CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DO MÉDIO PIRANHAS … · Afloramentos de Rochas RLe28 Neossolos Litólicos Eutróficos + Afloramentos de Rochas + Neossolos Regolíticos Eutróficos RLe7

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Centro de Tecnologia

Departamento de Engenharia Civil

Curso de Engenharia Ambiental

CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DO MÉDIO PIRANHAS POTIGUAR

COM O USO DE TÉCNICAS DE GEOPROCESSAMENTO

Ingredy Nataly Fernandes Araújo

Natal-RN

2017




Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à

Universidade Federal do Rio Grande do Norte como parte

dos requisitos para obtenção do título de Engenheira

Ambiental.

Orientadora: Profa. Dra. Karina Patrícia Vieira da Cunha

Natal-RN

2017




Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade

Federal do Rio Grande do Norte como parte dos requisitos

para obtenção do título de Engenheira Ambiental.

BANCA EXAMINADORA

______________________________________

Dra. Karina Patrícia Vieira da Cunha – Orientadora

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN

______________________________________

Msc. Pedro Celestino Dantas Júnior – Examinador externo

Agência Reguladora de Serviços de Saneamento Básico de Natal/RN - ARSBAN

______________________________________

Msc. Radmila Salviano Ferreira – Examinadora externa


Natal-RN

2017


Sistema de Bibliotecas - SISBI

Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede

Araújo, Ingredy Nataly Fernandes.

Caracterização física do médio piranhas potiguar com o uso de

técnicas de geoprocessamento / Ingredy Nataly Fernandes Araújo. - 2017.

29 f.: il.

Monografia (graduação) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Ambiental.

Natal, RN, 2017.

Orientadora: Profª. Drª. Karina Patrícia Vieira da Cunha.

1. Bacia hidrográfica - Monografia. 2. Uso e ocupação do solo

- Monografia. 3. Sistemas de informações geográficas -

Monografia. I. Cunha, Karina Patrícia Vieira da. II. Título.

RN/UF/BCZM CDU 556.51

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus, por ter me proporcionado concluir este trabalho, me

dando forças, paciência, saúde...

A minha família, meu pai (Batista), minha mãe (Liege) e minha irmã (Natalya), por

todo amor dedicado a mim. Vocês são minha base e o motivo de eu não desistir desta

luta.

Agradeço também aos outros membros da família que sempre me apoiaram e torcem

por mim, em especial minha vó Felismina (in memoriam) e Francisca.

Ao meu namorado (Kuka) por todo amor, apoio, companheirismo e compreensão.

A minha orientadora, professora Karina, por ter me acolhido, pelos ensinamentos e

orientações. E principalmente pela pessoa humana que é, colocando amor em tudo que

faz, de forma ética e profissional.

Ao professor Cícero (in memoriam), agradeço por todos os ensinamentos, pelo exemplo

de pessoa e profissional que sempre será referência para mim.

Aos demais professores do curso de Engenharia Ambiental, pela contribuição com

minha formação e pela disponibilidade em ajudar.

A Pedro Celestino, João Vieira e Maria de Fátima pelo auxílio na área de

geoprocessamento, sempre dispostos a ajudar da melhor forma.

Aos meus amigos e colegas de curso agradeço a convivência, o aprendizado e os

momentos compartilhados.

Aos demais amigos pela amizade, paciência e por compreenderem minha ausência.

Agradeço também a todos que rezam e torcem por mim.

RESUMO

As unidades formadoras de uma paisagem podem ser caracterizadas por meio de

informações provenientes do uso e ocupação do solo, pois este reflete as atividades ali

desenvolvidas e os possíveis impactos. Atividades antrópicas que promovem a redução

da cobertura vegetal ocasionam modificações nas características do solo, prejudicando

suas funções ecossistêmicas. Porém, os efeitos negativos da degradação do solo também

atingem outros sistemas, principalmente os recursos hídricos. O gerenciamento

ambiental requer a compreensão das relações entre as atividades antrópicas e seus

efeitos no ambiente, tendo como base o conhecimento das características ambientais

locais. Técnicas de geoprocessamento e utilização de imagens de satélite possibilitam a

obtenção de informações ambientais e de respostas rápidas e eficazes sobre o padrão de

uso e ocupação do solo e suas mudanças ao longo do tempo. Áreas ambientalmente

frágeis, como o semiárido brasileiro, necessitam ter seu uso do solo controlado.

