fragmentação florestal e sua influência sobre a fauna...

Fragmentação florestal e sua influência sobre a fauna: Estudo de Caso na Província Ocidental da Amazônia, Município de Urupá, Estado de Rondônia.

Laline da Silva Garcia 1 Alex Mota dos Santos1

Igor Giorgios Fotopoulos1 Ronei da Silva Furtado1

1 Universidade Federal de Rondônia – UNIR Departamento de Engenharia Ambiental, Laboratório de Geomática e Estatística.

Rua Rio Amazonas, 351, Bairro Migrantes. 13083-886 – Ji-Paraná - RO, Brasil.

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Abstract. The present work has as main objective to identify, quantify and analyze the area of vegetation fragmentation, in order to assess the consequences for maintenance of wildlife in the western Amazon region, more precisely in the Urupá city, Rondônia States, Brazil. To achieve the proposed objectives, we used remote sensing imagery and techniques of digital image processing to the data-TM LANDSAT5 three distinct periods. Based on these procedures it was observed that the removal of vegetation increased approximately 63% between 1986 and 2011, that it is fragmented as identified 537 fragments, of which 517 have an area smaller than 1 km ², which together add 65.2 km ², which represents 35.1% of the vegetation in the municipality. It is inferred from the results that have large animals struggling to survive due to low food supply for the change of vegetation and also in smaller fragments that will be exposed to human predation. Key-words: remote sensing, image processing, environmental impact, ecology.

1. Introdução Desde o descobrimento, as florestas brasileiras vêm sendo alteradas e até mesmo eliminadas, inicialmente devido o valor comercial de algumas espécies e mais recentemente para dar lugar às diversas atividades econômicas. Na Amazônia Ocidental, especialmente no estado de Rondônia, as áreas de florestas naturais são removidas principalmente para a formação de pastagem e criação de gado bovino no sistema extensivo.

Com a conversão das florestas nativas no Brasil vários impactos podem ser observados, sobretudo porque a fragmentação, que corresponde a uma área de vegetação natural interrompida, quer seja por barreiras naturais ou antrópicas, ocasiona problemas para o clima especialmente nas bordas das matas onde um aquecimento maior é gerado por estarem mais expostas a incidência de luz. Além disso, a retirada das florestas possibilita o aumento da erosão, assoreamento dos cursos de água, perda da biodiversidade e variabilidade genética, entre outros fatores (Castro, 2004).

Todavia, as espécies florestais da Amazônia desenvolveram gradientes ambientais de adaptação visando solucionar principalmente a baixa disponibilidade de nutrientes do solo, através do estabelecimento de interações ecológicas do tipo simbióticas entre fungos e raízes de plantas superiores (O`Brien e O`Brien, 1995). Somados a isso, há várias outras conexões que se estendem desde os produtores, consumidores e decompositores, que são compreendidos respectivamente pelas plantas verdes, os animais e as bactérias (Odum, 1988).

Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE

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Em razão dessas particularidades, a remoção de um dos componentes do sistema natural inviabiliza as inter-relações entre as espécies. Por esse motivo, intervenções na vegetação produzem efeitos diretos sobre a fauna, pela redução, aumento ou alteração de dois atributos chaves, que são o alimento e abrigo (Begon, 2007).

Assim, a fragmentação de uma área de vegetação natural ou reflorestada cria barreiras para a flutuação do número de indivíduos entre os fragmentos, já que o movimento de algumas espécies depende da habilidade de dispersão e do comportamento migratório para a configuração interna das populações no ambiente (Ricklefs, 1996; Valeri, 2004).

Neste contexto, a busca de informações nas áreas de florestas fragmentadas da Amazônia visa ampliar a compreensão das questões relativas a conservação da biodiversidade, pois os estudos para o entendimento do funcionamento dos ecossistemas florestais neste bioma ocorrem, na maioria da vezes, em ambientes mais conservados (Rodrigues et al. 2003).

Partindo desse pressuposto, o sensoriamento remoto e as técnicas de processamento digital de imagens são amplamente utilizados para analisar o comportamento da vegetação e diagnosticar seus efeitos defronte os aspectos mais importantes. Em áreas de floresta amazônica, dados de sensoriamento remoto orbital são aplicados à análise da vegetação desde a década de 1970, especialmente a partir dos trabalhos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE.

