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1Zoneamento ambiental da sub-bacia hidrográfica do Rio Ibicuí-Mirim, RS

2 2 2Marcela Vilar Sampaio , Michele da Silva Santos , Adriana Gindi Salbego ,

3 4 5José Sales Mariano da Rocha , Francisco Monte Alverne de Sales Sampaio , Angelise Vieira Mendes

6e Helder Morais Mendes Barros

1Recebido para publicação em 28/04/20102Doutoranda, Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Santa Maria, Rio Grande do Sul (marcelavilars@yahoo.com.br, micheleagricola@yahoo.com.br, adrisalbego@gmail.com)3Prof. Universidade Federal de Santa Maria/UFSM – Santa Maria, RS4Prof. Universidade Federal de Campina Grande - UAEAG/UFCG, Campina Grande, PB.5Universidade Federal de Santa Maria/UFSM – Santa Maria, RS6Doutorando, Universidade Federal de Campina Grande, UAEAG/CTRN/UFCG, Campina Grande, PB

Resumo - O zoneamento ambiental é uma técnica usada para ordenar um determinado território, visando à distribuição espacial da população e de suas atividades de forma equilibrada com os recursos disponíveis, compreendendo o planejamento rural, urbano e social, harmônicos e complementares, com vistas à qualidade ambiental e de vida. Este estudo objetiva a elaboração do zoneamento ambiental da sub-bacia hidrográfica do rio Ibicuí-Mirim, no Rio Grande do Sul, localizada entre 29º 26'43,8” e 29º 33'46,7” de latitude e 53º 40'44,4” e 53º 48'35,2” de longitude, com área de 8.882,5 hectares. Usou-se a metodologia desenvolvida por Rocha (1988), que propõe a divisão do zoneamento em quatro classes distintas: Área de Preservação Permanente, Área de Conservação Permanente, Área de Restauração e Área de Uso e de Ocupação. Foram levados em consideração os parâmetros de avaliação: declividade, densidade de drenagem, coeficiente de rugosidade, vegetação, paisagem nativa (presença de ação humana), ocupação humana e uso da terra (pecuária, floresta, outros). Na área da sub-bacia hidrográfica do rio Ibicuí-Mirim a maior porcentagem de ocupação encontrada foi relativa à Área de Uso e Ocupação com 82%, seguida da Área de Restauração com 11%, Área de Conservação Permanente com 4% e Área de Preservação Permanente com 3%.

Palavras-chave: qualidade ambiental, densidade de drenagem, coeficiente de rugosidade, paisagem nativa

Environmental zoning of the sub-watershed hydrographic of the Ibicuí-Mirim river, RS

Abstract - The environmental zoning is a technique used to sort a given territory, seeking the spatial distribution of population and its activities in a balanced manner with available resources, including rural planning, urban and social development, harmonious and complementary, with a view to environmental quality and also quality of life. This study has the objective of preparing the zoning of the hydrographic sub-watershed of the Ibicuí-Mirim river, in Rio Grande do Sul, Brazil, situated between 29º 26' 43, 8" and 29º 33' 46, 7" latitude and 53 º 40' 44, 4" and 53º 48' 35, 2" longitude, having an area of 8,882.5 hectares. The methodology used was developed by Rocha (1988), where it proposes the division of Zoning on 4 distinct classes: Permanent Preservation Area, Permanent Conservation Area, Restoration Area and Use Area and Occupation. It took into account the evaluation parameters: slope, drainage density, coefficient of roughness, vegetation, native vegetation (presence of human action), human occupation and land use (farming, forest, others). In the area of hydrographic sub-watershed of the Ibicuí-Mirim river the highest percentage of occupancy was found on the area of use and occupation with 82%, followed by the Restoration Area with 11%, Conservation Area Committee with 4% and Permanent Preservation Area with 3%.

Keywords: environmental quality, drainage density, ruggedness coefficient, native vegetation

Introdução

Os processos de interrelações entre sociedade e meio ambiente geram uma série de impactos ambientais, cuja intensidade varia no tempo e no espaço, em função do grau de desenvolvimento tecnológico assegurado pelo uso intensivo dos recursos naturais (Carabias et al., 1994). A maioria dos problemas ambientais e econômicos de uma região tem sua origem na inexistência de um planejamento que contemple o conhecimento das dinâmicas ambientais e

socioeconômicas. Dentro desse contexto, Pires et al. (2002) consideram a identificação de áreas de intervenção (zonas) fundamental para instrumentalizar e operacionalizar ações de gestão e manejo. Creditam ao zoneamento, a capacidade de contextualizar a área de estudo em um conjunto de zonas ou unidades, como também, de espacializar e correlacionar os dados disponíveis, mostrando a interconexão entre as intervenções e o sistema ambiental, apresentando alternativas.