Sobretudo regiões que possuem reservatórios estratégicos, como é o caso do Armando

Ribeiro Gonçalves, que está inserido na Unidade de Planejamento Hidrológico “Médio

Piranhas Potiguar”. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi fazer uma caraterização

física do Médio Piranhas Potiguar, utilizando técnicas de geoprocessamento. Para isso,

foi utilizado o software QGis e o complemento Semi-Automatic Classification Plugin

(SCP), para realizar classificações supervisionadas do uso e ocupação do solo para os

anos de 2002 e 2017, e calculados os percentuais de área de cada classe. A ocupação foi

classificada em: água, agricultura, vegetação aberta, vegetação densa e solo exposto. A

vegetação é a classe predominante na região, a agricultura é a que teve maior aumento

percentual, enquanto a segunda maior alteração foi a redução da água. Também foram

obtidos um mapa da geologia que permitiu identificar a origem e formação do solo, um

mapa de solos para inferir a susceptibilidade ambiental dos solos da região, e um mapa

de altimetria, que auxiliou na interpretação das interações ambientais naturais e

antrópicas. Este trabalho evidenciou que houve mudanças no uso e ocupação do solo

nesse período de 15 anos, e que devido às características ambientais da região, isso pode

intensificar a fragilidade ambiental natural, aumentando os processos de degradação

ambiental.

Palavras-chave: Uso e ocupação do solo. Bacia hidrográfica. Sistemas de informações

geográficas

ABSTRACT

The units forming a landscape can be characterized by information from the use and

occupation of the soil, as it reflects the activities developed there and the possible

impacts. Anthropogenic activities that promote the reduction of the vegetal cover cause

changes in the soil characteristics, impairing its ecosystem functions. However, the

negative effects of soil degradation also affect other systems, especially water resources.

Environmental management requires understanding the relationships between anthropic

activities and their effects on the environment, based on knowledge of local

environmental characteristics. Techniques of geoprocessing and the use of satellite

images enable the obtaining of environmental information and rapid and effective

responses on the pattern of land use and occupation and its changes over time.

Environmentally fragile areas, such as the Brazilian semi-arid, need to have their

controlled soil use. Above all, there are strategic reservoirs, such as Armando Ribeiro

Gonçalves, which is part of the "Médio Piranhas Potiguar" Hydrological Planning Unit.

In this way, the objective of this work was to make an physical characterization of

Médio Piranhas Potiguar, using geoprocessing techniques. For this, the QGIS software

and Semi-Automatic Classification Plugin complement (SCP) was used to perform

supervised classification of land use and occupation for the years 2002 and 2017, and

calculated the area percentages of each class. The occupation was classified in: water,

agriculture, open vegetation, dense vegetation and exposed soil. Vegetation is the

predominant class in the region, agriculture is the one that had the highest percentage

increase, while the second major change was the reduction of water. Were also obtained

a map of the geology identified the origin and formation of the soil, a soil map to infer

the environmental susceptibility of the region's soils, and an altimetry map, which

assisted in the interpretation of natural and anthropogenic environmental interactions.

This work evidenced that there were changes in the use and occupation of the soil in

this period of 15 years, and that due to the environmental characteristics of the region,

this can intensify the natural environmental fragility, increasing the processes of

environmental degradation.

Keywords: Land use and land cover. Watershed. Geographic information systems.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Localização do Médio Piranhas Potiguar 14

Figura 2 – Fluxograma metodológico do processo de classificação supervisionada das

imagens 16

Figura 3 – Mapa do uso e ocupação do solo do Médio Piranhas Potiguar, obtido por

classificação supervisionada, referente aos anos de 2002 e 2017. 19

Figura 4 – Mapa de unidades geológicas do Médio Piranhas Potiguar 22

Figura 5 – Classes de solo encontradas no território do Médio Piranhas Potiguar 23

Figura 6 – Altimetria do Médio Piranhas Potiguar 26

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Dado das imagens de satélite utilizadas para classificação supervisionada do

uso e ocupação do solo do Médio Piranhas Potiguar 15

Tabela 2 – Descrição das classes de uso e ocupação do solo selecionadas para execução

da classificação supervisionada de imagens de satélite da região do Médio Piranhas

