Manuela Vieira Pak (manuelka79@hotmail.com)

Thierry BONAUDO (b_thierry@yahoo.com)

Pierre BOMMEL (bommel@cirad.fr)

Jonas Bastos DA VEIGA (Embrapa-CPATU)

Jean-François TOURRAND (tourrand@aol.com)

MODELAGEM DAS DINÂMICAS

SÓCIOAMBIENTAIS

DE UMA FRENTE PIONEIRA : URUARÁ, PA

Modelling the Pioneers Fronts of Modelling the Pioneers Fronts of the Transamazon Highway Regionthe Transamazon Highway Region

UnBUnB

COMMUNE D’URUARÀ

Transamazonienne

Vicinales

Área de Estudo : Área de Estudo : Frente Pioneira de UruaráFrente Pioneira de Uruará

Brasilia

BRASIL

PARÁ

PARÁ

Transamazônica

Ramifications principales

Belém

Um mosaico de situações diversas físicas e humanas

Evolução das políticas públicas 60 / 85 Colonização, ocupação e desenvolvimento 85 / 00 Suspensão programas & abertura ambiental 00 / … Política de planejamento vs política proteção

Mudanças rápidas (em 30 anos) 5-7 M 22 M habitantes 5-10 M 60 M bovinos ? % 15 % de desmatamento

Desafios científicos imensos Ciclo H2O, CO2, fertilidade do solo, biodiversidade, desenvolvimento social

Contexto Amazônico : Contexto Amazônico : Riquezas, Interesses e ConflitosRiquezas, Interesses e Conflitos

Porque o desmatamento esta Porque o desmatamento esta progressando?progressando?

100000

120000

140000

160000

180000

200000

1994 2000 2002 2003

Production de bois en m3 (bille debois)

Produção madeira (m3)

de madeira

Fonte : Salgado, Toni, Bonaudo

1000

1200

0

200

400

600

800

1986 1991 1999

km2

Pasture

Fallow

Annual crop

PecuáriaPecuáriaMadeiraMadeira

Uma frente pioneira : o lugar onde o ecossistema natural é transformado em espaço rural

Por que as frentes pioneiras ? Elas apresentam dinâmica espaçais, demográficas, econômicas, sociais e ecológicas.

Lugar onde emergem novas sociedades e novas regiões

Área de Estudo :Área de Estudo :Frente Pioneira de UruaráFrente Pioneira de Uruará

Um outro modelo… por que razão ?Um outro modelo… por que razão ?

Agricultura familiarAgricultura familiar

► Para formalisar e sintetisar os conhecimentos Para formalisar e sintetisar os conhecimentos obtenidos durobtenidos duraante os 10 ultimos anos (remote nte os 10 ultimos anos (remote sensing, monografias,sensing, monografias, 10 teses, GIS, DB, artigos, …)10 teses, GIS, DB, artigos, …)

► Para ser concentrado sobre os atores, suPara ser concentrado sobre os atores, suaas s nececidades (dinhero e mano de obra), suas regras nececidades (dinhero e mano de obra), suas regras e suas dine suas dinââmicas micas

Um outro modelo… por que razão ?Um outro modelo… por que razão ?

► Para formalisar e sintetisar os conhecimentos obtenidos Para formalisar e sintetisar os conhecimentos obtenidos durduraante os 10 ultimos anos (remote sensing, monografias,nte os 10 ultimos anos (remote sensing, monografias, 10 teses, GIS, DB, artigos, …)10 teses, GIS, DB, artigos, …)

► Para ser concentrado sobre os atores, suPara ser concentrado sobre os atores, suaas nececidades s nececidades (dinhero e mano de obra), suas regras e suas din(dinhero e mano de obra), suas regras e suas dinââmicasmicas Como os atores utilizam a terraComo os atores utilizam a terra Entender quais são os pontos-chave que influenciam as dinâmicas do uso do Entender quais são os pontos-chave que influenciam as dinâmicas do uso do

solosolo

► Para elaborar scenarios prospectivos sobre as evoluições Para elaborar scenarios prospectivos sobre as evoluições possiveis das frentes pioneiras (em fonção das nececidades possiveis das frentes pioneiras (em fonção das nececidades dos actores)dos actores)

► Testar políticas públicas como Testar políticas públicas como Subsídio a favor da conservação, crédito à lavoura perene, Subsídio a favor da conservação, crédito à lavoura perene,

implementação de programas de saúde e educação...implementação de programas de saúde e educação... Sobre renda familiar, concentração fundiária, desmatamento...Sobre renda familiar, concentração fundiária, desmatamento...

