Influncia do Desmatamento na Disponibilidade Hdrica da ... ? A sub-bacia de Rive foi delimitada

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  • Silva Lusitana, 21(2): 205 - 218, 2013 UEISSAFSV, INIAV, Oeiras, Portugal

    *Engenheiro Florestal e Mestrando em Cincias Florestais pela Universidade Federal do Esprito Santo (UFES) E-mail: coelho.fernando@yahoo.com.br **Professor Doutor da Universidade Federal do Esprito Santo E-mail: mundogeomatica@yahoo.com ***Graduando em Engenharia Florestal pela Universidade Federal do Esprito Santo E-mail: rapha663@hotmail.com ****Graduada em Engenharia Florestal pela Universidade Federal do Esprito Santo E-mail: taisr.moreira@hotmail.com

    205

    Influncia do Desmatamento na Disponibilidade Hdrica da Bacia Hidrogrfica de Rive, Alegre, ES, Brasil *Fernando C. Eugnio, **Alexandre R. Santos, ***Raphael L. Dalfi e

    ****Tas R. Moreira

    Sumrio. Dentre as doze bacias ou regies hidrogrficas que compem o Estado do Esprito Santo, a bacia hidrogrfica do rio Itapemirim destaca-se por sua extrema importncia social, econmica e ambiental, caracterizada por uma expressiva cobertura vegetativa do bioma Mata Atlntica, com destaque para parte do Parque Nacional do Capara que abrange boa parte dos 17 municpios que a compem, dentre estes o municpio de Lajinha situado em Minas Gerais. O presente estudo objetivou avaliar a influncia do desmatamento na disponibilidade hdrica, delimitando-se uma sub-bacia a partir de um ponto de registro de vazo dentro da bacia hidrogrfica do rio Itapemirim, ES, Brasil, para assim poder inferir sobre a relao que h entre a disponibilidade hdrica com o desmatamento. Com a concluso do estudo foi possvel inferir que houve uma reduo de aproximadamente 28,79% na rea ocupada pelos fragmentos florestais entre os anos de 1987 e 2007 e h uma tendncia de aumento da vazo no Rio Itapemirim no ponto de registro de Rive. Palavras-chave: bacia hidrogrfica, modelagem; fragmentao florestal e geotecnologias

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    Deforestation's influence on hydric availability of Rive's basin, Alegre, ES, Brazil

    Abstract. Among the twelve river basins or regions that compose the state of Esprito Santo, the Itapemirim river basin stands out for its extreme social, economic and environmental importance, characterized by a significant vegetative cover of the Atlantic Forest biome, especially in part of Capara National Park which covers much of the 17 cities that compose it, among which the city of Lajinha located in Minas Gerais. The present study evaluated the influence of deforestation on hydric availability, delimited to a sub-basin from a registration point inside the flow of the Itapemirim river basin, ES, Brazil, to infer about the relationship that exists between hydric availability and deforestation. With the completion of the study we could infer that there was a reduction of approximately 28.79% in the area occupied by forest fragments between 1987 and 2007 and there is a tendency to increase the flow in the Itapemirim river registration point of the Rive district. Key words: watershed, modeling, forest fragmentation and geotechnology Influence de la dforestation sur la disponibilit hydrique du bassin de Rive, Alegre,

    ES, Brazil

    Rsum. Parmi les douze bassins versants ou bassins hydrographiques qui composent l'tat d'Esprito Santo, le bassin de la rivire Itapemirim se distingue par son extrme importance sociale, conomique et environnemental, caractrise par une couverture vgtale importante de la fort atlantique en mettant l'accent sur le parc national de Capara qui couvre la plupart des 17 communes qui le composent, parmi lesquels la ville de Lajinha situ Minas Gerais. La prsente tude visait valuer l'influence de la dforestation sur la disponibilit en eau, dlimitant un sous-bassin d'un point d'enregistrement de dbit dans le bassin de la rivire Itapemirim, ES, Brsil, pour qu'on puisse dduire la relation qui existe entre la disponibilit en eau et la dforestation. Avec l'achvement de l'tude, il tait possible de dduire qu'il y a eu une baisse d'environ 28,79% dans la zone occupe par les fragments de fort entre les annes 1987 et 2007 et il y a une tendance d'augmentation du dbit dans l'Itapemirim au point d'enregistrement de la rivire Rive. Mots cls: bassin versant, modlisation, fragmentation des forts et geotechnologie

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    Introduo

    A gua um dos elementos mais importantes para a existncia e a manuteno da vida na Terra. Segundo dados reunidos durante o "1965/1975 International Hydrological Decade Program", aproximadamente 97% da gua do nosso planeta salgada, concentrada na sua maior parte nos oceanos e, assim, indisponvel para uso humano. Resta menos de 3% na forma de gua doce, da qual 2,2% est localizada nas geleiras e tambm indisponvel ao Homem. O maior problema relacionado questo da gua no propriamente a sua falta, mas sim a indisponibilidade da gua ao consumo, devido ao comprometimento de sua qualidade, falta de um gerenciamento adequado e heterogeneidade da sua distribuio sobre a Terra (SOS GUAS BRASILEIRAS, 2002).