Potiguar 17

Tabela 3 – Valores das áreas e alteração percentual de cada classe de uso e ocupação

identificada no Médio Piranhas Potiguar nos anos de 2002 e 2017 20

Tabela 4 – Área em km2 e percentual de cada classe de solo existente no Médio

Piranhas Potiguar 24

LISTA DE SIGLAS

MDE Modelo Digital de Elevação

MPP Médio Piranhas Potiguar

RGB Red/Green/Blue

RLe1 Neossolos Litólicos Eutróficos

RLe10 Neossolos Litólicos Eutróficos + Argissolos Vermelho-Amarelos

Eutróficos + Afloramentos de Rochas

RLe17 Planossolos Nátricos Órticos + Neossolos Litólicos Eutróficos +

Afloramentos de Rochas

RLe28 Neossolos Litólicos Eutróficos + Afloramentos de Rochas + Neossolos

Regolíticos Eutróficos

RLe7 Neossolos Litólicos Eutróficos + Afloramentos de Rochas

RYve Neossolos Flúvicos Ta Eutróficos

SCP Semi-Automatic Classification Plugin

SIG Sistema de Informações Geográficas

SNo7 Planossolos Nátricos Órticos + Neossolos Litólicos Eutróficos +

Afloramentos de Rochas

SRTM Missão Topográfica Radar Shuttle

TCo10 Luvissolos Crômicos Órticos + Neossolos Litólicos Eutróficos +

Planossolos Nátricos Órticos

UPH Unidade de Planejamento Hidrológico

USGS United States Geological Survey

UTM Universal Transversa de Mercator

WGS World Geodetic System

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 12

2 METODOLOGIA 13

2.1 Área de estudo 13

2.2 Aquisição dos dados, processamento das imagens e geração dos mapas

temáticos 15

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 18

4 CONCLUSÃO 27

REFERÊNCIAS 28

12

1 INTRODUÇÃO

As unidades formadoras de uma paisagem podem ser caracterizadas por meio de

informações provenientes do uso e ocupação do solo, em razão deste ser um elemento

fundamental para ações que visam à preservação ambiental, pois retrata as atividades

desenvolvidas em uma dada região que podem indicar pressões e impactos sobre áreas

naturais (SANTOS, 2004).

As atividades antrópicas relacionadas ao uso e ocupação do solo, geralmente,

promovem a redução da cobertura vegetal, modificando as características naturais do

solo e comprometendo suas funções ecossistêmicas. O solo exerce funções que

influenciam na manutenção da qualidade da água e dos recursos florestais, na produção

de alimentos, na regulação do clima, entre outras (DEFRIES et al., 2007; FOLEY et al.,

2005; SCHARSICH et al., 2017; XIAO; HU; XIAO, 2016).

Atividades como urbanização, agricultura e pecuária alteram as propriedades

físicas, químicas e biológicas do solo, degradando sua qualidade (ISLAM; WEIL, 2000;

SALVATI; FERRARA; RANALLI, 2014). Em solos sob esses usos, nota-se: aumento

do grau de compactação do solo, redução da taxa de infiltração, aumento da densidade

aparente, diminuição da porosidade, redução da estabilidade de agregados, entre outras

modificações (ISLAM; WEIL, 2000).

Porém, esses efeitos não se restringem ao solo. Considerando que ele é um

sistema aberto em constante interação com os demais componentes da bacia

hidrográfica, os efeitos negativos desse uso diverso alcançam os corpos hídricos e a

atmosfera, podendo causar impactos como assoreamento, eutrofização e poluição do ar

(MOURI, 2015; NGUYEN et al., 2017). Esses impactos também repercutem sobre o

meio socioeconômico, pois afetam a qualidade de vida do homem.

Por isso, é importante o monitoramento do uso e ocupação do solo na avaliação

de impactos antropogênicos, bem como, no gerenciamento ambiental. Nesse contexto,

técnicas de geoprocessamento, com destaque para os sistemas de informações

geográficas (SIGs), se destacam por possibilitar o tratamento dos dados oriundos de

sensoriamento remoto, permitindo a obtenção de mapas contendo padrões de uso e

ocupação do solo e suas mudanças ao longo do tempo (CÂMARA; MEDEIROS, 1998).

As informações obtidas por sensoriamento remoto possibilitam observar regiões

grandes, heterogêneas ou mal acessíveis de forma rápida e eficaz. Sendo as imagens de

13

satélite a principal ferramenta para inferir mudanças no uso e ocupação do solo em todo

o mundo (SCHARSICH et al., 2017).

O desenvolvimento de políticas públicas para uma gestão sustentável requer a

compreensão das interações entre atividades humanas e o ambiente, para isso, estudos

que caracterizem o uso e ocupação do solo de forma espacial e temporal são

indispensáveis (MELO NETO; GUIMARÃES; GONZAGA, 2012; NERY et al., 2011).