O zoneamento ambiental tem se destacado dentre os

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instrumentos da Política Nacional do Meio Ambiente, como uma ferramenta fundamental e estratégica para o desenvolvimento e planejamento regional, baseado na sustentabilidade do meio ambiente. O zoneamento das informações compiladas dos componentes do ambiente (Físico, Biológico e Antrópico), permite considerar as vantagens e limitações do meio ambiente frente a usos e ocupações.

Os zoneamentos geralmente baseiam-se em estudos setoriais, integrados de forma descritiva a posteriori, mas também podem ser realizados segundo uma abordagem global, como definida por Zonneveld (1989), onde estudos multi e interdisciplinares em nível de ecossistemas permitem a elaboração de hipóteses e modelos de integração a priori. O zoneamento ambiental Brasil (1981) prevê preservação, reabilitação e recuperação da qualidade ambiental. Sua meta é o desenvolvimento socioeconômico, condicionado à manutenção, em longo prazo, dos recursos naturais e melhoria das condições de vida do homem.

Com o presente trabalho, objetivou-se a elaboração do zoneamento ambiental da sub-bacia hidrográfica do rio Ibicuí-Mirim, classificando as áreas ecológicas do zoneamento ambiental dentro dos preceitos do eco-desenvolvimento, levando-se em consideração os parâmetros de avaliação: declividade, densidade de drenagem, coeficiente de rugosidade, vegetação, paisagem nativa (presença de ação humana), ocupação humana e uso da terra (pecuária, floresta, outros).

Material e Métodos

A área de estudo situa-se no estado do Rio Grande do Sul, localizando-se entre as coordenadas geográficas 29º 26'43,8” e 29º 33'46,7” de latitude e 53º 40'44,4” e 53º 48'35,2” de longitude. Possui uma área de 8.882,5 hectaresda qual provem 60% da água que é consumida na cidade de Santa Maria. A sub-bacia hidrográfica do rio Ibicuí-Mirim drena a área dos municípios gaúchos de São Martinho da Serra, Júlio de Castilhos e Itaara.

O rio nasce sobre rochas basálticas da formação Serra geral, no topo do planalto Sul brasileiro, tendo como ponto mais alto, 516 m na porção da jusante da área, e deságua na planície aluvial da depressão periférica. O regime pluviométrico da região fica entre 1500 e 2000 mm/ano, com média térmica mensal de 18 ºC e ocorrência de geadas no inverno. O tipo de clima é identificado como sendo subtropical úmido, com estações definidas. Os solos da área pertencem a unidade de mapeamento Guassupi, sendo classificado como Neossolo Litólico Distrófico Típico, raso com uma sequencia de horizontes A/R textura média, relevo fortemente ondulado e substrato basalto (Streck et al., 2002).

A Metodologia usada no estudo foi proposta e desenvolvida por Rocha (1988), na qual o Zoneamento divide-se em quatro classes distintas: Área de Preservação Permanente (APP); Área de Conservação Permanente (ACP); Área de Restauração (AR); Área de Uso e de

Ocupação (AUO). Para trabalhos de campo e análises de laboratório na elaboração do Zoneamento Ambiental, escolheu-se a figura do hexágono. Segundo Rocha (1997), esta figura apresenta maior semelhança com as formas naturais do terreno. Elaborou-se dessa forma uma rede de hexágonos, a qual foi sobreposta sobre a Carta topográfica, DSG, escala 1:50000, que abrange a área de estudo, tendo como base a rede de coordenadas UTM. A média das áreas dos hexágonos, encontrada através da utilização da ferramenta computacional CAMPERO 5, foi de 105 ha. Em cada hexágono obteve-se valores ponderados ambientais de cada parâmetro estudado. Para cobrir toda a área de estudo (8.882,50 ha), foram necessários 101 hexágonos. Em cada hexágono numerado mediu-se os temas encontrados, e através dos dados levantados foram atribuídos e tabulados os valores ambientais ponderados.

A metodologia avaliou sete parâmetros ambientais: Declividade, Densidade de Drenagem, Coeficiente de Rugosidade, Vegetação, Ocupação Humana, Paisagem Nativa e Uso da Terra.

