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ESTIMATIVA DE MUDANÇAS NA VULNERABILIDADE À EROSÃO DOS SOLOS DA BACIA DO RIO NATUBA - PE, USANDO ANÁLISE
MULTITEMPORAL E TÉCNICAS DE GEOPROCESSAMENTO.
Manuella Vieira Barbosa Neto Mestranda do Curso de Pós-graduação em Geografia/UFPE – [email protected]
Hewerton Alves da Silva Graduando do curso de Bacharelado em Geografia/UFPE – [email protected]
Jéssica Bezerra de Menezes Mestranda do Curso de Pós-graduação em Geografia/UFPE – [email protected]
Cristiane Barbosa da Silva Mestranda do Curso de Pós-graduação em Geografia/UFPE – [email protected]
Maria do Socorro Bezerra de Araújo Profª. Adjunta do Departamento de Ciências Geográficas/UFPE – [email protected] Resumo Dentre os processos de degradação dos solos, a erosão laminar é o mais danoso e menos perceptível. Ela age removendo a camada mais superficial dos solos, responsável pelo suporte nutricional às plantas. A cobertura vegetal funciona como um agente mitigador contra os processos erosivos. A área de estudo deste trabalho é a bacia do rio Natuba, que possui uma área de drenagem de aproximadamente 39 km2 e está localizada na Zona da Mata Centro de Pernambuco. Na parte mais baixa da bacia ocorrem processos erosivos ocasionados por fenômenos naturais e intensificados pelas atividades agrícolas. A área é o principal centro de produção de hortaliças folhosas do Nordeste atendendo ao mercado da Região Metropolitana do Recife. O objetivo deste trabalho foi estimar mudanças na vulnerabilidade à erosão laminar dos solos da bacia, a partir da análise multitemporal da vegetação e de técnicas de geoprocessamento. A análise da cobertura vegetal foi feita pelo Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (IVDN). Houve poucas mudanças na cobertura vegetal da bacia entre os períodos estudados. Num período de dezoito anos, foi observada apenas uma redução de 2% na vegetação densa, um aumento de 2% na vegetação esparsa e estabilidade na vegetação rala. Estas pequenas mudanças na cobertura vegetal provavelmente pouco alteraram a susceptibilidade dos solos da bacia à erosão. Palavras-Chaves: cobertura vegetal, IVDN, conservação dos solos Abstract – Erosion vulnerability change estimate of soils from Natuba river watershed, Pernambuco State, using multitemporal analysis and geoprocess technics. Among the soil degradation processes, laminar erosion is less visible and more harmful than linear erosion. It slowly removes the soil surface layer which is responsible for a large part of the nutritional support to plants. The vegetation cover slows down the erosive processes. This paper describes a study in the Natuba river watershed, that drains approximately 39 km2 in the Zone da Mata Central of Pernambuco State. In the lower part of the watershed, the natural erosive processes are intensified by agricultural activities. This area is the main vegetable production centre supplying the Metropolian Recife market. Soil erosion vulnerability changes in the Natuba watershed were evaluated using multitemporal analysis of the vegetation cover and geoprocess techniques. The vegetation cover analysis was made using NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), based on 1989, 1995 and 2007 Landsat images. Few changes occurred in the vegetation cover of the Natuba watershed along the 18 years of the studied period. The only noticeable changes were a reduction of 2% in dense and an increase of 2% in the scattered vegetation types, with no changes in thin vegetation type. Therefore, the erosion susceptibility in the lower Natuba watershed has, probably, changed little along the studied period. Key words: vegetation cover, NVDI, soil conservation
1 Introdução Os estudos pedológicos, mapeamento e gênese, são de natureza interdisciplinar por excelência,
e as interrelações entre a pedologia e o meio–ambiente ocorrem no momento em que o material de
origem do solo é afetado pelos agentes atmosféricos, plantas e animais (BRADY, 1989).
Entre os processos de degradação dos solos, a erosão hídrica laminar assume um papel bastante
expressivo. Esta corresponde à remoção e transporte da camada mais superficial do solo pela água da
chuva. Inicia-se com o salpico de gotas da chuva diretamente sobre a superfície desprotegida ou
recém-revolvida, e continua com a formação de enxurradas que formam sulcos de diversas proporções
(LEPSCH, 2002). Este processo é observado em quase toda superfície terrestre, mas tem maior
intensidade em áreas de clima tropical, onde se registram índices pluviométricos elevados e muitas
vezes concentrados em certas épocas do ano, agravando o processo erosivo, ou seja, nessas áreas a
intensidade e a duração das chuvas são fatores de contribuição ao avanço da erosão.
A cobertura vegetal é a defesa natural de um terreno contra a erosão, sendo sua ação atuante
das seguintes formas: na proteção direta contra os impactos das gotas das chuvas, dispersão da água,
interceptando-a antes que atinja o solo; decomposição das raízes das plantas que formam canalículos
no solo e aumenta a infiltração da água; melhoramento da estrutura do solo pela adição de matéria
orgânica, aumentando sua capacidade de retenção de água e diminuindo a velocidade de escoamento
da enxurrada devido ao aumento do atrito na superfície (BERTONI et al. 1990).
