico do Barbado, Abaíra) e terras mais baixas no entorno. De modo geral, devido a essas condições especiais de altitude o clima é mesotérmico, do tipo Cwb de acordo com a classificação de Köppen (1923), com temperaturas mais amenas do que as regiões circundantes, com médias anuais inferiores a 22°C e temperaturas baixas no inverno podendo atingir em algumas áreas até 02°C. A Chapada no seu extremo sul, divide-se em duas cadeias independentes, as Serras do Rio de Contas e Serra das Almas a oeste e a Serra do Sincorá a leste. Entre as Serras do Sincorá e do Rio de Contas encontra-se um platô arenoso de relevo ondulado, geralmente entre 1100 e 1200m conhecido como campos gerais. Vários rios nascem na Chapada, que funciona como divisor de águas, dentre estes rios destacamos o Rio de Contas e Rio Paraguaçu. 

 

Materiais e Métodos

                                                                                             

De acordo com a Avaliação Ecológica Rápida, a fase de Caracterização Inicial da Paisagem implica na interpretação de imagens (imagens de satélite ou fotografias aéreas) para a classificação da paisagem estudada num sistema de unidades de vegetação, como tipos vegetacionais ou classes de uso ou cobertura do solo (Sayre et all, 2001). Para atender a este objetivo utilizou-se os seguintes materiais realizando os passos abaixo descritos.

Pré-processamento  das  Imagens de satélite LandSat 7 ETM+, cenas 217_068 de 21/05/01e 217_069 de 28/10/01, para composição do recorte da área de estudo. Tendo em vista a diferença nas datas de aquisição das imagens estas foram processadas separadamente, sendo criados os projetos chapada norte e chapada sul e processando-se o mosaico das imagens apenas para  criação do mapa final.

 Inicialmente, fez-se um recorte da área de trabalho e uma composição colorida 543 RGB, usando software Envi, das imagens LandSat (Figura 02), procedendo-se uma classificação não supervisionada Isodata, definindo-se cinco classes: solo exposto (azul claro); vegetação intermediária (azul escuro); campo (amarelo); vegetação densa (verde) e água (vermelho). Posteriormente executou-se o índice de vegetação normalizado (NDVI) para a área de estudo utilizando o software Idrisi.

 

Figura 02. Recortes da área de estudo

 

Procedeu-se na Imagem Spot 4  vegetação do Estado da Bahia, de 17/08/01, o recorte da área de trabalho, estudo do índice de vegetação (NDV) e índice de vegetação normalizado (NDVI).

Realizou-se trabalho de campo com a participação de especialistas em geologia, solos, geomorfologia e botânica para descrição e caracterização da paisagem  e levantamento de pontos com GPS, visando o georreferenciamento dos dados e das  imagens.

Após o trabalho de campo procedeu-se o pós-processamento das imagens: georreferenciamento a partir dos pontos coletados com GPS, classificação supervisionada, fusão com a banda pancromática para aumentar a resolução espacial, produção de carta-imagem com polígonos das  unidades de paisagem e produção do mapa de unidades.

Foram utilizadas folhas topográficas para identificação dos pontos de amostragem e uso do solo dos seguintes municípios: Lençóis, Mucugê, Rio de Contas, Piatã, Palmeiras e Morro do Chapéu. Lançando-se mão ainda dos mapas do Projeto RADAM das Folhas de Salvador  (SD-24) e Aracaju (SC-24).

 

Resultados

 

Precedendo o trabalho de campo foram criados os projetos, em ArcView, Chapada Diamantina, Chapada Diamantina Norte – área do município de Morro do Chapéu -  e Chapada Diamantina Sul – municípios de Iraquara, Lençóis, Andaraí, Mucugê, Rio de Contas e Jussiape.

Fez-se a classificação das unidades de paisagem com base na caracterização fisiográfica da vegetação e unidades geomorfológicas, delimitação das unidades através de polígonos e posterior criação dos mapas de unidade de paisagem, resultando na confecção do Mapa de Unidades de Paisagem Chapada Diamantina Sul com quarenta e dois pontos de amostragem, levantados pela equipe do Projeto, com as seguintes unidades: Baixada de Irecê, Zona das Matas, Serra do Sincorá, Gerais de Mucugê, Baixada de Jussiape, Serra de Rio de Contas e Zona de Transição. Elaboração do Mapa de Unidades de Paisagem Chapada Diamantina  Norte com as seguintes unidades: Baixada de Irecê, Zona Norte de Morro do Chapéu e Zona das Matas.