O uso de imagens de satélite para a classificação da vegetação é uma ferramenta prática e de rápida análise. Dentre as principais ferramentas para o seu estudo, o sensoriamento remoto tem se mostrado uma das melhores alternativas (Heller e Ulliman, 1983). O presente trabalho visa identificar e quantificar, a partir do tratamento digital de imagens de sensoriamento remoto, os fragmentos florestais no município de Urupá/RO e avaliar as possíveis influências à fauna local. 2. Metodologia de Trabalho 2.1. Área em Estudo A área em estudo está localizada na região Norte do Brasil, ao cento do estado de Rondônia, mais precisamente no município de Urupá (Figura1), a uma altitude de aproximadamente 200 metros acima do nível do mar. O município possui área de aproximadamente 832 km² e população estimada em 12.964 habitantes, a principal atividade econômica deste município é a agropecuária (IBGE 2011).


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Figura 1. Localização da área de Estudo, município de Urupá/RO.

2.2. Pré-processamento de imagens orbitais A análise foi realizada a partir de dados de sensoriamento remoto de moderada resolução espacial, nomeadamente imagens do sensor TM (Thematic Mapper), que está a bordo do satélite LANDSAT5.

Para análise da fragmentação vegetal utilizou-se o Sistema de Processamento de Informações Geográficas - SPRING (Câmara et al., 1996), versão 5.1.8 disponível gratuitamente no sítio do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE.

A escolha das bandas espectrais é um fator muito importante no sucesso de uma interpretação de imagens de satélite. De acordo com as aplicações e características das bandas espectrais foram adotadas a banda 3 (faixa do vermelho), pois esta apresenta bom contraste entre diferentes tipos de cobertura vegetal e a banda 4 (faixa do infravermelho próximo), pois neste comprimento de onda a vegetação verde, densa e uniforme, reflete muita energia nesta aparecendo bem clara nas imagens. Após selecionadas as bandas, as imagens foram corrigidas

geometricamente para incorporação no projeto de outros dados disponíveis para a região, com destaque para os dados da rede de drenagem e malha viária, ambos disponibilizados pela Secretaria de Estado do Desenvolvimento Ambiental –SEDAM. 2.3. Processamento de imagens Para alcançar os objetivos da análise calculou-se o índice de vegetação por diferença normalizada, do inglês Normalized Difference Vegetation Index - NDVI, expresso pela equação (b4 –b3) / (b4 +b3), onde, b4 é a refletância no infravermelho e b3 a refletância no vermelho. A equação foi implementada na Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico - LEGAL. Após aplicação da equação realizou-se o fatiamento em quatro classes básicas. Como se sabe, o resultado do cálculo de NDVI é uma grade de valores que variam de -1 a 1, em que quanto mais próximo de 1, maior a densidade da cobertura vegetal, ou seja, ela apresenta-se em seu estágio denso, úmida e bem desenvolvida (Jarlan et al., 2007) e (Costa et al., 2007). Sendo assim, multiplicou-se 127 e somou-se valor de offset de 128 a equação acima exposta. Os valores foram utilizados para manter a média e a variância da imagem utilizada para aplicação do NDVI e também para eliminar valores negativos, o que facilitou no processo de fatiamento.

O fatiamento do NDVI foi aplicado a partir do reconhecimento de campo, selecionando-se áreas testes para determinação dos valores das fatias. Assim, determinaram-se as classes Área Antropizada, Floresta Primária e Água.

3.4. Grau de fragmentação e correlação com a fauna Com o avanço nos estudos da biologia da conservação, a comunidade científica vem tendo acesso a novas informações a cerca dos principais problemas relacionados com a dinâmica das populações de fauna e suas necessidades territoriais para a manutenção da biodiversidade (Almeida, 1996).

Porém, o número de trabalhos destinados ao conhecimento dos habitats preferenciais e o comportamento ecológico das espécies nativas da Amazônia ainda é incipiente. Por conta disso, o presente estudo dedicou esforços indutivos baseados na escassa literatura disponível, a fim de parear tais informações com outras áreas do conhecimento científico, a exemplo do sensoriamento remoto, visando ampliar os dados de sustentabilidade dos fragmentos florestais.

Todavia, vale destacar que os mapas categóricos planejados nesse estudo classificou a vegetação apenas em áreas com mata e sem mata. Não levando em consideração a descrição


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mais pormenorizada da vegetação, como a caracterização fitofisionômica e os estágios sucessionais secundários. No entanto, foram realizados os cálculos de métricas da paisagem através dos parâmetros de composição e de disposição, conforme os procedimentos descritos em Metzger (2003), os quais vêm estabelecer o grau de dominância espacial, o formato dos fragmentos florestais e a composição dos mosaicos da paisagem.