Considerando as características naturais do semiárido: clima quente e seco,

irregularidade de precipitações, solos rasos e susceptíveis à erosão (PEREIRA;

DANTAS NETO, 2014), os reservatórios estratégicos existentes nessas áreas devem ter

o uso e ocupação do seu entorno monitorado, evitando que o solo atue como fonte

difusa de poluição para esses corpos hídricos, diminuindo ainda mais a oferta hídrica

em termos quantitativos e qualitativos.

Nesse contexto, destaca-se o Reservatório Armando Ribeiro Gonçalves.

Localizado no semiárido nordestino, é o maior reservatório do Rio Grande do Norte e

está inserido na unidade de planejamento hidrológico “Médio Piranhas Potiguar”. Este

manancial é utilizado para abastecimento público e irrigação e futuramente receberá as

águas do Projeto de Integração do Rio São Francisco com Bacias Hidrográficas do

Nordeste Setentrional (ANA, 2016). Para subsidiar a possível implantação de

programas de conservação e/ou recuperação nessa área é necessário conhecer as

características ambientais da região para subsidiar o planejamento da gestão sustentável

do uso e ocupação do solo.

Com isso, o objetivo deste estudo foi fazer uma caraterização física do Médio

Piranhas Potiguar, utilizando técnicas de geoprocessamento.

2 METODOLOGIA

2.1 Área de estudo

A área de estudo deste trabalho compreende a região do Médio Piranhas

Potiguar, pertencente à bacia hidrográfica do rio Piancó-Piranhas-Açu, localizada no

estado do Rio Grande do Norte, Nordeste do Brasil (Figura 1).

14

A bacia hidrográfica do rio Piancó-Piranhas-Açu está parcialmente inserida nos

Estados da Paraíba (60%) e do Rio Grande do Norte (40%) e ocupa cerca de 15% do

território da Região Hidrográfica Atlântico Nordeste Oriental (ANA, 2016).

Para subsidiar a definição de uma área mínima de abrangência para o

desenvolvimento de um plano, essa bacia foi subdividida em 11 unidades de

planejamento hidrológico – UPHs. Essa subdivisão considera a homogeneidade de

fatores geomorfológicos, hidrográficos e hidrológicos, tendo como critérios a

hidrografia, a presença de reservatórios de grande porte e de unidades de gestão

adotadas pelos Estados (ANA, 2016).

Figura 1 – Localização do Médio Piranhas Potiguar

Fonte: Base cartográfica – ANA; IBGE; elaborado pelo autor.

A unidade de planejamento hidrológico (UPH) Médio Piranhas Potiguar (MPP)

possui uma área de 3536 km2, o que corresponde a 8,1% da bacia Piancó-Piranhas-Açu.

Nesse território, estão inseridas áreas de 19 municípios, dos quais cinco apresentam sua

sede dentro do MPP (ANA, 2016).

Além disso, no MPP está localizado o reservatório Armando Ribeiro Gonçalves,

o maior açude do estado, cuja capacidade máxima é de 2400 hm3. Também existem

outros 197 reservatórios artificiais, sendo metade com área inferior a 10 ha (ANA,

2016).

15

O clima da região é do tipo BSh, típico do semiárido, caracterizado por ser

quente e seco, com escassez e irregularidade de chuvas e taxas de evapotranspiração

potencial anual superior a precipitação anual (KOTTEK et al., 2006). A pluviometria

varia de aproximadamente 480 mm no extremo leste à 760 mm na porção centro-sul do

MPP (ANA, 2016). A caatinga é o bioma predominante, com espécies arbóreo-

arbustivas.

Com relação à geologia, essa área é formada basicamente pelo complexo Sertões

do Seridó Potiguar (também denominado “Depressão Sertaneja”) e pelo Planalto da

Borborema. O primeiro é caracterizado pela topografia plana a levemente ondulada,

com presença de rochas gnáissicas. O Planalto da Borborema é caracterizado por um

conjunto de terras altas composto por rochas ígneas e metamórficas que se destacam

pelo complexo de faixas dobradas e núcleos do embasamento cristalino e pela presença

de desnivelamentos topográficos em seus limites (ANGELIM et al., 2006; DINIZ;

OLIVEIRA, 2015). Os solos predominantes na região são os Neossolos Litólicos,

Luvissolos Crômicos e Planossolos Nátricos (EMBRAPA, 1971; SANTOS et al., 2011)

2.2 Aquisição dos dados, processamento das imagens e geração dos mapas

temáticos

A classificação do uso e ocupação do solo foi feita a partir de imagens de satélite

obtidas no sítio eletrônico do United States Geological Survey (USGS), capturadas nos

anos de 2002 e 2017. Os dados das imagens estão apresentados na Tabela 1. Todo o

processamento foi realizado no software QGIS.