Produção de esquemas de localização dos pontos de amostragem, contendo recorte da carta topográfica, recorte da imagem de satélite Landsat e localização do ponto de coleta.

Estudo da imagem Spot 4 vegetação (Satellite Pour l'Observation de la Terre) do Estado da Bahia. O instrumento vegetação do SPOT 4 refere-se a uma nova banda espectral: Banda 4- 1.58 ~ 1.75 µm Infra Vermelho Médio-  que possibilita melhor estudo da cobertura vegetal visto que esta reflete muito bem neste espectro. Produção do índice de vegetação (NDV) e índice de vegetação normalizado (NDVI).

Produção do mapa de unidades de paisagem contendo nove unidades distintas (Quadro 01) refletindo a interpretação das imagens através dos processamentos, dados de campo e revisão bibliográfica.

 

Quadro 01. Unidades de Paisagem

Unidades

Geologia

Geomorfologia

Solos

Vegetação

Unidade 1

Seqüência carbonática indivisa, calcários cinza claro, finos, laminados

Pediplano central

Solos litólicos distróficos

Contato caatinga-floresta estacional – Ecotono; caatinga arbórea densa com e sem palmeiras , pastagens; floresta de galeria e cerradão

Unidade 2

Calcário cinza esbranquiçado, às vezes amarelado, maciço e brecha calcária de cor creme, com seixos de dimensões e formas diversas

Bacias e coberturas sedimentares; pediplanos karstificados

Latossolo vermelho escuro eutófico, vermelho-amarelo álico e  vermelho-amarelo distrófico

Agricultura, culturas cíclicas,  caatinga arbórea aberta sem palmeiras

Uniadade 3

Arenitos argilosos, lentes de conglomerado basal, corpos tabulares de vulcanitos ácidos e básicos, quartizitos e vulcanitos ácidos e intermediários cisalhados

Encostas orientais

Solos litólicos distróficos textura média, aluviais

Refúgio ecológico montano contato cerrado-floresta estacional, savana (cerrado) arbórea aberta sem floresta de galeria, floresta  montana  decídua e semi-decídua, floresta montana

Unidade 4

Coberturas detríticas; Formações Bebedouro, Caboclo e Morro do Chapéu; depósitos eluvionares e secunda-

riamente coluvionares e predominanteimente arenosos, com níveis

Planalto do Rio Bonito

Latossolo vermelho- amarelo álico vermelho- amarelo distrófico

Floresta semi-decídua Montana, vegetação secundária sem palmeiras, agropecuária e pastagens, floresta submontana, savana arbórea densa e floresta

de galeria, vegetação

 

 Quadro 01. Unidades de Paisagem- continuação

Unidades

Geologia

Geomorfologia

Solos

Vegetação

Unidade 4

conglomeráticos, processos de laterização incipientes; arenitos, siltitos argilosos, arglitos e lentes de silex oolíticos; diamicititos, grauvacas, arcóseos,siltitos e argilitos; arenitos ortoquartzíticos com leitos de conglomeados; siltitos; argilitos e arenitos siltico-argilosos

 

 

secundária sem palmeiras

Unidade 5

depósitos eluvionares e secundariamente coluvionares predominantemente arenosos,com níveis conglomeráticos, processos de laterização incipientes; granitóides; biotita e/ou hormblenda, gnaisses quartzo-feldspáticos, anfibolitos e biotita, xistos bem folea-

dos, localmente mobilizados; seqüência carbonático-pelítica indivisa, calcários cinza claro, finos laminados, calcários pretos odorosos, secundariamente dolomíticos com níveis de sílex; arenitos, siltitos ar-

gilosos, argilitos e lentes de sílex oolíticos

Pediplano central

Latossolo vermelho-escuro eutrófico , podzólico vermelho-amarelo álico,  e solos litólicos distróficos