Um outro modelo… por que razão ?Um outro modelo… por que razão ?

A questão basica é A questão basica é : :

Como controlar aComo controlar a exten extenção das frentes pioneirasção das frentes pioneiras??

Como podemos ajudar para mudar as dinâmicas Como podemos ajudar para mudar as dinâmicas atuais (técnicas, associação, PP)atuais (técnicas, associação, PP)

Demanda dos colonos :Demanda dos colonos :

Tensão sobre o desmatamentoTensão sobre o desmatamentoDemanda não explicitada de ajudaDemanda não explicitada de ajuda

O papel do modelisador O papel do modelisador

►Modelar para imitar ?Modelar para imitar ? Modelar para prever ?Modelar para prever ?►Modelar para Modelar para sintetisar os conhecimentossintetisar os conhecimentos►Um modelo não é neutro. A affirmação de Um modelo não é neutro. A affirmação de

uma visão construidauma visão construida

KISSKISS ou ou KIDSKIDS ? ?

[Edmonds & Moss 2004]

Fazer um modelo catedrale Fazer um modelo catedrale ou um modelo Kleenex ?ou um modelo Kleenex ?

0 1010 km0 1010 km0 1010 km0 1010 km

Dinâmicas Ambientais

Dinâmicas Sociais e

Econômicas

Lote: MalhaFundiária original

Fazenda

Projetos de Assentamentos

Reserva Indígena

Juntar dinamicasJuntar dinamicas

Nível de base

Simplificação dos components Simplificação dos components do modelodo modelo

Elementos: produtores, vacas, árvores

SolosMista

RoxaAmarela

Vegetação

CapoeiraCacauFloresta

Lavoura branca

Pastagem

Malha Fundiária

Agent

Espace

VicinaleExploitation propriétaire

Parcelle

Lot

Stratégie

SansTerre EleveurPlanteur

Famille

Couverture

CulturePérenne

Jachère

ForetPâture

Troupeau

CultureAnnuelle

CouvertureVegetale

Estrutura FundiáriaEstrutura Fundiária

Traversão

Transamazônica

Hierarquia de entidades espacialesHierarquia de entidades espaciales

Parcela

Área= 5 ha

novaCobertura(c: Cobertura)valor()

...

Travessão

distância = {1; 100 km}

proprietário

Propriedade

+ taxaDeAbertura()+ valor()

Lote

CoefQuedaKm = 0,01

ValorMínimo= 1200 $

+ distânciaFaixa()+ valor()

1

*

0..1 1..*

1 20

Farmcomposed

of 3 lots

Plot

Lot

Tra

nsam

azôn

ica

Travessão

SoloSolo

Travessão

Lote

« Terra Roxa »parcela« Terra Roxa » Terra Mista« Terra Amarela »

parcela « Terra Amarela »

Amarela: 50%

Mista: 40%

Roxa: 10%

TerraMista

-Valor = 240 $/ha-CoefProdução = 0,75

TerraAmarela

-Valor = 120 $/ha-CoefProdução = 0,5

Solo

-Valor:-CoefProdução

está sobre

TerraRoxa

-Valor = 480 $/ha-CoefProdução = 1

1--1--

Parcelle

-AireHa: int = 5

+valeur()

Parcela

-Área = 5

+valor()

EstadoSeguinte

EstadoSeguinte

MadeiraDeLei

quantidadeÁrvores = 0,4/havalorÁrvore = 100 $

Floresta

-IdadeMaturidade = 30anos-MOabertura = 12dias/ha/MO-CustoAbertura = 20$/ha

+valor()+evolução()

Cultura

-ProduçãoHa-PreçoKg-IdadeInicioProdução-CoefQuedaProdAbandonada = 0,15

+produção()

LavouraPerene

CustoImplantação =240$/haCustoManutenção = 10MOimplantação = 0,3MOmanutenção = 0,3ProduçãoHa = 500PreçoKg = 1IdadeInicioProdução = 6IdadeTransição = 10

+valor()

Pastagem

-CustoImplantação = 40-CustoManutenção = 1-MOimplantação = 0,06-MOmanutenção = 0,005-ProduçãoHa = 35-PreçoKg = 1-IdadeTransição = 10

+valor()+evolução()

EvoluçaoCoberturaVegetal

-tempoDeAbandono-IdadeTransição-EstadoSeguinte

+evoluir()+trocar()

RebanhoBovino

-CustoImplantação = 300-CustoManutenção = 1-MOimplantação = 0-MOmanutenção = 0,005-CabeçaHa = 1