A bacia do rio Natuba apresenta como traço marcante a atividade agrícola irrigada, com cultivo
de olerícolas, sendo esta área o principal centro de produção de hortaliças folhosas do Nordeste,
atendendo ao mercado da Região Metropolitana do Recife e exportando para outros estados da região
(BRAGA, 1998). Desta forma, será realizada uma estimativa da mudança na vulnerabilidade à erosão
hídrica dos solos da bacia, a partir da análise do quantitativo vegetacional, com a utilização de técnicas
de geoprocessamento, visando assim indicar às áreas que se encontram mais susceptíveis a perda de
solos, o que pode em longo prazo prejudicar a aptidão agrícola da área.
2 Materiais e Métodos
2.1 Caracterização da Área
A bacia Hidrográfica do rio Natuba está localizada na Zona da Mata Centro de Pernambuco,
abrangendo as áreas dos municípios de Vitória de Santo Antão e Pombos (Figura 1). Sua área de
drenagem mede aproximadamente 39 km (3.874,08 ha), que corresponde a 8.23% da área da bacia do
rio Tapacurá. Está localiza-se numa região de clima tropical chuvoso. Apresentando pluviosidade
anual média de 1.008 mm e 1.395 mm, respectivamente (SUDENE, 1989). O período das chuvas vai
de março a julho e nestes cinco meses ocorrem em média 70% da precipitação pluviométrica anual
(LAMEPE, 1994). As temperaturas máximas ocorrem de novembro a fevereiro (28ºC a 37ºC) e as
temperaturas mínimas de maio a agosto (19,9ºC a 22,2ºC) (IPA, 1994). Sua área de drenagem mede
aproximadamente 39 Km (3.874,08 ha), que corresponde a 8.23% da área da bacia do rio Tapacurá.
Figura 1 – Mapa de Localização da bacia do rio Natuba, Zona da Mata Centro de Pernambuco.
A bacia está localizada numa região de clima tropical chuvoso, apresentando pluviosidade
anual média mínima de 1.008 mm e máxima 1.395 mm (SUDENE, 1989). O período de chuvas vai de
março a julho e nestes cinco meses ocorrem em média 70% da precipitação pluviométrica anual
(LAMEPE, 1994). As temperaturas máximas ocorrem de novembro a fevereiro (28ºC a 37ºC) e as
temperaturas mínimas de maio a agosto (19,9ºC a 22,2ºC) (IPA, 1994). As maiores cotas altimétricas
encontradas na região medem de 460 a 570 metros, onde se encontra a nascente do curso principal.
A bacia do Natuba está dividida em 12 microbacias. Originalmente toda a área era coberta pela
floresta tropical úmida atlântica, típica da Zona da Mata de Pernambuco. Com a expansão da
monocultura da cana-de-açúcar para o interior, quase toda a região foi ocupada por canaviais,
pertencentes a grandes latifúndios. Em meados do século XX iniciaram-se os arrendamentos de
pequenas glebas por trabalhadores de cana-de-açúcar, e na década de 90 deste com a crise da cana-de-
açúcar, ocorreu uma mudaram gradativa da sua atividade produtiva para o plantio das hortaliças
folhosas, principalmente na parte baixa da bacia.
2.2 Metodologia
O diagnóstico da cobertura vegetal foi realizado através das imagens do satélite Landsat-5TM
(10/07/1989), (22/04/1995), (29/08/2007). A partir do cálculo do Índice de Vegetação da Diferença
Normalizada (Normalized Difference Vegetation Index – NDVI) foram identificadas áreas de
cobertura densa, esparsa e rala, que, por comparação das três imagens foi possível verificar mudanças
na cobertura vegetal da área. Considerando estas mudanças, foi avaliada a susceptibilidade a processos
erosivos dos solos da região. O processamento digital da imagem foi desenvolvido no software
ERDAS IMAGE 9.3, disponível no Laboratório de Geografia Física Aplicada da UFPE.
O calculo do Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (Normalized Difference
Vegetation Index - NDVI), é um indicador sensível da quantidade e da condição da vegetação verde, o
qual é obtido por meio da razão entre a diferença e a soma das refletividades do IV-próximo (IVρ ) e do
vermelho ( Vρ ) (SILVA, 2007) (Equação 1). O NDVI tem seus valores variando de –1 a +1. Para
superfícies com alguma vegetação os índices apresentam-se entre 0 e 1. Já para a água e nuvens, o
valor geralmente é menor que zero (SILVA, 2007).
Equação 1: VIV
VIV
ρρ
ρρNDVI
+−=
3 Resultados e discussões
O NDVI da bacia do rio Natuba, calculado para os anos de 2007, 1995 e 1989 apresentaram
diferenças na distribuição da cobertura vegetal da área (Figura 2).
Figura 2 – Mapas de NDVI dos anos de 1989, 1995 e 2007, da bacia do rio Natuba, Zona da Mata Centro de
Pernambuco.
