DISTRIBUIÇÃO DOS REMANESCENTES DE CAATINGA

Anais do Simpósio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto - GEONORDESTE 2014
Aracaju, Brasil, 18-21 novembro 2014
DISTRIBUIÇÃO DOS REMANESCENTES DE CAATINGA POR UNIDADES
GEOMORFOLÓGICAS DA BACIA DO RIO TAPEROÁ-PB
Vinicius da Silva Seabra1, Rafael Albuquerque Xavier2, João Damasceno3, Patricia da Conceição
Dornellas 4
1
3
Geógrafo, Professor Adjunto do Depto. de Geografia, UERJ-FFP, São Gonçalo-RJ, [email protected]
2
Geógrafo, Professor Adjunto do Depto. de Geografia, UEPB, Campina Grande, [email protected]
Geógrafo, Professor Adjunto do Depto. de Geografia, UEPB, Campina Grande, [email protected]
4
Geógrafa, Professora Substituta do Depto. de Geografia, UEPB, Guarabira, [email protected]
RESUMO: O Rio Taperoá caracteriza-se como uma das principais fontes abastecedoras do Epitácio
Pessoa, o 2º maior açude da região semiárida da Paraíba, que vem sofrendo recentemente com o
rápido assoreamento. Neste contexto, torna-se relevante analisar os principais fatores envolvidos com
determinados impactos, dentre eles o desmatamento, com o propósito de sugerir estratégias de
mitigação para a erosão. Portanto, este trabalho teve por objetivo analisar a distribuição espacial dos
remanescentes de Caatinga, identificados a partir de classificação baseada em objetos de imagens
Landsat 8 (OLI), por unidades geomorfológicas na bacia do rio Taperoá. As unidades geomorfológicas
foram obtidas com mapeamento realizado por redes semânticas, em ambiente de classificação baseada
em objetos, fazendo uso de dados do MDE Topodata e análises em SIG. Os resultados apontam que as
Serras com Topos Ondulados, que representam pouco menos que 2% de toda área da bacia tem
73,49% de sua área total ainda com remanescente de Caatinga, e as superfícies aplainadas, que
representam pouco menos que 45% da bacia, tem apenas 21% de suas áreas ainda com remanescentes
de Caatinga. Concluímos que estudos desta natureza são fundamentais para tomadas de decisão,
apoiando a escolha de áreas que devem ser preservadas e de áreas que devem ser recuperadas.
PALAVRAS-CHAVE: Classificação baseada em objetos, análise espacial em SIG, uso e cobertura da
terra.
INTRODUÇÃO: O Rio Taperoá caracteriza-se como o maior afluente do rio Paraíba, sendo uma das
principais fontes abastecedoras do Epitácio Pessoa, o 2º maior açude da região semiárida da Paraíba. O
açude de Epitácio Pessoa, que abastece a maior região metropolitana do interior do Nordeste, tem
sofrido nos últimos anos com processos de assoreamento, causados principalmente por problemas
decorrentes de processos erosivos. Segundo Santos et. al. (2007), nas regiões semiáridas, a degradação
dos solos causada pela erosão hídrica é um relevante problema e por isso vem sendo estudada nas
últimas décadas por órgãos e pesquisadores que se preocupam com os aspectos e as relações
socioeconômicas e físicas do semiárido.
Em virtude do que foi exposto, podemos considerar que a análise da distribuição do uso e cobertura da
terra é fundamental para estudos ambientais na bacia do Taperoá, pois representam espacialmente as
pressões e impactos sobre os elementos naturais presentes na paisagem. Os estudos que se dedicam às
representações temáticas das atividades humanas e das coberturas naturais na superfície terrestre são
essenciais para a análise de fontes de desequilíbrios e compreensão das interações entre o meio
biofísico e socioeconômico (SEABRA & CRUZ, 2013).
Neste sentido, o objetivo deste trabalho é analisar a distribuição espacial dos remanescentes de
Caatinga por unidades geomorfológicas na bacia do rio Taperoá. As unidades geomorfológicas foram
obtidas com mapeamento realizado por redes semânticas, em ambiente de classificação baseada em
objetos, fazendo uso de dados do MDE Topodata (VALERIANO, 2008) e análises em SIG. Já o uso e
cobertura da terra foi delimitado a partir de classificação baseada em objetos de imagens Landsat 8
(OLI).