Vegetação secundária sem palmeiras, agropecuária e pastagens, vegetação secundária com palmeiras, agropecuária pastagens, ecotono caatinga-floresta estacional, caatinga arbórea com palmeira

Unidade 6

Formação Seabra e Tombador; arenitos argilosos, siltitos e argilitos, lentes de conglomerado basal, corpos tabulares de vulcanitos ácidos e básicos, quartzitos, e vulcanitos ácidos intermediários cisalhados; depósitos eluvionares e secundariamente coluvionares predominantemente arenosos

 

 

 

 Quadro 01. Unidades de Paisagem- continuação

Unidades

Geologia

Geomorfologia

Solos

Vegetação

Unidade 6

Formação Seabra e Tombador; arenitos arglosos, siltitos e argilitos, lentes de conglomerado basal, corpos tabulares de vulcanitos ácidos e básicos, quartzitos, e vulcanitos ácidos intermediários cisalhados; depósitos eluvionares e secundariamente coluvionares predominantemente arenosos,com níveis conglomeráticos, processos de laterização incipientes;  areitos ortoquartziticos, lentes de conglomerado, diques de rochas efusivas.

Pediplano central

solos litólicos distróficos, latossolo vermelho-amarelo álico, podzólico vermelho-amarelo eutrófico

área de tensão eclógica ecotono contato cerrado-caatinga,   ecotono caatinga-floresta estacional, caatinga arbórea com palmeira

Unidade 7

Depósito aluvionares e secundariamente arenosos, com níveis conglomeráticos, procesos de laterização incipiente

Pediplano central

latossolo vermelho-amarelo álico,  podzólico vermelho-amarelo eutrófico, latossolo vermelho-amarelo álico e distrófico,  litólicos distróficos, podzólico vermelho-amarelo álico, podzólico vermelho-amarelo distrófico e  eutrófico

cerrado gramíneo-lenhoso com floresta de galeria,   floresta montana, contato cerrado-floresta estacional, cerrado campo sujo sem floresta de galeria

Unidade 8

Formação Seabra. Arenitos argilosos, siltitos argilosos; lentes de conglomerado basal

Serras da Borda oriental

Solos litólicos distróficos

área de tensão eclógica ecotono contato cerrado-caatinga,  refúgio montano, cerrado parque sem floresta de galeria

Quadro 01. Unidades de Paisagem- continuação

Unidades

Geologia

Geomorfologia

Solos

Vegetação

Unidade 9

depósitos eluvionares e secundariamente coluvionares predominantemente arenosos,com níveis conglomeráticos, processos de laterização incipientes; rochas de posicionamento duvidoso granitóides

Pediplano central

podzólico vermelho-amarelo eutrófico,  e latossolo vermelho-amarelo distrófico, podzólico vermelho-amarelo álico, solos litólicos distróficos

Agricultura e culturas cíclicas; agropecuária, pastagens; cerrado parque sem floresta de galeria; caatinga arbórea densa com palmeiras;  contato cerrado-caatinga, ecotono; cerrado campo sujo sem floresta de galeria; cerrado campo sujo com floresta de galeria;

 

 Discussão e conclusões

 

Os projetos Chapada Diamantina Norte e Sul estão sendo desenvolvidos no software ArcView, a partir de onde também foram elaborados os mapas de unidades de paisagem. A classificação das unidades é preliminar e necessita melhor detalhamento, o que mostram os testes com as classificações não-supervisionadas e a análise visual. Esse objetivo deverá ser alcançado a partir dos dados dos pontos de controle e levantamento de campo, bem como estudos de diferentes composições, índices de vegetação e estudo da viabilidade de utilização de imagens de satélite MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) para comparar com os resultados das imagens LandSat e Spot, etapa em andamento. Além deste aspecto deve-se proceder a atualização das classificações geológica, de solos e vegetação  que levou em conta apenas o Projeto Radam Brasil .

