ABASTECIMENTO DO SEMIÁRIDO: ESTUDO DE CASO SOBRE O

USO E OCUPAÇÃO DAS ÁREAS DE PRESERVAÇÃO PERMANENTE

NO ENTORNO DO RESERVATÓRIO EPITÁCIO PESSOA-PB

Rafael Dantas de Morais¹

Universidade Federal de Campina grande

Orientadora: Prof. Dra. Janaína Barbosa da Silva²

¹rafaeldantas.m@hotmail.com ² Janaina.barbosa@ufcg.edu.br

RESUMO

Recurso fundamental para continuidade da vida na Terra, a água é um bem natural da humanidade.

Fisiologicamente os seres vivos são totalmente dependentes deste recurso, basta observar a composição onde em

sua maioria tem elevada quantidade de água. É perceptível também a abundância do recurso que compõe cerca

de 60% da superfície da Terra. Todavia, em sua maioria o volume de água compõe os oceanos, geleiras e

montanhas restando para o consumo dos seres vivos quantia menor que 1% do total. Quanto ao uso deste recurso

são elencadas enumeras possibilidades, entretanto, o abastecimento se destaca, pois dele depende a continuidade

da vida, daí a necessidade da criação de alternativas que propiciem o armazenamento e melhor

acondicionamento de água, sobretudo em regiões cujas características climáticas não garantem incidência regular

de chuvas durante todo ano como é o caso da região do semiárido brasileiro e o estado da Paraíba. Dentro deste

contexto de escassez hídrica, a região onde está contido o reservatório de Epitácio Pessoa apresenta níveis

médios de pluviometria variados entre 400 e 600 milímetros de chuva mal distribuídos durante o ano. No

entanto, mesmo sujeito a condições climáticas desfavoráveis para o acúmulo de água, sua importância na é

intensificada devido à função de fomentar o abastecimento direto de água de 13 municípios ou aproximadamente

480mil pessoas. Diante da inópia dos recursos hídricos na região, o sensoriamento remoto aliado ao

geoprocessamento se destacam como ferramentas de coleta, tratamento e análise de dados com o objetivo de

possibilitar a tomada de decisão e modificação do espaço em prol da melhoria das condições de vida. Devido a

isto a pesquisa o objetivo de promover análise espacial das margens do reservatório Epitácio Pessoa com o uso

do Sensoriamento Remoto e Geoprcessamento. Para viabilizar a pesquisa foram adotados os seguintes

procedimentos metodológicos: a) Processamento Digital de Imagens; b) Utilização do Geoprocessamento para

espacialização e análise de informações coletadas e c) Trabalho de campo para validação dos resultados. Após

desenvolvimento da pesquisa foi possível concluir A quantificação do espelho de água apesar totalizar 3.777

hectares de água incluindo ilhas em meio à lâmina de água do reservatório, o que diminuiu efetivamente sua área

total em 130,5 hectares; As modificações no Código Florestal não influenciam na preservação, pois a Resolução

Nº 302 do CONAMA é quem define o comprimento da área qualificada como a APP conforme a localização em

área rural ou urbana; Independentemente da delimitação de 30 ou 100 metros, da proximidade ou não das áreas

urbanas, a legislação de preservação das margens do açude de Boqueirão não estão sendo preservadas,

justificando a redução da capacidade de armazenamento de acordo com a AESA (2010); Quanto à viabilidade

da utilização do sensoriamento remoto como ferramenta de coleta de informações para análise superficial da

Terra e resolução espacial da imagem de satélite de pixel 30X30m, foi viável a identificação e distinção de

grande parte das informações pertinentes ao reservatório e do seu entorno. O geoprocessamento como ferramenta

de análise também apresentou contribuição, pois foi possível ajustar com maior precisão informações referentes

à área total do reservatório bem como delimitar a Área de Preservação Permanente conforme legislação vigente

no uso do Buffer.