A declividade foi calculada a partir da seguinte equação:

onde:H= declividade média, em %;∑ L CN = somatório dos comprimentos de todas as

curvas de nível na unidade ambiental considerada 2

(hexágono), em ha (ou m );2

A= área do hexágono, em ha (ou m ); h= equidistância das curvas de nível, em hm (ou m); h= 20 m (em cartas 1/50000);A densidade de drenagem foi dada por:

onde:∑l (R,C,T) = somatório dos comprimentos das ravinas,

canais e tributários, no hexágono, em km;A= área do hexágono, em ha;D= densidade de drenagem, em Km/ha.O coeficiente de rugosidade foi obtido através da

equação:

onde:D = densidade de drenagem da quadrícula;H = declividade média da quadrícula;

O produto D x H mostra nitidamente que, quanto maior for a valor do RN, maior será o perigo de erosão na quadrícula. O RN é adimensional. Sicco Smit (1978), autor do método, classificou quatro valores para os RN. Os valores estabelecidos foram dos tipos:

A – solos apropriados para agricultura (menor valor de RN);B – solos apropriados para pastagens;

100

..x

A

hCNLH

DS=

),,(

A

TCRlD

S=

HxDRN =

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C – solos apropriados para pastagens / reflorestamentos;D – solos apropriados para reflorestação (maior valor de

RN).Em relação ao fator vegetação, as classes foram

agrupadas em vegetações arbóreas, arbustivas e pastagem nativa (herbáceas e gramináceas). Como melhor situação considerou-se as áreas com vegetação arbórea exuberante, ou seja, 100% de cobertura vegetal, e, a pior situação foi considerada quando a exuberância da vegetação (pastagem nativa) era pobre (< 25%). A vegetação foi dividida em 12 classes, onde ao maior valor ponderado, corresponde à maior ocupação espacial da vegetação, em exuberância, por hexágono.

O fator ocupação humana é dividida em 10 classes. Para a ocupação humana total em cada hexágono é atribuído o maior valor ponderado, ou seja, 100%.

A pastagem nativa foi dividida também em 10 classes, relacionando a ação antrópica. As áreas sem ocupação humana (sem casas, estradas, outros) foi atribuído o menor valor ponderado.

O uso da terra foi caracterizado através da imagem de satélite LandSat 7 (2001). Sobre esta imagem colocou-se a malha de hexágonos, para futuro cálculo dos valores ponderados. A região foi dividida em 10 classes correspondentes à ocupação total da terra: agricultura, pecuária, urbanização, floresta, entre outros.

Tabela 1. Síntese dos temas e dos valores ponderados.

O maior valor ponderado foi atribuído as maiores ocupações com lavouras, urbanização ou outras ações antrópicas, sendo esses valores adaptados de Rocha (1997), conforme Tabela 1.

Com base no somatório dos valores ponderados máximos e mínimos de todos os parâmetros, calculou-se a equação de regressão linear da “Reta de Deterioração Ambiental”:

onde: Y= deterioração ambiental por hexágono; X= valores encontrados pela aplicação dos parâmetros

considerados;a, b = coeficientes. A deterioração ambiental varia de 0% a 100% (valores de Y).

Resultados e Discussão

Para a definição das Classes Ambientais, calculou-se a amplitude e o intervalo das classes, dos valores em percentagem de deterioração. Ao valor mínimo de deterioração ambiental encontrado,sete, acrescentou-se uma fração da amplitude e assim encontrou-se o primeiro intervalo correspondente à classe ecológica Área de Proteção Permanente (APP). Repetiu-se este procedimento, adicionando-se mais uma fração da amplitude ao intervalo superior da classe anterior e assim, sucessivamente, para as restantes classes ambientais: Área de Conservação Permanente (ACP), Área de Restauração (AR) e Área de Uso e Ocupação (AUO).

De acordo com os valores obtidos na Tabela 2 foi possível encontrar a equação de deterioração ambiental da área, bem como o gráfico que a representa (Figura1).

Para os valores mínimos (∑ Mínimos = 7), tem-se:

Para os valores máximos (∑ Máximo = 60), tem-se:

O sistema de equação fica:

onde: a = 1,88679 e b = -13,20755

Conclui-se que:Y = 1,88679X – 13,20755A partir desta equação calculou-se o valor de

deterioração ambiental (Y) para cada unidade mínima de análise. Com o valor de Y calculado, definiram-se as classes ambientais.

Figura 1. Reta de deterioração ambiental.

Tabela 2. Tipos de classes, intervalos e cores adotados no zoneamento ambiental. bXaY += .