Contudo, a ausência de um inventário faunístico junto a área de estudo e a descrição demasiadamente generalizada da vegetação, fez com que a acuidade das informações sobre a fauna entre os fragmentos tenha sido analisada exclusivamente por meio de notas literárias, sobretudo no que diz respeito a área mínima de floresta necessária para a manutenção de algumas espécies animais ou de sua relação estrutural e de diversidade com o tamanho do fragmento.

4. Resultados e Discussão 4.1. Análise Visual O processamento resultou na imagem fatiada (valores de NDVI mínimo de 74,1 e máximo de 236,5) apresentada na figura 2, que revelou que foi na década de 1990 que ocorreu maior retirada da vegetação. Esse período coincide com o término das obras de estruturação da BR-364, que facilitou o acesso ao município de Urupá. A partir da revisão de literatura, segundo Toledo e Ballester (2007), observou que inicialmente cultivava-se o café na região, com o declínio dos preços deste produto ocorreu o abandono do seu cultivo ou a substituição das mesmas por outras atividades, principalmente pela pastagem. Acredita-se ainda que o enfraquecimento dos solos para o cultivo agrícola, os insentivos para criação de gado bovino tenha contribuído para o fato de hoje ser a pecuária a atividade econômica mais expressiva do município.

Apesar da retirada expressiva da vegetação no período analisado observou a manutenção da Área de Preservação Permanente (APP) do rio Urupá, sendo suprimida apenas em pontos isolados, nas proximidades na cidade de Urupá. O rio Urupá é afluente do rio Machado pela margem esquerda. Vale destacar que as águas do rio Urupá abastecem parte da população de Ji-Paraná, que é a segunda maior cidade em população do Estado de Rondônia.


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Figura 2- Ánalise multitemporal por fatiamento de imagem NDVI da área em estudo.

Ainda de acordo com a imagem da figura 2 é possível identificar a vegetação está mais

preservada na porção oeste da imagem, justamente onde se averiguou relevo movimentado e foi possível identificar ainda muitas rochas expostas. Isso revela que a área preservada só mantém esta condição de preservação, pois dificulta a mecanização para formação de pastagem.

Analisando a métrica da paisagem observou-se que os fragmentos são retangulares, seguem dinâmica da criação de pastagem, predominando fragmentos alongados e interligados somente Área de Preservação Permanente.

Por fim, na imagem fatiada do ano de 1986 observa o desmatamento do tipo espinha de peixe devido a abertura das vias de acesso, conhecidas em Rondônia como linhas e ramais. Ao passo que nos outros anos este “tipo” de desmatamento não é mais identificado.

3.2. Análise Quantitativa A análise quantitativa (Tabela 1) revelou que a retirada da vegetação cresceu aproximadamente 63% entre os anos de 1986 e 2011. E que o período de maior retirada da vegetação foi entre os anos de 1986 a 2001 com índices de aproximadamente 43%. Tabela 1- Análise quantitativa das classes de uso da terra no município de Urupá, Rondônia.

Classes de Uso 1986 2001 2011 Área km²

Água 3,5 3,2 6,3 Antropizado 110,1 471,2 639,8 Floresta Primária 718,0 357,2 185,4 TOTAL 831,6 831,6 831,6

A classe Água apresentou redução entre os anos de 1986 e 2001, no entanto, praticamente

dobrou entre os anos de 2001 a 2011. Este fenômeno segundo Santos et al. (2011), refere-se a construção de pequenas represas para dessedentação do gado bovino. Ainda segundo os autores este dado sugere também que os corpos de água no passado estavam envolvidos pela vegetação ciliar e de galeria. Além desses fatores Santos et al. (2011), afirma que a diferença no mês de tomada da imagem pode também influenciar na área do espelho de água. 3.2.1. Evolução da retirada e fragmentação da vegetação A evolução da retirada da vegetação e consequente fragmentação estão apresentadas na figura 3, onde destaca diminuição da área dos fragmentos entre os anos de 2001 e 2011.

Observa-se que a retirada da vegetação ocorreu de norte para sul, devido o fato de que a BR-364 está localizada fora deste município nesta direção.

A partir dos dados do fatiamento da imagem NDVI apresentado na figura 3 foi possível determinar intervalos de classes de áreas predominantes, o número de fragmentos e a área total das classes dos períodos de análise. No entanto, optou por apresentar somente os dados de área referente ao ano de 2011 (Tabela 2), já que são estes que interessam na análise da influência sobre a fauna. Como referido a área total da vegetação é de 185,4 km² totalizando 537 polígonos. O maior fragmento contínuo está localizado na porção oeste do município e ocupa área de 72,6 km² e o menor com área de 0.000702 km².