…+valor()+venda()

1 0..1

-cobertura

1 1

-parcela

Parcela

Área= 5 ha

cobertura()novaCobertura(c: Cobertura)

valor()solo()

CoberturaVegetal

-Idade: int-CustoAbertura: float-CustoImplantação: float-CustoManutenção: float-MOabertura: float-MOimplantação : float-MOmanutenção: float

+valor()+evoluir()

< esta coberta de

1

0..1

Capoeira

-CustoAbertura = 10$/ha-MOabertura=6dias/ha/MO-IdadeTransição = 30

LavouraBranca

-CustoImplantação = 0 $-MOimplantação = 0,1 MO/ha-ProduçãoHa = 1000 kg-PreçoKg = 0,12 $-IdadeTransição = 1 ano-CoefQuedaProdAbandonada = 0.5

+valor()

CoberturaCobertura

Diagrama de transição de Diagrama de transição de estados da cobertura vegetalestados da cobertura vegetal

A land cover viewA land cover view

Forest

Tree Crop

Annual Crop

Pasture

Fallow

Valuable Tree

Cattle

PlotFarm made

of 3 lots

Lot

Tra

nsam

azôn

ica

Vicinale

O agent : O agent : colono colono + 2 fontes+ 2 fontes

RendaMO

Criador

Sem Terra

Cultivador

Agent

MO $

cobertura

solo

PropriedadeConsumo

Family

-membreInactifs : int

-consoIndividual = 300-seuilExclusion = -1500-membres : int = {2;8}

-sickProba = 0,03

-labourPrice = 600

-incomes : float

+applyStrategy()+consum()

+drySaisonStep()

+changeStrategy()

+ weetSaisonStep()

+buyLot()+invadeLot()

+sellLabour()

+sellLot()

+balance()

Strategy

Farmer

+suppress(Cover)

+implant(Cover)+upkeep(Cover)

+employLabour()

+slashBurn()

+harvest()

Landless

+ drySeasonStep()+ wetSeasonStep()+ balance()

TreeCropFarmer CattleBreeder

Farm

+deforestRate()+value()

perform1 1

manage1-property

1

O agent: a familia + uma estrategiaO agent: a familia + uma estrategia

+ drySeasonStep()+ wetSeasonStep()+ balance()

+ drySeasonStep()+ weetSeasonStep()+ balance()

As Três EstratégiasAs Três Estratégias

Estratégia “Criador” : abrir o meio para Estratégia “Criador” : abrir o meio para plantar capim e manter a pecuáriaplantar capim e manter a pecuária

fatores limitantes : MO, $, disponibilidade de terrafatores limitantes : MO, $, disponibilidade de terra

Estratégia “Cultivador” : abrir o meio Estratégia “Cultivador” : abrir o meio para plantar cacau e manter culturaspara plantar cacau e manter culturas

fatores limitantes : MO, $, disponibilidade de terra fatores limitantes : MO, $, disponibilidade de terra fértilfértil

Estratégia “Sem Terra” : Venda MOEstratégia “Sem Terra” : Venda MO

Diagrama de seqüência Diagrama de seqüência anualanual

Passo=anual

Results: Example of Results: Example of simulationsimulation

Tree Crop Farmer and its lots

Cattle Breeder and it lot

Results: consistencyResults: consistency

► The simulated land uses patterns are consistent The simulated land uses patterns are consistent with the observed oneswith the observed ones

► Pastures increase although they are less profitable Pastures increase although they are less profitable than tree crop culture.than tree crop culture.

► From the only 3 modelled actor’s strategies, the From the only 3 modelled actor’s strategies, the outputs of the simulation exhibit the 7 known types outputs of the simulation exhibit the 7 known types of farmers : Landless, Survival, Accumulation, of farmers : Landless, Survival, Accumulation, Tree crop farmers, Cattle breeder and Diversified.Tree crop farmers, Cattle breeder and Diversified.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

20 21 22 23 24 25

Tamanho floresta (0,5) Tamanho floresta

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Tamanho cacau Tamanho cacau (0,5)

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

incomes variable price Incomes: fixed price (0,5)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

Preço do cacau

Results: theoretical insightsResults: theoretical insights

► Stabilizing the cocoa price to 1 $/kg limits the pasture Stabilizing the cocoa price to 1 $/kg limits the pasture expansion and therefore moderates the deforestation: “win-expansion and therefore moderates the deforestation: “win-win” situationwin” situation Contribution to theoretical models of deforestation (Hamburger Contribution to theoretical models of deforestation (Hamburger

connection, Free access, connection, Free access, Relative priceRelative price) )