1. INTRODUÇÃO

A água é um recurso natural fundamental a promoção da vida na Terra. Logo, todo ser

vivo que conhecemos necessita de água para viver. De acordo com Bruni (1994), o ser

humano, animais e plantas fisiologicamente são constituídos essencialmente de água. Em

números tem-se que o corpo humano é formado por aproximadamente de 65%; um elefante

70% e um tomate tem em sua estrutura cerca 95% deste recurso vital.

Cerca de três quartos da superfície terrestre é coberta por água, no entanto o valor

quantitativo que é apresentado não é nem de perto o valor disponível para as necessidades de

consumo animal e vegetal. Mais de 97% desta está concentrada nos oceanos, cerca de 2% em

forma de gelo, calotas polares e montanhas, e aproximadamente 1% para realização das

necessidades orgânicas vitais (PUB, 2002).

Quanto à utilidade dos recursos hídricos há enumeras multiplicidades de utilizações da

água: abastecimento humano; abastecimento industrial; irrigação; recreação; uso estético;

pastoril; preservação da fauna e flora; geração de energia elétrica; transporte; diluição e

afastamento de despejos. Quanto ao abastecimento humano e animal este é considerado uso

mais nobre, pois dele depende a sobrevivência dos seres (Mota, 1995).

Com a finalidade de manter o abastecimento, uma das alternativas é a construção de

reservatórios artificiais, sobretudo em regiões onde é comum a falta de água (estresse hídrico

negativo) como o semiárido brasileiro. Diante da importância dos reservatórios artificiais foi

desenvolvida legislação no âmbito da Constituição Federal, Normatizações, Códigos e etc.

condizente com o controle qualidade da água, nível de contaminantes, coliformes fecais, entre

outros, bem como a qualidade ambiental do entorno para proteção comumente denominada de

mata ciliar (ANA, 2006).

A mata ciliar ou independente da origem ou denominação é a vegetação que margeia

os corpos hídricos e dos reservatórios de água naturais ou não, sendo essencial a manutenção

das fontes de água e da biodiversidade (CHAVES, 2009).

De acordo com a Agência Nacional das Águas-ANA (2006) as características

climáticas do semiárido do Brasil têm profunda repercussão no balanço hídrico da região que

apesar de caracterizar precipitação total média anual de 1.157 mm, possui regiões com média

inferior a 600 mm de chuva. O estado da Paraíba, esta inserido neste contexto de escassez de

água, a exemplo há a região do reservatório Epitácio Pessoa. Este, localizado na mesorregião

da Borborema, microrregião do cariri oriental e contido entre os municípios de Boqueirão,

Cabaçeiras e São Domingos do Cariri (IBGE, 2010), com pluviometria media anual entre 400

e 600 milímetros de chuva, valor identificado entre os mais baixos do semiárido durante

grande parte do ano (AESA, 2010).

No reservatório Epitácio Pessoa também denominado de Boqueirão funciona uma

adutora de nome homólogo, caracterizada como sistema de abastecimento integrado e

responsável por abastecer oficialmente os municípios de Campina Grande, Caturité, Pocinhos

e Queimadas. No entanto, tanto a adutora quanto outras formas de transporte hídrico levam

água também aos municípios de Pedra Lavrada, Cubatí, Seridó, Soledade, Juazeirinho, Boa

Vista, Boqueirão, Cabaçeiras, e Pocinhos (ANA, 2006) atendendo a necessidade de

aproximadamente 480 mil pessoas.

Enfatizada importância da água, construção de reservatórios em áreas com déficit

hídrico e a caracterização da região de abrangência do reservatório Epitácio Pessoa como área

escassez de recursos hídricos, é fortalecida a necessidade de preservar as formas de captação

de água das chuvas e proteção destes ambientes.