MATERIAL E MÉTODOS: O Rio Taperoá é o principal afluente da bacia do Rio Paraíba (Figura 1),
considerado o mais importante e de posição estratégica para a gestão dos recursos hídricos do Estado
da Paraíba. Exatamente na confluência do rio Taperoá com o Rio Paraíba foi construída uma grande
barragem, formando o Açude Epitácio Pessoa, ou simplesmente, Açude Boqueirão, devido a sua
289
Anais do Simpósio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto - GEONORDESTE 2014
Aracaju, Brasil, 18-21 novembro 2014
localização no município de mesmo nome. Este açude é responsável pelo abastecimento da maior
região metropolitana do interior do Nordeste, a região de Campina Grande com 687.448 habitantes.
A bacia do rio Taperoá, com uma área de cerca 5.700 km2, abrange sete microrregiões distribuídas em
três mesorregiões (Sertão, Borborema e Agreste). Dentre elas, situa-se uma região que está entre as
mais secas do Brasil, regionalmente conhecida como Cariri Paraibano, apresentando pluviosidade
anual entre 400 e 600 mm (XAVIER et al., 2012).
O mapeamento das unidades geomorfológicas da bacia do Rio Taperoá foi desenvolvido a partir de
processo de classificação baseada em objetos (Definiens®), que utiliza os polígonos gerados na
segmentação para definição dos objetos de imagem a partir de um conjunto de dados, chamados de
descritores. Para a definição das unidades do relevo na bacia do rio Taperoá, foram considerados como
descritores a altitude do terreno, a amplitude do relevo e a declividade. Estas variáveis foram obtidas a
partir de processamento dos dados do Topodata (VALERIANO, 2008). Utilizaram-se também
definições encontradas na literatura sobre a geomorfologia da região Nordeste (LIMA, 2008;
CORREA ET. AL., 2010; MAIA ET. AL., 2010; MAIA & BEZERRA, 2011).
O mapa final foi elaborado em escala 1:100.000, e teve os seguintes parâmetros: Serras com Topos
Ondulados - Amplitudes acima de 100m e declividade acima de 12°; Serras com Topos Suaves Amplitudes acima de 100m e declividade inferior a 12°; Superfície Suavemente Ondulada - Amplitude
entre 40 e 100m e declividade inferior a 12°; Superfície Aplainada - Amplitude inferior a 40m e
declividade inferior a 12° (fig. 1).
Figura 1. Unidades geomorfológicas identificadas na bacia do rio Taperoá-PB.
Já os remanescentes de Caatinga foram extraídos de mapas (1:100.000), gerados também por
classificação supervisionada baseada em objetos, utilizando uma imagem do satélite Landsat 5 TM
(01/2009). A escolha desta imagem foi feita em virtude da cobertura total da área sem a presença de
nuvens. A impossibilidade do uso uma imagem mais recente deveu-se à indisponibilidade de cenas
sem cobertura de nuvens para a área analisada.
As técnicas de classificação baseada em objetos simulam, a partir da modelagem do conhecimento, as
técnicas de interpretação visual, possibilitando a identificação de feições, baseando-se ainda na
descrição de padrões identificadores, apontadas como descritores. A classificação baseada em objetos
290
Anais do Simpósio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto - GEONORDESTE 2014
Aracaju, Brasil, 18-21 novembro 2014
do uso e cobertura da terra da bacia do rio Taperoá foi realizada em diferentes etapas. A primeira delas
foi a segmentação, que foi gerada a partir dos parâmetros de escala 10, (parâmetro de cor/forma 0,2 e
suavidade/compacidade 0,5), com pesos iguais para todas as bandas. Após a segmentação, foram
realizados os trabalhos de campo, para que pudéssemos realizar o levantamento das classes temáticas
existentes na região, além de efetuar o reconhecimento da distribuição espacial dos usos e coberturas
em toda a área mapeada.