Voltar com os atoresVoltar com os atores

► Jogo de papel individual, com Jogo de papel individual, com computadorcomputador

► Jogo de papel colectivo, com Jogo de papel colectivo, com computadorcomputador

Jogo de papel individual, com Jogo de papel individual, com computadorcomputador

►Abitualmente=simplificação: Abitualmente=simplificação: 1 modelo complexo -> jogo-modelo 1 modelo complexo -> jogo-modelo

mais simplemais simple

►Nosso caso=sofisticaçãoNosso caso=sofisticação 1 modelo 1 modelo ≈ simple≈ simple -> jogo-modelo -> jogo-modelo

mais realistomais realisto

Jogo de papel individual, com Jogo de papel individual, com computadorcomputador

► Focar se sobre :Focar se sobre : A questão da MOA questão da MO A A dinâmicadinâmica da familia (transmissão)da familia (transmissão) A gestão dos pastosA gestão dos pastos Priorizar as áreas já desmatadas para implantação da roça Priorizar as áreas já desmatadas para implantação da roça

annual :annual :► Rotação Cultura-Pastagem: Manejo sustentável da fertilidade do Rotação Cultura-Pastagem: Manejo sustentável da fertilidade do

solosolo

Manejo florestal :Manejo florestal :► Floresta= reserva de espaço e de fertilidadeFloresta= reserva de espaço e de fertilidade► valorizar melhor as áreas de floresta primária e secundáriavalorizar melhor as áreas de floresta primária e secundária► extração dos PFNM (FloAgri)extração dos PFNM (FloAgri)► Produção de madeiraProdução de madeira

1. Pastagem/área degradada2. 1a cultura/roça anual (Arroz, milho, …3. Plantio de arvores4. 2a cultura/roça anual (cobertura do solo5. …6. Roça anual permanente ou pastagem (SAF)

Plantadeira Fitarelli (700 reais)

Plantadeira Knapik(1700 reais)

Pulverisador Knapik de 3m de largura de aplicação(800 reais completo)

Calcariadeira Metalcil (1200 reais)e rolo faca (1300 reais)

Jogo de papel coletivo, com Jogo de papel coletivo, com computadorcomputador

►Focar se sobre :Focar se sobre : Intercambio de terraIntercambio de terra Organisações coletivasOrganisações coletivas Difusão inovaçõesDifusão inovações

ConclusãoConclusão

► Modelisação não é « reproduzir a realidade »Modelisação não é « reproduzir a realidade »► Modelisação ajuda a testar Modelisação ajuda a testar senáriossenários e tentar e tentar

responder algumas questõesresponder algumas questões► Uma questão da o quadro de um modeloUma questão da o quadro de um modelo► A definição da questão é o trabalho dificil mais é A definição da questão é o trabalho dificil mais é

indispensavelindispensavel► Durante o processo de modelisação, frecamente a Durante o processo de modelisação, frecamente a

questão evoluiquestão evolui

ConclusãoConclusão

COMPRENDRE

ANTICIPER

EVALUERCOMPARER

CONCEVOIRSTRUCTURER

Enrichissementde la

connaissanceCOMPRENDRE

ANTICIPER

EVALUERCOMPARER

CONCEVOIRSTRUCTURER

Enrichissementde la

connaissance

ConclusãoConclusão

monde réel

modèle

Question

Co-construction /Implémentation

ApplicationValidation Explicitation

Jeu Simulation

ConclusãoConclusão

QQ11 QQ22

Haute Haute valeur valeur

informativeinformativeAd HocAd Hoc

Modèle descriptif

Modèle explicatif

Modèle adaptatif

EVALUERCOMPARER

CONCEVOIRSTRUCTURER

ConclusãoConclusão

► As interações com os atores permitem de avaliar un As interações com os atores permitem de avaliar un modelomodelo

► O modelo informO modelo informáático pode ser um ferramento para tico pode ser um ferramento para assistir um jogo de papelassistir um jogo de papel

► ComMod, associado com outras disciplinas, pode ComMod, associado com outras disciplinas, pode ajudar a resolver situações complicadas e, as ajudar a resolver situações complicadas e, as vezes, mudar comportamentosvezes, mudar comportamentos

► Um conjunto de abordagensUm conjunto de abordagens► Convidado dos atores precisa uma presência longa Convidado dos atores precisa uma presência longa

e regular ante das experiençase regular ante das experienças ConfiançaConfiança Identifiar os jogos de poderIdentifiar os jogos de poder