Neste contexto, o Sensoriamento Remoto como ciência da aquisição, processamento e

interpretação de imagens e dados capturados por aeronaves ou satélites de forma remota

(SABINS, 1987); como tecnologia que possibilita a obtenção de imagem e outros tipos de

dados da superfície da terra por meio da captura e registro de energia refletida ou emitida

(FLORENZANO, 2007); como utilização conjunta de sensores e equipamentos acoplados a

bordo de satélites, aeronaves ou plataformas com o objetivo de examinar eventos, fenômenos

e processos que ocorrem na superfície terrestre (NOVO, 2010) e o Geoprocessamento como

grupo de tecnologias que tem como foco a coleta e tratamento de informações espaciais para

fim específico (PEDROSA & CÂMARA, 2002); ferramenta relacionada com o

processamento de dados georeferenciados (SILVA, 2006); conjunto de técnicas

computacionais que age sobre ou possibilita a criação de bases de dedos georreferenciados

com a finalidade de transformá-los em informação proeminente (Xavier-da-Silva, 2009), se

configuram como úteis ferramentas de coleta e análise de dados e das dinâmicas promovidas

sob a camada superficial da terrestre.

2. OBJETIVOS

2.1 Geral:

Analisar espacialmente as margens do reservatório Epitácio Pessoa - PB utilizando

sensoriamento remoto e geoprocessamento.

2.2 Específicos:

2.2.1 Quantificação do espelho de água e das ilhas presentes no reservatório;

2.2.1 Análise do uso e ocupação da terra na área de entorno do reservatório;

2.2.2 Verificar se a situação local atual está de acordo com o Código Florestal quanto à

preservação de mata ciliar no entorno do reservatório;

2.2.3 Analisar a viabilidade das ferramentas de coleta e análise de dados utilizados.

3. METODOLOGIA

Os procedimentos metodológicos foram divididos em: Processamento digital de

imagem se satélite; Utilização do Geoprocessamento para espacialização e análise das

informações coletadas e Trabalho de campo para validação dos resultados. Foram utilizados

inicialmente o Erdas 2010, em seguida o ArcGis 2011, ambos licenciados para o Laboratório

de Cartografia Digital, Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto (CADIGEOS) dos cursos

de pós-graduação do Centro de Humanidades da Universidade Federal de Campina Grande

(UFCG).

Processamento digital da imagem de satélite

Constituiu na aquisição da imagem de satélite; empilhamento (sobreposição) das

informações; recorte da área de interesse; calibração radiométrica e a cômputo da reflectância

e classificação da imagem.

Aquisição da imagem de satélite

Para o processamento Digital de Imagens (PDI) foi utilizada uma imagem do satélite

Landsat 5 sensor Thematic Mapper (TM). Adquirida no sítio do Instituto Nacional de

Pesquisas Espaciais (INPE, 2012). A imagem foi captada no dia 22.04.2010 e corresponde a

orbita 215 e ponto 66 de localização.

Empilhamento

O empilhamento de todas as bandas exceto a banda 6 responsável por captar

informações acerca da temperatura superficial consiste na sobreposição de informações

captadas pelo sensor para promover a interpretação dos alvos imageados.

Recorte da área de pesquisa

A imagem Landsat 5 TM possui cobertura espacial de 185 quilômetros (NOVO,

2010), logo, a área de estudo consiste em parte relativamente pequena da imagem. Optou-se

então por realizar o recorte do entorno do reservatório Epitácio Pessoa que preservasse

aproximadamente um (01) quilômetro de margem com a finalidade de proporcionar análise

mais abrangente.

Calibração Radiométrica

A imagem de satélite em forma bruta apresenta-se em escala de cinza que tem

variedade de informações (níveis de cinza) conforme a resolução radiométrica do satélite.

Todavia, os dados capturados pelo sensor necessitam ser transformados em radiância

espectral para tornar possível a análise. De acordo com Jensen (2010) a radiação

eletromagnética é uma forma de propagação de energia entre dois sistemas e a radiância

espectral diferencia seus valores conforme composição física dos alvos imageados. Logo,

para cada pixel de 30 x 30 metros, são determinados um valor de radiação que irá distinguir

os diferentes alvos. Para Markham & Baker (1987) a calibração radiométrica pode ser obtida

segundo a equação 01.

ND255

abaL ii

iλi

Equação (01)

ai e bi são as radiâncias espectrais mínima e máxima (112 μmsrWm

); ND é a

intensidade do pixel; e i corresponde as bandas (1, 2, 3, 4, 5 e 7) do TM Landsat 5 e 7.