Os trabalhos de campo foram realizados entre os dias 17 e 20 de março de 2013, onde foram
adquiridos 290 pontos de observação, com 701 fotografias, num percurso total de 1.056 km. Para cada
ponto de observação foram registrados em planilha o uso ou cobertura do entorno, com anotações de
observações e, em alguns casos, a correspondência do ponto com a respectiva fotografia. O trabalho de
campo apoiou a escolha de 7 classes de mapeamento, sendo elas: areia (solo arenoso exposto);
agropecuária (pastagens e pequenos cultivos); água (corpos hídricos); cobertura de nuvens; sombra
(geralmente de nuvens); ocupação urbana; e vegetação de caatinga. Posteriormente, para cada classe
temática foram escolhidas de 10 a 14 amostras distribuídas dentro da área de estudo.
A etapa posterior à amostragem foi a modelagem do conhecimento, ou seja, a definição dos
descritores, e de seus modelos, utilizados para a classificação das regiões (segmentos) gerados na
segmentação. No primeiro momento, foram classificados as classes de água, coberturas de nuvens e
sombras. Estas classes foram separadas a partir de modelos gerados para as médias das bandas 2 e 5,
dos desvios padrão das bandas 2 e 5, e do brilho. Para o agrupamento de classe chamado de "outros",
foi utilizado o recurso NOT. Na etapa seguinte a classe "outros" foi reclassificada para caatinga,
ocupação urbana, agropecuária e areia. Nesta etapa de modelagem foram utilizadas as médias das
bandas 2, 3, 4 e 5, para a classificação das classes, exceto para a classe "agropecuária", onde foi
utilizado o recurso do NOT (Figura 2). Após a pré-classificação, os resultados foram confrontados
com os dados de campo, onde pequenas edições foram realizadas.
Figura 2. Árvore de decisão de classificação do uso e cobertura da Terra. Fonte: Seabra et al. (2014).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O mapa de uso e cobertura do solo da bacia do rio Taperoá (Figura
3) apresentou como classe predominante a agropecuária, compreendendo 71% da área total da bacia.
A cobertura vegetal de caatinga representou apenas 26,5% da área da bacia (SEABRA et al., 2014). Os
resultados desta pesquisa, apontam ainda que as Serras com Topos Ondulados, que representam pouco
menos que 2% de toda área da bacia tem 73,49% de sua área total ainda com remanescente de
Caatinga. Isto pode significar que estas formações, com terrenos mais íngremes e maiores altitudes,
ofereçam maiores dificuldades para o estabelecimento das atividades econômicas responsáveis pela
supressão da Caatinga, e com isso mantenham ainda ótimas condições de preservação de manchas de
291
Anais do Simpósio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto - GEONORDESTE 2014
Aracaju, Brasil, 18-21 novembro 2014
vegetação (Tabela 1). No entanto, esse total representa somente 5.12% do total da Caatinga encontrada
em toda área analisada.
Por outro lado, as Serras com Topos Suaves abrigam um total de 15.78% da Caatinga de toda bacia,
mas possuem 48.49% de suas áreas com cobertura de vegetação natural, apresentando a segunda
melhor situação em termos relativos. Nas superfícies suavemente onduladas encontramos a maior
parte da Caatinga ainda existente na área analisada, totalizando 44.72% de toda Caatinga encontrada.
No entanto, quando analisamos de forma relativa, constatamos que apenas 26,49% de sua área total na
bacia são cobertas por remanescentes de vegetação. Por fim, nas superfícies aplainadas encontramos
34,37% de todas as manchas de vegetação existentes na bacia, mas isto aponta que apenas 21% de sua
área total ainda possuem cobertura de vegetação natural.
Figura 3. Mapa de uso e cobertura vegetal da bacia do rio Taperoá, Região Semiárida da Paraíba.
Fonte: Seabra et al. (2014).
Tabela 1 – Distribuição da Caatinga por Unidades Geomorfológicas na bacia do Rio Taperoá
Unidades Geomorfológicas
Área
(km²)
% da Caatinga por
Unidade Geomorfológica
Serras com Topos Ondulados
79,78
Serras com Topos Suaves
246,05
Superfície Suavemente Ondulada
697,13
Superfície Aplainada
535,81
Total
1.558,77
* Percentual da Unidade Geomorfológica ocupada por Caatinga
5,12
15,78
44,72
34,37
100,00
*Percentual
Relativo
73,49
48,49
26,49
20,99
-
É importante destacarmos que estes resultados corroboram com que foi apontado por Seabra et al.