    O uso da terra, nele includo o tipo de vegetao e as atividades antropognicas, afeta a produo de gua. Esse fator, decerto, dos mais relevantes a ser considerado no manejo de bacias hidrogrficas, pois dependendo do tipo de vegetao e das prticas exercidas pelo homem, a produo de gua pode ser alterada de forma favorvel ou prejudicial aos usurios da bacia (CICCO; FUJIETA, 1992).

    TUCCI E CLARKE (1997), relatam que as modificaes naturais e artificiais na cobertura vegetal das bacias hidrogrficas influenciam o seu comportamento hidrolgico. Essas alteraes produzem os mais variados impactos sobre o meio ambiente e a disponibilidade dos recursos hdricos. OLIVEIRA E FRANCISCO (2010), corroboram com essa ideia, visto que em seus estudos, relataram que a maior parte da superfcie da bacia estudada por eles coberta por pastagens, e as matas ciliares so escassas, o que reduz a disponibilidade hdrica da bacia, alm de comprometer a sua funo de manancial de abastecimento de gua atual e futura.

    Dentre as doze bacias ou regies hidrogrficas que compem o Estado do ES, a bacia hidrogrfica do rio Itapemirim destaca-se por sua extrema importncia social, econmica e ambiental, caracterizada por uma expressiva cobertura vegetativa do bioma Mata Atlntica com destaque para parte do Parque Nacional do Capara que abrange boa parte dos 17 municpios que a compem, dentre estes o municpio de Lajinha situado em MG.

    A expanso da cultura cafeeira e da pecuria resultou em forte fragmentao florestal na bacia hidrogrfica do rio Itapemirim, bem como no restante das bacias do estado do Esprito Santo. As principais consequncias dessa fragmentao so: o distrbio do regime hidrolgico das bacias hidrogrficas, a

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    diminuio da biodiversidade biolgica, a degradao dos recursos naturais e a deteriorao da qualidade de vida das populaes tradicionais.

    Cada estrato florestal (dossel, sub-bosque e sistema radicular) tem seu papel no ciclo hidrolgico. O estrato superior intercepta a gua da precipitao, diminuindo seu impacto no solo, regulando a capacidade de infiltrao, alm de isolar o solo dos ventos e da radiao solar (COLMAN, 1953). A vegetao representa um obstculo ao escoamento da gua, diminuindo sua velocidade, permitindo maior tempo de infiltrao no solo, maiores taxas de absoro, menor possibilidade de formao de valas e menor probabilidade de eroso (WARD, 1975; COLMAN, 1953). Alm disso, a vegetao colabora na estabilizao de encostas principalmente pelo reforo mecnico do sistema radicular, que dificulta o destacamento do solo pela gua da chuva (LIMA, 1986). As razes das plantas tambm colaboram refreando e direcionando o escoamento abaixo do solo, absorvendo gua que voltar atmosfera sem deslocar-se pelo mesmo, aumentando a permeabilidade deste solo.

    Nesse bojo, adquire relevncia a investigao da hiptese segundo a qual h uma relao entre a quantidade de cobertura vegetal e a resposta hidrolgica da bacia, estimando a disponibilidade hdrica a partir da quantificao da rea vegetada, de forma a subsidiar tecnicamente a elaborao do plano de manejo participativo, a fim de garantir o desenvolvimento sustentvel da regio e o suprimento de gua potvel para a populao que habita os municpios abrangidos pela bacia hidrogrfica do rio Itapemirim.

    Objetivos

    O presente estudo objetivou avaliar a influncia do desmatamento na disponibilidade hdrica, delimitando-se uma sub-bacia a partir de um ponto de registro de vazo dentro da bacia hidrogrfica do rio Itapemirim, ES, Brasil, para assim poder inferir sobre a relao que h entre a disponibilidade hdrica e o desmatamento.