Computo da reflectância

A radiação originada do Sol após interagir com a superfície terrestre pode ser

absorvida, transmitida ou refletida pelo alvo (FLORENZANO, 2007). No entanto, para o

sensoriamento remoto a energia refletida é a única passível de tele detecção pelos sensores.

Diante disto, após a etapa anterior que converteu os níveis de cinza da imagem de satélite em

radiância espectral, o cômputo da reflectância consiste na subtração da radiação total que

interage com a superfície da Terra (radiação incidente) pela energia que é absorvida e

transmitida e a partir deste tratamento o fluxo de radiação solar incidente que é obtida

segundo a equação 02 (BASTIAANSSEN et al., 1998; ALLEN et al., 2002; SILVA et al.,

2005): Equação (02)

rλi

λiλi

d.cos.k

L.πρ

Z

Onde, λiL é a radiância espectral de cada banda, λik é a irradiância solar espectral de cada

banda no topo da atmosfera 12 μm(Wm , Tabela 1), Z é o ângulo zenital solar e rd é o

quadrado da razão entre a distância média Terra-Sol (ro) e a distância Terra-Sol (r) em dado

dia do ano (DSA), que de acordo com Iqbal (1983), é dada pela equação 03:

Equação (03)

)365/2.cos(033,01 DSAdr

Onde, DSA é o dia seqüencial do ano e o argumento da função cosseno está em

radianos. O valor médio anual de rd é igual a 1,00 e o mesmo varia entre 0,97 e 1,03.

A última variável da equação da reflectância é o cosseno do ângulo zenital, porém,

vale salientar que quando a declividade da área é mínima ou até mesmo nula o cosseno ângulo

de incidência da radiação solar é obtido a partir do ângulo de elevação do Sol e a equação 04:

Equação (04)

)90cos(cos Ez

Classificação da imagem

Seguiu duas etapas: não supervisionada e supervisionada. Para primeira utilizou-se o

Erdas 2010 a partir algoritmo ISODATA (Interative Self-Organizing Data Analysis

Technique) processo pelo qual as classes da imagem são agrupadas de forma homogênea de

acordo com a resposta espectral de cada alvo por interpolação e agrupamento. A segunda as

classes que foram definidas pelo classificador foram agrupadas de acordo os objetos de

análises em: Vegetação densa, rala, agropecuária e solo exposto e/ou afloramentos rochosos.

Utilização do Geoprocessamento para espacialização e análise das informações coletadas

Compreende os processos de vetorização das informações pertinentes à lâmina de

água; ilhas; área urbana de Boqueirão; extrapolação das margens do reservatório utilizando a

ferramenta Buffer Wizard (criação e ampliação de áreas de influência); seleção de áreas para

análise e montagem do Layout final e elaboração de mapas em ambiente SIG.

Trabalho de campo para validação dos resultados

Realizado no entorno do reservatório Epitácio Pessoa, teve por objetivo validar os

resultados obtidos a partir do processamento digital de imagens com base no produto gerado

pelo classificador de imagens ISODATA após supervisão.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Após análise da imagem e distinção das classes presentes na camada superficial da

terra tele detectadas pelo sensor Thematic Mapper foi possível contabilizar o espelho de água

de aproximadamente 3.777 hectares, dos quais 130,5 ha são ilhas ao longo do reservatório o

que diminui sua lâmina de água para área de 3646,8 hectares (Figura 01). De acordo com a

Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA, 2010) o reservatório

Epitácio Pessoa na data da captura das informações (04 de abril de 2010) apresentava volume

de 87,7% da capacidade total de armazenamento.

Figura 01: Espelho de água e ilhas do reservatório Epitácio Pessoa.

Quanto às classes de uso e ocupação no entorno do reservatório foi possível distinguir:

vegetação densa, vegetação rala, agropecuária e solo exposto e/ou afloramento rochosos e

área urbana. Esta última por possuir resposta espectral semelhante à classe solo exposto, foi

identificada e então evidenciada visualmente na imagem (Figura 02).