A primeira classe descrita na figura deve ser ignorada por se tratar de área com presença de
água, nuvens e sombras destas. A segunda classe variando de 0 – 0.2 representam áreas com vegetação
rala; a terceira e a quarta classe variando respectivamente de 0.2 – 0.4 e de 0.4 – 0.5 representam áreas
com vegetação esparsa; e a quinta e sexta classe variando respectivamente de 0.5 – 0,6 e de 0.6 – 0.7.
A partir da análise dos pixels das imagens de satélites utilizadas para as análises no software
ERDAS IMAGE 9.3, pôde-se classificar o quantitativo em percentual de cada tipo de vegetação
existente na área, sendo necessário ressaltar que as imagens de 1989 e 1995 possuem um percentual de
5% de nuvens, fato que foi considerado na elaboração dos cálculos (Tabela 1).
Tabela 1 – Distribuição dos tipos de vegetação de acordo com os mapas de NDVI de 1989, 1995 e 2007, da
bacia do rio Natuba, Zona da Mata Centro de Pernambuco.
Tipo de Vegetação Vegetação densa Vegetação esparsa Vegetação rala
Anos
1989 52% 30% 18%
1995 47% 33% 20%
2007 50% 32% 18%
Desta forma verificou-se no mapa de NDVI de 1989 um quantitativo de 52% de vegetação
densa, 30% de esparsa e 18% de rala. No mapa de 1995 encontra-se um valor de 47% de vegetação
densa, 33% de esparsa e 20% de vegetação rala. No mapa de NDVI de 2007 encontra-se um
quantitativo de 50% de vegetação densa, 32% de esparsa e 18% de rala.
Observou-se que de 1989 a 1995 ocorreu uma diminuição da vegetação densa de 5% e aumento
de 3% da vegetação esparsa e de 2% da vegetação rala, o que pode ser justificado pelo desmatamento
da mata nativa para o plantio da cana-de-açúcar. De 1995 a 2007 ocorreu um aumento de 3% da
vegetação densa, diminuições de 1% da vegetação esparsa e de 2% da rala, o que pode ser justificado
pela mudança de uso do solo da área com a crise da cana-de-açúcar no início da década de 90,
mudando-se para o plantio das hortaliças folhosas (Figura 03 e 04) que exigem um espaço territorial
menor permitindo o reflorestamento. Comparando os mapas de 1989 com o de 2007 observou-se uma
redução de 2% da vegetação densa, um aumento de 2% da vegetação esparsa e uma estabilidade do
valor de vegetação rala.
Figura 03 e 04 – Plantios de hortaliças folhosas da bacia do rio Natuba, município de Vitória de Santo Antão,
Zona da Mata Centro de Pernambuco.
A partir da análise do parâmetro vegetação da bacia do rio Natuba, foi verificado que a
vulnerabilidade à erosão dos solos desta bacia sofreu um pequeno aumento no ano de 1989 a 1995,
devido à perda de vegetação densa, e uma pequena redução de 1995 a 2007 devido ao aumento desta.
Comparando os mapas de 1989 e de 2007, foi verificada uma perda de vegetação densa, que, mesmo
pequena, indica um aumento da vulnerabilidade dos solos da área aos processos erosivos. Estas
alterações, devido às mudanças do uso do solo da região, que vai condicionando aumentos e reduções
dos processos erosivos.
4 Conclusão
Houve poucas mudanças na cobertura vegetal da bacia entre os períodos estudados. Num
período de dezoito anos, foi observada apenas uma redução de 2% na vegetação densa, um aumento de
2% na vegetação esparsa e estabilidade na vegetação rala. Estas pequenas mudanças na cobertura
vegetal provavelmente pouco alterou a susceptibilidade dos solos da bacia à erosão.
5 Referências
BERTONE, José; Neto, Francisco Lombardi. Conservação do solo – São Paulo: Ícone, 1990, 355p.
BRADY, Nyle C. Natureza e propriedade dos solos – 7ª ed. – Rio de Janeiro: Freitas Bastos, 1989.
LEPSCH, Igo F. Formação e conservação dos solos – São Paulo: Oficina de textos, 2002, 178p.
BRAGA, R. A. P. et al. Gerenciamento Ambiental da Bacia do Tapacurá: Sub – Bacia do Rio
Natuba. 1998. Artigo. GRH – DECIV – UFPE, Recife – PE.
SILVA, B. B.; Mendonça, J. C. Determinação da Evapotranspiração com Imagens Landsat 5 –
TM e Sebal. Aracaju, 3 a 5 de julho de 2007.
IPA, Instituto Agronômico de Pernambuco: http://www.ipa.br/ - Acessado em 1994.
LAMEPE, Laboratório de meteorologia de Pernambuco: http://www.itep.br/lamepe.asp- Acessado
em 1994.
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SUDENE. Superintendência de desenvolvimento do nordeste. Programa de Apoio ao Pequeno
Produtor Rural - PAPP: relatório plurianual 1985/1989. Recife: 1989.