Tabela 1 – Dado das imagens de satélite utilizadas para classificação supervisionada do

uso e ocupação do solo do Médio Piranhas Potiguar

Ano 2017 2002

Código LC82150642017195LGN00 LE72150642002162AGS01

Satélite Landsat 8 Landsat 7

Sensor OLI/TIRS ETM+

Data da imagem: 14/07/2017 11/06/2002

Datum UTM / WGS 84 24S UTM / WGS 84 24S

Fonte: USGS; elaborado pelo autor.

A seleção desses anos se deu em função da disponibilidade de imagens de

qualidade, ou seja, sem interferência de nuvens, e da semelhança entre os regimes

pluviométricos anuais, de acordo com os dados da EMPARN, e entre as épocas dos

16

anos das cenas, uma vez que o índice foliar pode apresentar diferentes respostas

espectrais em períodos de precipitação distintos, conforme observado por (COELHO et

al., 2013). Influenciando, assim, nos resultados da classificação da cobertura do solo.

O processo de classificação supervisionada das imagens (Figura 2),foi executado

a partir do complemento Semi-Automatic Classification Plugin (SCP) no QGIS..

Figura 2 – Fluxograma metodológico do processo de classificação supervisionada das

imagens

Fonte: elaborado pelo autor.

Primeiramente, foi realizada a correção atmosférica das imagens. O próximo

passo foi o recorte da área de interesse, nessa etapa foi utilizada a delimitação obtida no

banco de dados do Plano de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio Piancó-

Piranhas-Açu. Depois, foi feita a composição de bandas utilizando-se as bandas

espectrais 5(R) 4(G) 3(B), a fim de facilitar a interpretação visual para a coleta das

amostras, o software Google Earth Pro auxiliou nesse processo.

Seleção de imagens

Pré-processamento

Correção atmosférica

Recorte das áreas de interesse

Criação do bandset

Processamento

Composição colorida das

bandas

Seleção das amostras

Água

Agricultura

Solo exposto

Vegetação aberta

Vegetação densa

Classificação supervisionada

Pós-processamento

Análise dos resultados

Matriz de confusão

Acurácia

Kappa

Processamento digital de imagens

17

Foram definidas cinco classes de uso e ocupação do solo, descritas na Tabela 2.

Apesar de existirem sedes municipais dentro da área de estudo, o tamanho de suas áreas

foi desprezível em relação ao total do MPP, fazendo com que melhores resultados

fossem obtidos ao classificá-las como áreas de solo exposto.

Tabela 2 – Descrição das classes de uso e ocupação do solo selecionadas para execução

da classificação supervisionada de imagens de satélite da região do Médio Piranhas

Potiguar

Nome da classe Descrição

Água Água continental: corpos d’água naturais e artificiais, tais como:

rios, canais, lagos, represas, açudes etc.

Agricultura Área agrícola: terras cultivadas, caracterizadas pelo delineamento

de áreas cultivadas ou em descanso.

Solo exposto

Área descoberta: áreas sem cobertura vegetal e cobertas por rocha

nua exposta. Áreas urbanizadas: áreas correspondentes às cidades

e vilas, compreendendo áreas de uso intensivo, estruturadas por

edificações e superfícies artificiais.

Vegetação aberta

Área campestre: áreas de vegetação com estrato

predominantemente arbustivo, esparsamente distribuído sobre um

tapete gramíneo-lenhoso.

Vegetação densa Área florestal: áreas com formações arbóreas e presença de

Savana Estépica Florestada.

Fonte: Adaptado de IBGE, 2013.

A etapa de pós-processamento se deu através da geração de uma matriz de

confusão para estimativa da acurácia global e do índice de Kappa. Baseado na diferença

entre concordância observada e a chance de concordância entre os dados de referência e

uma classificação aleatória (CONGALTON; GREEN, 1999), o índice de Kappa estima

a qualidade da classificação.

Com isso, foram gerados os mapas temáticos que expressam os resultados das

classificações e calculado os percentuais de cada classe de uso do solo em relação à área

total.