  • Influncia do Desmatamento na Disponibilidade Hdrica 209

    Metodologia

    Delimitao da sub-bacia a partir do ponto de registro de vazo em Rive

    Para melhor entendimento dos estudos realizados, a sub-bacia gerada a partir do ponto de registro em Rive, foi denominada pelos autores de sub-bacia hidrogrfica de Rive (Figura 1), compreendendo uma superfcie de 2.227,66 km, entre as latitudes 2010' a 2055' S e longitude de 4116' e 4149' W. Ela pertencente bacia hidrogrfica do rio Itapemirim, a qual compreende uma superfcie de 5.620 km, entre as latitudes 2030' a 2100' S e longitudes de 4100' e 4130'W.

    Figura 1 - Localizao da sub-bacia hidrogrfica de Rive, ES

    A sub-bacia de Rive foi delimitada por meio da utilizao do aplicativo computacional ArcGIS 10.0, tendo como base de dados: a) os pontos de altitude, os quais foram coletados atravs do SRTM, b) a hidrografia da regio, fornecida pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica - IBGE, e o c) ponto de coleta

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    de vazo de Rive, sendo suas coordenadas oferecidas pela Agncia Nacional das guas - ANA. Tendo o banco de dados confivel, utilizaram-se as ferramentas Hidrology dentro do aplicativo computacional supracitado para delimitao da sub-bacia de Rive de forma correta e precisa.

    O principal uso da terra na sub-bacia hidrogrfica o agropecurio. A bacia hidrogrfica de Rive abrange os municpios de Alegre, Castelo, Conceio de Castelo, Divino So Loureno, Guau, Ina, Irupi, Ibatiba, Muniz Freire, e Lajinha-MG.

    O rio Itapemirim apresenta seu baixo curso bastante modificado em relao ao que era originalmente. Devido s inundaes constantes a que estava sujeita a zona da plancie aluvial do baixo curso, em face de sua topografia plana, promoveu-se a retificao e a dragagem da calha natural. Alm disso, construiu-se um conjunto de canais artificiais de drenagem para facilitar o escoamento das guas. Mapeamento e quantificao dos fragmentos florestais na sub-bacia de Rive

    Atualmente, no mapeamento dos fragmentos so utilizadas imagens de satlite (MARTINS, 1999) e fotos areas da regio de interesse (PEREIRA, 1999). Apesar da tima resoluo as fotos areas raramente so utilizadas devido ao alto custo de obteno, alm da relativa demora no processamento. Por outro lado, as imagens de satlite de mdia resoluo, dentre elas as obtidas pelo satlite LANDSAT, permitem a identificao de fragmentos de forma automtica e prtica.

    Para o diagnstico correto do possvel desmatamento que ocorreu na sub-bacia hidrogrfica de Rive entre os anos de 1987 e 2007, foram utilizadas as imagens dos satlites: LANDSAT - V, com resoluo espacial de 30m; fornecidas pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE. Para as imagens dos satlites LANDSAT - V, foi realizado a composio das bandas espectrais, gerando uma "imagem falsa-cor", a qual composta pelas bandas espectrais vermelho, infravermelho prximo e infravermelho (bandas 3, 4 e 5) e, posteriormente, o georrefenciamento foi feito por meio de pontos de controle.

    Posteriormente, foi elaborado um arquivo vetorial para cada ano do estudo, sendo eles (1987, 1997, 2003 e 2007), dotando-se do aplicativo computacional ArcGIS 10.0, foi realizada a fotointerpretao em tela sobre todas as imagens matriciais de 50 polgonos contendo os valores 1 e 2 de uso; tais arquivos foram criados a fim de que se pudesse criar uma "assinatura" contendo os fragmentos

  • Influncia do Desmatamento na Disponibilidade Hdrica 211

    florestais existentes (valor 1) e as demais classes de uso da terra (valor 2) presentes na rea de estudo.

    Para o mapeamento dos fragmentos florestais, foi utilizada a tcnica de Classificao Supervisionada, atravs da ferramenta Maximum Likelihood Classification dentro do aplicativo computacional ArcGIS 10.0, resultando em uma imagem matricial contendo todos os fragmentos da rea de estudo (valor 1) e as demais classes de uso da terra (valor 2).

    A quantificao ocorreu aps a converso da imagem matricial em raster e a limpeza das impurezas. Tais impurezas foram classificadas pelos autores sendo: qualquer fragmento representado por uma rea de tamanho igual ou inferior a aproximadamente 5 pixis associados ou no, pois ao analisar as imagens os autores concluram que polgonos com este tamanho no caracterizariam fragmentos florestais para este estudo.