0=+ bax 07 =+ ba;

; 100' =+bax 10060 =+ ba

07 =+ ba 10060 =+ ba

Número Temas Valores ponderados

01020304050607

DeclividadeDensidade de drenagemCoeficiente de rugosidadeVegetaçãoOcupação humanaPaistagem nativaUso da terra

1-61-101-41-101-101-101-10

Totais ∑Min = 7 – ∑Max = 60

7

60

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80

Det

erio

raçã

o am

bie

nta

l (%

)

Valores ponderados

Recta de Deterioração Ambiental

Classes (cor)

11,320 - 29,71692329,71693 - 48,11313348,11314 - 66,5093366,50934 - 84,90553

APP (verde)ACP (cinza)AR (amarela)AUO (vermelha)

Intervalos das classes

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Os intervalos para cada classe de zoneamento, com as respectivas cores encontram-se na Tabela 2.

A Figura 2 representa o mapa do zoneamento, segundo Rocha (1988), elaborado a partir dos valores tabulados, correspondendo a cada hexágono a sua classe de zoneamento ambiental.

As Áreas de Preservação Permanente (APP) encontra-se associada à zona de maior declividade, do vale do rio Ibicuí-Mirim, em que ainda se verifica a existência de mata nativa. Essas áreas possuem ecossistemas frágeis com urgente necessidade de proteção, na qualdeve ser proibida a entrada do homem com exceção dos casos em que a visita se destine a fins de investigação ou pesquisa científica.

As Áreas de Restauração (AR) dizem respeito às zonas onde a deterioração ambiental já está bastante acentuada (ultrapassa os 10%) e que necessitam, por isso, de uma intervenção urgente no sentido de reverter a situação. Este tipo de área constitui uma situação intermédiaria entre as áreas de conservação permanente e as de uso e ocupação, como podemos observar no mapa conforme a distribuição destas áreas na zona entre vale do rio Ibicuí-Mirim e a barragem de Val de Serra, nas quais são praticadas atividades como a agricultura e o pastoreio que levaram ao crescente empobrecimento e lixiviação dos solos bem como a um considerável aumento da poluição devido ao uso de agrotóxico.

Após a restauração destas áreas o órgão ambiental responsável poderá então optar pela sua conversão em Área de Conservação Permanente (ACP) ou em Área de Uso e Ocupação (AUO).

As áreas destinadas à Conservação Permanente (ACP) formam zonas onde é possível a convivência do homem com o ecossistema. Neste caso elas referem-se as áreas na sub-bacia hidrográfica onde o homem já se introduziu, a mata nativa já deu lugar a uma vegetação secundária, mas que ainda não sofreram grandes agressões, encontrando-se quase totalmente despoluídas o que possibilita o seu aproveitamento pelo homem, para atividades como o turismo ecológico. No entanto estas atividades deverão obedecer a um plano de controle ambiental (PCA).estar sujeitas a um controle adequado. Portanto, nestes casos, a definição de ACP (Área de Conservação Permanente), a ação do homem no ecossistema seu uso e manejo dependerá do (PCA) (PCA) aprovado pelo órgão ambiental competente.

Caso já existam áreas agrícolas na região classificada como ACP, uma vez aprovado o Zoneamento Ambiental, estas poderão ser mantidas, ficando impedida unicamente a sua expansão. As áreas correspondentes à ACP são áreas próximas ao rio Ibucuí-Mirim, em que a mata nativa começa a sofrer um retrocesso natural.

A Área de Uso e Ocupação (AUO) encontra-se normalmente associada à área relativamente plana destinada à ocupação do homem e onde este poderá desenvolver atividades como a agricultura e o pastoreio de que necessita para a sua sobrevivência.

A área de uso e ocupação, a que se refere o trabalho, AUO distribui-se principalmente na região mais a Norte, zona de planalto, o que justifica a existência de atividades como a agricultura e a pastagem. Verifica-se também, AUO nas adjacências da barragem de Val da Serra, onde antes em suas imediações eram ocupadas com agricultura e pastagem. Embora tenha sido implantada área de reserva, com espécies nativas, não verifica-se ainda, desenvolvimento suficiente para modificação desse espaço.

Conclusão

A sub-bacia hidrográfica do rio Ibicuí-Mirim apresenta maior porcentagem de ocupação na Área de Uso e Ocupação com 82%, seguida da área de Restauração com 11%, Área de Conservação Permanente com 4% e Área de Preservação Permanente com 3% de ocupação.

Referências

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ZONNEVED, I. Scope and concepts of Landscape ecology as an emerging science. In: Changing landscapes: An ecological perspective. New York: Springer–Verlag, 1989, p.1-20.

Figura 2. Mapa de zoneamento ambiental.

LEGENDA

Área de Preservação Permanente

Área de ConservaçãoPermanente

Área de Restauração

Área de Uso e Ocupaação

0 2000

Metros

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