Além disso, foram elaborados mapas temáticos de geologia, de classes de solo e de

altimetria da região em estudo. O arquivo vetorial da geologia foi obtido no site

18

GeoSGB, que contém dados, informações e produtos do Serviço Geológico do Brasil. O

mapa de solos foi estruturado a partir da base cartográfica da Empresa Brasileira de

Pesquisa Agropecuária, considerando a nova classificação dos solos. A altimetria foi

obtida por meio do Modelo Digital de Elevação (MDE) do Missão Topográfica Radar

Shuttle (SRTM) disponibilizado no sítio eletrônico do USGS. Em todos foi recortada

somente a delimitação do MPP, cuja camada vetorial foi obtida no banco de dados

online do Plano de Recursos Hídricos da bacia.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

A elaboração do mapa temático de uso e ocupação do solo permitiu a

identificação espacial das principais classes de uso do solo e a mudança temporal dessas

num intervalo de 15 anos, ou seja, no período compreendido entre 2002 e 2017 (Figura

3).

19

Figura 3 – Mapa do uso e ocupação do solo do Médio Piranhas Potiguar, obtido por classificação supervisionada, referente aos anos de 2002 e

2017.

Fonte: USGS; ANA; elaborado pelo autor.

20

Com relação à qualidade das classificações, para a imagem de 2002, a acurácia

global obtida foi de 83,73% e o índice de Kappa resultou em 0,77. Já na classificação da

imagem de 2017 os resultados foram de 81,78% e 0,76, para o acurácia global e o índice

de Kappa, respectivamente. Esses valores classificam a qualidade da classificação como

“muito boa” (LANDIS; KOCH, 1977).

A região Médio Piranhas Potiguar possui uma área total de 3536 km2, ocupados

predominantemente por caatinga. No ano de 2002, a maior parte era de vegetação

aberta, enquanto que, atualmente, predomina a vegetação densa. Em seguida, tem-se a

área ocupada por solo exposto representando em média 20% do território. A agricultura

apesar de ocupar uma área percentual pequena em relação ao total, teve um crescimento

significativo, e as áreas ocupadas por água diminuíram (Tabela 3).

Tabela 3 – Valores das áreas e alteração percentual de cada classe de uso e ocupação

identificada no Médio Piranhas Potiguar nos anos de 2002 e 2017

Classe 2002 2017 Incremento

(%) Área (km2) Área (%) Área (km

2) Área (%)

Água 138,33 3,91 69,88 1,98 -49,48

Agricultura 53,44 1,51 104,88 2,97 +96,24

Vegetação aberta 1609,91 45,53 1151,67 32,57 -28,46

Vegetação densa 1125,57 31,84 1440,70 40,75 +28,00

Solo exposto 608,32 17,21 768,45 21,73 +26,32

Fonte: elaborado pelo autor

A área ocupada por corpos hídricos diminuiu cerca de 50% em relação a 2002.

Isso se deve ao fato do semiárido brasileiro apresentar déficit hídrico e altas taxas de

evaporação, promovendo variações drásticas nos volumes de água, resultando também

no comprometendo da qualidade desses corpos hídricos, intensificando processos de

eutrofização (BRAGA et al., 2015). A seca histórica enfrentada na região, que desde

2012 apresenta baixas precipitações (EMPARN, 2017), agrava esses problemas,

promovendo a perca da quantidade e qualidade da água.

Com relação à agricultura, a área ocupada por essa atividade praticamente

dobrou no período estudado. A atividade está promovendo a substituição da mata nativa

por cultivos agrícolas e solo exposto. Isso é um problema global, 14 dos 21 biomas do

mundo são impactados pela agricultura (ELLIS; RAMANKUTTY, 2008). E a tendência

é que essa ocupação aumente (WWF-BRASIL; INSTITUTO IPE, 2012). Logo, é

necessário que haja um monitoramento dessa atividade, evitando que áreas

21

ambientalmente frágeis sejam degradadas. Além de um controle sobre o possível uso de

agrotóxicos e fertilizantes, pois mal dimensionados podem causar problemas ambientais

e de saúde pública (RAHMAN, 2005).

O rápido crescimento da classe agricultura provoca a progressiva substituição da

vegetação nativa por uma paisagem cada vez mais degradada, heterogênea e

fragmentada (COELHO et al., 2013; MELO NETO; GUIMARÃES; GONZAGA,

2012). Isso pode ser visualizado na imagem classificada de 2017, que apesar de

apresentar uma área de vegetação densa maior, esta se encontra menos uniforme em

comparação ao período anterior.

A mudança da cobertura vegetal apresentou um comportamento inesperado, em

razão do aumento da classe de vegetação densa e diminuição da vegetação aberta.