    A partir do mapa de fragmentao florestal da regio de estudo foi quantificada a rea de cada fragmento usando a calculadora de valores (mapemtica) da tabela de atributos do prprio arquivo de imagem vetorial poligonal. O fluxograma metodolgico contendo todas as etapas utilizadas na elaborao dos mapas de fragmentao florestal mostrado na Figura 2.

    Figura 2 - Fluxograma metodolgico contendo todas as etapas utilizadas na elaborao dos mapas de fragmentao florestal para a sub-bacia hidrogrfica de Rive

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    Anlise do comportamento das vazes no ponto de registro de Rive

    A resposta hidrolgica foi obtida por meio da razo entre vazo (mxima e mnima), para os respetivos anos de monitoramento florestal. A mdia anual das vazes mxima e mnima ser gerada pelas mdias mensais, calculadas a partir dos seus valores dirios. Salienta-se que as vazes foram obtidas atravs do mtodo de Curva de Descarga1 no ponto de registro em Rive, sendo o cdigo da estao: 57450000.

    Os dados para a quantificao da vazo do ponto de registro foram obtidos junto com a ANA, em seu Sistema de Informaes Hidrolgicas (HIDROWEB), no endereo eletrnico http://hidroweb.ana.gov.br/. A partir dos dados brutos se fez uma filtragem a fim de buscar inconsistncias ou erros aleatrios. A modelagem dos dados permitiu realizar uma anlise prvia do comportamento hidrolgico da bacia, podendo com isso inferir-se qual a dinmica espcio-temporal da vazo ao longo dos anos analisados (1985 - 2010), dentro do contexto da regio hidrolgica em questo por meio dos grficos gerados atravs do aplicativo computacional Excel.

    Resultados e discusso

    De acordo com os resultados obtidos nos quatro cenrios (1987, 1997, 2003 e 2007) contabilizou-se o incremento de mata ou desmatamento nos ltimos 20 anos na bacia hidrogrfica do Rive. As Figuras 3; 4; 5 e 6 ilustram a rea ocupada pelos fragmentos para cada ano de estudo.

    A anlise quantitativa do nmero, rea e permetro total dos fragmentos florestais para os anos de 1987, 1997, 2003 e 2007 descrita na Figura 7.

    De acordo com resultados obtidos, constatou-se que entre os anos de 1987 e 2007 houve uma reduo na rea total ocupada por esses fragmentos, passando de aproximadamente 78.678,14 ha no ano de 1987 para 56.028,57 ha no ano de 2007. Houve uma reduo de aproximadamente 28,79% na rea ocupada pelos fragmentos florestais, ou seja, entre os anos de 1987 e 2007 possvel inferir que houve um desmatamento dentro da rea de estudo.

    1 A curva de descarga representa a relao entre vazo e nvel do rio e permite estimar as vazes a partir de observaes de nvel. Sua determinao possvel a partir de medies diretas de vazo que so realizadas em carater eventual.

  • Influncia do Desmatamento na Disponibilidade Hdrica 213

    Figura 3 - Fragmentao florestal da sub-bacia de Rive para o ano de 1987

    Figura 4 - Fragmentao florestal da sub-bacia de Rive para o ano de 1997

  • 214 Eugnio, F.C., et al.

    Figura 5 - Fragmentao florestal da sub-bacia de Rive para o ano de 2003

    Figura 6 - Fragmentao florestal da sub-bacia de Rive para o ano de 2007

  • Influncia do Desmatamento na Disponibilidade Hdrica 215

    Figura 7 - Quantificao da rea em (km) para cada ano do estudo

    Em contrapartida do que fora observado entre os vinte anos estudados (1987 - 2007), h uma pequena variao ascendente da rea ocupada pelos fragmentos florestais entre os anos de 1997 e 2003 (Figura 7), uma vez que nesse intervalo existiu um incremento da rea florestada. Entretanto, logo aps o ano de 2003, houve novamente um decrscimo da rea florestada na sub-bacia hidrogrfica de Rive, ou seja, em todo o perodo considerado no houve tendncia no desmatamento.