A composição colorida falsa cor –543RGB- similar a uma fotografia colorida real (Crosta, 1999) foi utilizada também para os esquemas de localização dos pontos de coleta para auxiliar os pesquisadores a identificarem os locais de amostragem através dos mapas e imagens, aspecto que a definiu inicialmente. Entretanto, para as classificações pós-campo e composição do mapa de unidades foi utilizada a composição colorida 431RGB estudada por Cerqueira et all (2003), que diferenciou bastante as classes de vegetação e uso do solo. Esta composição foi determinada por Cerqueira em seus trabalhos após estudos estatísticos de correlação entre as bandas espectrais e aplicação do OIF (Optimum Index Factor) desenvolvido por Chavez Jr.,que se baseia no cálculo da razão entre o somatório dos desvios padrão dos números digitais pelo somatório dos coeficientes de correlação entre as bandas.

Os índices de vegetação são modelos numéricos, lineares ou não, que guardam uma relação direta e satisfatória com a fitomassa foliar verde. As imagens índices de vegetação são derivadas de imagens resultantes de respostas espectrais nas faixas do vermelho e do infravermelho próximo. O NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) é o mais usado até hoje, reduz parcialmente o efeito toográfico, e apresenta uma escala linear entre -1 e 1, sendo que o valor zero se refere aos pixels não vegetados (Silva, 2002).

 

Figura 03. Índices de vegetação (NDVI) das imagens Spot área total, Chapada Norte e Chapada Sul das imagens Landsat

 

Os índices de vegetação das imagens Landsat e Spot até o momento têm concordado com a classificação das unidades de paisagem no que se refere à cobertura vegetal, com valores positivos nas áreas classificadas com maior aporte de vegetação para estudos iniciais (Figura 03).

A reclassificação do NDVI (Figura 04) aliado aos dados de campo e interpretação das imagens produzidas determinou a elaboração do mapa de unidades de paisagem descritas anteriormente. 

 

Figura 04 Reclassificação do NDVI Chapada Norte de Chapada Sul

 

 

Em uma Avaliação Ecológica Rápida o mapa de unidades de paisagem (Figura 05) consta de um dos principais produtos, sinteticamente pode-se dizer que “o método de mapeamento da AER  é, essencialmente, uma classificação por sensoriamento remoto apoiada por trabalho de campo” (Sayre et all, 2002). 

Até o momento o mapa preliminar consta de nove unidades que serão detalhadas por seus componentes bióticos, abióticos e de ocupação humana. As imagens MODIS, estão sendo estudadas por possuir instrumento de vegetação com alta resolução temporal e excelente resolução espacial para cobertura vegetal, servindo de comparação entre os resultados das imagens LandSat e Spot para a definição dos mapas de vegetação e uso do solo.

 

Figura 05. Mapa Preliminar de Unidades de Paisagem Chapada Diamantina

 

Referências bibliográficas

 

CERQUEIRA, D.B.; FRANCA-ROCHA, W.J.S; CHAVES,J. Mapeamento da Syngonanthus Curralensis (Sempre-Viva) da Chapada Diamantina, Município de Morro do Chapéu-Ba, Fundamentado em Geotecnologias. UEFS. Feira de Santana-BA (inédito). 2003.

 

CROSTA, A.P. Processamento Digital de Imagens de Sensoriamento Remoto. ed. rev. IG UNICAMP.Campinas. São Paulo 1999. 170p.

 

GIULIETTI, A M., PIRANI, J. R. & HARLEY, R. M. Espinhaço Range Region. In: ERRERA-MACBRYDE, O (ed.). Centres of Plant Diversity: a guide and strategy for their conservation.vol. 3 p. 397-404. IUCN. . 1997

 

RESEARCH SYSTEMS & SULSOFT. Guia em português do Envi 3.5. www.sulsoft.com.br

 

SAYRE, R.; ROCA, E.; SEDAGHATKISH, G.; YOUNG, B.; KEEL, S.; ROCA, R. E SHEPPARD, S. Natureza em Foco: Avaliação Ecológica Rápida. The Nature Conservancy. 2002

 

SILVA, A.B. SILVA, A.B. Curso de Processamento Digital de Imagens de Sensoriamento Remoto Aplicado ao Estudo de Bacias Hidrográficas. CD-Room. Salvador. Bahia. 2002.

 

SOBREVILA, C. &BATH, P. Evaluacion Ecologica Rapida. Programa de Ciência para a América Latina. The Nature Conservancy USA, 201pp. 1992.