Entretanto, uma hipótese é que a algaroba (Prosopis juliflora), espécie exótica,

introduzida no semiárido nordestino, de fácil dispersão e adaptabilidade (ANDRADE;

FABRICANTE; OLIVEIRA, 2010), pode ter contribuído para o aumento dessa classe,

pois essa espécie apresenta uma copa grande e verde, diferente das espécies nativas que

passam a maior parte do ano sem folhas. A regeneração natural também é possível, uma

vez que cessadas as atividades antrópicas, as áreas degradadas podem recuperar suas

funções ecológicas e cobertura vegetal.

Além disso, regiões em que há predomínio de caatinga estão em constante

dinâmica, devido tanto ao uso do solo pelas atividades agropecuárias como pelo fator

clima. A variabilidade da caatinga, em virtude de suas características biofísicas, faz

com que um curto período chuvoso já modifique a sua cobertura foliar, dificultando a

interpretação da classe correspondente (BATISTA; SANTOS, 2011).

A área de solo exposto aumentou 26% em relação ao observado para essa classe

no ano de 2012. Estudos em outras localidades também identificaram um aumento na

área de solo exposto (COELHO et al., 2013; NERY et al., 2011). Considerando que a

atividade de pecuária realizada no semiárido do Rio Grande do Norte é do tipo

extensiva realizada em caatinga aberta, pode-se inferir que essa atividade é responsável

pelo aumento de solo exposto e diminuição da vegetação aberta, identificado na

classificação para o ano de 2017.

Na pecuária, o pisoteio dos animais promove a compactação do solo, que gera

redução de espaços porosos, aumentando a resistência à penetração radicular das

plantas, ocasionando perdas de cobertura do solo. Essa redução dos espaços porosos

também diminui a infiltração de água no solo. Isso associado à baixa cobertura vegetal

22

do solo em áreas compactadas favorece o escoamento superficial, gerando perdas

erosivas. Esse sedimento pode chegar até os corpos hídricos, contribuindo para o

assoreamento e contaminação desses sistemas (MEDEIROS, 2016; MELO et al., 2008;

OLIVEIRA, 2012).

A área de contribuição da atividade pecuarista no MPP pode ser calculada pela

soma da área das classes vegetação aberta e solo exposto, o que resulta em 1920,12 km²,

ou 54,3% da área analisada. Percentual semelhante ao encontrado por Medeiros, (2016)

em outra área da mesma bacia hidrográfica. Isso reflete em uma grande área com

potencial de contribuição por poluição difusa, devido ao potencial degradador da

pecuária associado às características da bacia, conforme constatado por Oliveira (2012).

A cobertura natural da região é função de um conjunto de fatores que

determinam suas características ambientais. Os fatores pedogenéticos de formação de

um solo são determinados pela geologia (ver Figura 4). Os principais tipos de rochas

existentes na região são: metagranito, mármore, xisto, gnaisse, diorito, granito, areia,

formação ferrífera e granitoide (ANGELIM et al., 2006; CPRM, 2017).

Figura 4 – Mapa de unidades geológicas do Médio Piranhas Potiguar

Fonte: Base cartográfica – Serviço Geológico do Brasil; elaborado pelo autor.

23

O solo é um dos componentes da bacia hidrográfica que determina a aptidão

ambiental de uma área. O Médio Piranhas Potiguar apresenta solos pouco

desenvolvidos, típicos do semiárido brasileiro (Figura 5).

Figura 5 – Classes de solo encontradas no território do Médio Piranhas Potiguar

Fonte: Base cartográfica – EMBRAPA, 2011; elaborado pelo autor.

Os Neossolos Litólicos Eutróficos são os principais representantes dessa região

(Tabela 4). Eles se caracterizam por serem solos poucos evoluídos, com baixa

24

intensidade de atuação dos processos pedogenéticos e alta fertilidade potencial, com alta

saturação por bases. Os Luvissolos variam de bem a imperfeitamente drenados, sendo

normalmente pouco profundos, com sequência de horizontes A, Bt e C, e nítida

diferenciação entre os horizontes A e Bt. Os Planossolos Nátricos são solos com

horizonte adensado e permeabilidade lenta ou muito lenta. Os Neossolos Flúvicos,

presente em uma pequena área do mapa, são solos derivados de sedimentos aluviais e

que apresentam caráter flúvico (EMBRAPA, 2006). Áreas com afloramento de rochas

também são encontradas na região.