Figura 02: Classificação do uso e ocupação da terra.

O perímetro da margem do reservatório classificado tem área total de 20.511ha dos

quais 3.980ha correspondem à vegetação densa; 11.298ha à vegetação rala; 2.170ha a

agropecuária e; 5.132ha a solo exposto e/ou afloramento rochosos.

A Lei Número 12.651 de 25 de maio de 2012 denominada Novo Código Florestal

dispõe acerca da proteção da vegetação nativa e especificamente no capítulo II, secção I

delimita as Áreas de Preservação Permanente (APP), essa diz respeito da vegetação do

entorno dos reservatórios de água artificiais que devem ser resguardadas e descreve a

preservação das áreas marginais aos cursos de água natural desde o leito, delimitando área

mínima de preservação, conforme o comprimento da calha dos cursos de água e aponta como

APP’s as áreas no entorno dos reservatórios artificiais delimitando como área mínima de

preservação o comprimento de 15m para os reservatórios com até 20ha situados em áreas

rurais.

O Reservatório Epitácio Pessoa comumente denominado Boqueirão possui 3.646,8

hectares e assim não está contemplado pelo Novo Código. Todavia, a legislação anterior

número 4.771 de 15 de setembro de 1965 também não delimitava APP para extensão

territorial superior a citada no Código, diante desta demanda a Resolução 302 de 20 de março

de 2002 do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA foi instituída e regulamenta

em seu artigo 2º e desde então preencheu a lacuna presente nos Códigos. Assim, resguardando

às áreas no entorno dos reservatórios artificiais o status de APPs. A Resolução prevê proteção

de no mínimo 30m para os reservatórios artificiais situados em áreas urbanas consolidadas e

100m para áreas rurais. Logo, ao de Boqueirão e demais reservatórios artificiais de água

cabem gozo à proteção legislativa.

O volume de água do reservatório supracitado em sua criação apresentava capacidade

aproximada de 536 milhões de metros cúbicos de água e atualmente a capacidade é cerca de

436 milhões de metros cúbicos (AESA, 2013). Tal diminuição tem reflexo na ocupação

irregular das margens do reservatório derivado do elevado grau de carreamento de sedimentos

que provocam o assoreamento decorrente da retirada da vegetação, sendo esta o principal

vetor (COELHO e BARROS, 2013).

No entorno de Boqueirão é evidente os usos diversos das margens, em contraposição a

legislação vigente que assegura a preservação de 30 metros no mínimo de vegetação ciliar em

área urbana e 100 metros em área rural. A análise espacial do Açude se deu em quatro áreas

distintas.

Na área urbana de Boqueirão destacam-se construções irregulares de restaurantes e

agricultura as margens do reservatório respectivamente (Figuras 03 e 04).

Figura 03: Identificação de construção irregular de restaurante e agricultura as margens do reservatório

respectivamente na cidade de Boqueirão.

Fonte: Rafael D. Morais, 2013.

Viana et al. (2011) após destacarem a importância da vegetação ciliar nas margens da

usina hidroelétrica de Porto Colômbia, situada entre os estados de Minas Gerais e São Paulo

enfatizam que as ações para recomposição e preservação ainda não parecem óbvias de acordo

com o Código e a Resolução supracitados, sendo ainda comum a ocupação e uso inadequado

das margens dos reservatórios.

Figura 04: Identificação de áreas de uso da terra de forma ilegal nas proximidades da área urbana consolidada de

Boqueirão.

Devido a sua extensão o referido açude está compreendido em maior parte na área

rural dos municípios de Cabaçeiras e Boqueirão e de forma pouco expressiva em São

Domingos do Cariri. O caráter urbano ocorre apenas em escala de aproximação no município

homônimo. A Figura 05 evidencia margens com presença de agropecuária e solo exposto e/ou

afloramentos rochosos onde deveriam conter vegetação densa e rala de forma integral na área

urbana de Boqueirão.