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Figura 3- Fragmentação da vegetação no município de Urupá, Rondônia. Tabela 2. Análise quantitativa dos fragmentos de vegetação e sua distribuição por classes de área.

Classes de Área dos Fragmentos (km²) N. de Fragmentos Área (Km²) ˂ 1 518 65.2

1 a 2 9 12.3 2 a 3 4 9.5 3 a 4 2 7.4 5 a 6 2 11.1 8 a 9 1 8.3 ˃ 8 1 71.6

Total 537 185.4 Pela síntese apresentada na tabela 2 é possível concluir que a vegetação do município de

Urupá está extremamente fragmentada predominando áreas de fragmentos inferiores a 1 km² (517 polígonos).

4.3. Fragmentação florestal e a influência sobre a fauna


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O número de espécies presente em um ambiente está fortemente associado com o tamanho da área. Desse modo, quando uma floresta contínua é fragmentada a sua biodiversidade tende a diminuir (Matthiae e Stearns, 1981; Fonseca e Robinson, 1990; Laurance, 1990). No entanto, esse processo possui algumas questões que são complexas para o seu entendimento, sobretudo em relação à taxa de extinção subsequente e progressiva das espécies. Assim, logo que uma floresta nativa é fragmentada, ocorre a redução precoce de um grande número de táxons especializados, principalmente devido o fato de que a maioria das espécies que são caracterizadas por densidade populacional muito baixa requerem grandes áreas de florestas para sobreviverem. Porém, a taxa imediata de extinção tende a ser menor quanto maior for o número de espécies encontradas na floresta original, todavia, com o tempo, essa diversidade vem a encolher (Chiarello, 1999). Nesse contexto, os animais que tem exigência maior de espaço, a exemplo dos grandes felinos, das antas, dos queixadas, tatus e tamanduás gigantes, os fatores mais óbvios que contribuem para a redução do número de espécies em uma área de floresta fragmentada, condizem com a redução de alimentos suficientes e outros recursos vitais necessários para sobrevivência em longo prazo em uma área menor que 200 hectares (McNab, 1963; Redford e Robinson, 1991).

Assim sendo, a partir dos resultados é possível inferir que animais de grande porte encontram grandes dificuldades de sobrevivência na área em estudo. Além da análise da área é importante referir que a exposição da área faculta circulação pela região o que expõe os animais à predação humana. Ou seja, a necessidade de deslocamento entre os fragmentos expõe animais à caça.

4. Conclusões e Sugestões A manipulação de imagens de sensoriamento remoto em SIG para identificação e quantificação da área dos fragmentos apresentou resultados satisfatórios, que permitiu análise da influência da retirada da vegetação sobre a fauna. Todavia, vale destacar que os mapas categóricos planejados nesse estudo classificou a vegetação apenas em áreas com mata e sem mata. Não levando em consideração a descrição mais pormenorizada da vegetação, como a caracterização fitofisionômica e os estágios sucessionais secundários.

Assim, a partir dos resultados é possível inferir que a fragmentação, que é expressiva no município de Urupá, coloca em risco a fauna, já que ocorreu eliminação de habitats e predomínio de fragmentos com área inferior a 2 km², o que coloca em risco a sobrevivência de animais que tem exigência maior de espaço, a exemplo dos grandes felinos, das antas, dos queixadas, tatus e tamanduás gigantes.

Assim, sugere a realização de inventário faunístico junto a área de estudo para explicar de forma fidedigna o grau de comprometimento da fauna pela fragmentação da vegetação. 5. Referências Almeida, A. F. Interdependência das florestas plantadas com a fauna silvestre. Série Técnica IPEF, Piracicaba v.10, n 29, p.36 -44, Nov 1996. Departamento de Ciências Florestais da ESALQ/USP. Piracicaba- SP, 1996. Begon, m., Townsend, cl, Harper jl. 2007. Ecologia: de indivíduos aecossistemas. 4a. ed. ARTMED Editora. Camara, G. et al. SPRING: Integrating remote sensing and GIS by object-oriented data modelling. Computers & Graphics V. 20, n.3, p. 395-403. 1996. Castro, G. Análise da estrutura, diversidade florística e variações espaciais do componente arbóreo de corredores de vegetação na região do alto rio grande-mg. 2004. Tese (mestrado), UFLA, Lavras- MG, 2004. Chiarello A.G. 1999. Efects of fragmentation of the Atlantic forest on mammal communities in south-eastern Brazil. Biological Conservation. v 89., p. 71-82 Fonseca, G.A.B., Robinson, J.G., 1990. Forest size and structure: competitive and predatory eჼects on small mammal communities. Biological Conservation 53, 265--‐294.


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