Tabela 4 – Área em km2 e percentual de cada classe de solo existente no Médio

Piranhas Potiguar

Unidade de solo Área

(km2)

Área

(%)

RYve - Neossolos Flúvicos Ta Eutróficos 1,46 0,04

RLe7 - Neossolos Litólicos Eutróficos + Afloramentos de Rochas 34,47 0,96

RLe1 - Neossolos Litólicos Eutróficos 37,47 1,05

RLe17 - Planossolos Nátricos Órticos + Neossolos Litólicos


131,47 3,68

SNo7 - Planossolos Nátricos Órticos + Neossolos Litólicos


265,89 7,44

TCo10 - Luvissolos Crômicos Órticos + Neossolos Litólicos

Eutróficos + Planossolos Nátricos Órticos

795,62 22,25

RLe10 - Neossolos Litólicos Eutróficos + Argissolos Vermelho-

Amarelos Eutróficos + Afloramentos de Rochas

812,32 22,72

RLe28 - Neossolos Litólicos Eutróficos + Afloramentos de Rochas

+ Neossolos Regolíticos Eutróficos

1201,14 33,59

Água 296,15 8,28

Fonte: Adaptado de EMBRAPA, 2011; elaborado pelo autor.

Vale salientar que a área de zona ripária do reservatório é ocupada em sua quase

totalidade pela associação entre Neossolos Litólicos Eutróficos, afloramentos de rochas

e Neossolos Regolíticos Eutróficos. (OLIVEIRA, 2012) constatou em uma área de

Neossolo Litólico desta mesma bacia hidrográfica, através de análises físico-químicas

que o solo sob uso da pecuária foi associado a altos valores de K+ trocável e fósforo

disponível, possivelmente devido ao aporte de excretas animais ricas nesses elementos,

25

tornando esse solo uma fonte potencial de nutrientes para corpos hídricos, favorecendo

a eutrofização. Enquanto para uma área com plantação foi verificada uma forte

associação com pH e Na+ trocável, devido ao manejo inadequado da irrigação com

água de baixa qualidade, o que pode contribuir para o processo de salinização de

reservatórios, tornando o solo uma fonte difusa de sais.

Nesses tipos de solos, em geral, caracterizados por serem jovens, com pouca

profundidade e ambientalmente frágeis, os efeitos de manejos irracionais de atividades

como desmatamentos, queimadas e exploração intensiva pela agricultura e pecuária,

provoca a erosão laminar das camadas superiores do solo, deixando expostas camadas

de solo cada vez mais vulneráveis a compactação, diminuição das taxas de infiltração e

elevando da taxa de erosão, podendo culminar em extensas áreas desertificadas (MELO

et al., 2008).

A topografia do terreno também é condicionador das atividades desenvolvidas,

principalmente relacionada às atividades agrícolas. Comparando visualmente a

altimetria do MPP (Figura 6) com a classificação do uso do solo, percebe-se que as

regiões de vegetação densa estão localizadas principalmente em regiões mais íngremes

e elevadas. Ou seja, locais mais inacessíveis à ocupação por atividades antrópicas,

fazendo com que essas áreas se mantenham mais preservadas.

26

Figura 6 – Altimetria do Médio Piranhas Potiguar

Fonte: Base cartográfica – SRTM; USGS; elaborado pelo autor.

Com isso, percebe-se que o uso e ocupação do solo é função das características

ambientais intrínsecas e das atividades desenvolvidas na localidade. A dinâmica

temporal do uso e ocupação do solo é um fator que deve ser monitorado, para isso, a

análise de imagens de satélite apresenta-se como uma ferramenta importante para o

monitoramento espaço-temporal, dando uma visão objetiva da dinâmica do território e

aumento da confiança dos tomadores de decisão para ajudar a formular um projeto para

conservar recursos naturais (SANHOUSE-GARCIA et al., 2016).

Este trabalho é uma importante etapa para pesquisas futuras que definam uma

área de intervenção prioritária de gestão e manejo do solo e práticas que auxiliem na

preservação da qualidade ambiental da região, principalmente a qualidade da água do

reservatório Armando Ribeiro Gonçalves.

27

4 CONCLUSÃO

Devido às características ambientais da região, o uso e ocupação do solo

pode intensificar a fragilidade ambiental natural, aumentando os processos de

degradação ambiental.

Houve alteração do uso e ocupação do solo no período de 2002 à 2017,

provocado por fatores ambientais e atividades antrópicas.

Para obtenção de resultados mais precisos é interessante cruzar os

resultados da classificação com dados de campo. O que auxiliaria na investigação

dos fatos motivadores das mudanças de cobertura do solo.

28

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