    O processo da no tendncia em relao ao desmatamento pode ser explicado por meio do histrico irregular da ocupao da regio. A ocupao iniciou-se com a expanso da cultura cafeeira extraindo extensas reas de florestas para o plantio. Entretanto, anos depois, a cultura entrou em um processo abrupto de declnio na regio. Alguns proprietrios de terra enxergaram no financiamento florestal fornecido pelo governo federal, uma oportunidade de emprstimo com juros baixos e aliado a fiscalizao pouco eficaz. Implementaram "florestas" sem nenhum parmetro e logo aps as visitas dos fiscais, abandonavam-nas, e em sua maioria, buscavam outros ramos para o investimento do emprstimo, tais como a pecuria leiteira, fazendo com que a regio entrasse em um quadro de intensa expanso dos bovinos, sendo o uso da terra, at aos dias atuais, ocupado em sua grande maioria pelas pastagens. A anlise quantitativa dos dados coletados em Rive, referente aos anos entre 1985 - 2010 e sua respetiva vazo descrita na Figura 8. A tendncia de variao da vazo do Rio Itapemirim com a diminuio da rea florestada no clara, (Figura 8), no se podendo afirmar que houve influncia do desmatamento na disponibilidade hdrica da sub-bacia estudada.

    y = -67,8x + 871,09

    R = 0,798

    0,00

    100,00

    200,00

    300,00

    400,00

    500,00

    600,00

    700,00

    800,00

    900,00

    1987 1997 2003 2007

  • 216 Eugnio, F.C., et al.

    Figura 8 - Quantificao da vazo em (m/s) para cada ano do estudo

    Observando a Figura 8, nota-se uma variao muito grande quando se comparam os resultados dos anos de 1985 e 1990, quando temos cerca de 137,55% de diferena entre os valores registrados pela ANA.

    recomendado que se faam estudos mais detalhados na bacia a fim de que se possa ter um maior nmero de variveis para a tentativa da elucidao do motivo pelo qual a vazo aumentou quando era esperado a diminuio da vazo, visto que houve uma diminuio das florestas na regio.

    Concluses

    Nas condies em que os estudos foram conduzidos, a anlise dos resultados permitiu apresentar as seguintes concluses:

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    1985

    1986

    1987

    1988

    1989

    1990

    1991

    1992

    1993

    1994

    1995

    1996

    1997

    1998

    1999

    2000

    2001

    2002

    2003

    2004

    2005

    2006

    2007

    2008

    2009

    2010

  • Influncia do Desmatamento na Disponibilidade Hdrica 217

    1. A Geotecnologia vital para uma anlise precisa, prtica e de baixo custo do comportamento hidrolgico quando se trata de grandes extenses territoriais;

    2. Houve uma reduo de aproximadamente 28,79% na rea ocupada pelos fragmentos florestais, ou seja, entre os anos de 1987 e 2007 houve um desmatamento dentro da rea de estudo.

    3. Entre os anos estudados 1985 - 2010 houve uma grande variao da quantidade de vazo do Rio Itapemirim, apresentando variaes de at 137,55% de diferena entre os valores registrados pela ANA;

    4. Pelo facto de a variao da vazo com a cobertura dos cobertos florestais no ser clara, no se pde afirmar que h uma influncia do desmatamento na disponibilidade hdrica da sub-bacia estudada.

    Referncias bibliogrficas

    CICCO, V., FUJIETA, M., 1992. Pesquisa de manejo de bacias hidrogrficas em So Paulo. In: CONGRESSO NACIONAL SOBRE ESSNCIAS NATIVAS, 2, So Paulo, 1992. Anais. So Paulo: Revista instituto florestal de So Paulo. pp. 808-816.

    COLMAN, E.A., 1953.Vegetation and watershed management: an appraisal of vegetation management in relation to water supply, flood control, and soil erosion. New York: The Ronald Press Company.

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    OLIVEIRA, P.H.S., FRANCISCO, C.N., 2010. Cobertura florestal e disponibilidade hdrica na bacia do ribeiro Esprito Santo em Juiz de Fora-MG. In: XVI ENCONTRO NACIONAL DOS GEOGRFOS, 16, Porto Alegre, 2010. Anais. Porto Alegre: Associao dos Gegrafos Brasileiros, pp. 1-9.

    PEREIRA, R.A., 1999. Mapeamento e caracterizao de fragmentos de vegetao arbrea e alocao de reas preferenciais para sua interligao no Municpio de Viosa, MG. Viosa, MG: UFV, 1999. 236p. Tese (Doutorado), Universidade Federal de Viosa.

    SOS GUAS BRASILEIRAS. guas Brasileiras. Disponvel em: 2002. Acessado em: 17 de abr de 2002.

  • 218 Eugnio, F.C., et al.

    TUCCI, C.E.M., CLARKE, R.T., 1997. Impacto das mudanas da cobertura vegetal no escoamento. Revista Brasileira de Recursos Hdricos 2(1): 135-152.

    WARD, R.C. Principles of Hydrology., 1975. New York: McGraw-Hill Publishing Company.

    Entregue para publicao em agosto de 2013 Aceite para publicao em novembro de 2013

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