(2014), que justificam o desmatamento da Caatinga na bacia do Rio Taperoá a partir da fragilidade
ambiental da área, em virtude da escassez hídrica, e também pela dinâmica das atividades humanas
presentes na região, como a pecuária (em particular a de caprinos) e a produção de lenha.
292
Anais do Simpósio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto - GEONORDESTE 2014
Aracaju, Brasil, 18-21 novembro 2014
CONCLUSÕES: Os resultados encontrados evidenciam a necessidade de maiores estudos voltados
para a compreensão dos processos e dinâmicas, sociais e naturais, que acontecem na bacia do Rio
Taperoá. Tais investigações tornam-se fundamentais para definição de estratégias, e tomadas de
decisão, voltados para escolha de áreas à serem preservadas e também escolha de áreas à serem
recuperadas. Para tal, a elaboração de metodologias voltadas para o mapeamento de uso e cobertura da
terra e a utilização de dados morfométricos obtidos por modelos digitais de elevação, apresentam
grande potencial, tendo oferecido possibilidades muito satisfatórias nas análises aqui propostas.
AGRADECIMENTOS: Este trabalho faz parte de um convênio institucional de pesquisa entre as
universidades UEPB e UERJ-FFP. Os autores agradecem ao CNPq e a UEPB por financiarem o
desenvolvimento dessa pesquisa.
REFERÊNCIAS:
CORREA, A.C.de B., TAVARES, B. de A. C., MONTEIRO, K. de A., CAVALCANTI, L. C. de S. e
LIRA, D. R. de. Megageomorfologia e morfoestrutura do planalto da Borborema. Revista do
Instituto Geológico, São Paulo, 31 (1/2), 35-52, 2010.
LIMA, M. da G. História do intemperismo na Província Borborema Oriental, Nordeste do
Brasil: implicações paleoclimáticas e tectônicas. Programa de Pós Graduação em Geodinâmica e
Geofísica, UFRN, Tese de doutorado, 461f, 2008.
MAIA, R. P., BEZERRA, F.H.R. & CLAUDINO-SALES, V. Geomorfologia do Nordeste:
concepções clássicas e atuais acerca das superfícies de aplainamento nordestinas. Revista de
Geografia. Recife: UFPE – DCG/NAPA, especial VIII SINAGEO, n.1, Set., 6-18p., 2010.
MAIA, R. P. & BEZERRA, F. H. R. Neotectônica, geomorfologia e sistemas fluviais: Uma análise
preliminar do contexto nordestino. Revista Brasileira de Geomorfologia, v.12, n.3, p.37-46, 2011
SANTOS, CELSO A. G.; SILVA, R. M. & SRINIVASAN, V. S.. Análise das perdas de água e solo
em diferentes coberturas superficiais no semi-árido da Paraíba. OKARA: Geografia em debate,
v.1, n.1, p. 16-32, 2007.
SEABRA, V. S.; CRUZ, C. B. M. Mapeamento da Dinâmica da Cobertura e Uso da Terra na
Bacia Hidrográfica do Rio São João, RJ. Revista Sociedade e Natureza, Uberlândia, 25 (2): 411426. mai/ago. 2013.
SEABRA, V. S. XAVIER, R.A.; DAMASCENO, J; DORNELLAS, P.C.. Mapeamento do Uso e
Cobertura
do
Solo
da
Bacia
do
Rio
Taperoá:
Região
Semiárida do Estado da Paraíba. Revista Caminhos de Geografia. ISSN 1678-6343. Uberlândia.
2014.
VALERIANO, M. M. TOPODATA: guia para utilização de dados geomorfométricos locais. São
José dos Campos: INPE, 2008. Disponível em: <http://www.dsr.inpe.br/topodata/data/guia_enx.pdf>.
Acesso em: 09 dezembro 2012.
XAVIER, R.A.; DORNELLAS, P.C.; MACIEL, J.S.; CÍCERO DO BÚ, J. Caracterização do regime
fluvial da bacia hidrográfica do Rio Paraíba-PB. Rev. Tamoios, São Gonçalo (RJ), ano 08, n. 2,
pag. 15-28, jul/dez. 2012.
293