A Figura 05 expõe situação pertinente ao uso ilegal das margens do reservatório

situadas nas áreas rurais onde em diferentes locais analisados, a agropecuária se destaca em

supressão a área vegetada, onde a vegetação densa se condensa nas proximidades do

reservatório e a rala se espalha em maior número pelo restante das APPs.

Para o solo exposto a resolução do CONAMA Nº 429 de 28 de fevereiro de 2011

dispões sobre a metodologia de recuperação das APPs inclusive prevê o replantio de

vegetação nativa nos locais desflorestados. No entanto, como o classificador do software

Erdas unificou solo exposto e afloramentos rochosos ao longo de todo reservatório e área em

estudo apresenta alta incidência de afloramentos (Figura 06) entendeu-se que não há

metodologia de modificação da área de afloramentos já que é situação permanente as

configurações geológicas naturais locais (ROSS, 2003 e AB’SABER, 1990).

Figura 05: Identificação de uso da terra de forma próximo a área urbana consolidada.

Figura 06: Afloramentos rochosos – área do “sangradouro” do reservatório Epitácio Pessoa.

Fonte: Marina Morais, 2013.

Quanto à identificação do uso da terra nas Áreas de Preservação Permanente situadas

em áreas rurais, A figura 07 expõe situação pertinente ao uso das margens dos reservatórios

situados na delimitação de 100 metros de extensão a partir das margens do reservatório.

Verificou-se utilização ilegal das APP’s nas diferentes áreas analisadas. A agropecuária se

destaca em supressão da área vegetada. A vegetação densa se aglomera nas proximidades do

reservatório e a vegetação rala se espalha em maior número pelo restante das Áreas de

Preservação permanente.

Figura 07: Identificação de uso da terra em áreas rurais.

Figura 08. Identificação de uso da terra em áreas rurais área de preservação de 100 metros.

Na Figura 08 também relativa ao uso e ocupação as APP’s observa-se elevado uso da

terra para atividades de agropecuária. Para esta representação não se destacou áreas de análise

devido à elevada incidência de uso indevido da terra de norte a sul da imagem.

Diante disto, torna-se necessário promover proteção das margens do reservatório de

Boqueirão, já que se destaca como importante ambiente para regulação de abastecimento de

água ao longo de todo o ano, principalmente em períodos de escassez de chuvas como ocorre

no semiárido brasileiro onde estado critico de abastecimento de água se eleva e modifica de

forma incisiva a vida da população.

Assim, (EHRLICH e MOONEY, 1983; LIKENS, 1991; MOTA, 1995; TUCCI e

BRAGA, 2003; MELO, 2005; TUCCI e SILVEIRA, 2007; ) apontam que as atividades

antrópicas realizadas no entorno dos reservatórios artificiais de água refletem diretamente

tanto na diminuição da capacidade de armazenamento de água do reservatório quanto na

qualidade da água corroborando a necessidade de preservação da margens dos reservatórios.

5. CONCLUSÕES

A quantificação do espelho de água apesar totalizar 3.777 hectares de água incluindo

ilhas em meio à lâmina de água do reservatório, o que diminuiu efetivamente sua área total

em 130,5 hectares;

As modificações no Código Florestal não influenciam na preservação, pois a

Resolução Nº 302 do CONAMA é quem define o comprimento da área qualificada como a

APP conforme a localização em área rural ou urbana;

Independentemente da delimitação de 30 ou 100 metros, da proximidade ou não das

áreas urbanas, a legislação de preservação das margens do açude de Boqueirão não estão

sendo preservadas, justificando a redução da capacidade de armazenamento de acordo com a

AESA (2010);

Quanto à viabilidade da utilização do sensoriamento remoto como ferramenta de

coleta de informações para análise superficial da Terra e resolução espacial da imagem de

satélite de pixel 30X30m, foi viável a identificação e distinção de grande parte das

informações pertinentes ao reservatório e do seu entorno.

O geoprocessamento como ferramenta de análise também apresentou contribuição,

pois foi possível ajustar com maior precisão informações referentes à área total do

reservatório bem como delimitar a Área de Preservação Permanente conforme legislação

vigente no uso do Buffer.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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