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Indicador de exposição antrópica aprimora a detecção de áreas degradadas em bacias hidrográficas

Escrito por Heleno Rocha Nazário | Publicado: Sexta, 19 de Fevereiro de 2021, 15h05 | Última atualização em Sexta, 19 de Fevereiro de 2021, 15h21 | Acessos: 744

 DSC0015Um estudo publicado recentemente apresenta um indicador que descreve o impacto da atividade humana nas bacias hidrográficas e pode ajudar na criação de políticas de recuperação ambiental de áreas degradadas. O artigo Anthropic Exposure Indicator for River Basins Based on Landscape Characterization and Fuzzy Inference, publicado na revista Water Resources, é assinado pelos pesquisadores Elfany Reis do Nascimento Lopes (CFCAm/UFSB), José Carlos de Souza (Universidade Estadual de Goiás - UEG), Jocy Ana Paixão de Sousa (Universidade Estadual Paulista - UNESP), José Luiz Albuquerque Filho (Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo - IPT) e Roberto Wagner Lourenço (UNESP).

O artigo apresenta o indicador de exposição antrópica para bacias hidrográficas (IEDBH), que emprega aspectos quantitativos e qualitativos da paisagem e análise morfométrica, baseado no uso da lógica fuzzy e geoprocessamento. Por "exposição antrópica" se deve entender a exposição de cursos d'água, rios e córregos, por exemplo, às atividades humanas como a produção agrícola e pecuária (que podem depender de desmatamento prévio), a pesca, e mesmo o despejo de efluentes do esgoto sem tratamento, dentre outras. Toda essa interferência afeta rios e afluentes com degradação e poluição do ambiente e gera uma cadeia de efeitos negativos ao longo de uma bacia hidrográfica.

 

Detalhado e atemporal

O professor Elfany Reis do Nascimento Lopes, vinculado ao Laboratório de Geoprocessamento e Gestão Costeira (LabGGeC) do Centro de Formação em Ciências Ambientais (CFCAm) no Campus Porto Seguro, explica que o indicador foi desenvolvido com um sistema de inferência fuzzy do tipo Mamdani, integrando informações referentes ao cálculo do índice de transformação antrópica (ITA) e do indice de circularidade (IC) da bacia hidrográfica e de suas sub-bacias. A lógica fuzzy (fuzzy, em inglês, significa "difuso") é uma em que é possível ter diversas respostas multivaloradas que indicam estados gradativos, ao contrário da lógica booleana, que gera apenas respostas binárias ("verdadeiro ou falso", por exemplo). No caso do estudo, há cinco níveis de degradação ambiental possíveis, de acordo com a extensão de uso da terra, que se refere ao tipo de atividade que se desenvolve ali, e ao formato da bacia hidrográfica, evidenciado pelo índice de circularidade da bacia, conforme o qual quanto mais próximo da forma do círculo seja a forma de uma bacia hidrográfica ou de suas áreas compartimentadas (sub-bacias), mais aquela área tem risco de enchentes, inundações e impacto no recurso hídrico.  Assim, o IEDBH consegue fornecer dados detalhados para uma avaliação ambiental mais completa e apta para ajudar a planejar ações específicas em cada parte analisada do território.

Como conta o professor Elfany, o indicador foi aplicado na bacia hidrográfica do rio Una, na cidade de Ibiúna, em São Paulo, para fins de demonstração. O Índice de Transformação Antrópica (ITA) foi obtido a partir do mapeamento do uso da terra e floresta, realizado por interpretação visual da imagem multiespectral ortorretificada do satélite RapidEye. O Índice de Circularidade (IC) foi calculado a partir da área dos limites territoriais da área de estudo. A bacia do rio Una apresentou treze classes de usos, com maior predomínio da área antrópica agrícola, ocupada por culturas temporárias em aproximadamente 3.472 hectares (36,33%). A cobertura vegetal possui fragmentos florestais de floresta ombrófila densa que somam aproximadamente 3.589 hectares (37,05%). "O indicador resultou em uma classificação entre média a alta exposição antrópica para a bacia, sendo a sub-bacia 8 a que apresentou exposição entre alta e muito alta", resumiu o pesquisador. 
 
 DSC0081 CopiaOutro aspecto do indicador é sua atemporalidade, uma vez que integra aspectos físicos de uma área, com outros mais variáveis no tempo, como o uso da terra. "Os dados de entrada devem ser os mais robustos e atualizados. Neste estudo, os dados de uso do solo e cobertura vegetal foram coletados e processados em 2018, em escala de detalhe de 5 metros em imagens de satélite, com confirmações e validações em campo. Já os dados físicos da bacia baseiam-se em limites físicos do terreno, como relevo e drenagem, além de critérios cartográficos de escala", detalha o professor Elfany. Conforme ele, há uma diversidade de bancos de dados que oferecem informações de ambos os tipos, além de softwares gratuitos que processam e executam rotinas de análises para gerar essas informações. 
 

"O IEDBH é uma ferramenta que indica a nível detalhado a exposição antrópica de bacias hidrográficas a partir da realidade das atividades que ocorrem em seu interior e da capacidade morfométrica, podendo ser utilizado para áreas similares de todo o Brasil. Estudos deste tipo contribuem para identificar áreas degradadas, fomenta políticas para a recuperação de espaços de relevante interesse ambiental, especialmente na Década da Restauração de Ecossistemas", define o professor Elfany. O índice é uma abordagem tecnológica que combina geoprocessamento e sistemas matemáticos embutidos em softwares de modelagem matemática ambiental. "Com isso, o indicador não se encaixa no âmbito de ser melhor que outro [método], mas de contribuir com análises robustas dos nossos sistemas naturais e antrópicos. O IEDBH é próprio do que esperamos da ciência, uma contribuição e aprofundamento das técnicas existentes para reportar resultados robustos e auxiliar o gestor ambiental em sua atuação diária", completa o pesquisador. 

A inovação permitiu combinar dois parâmetros cruciais para analisar bacias hidrográficas e que ainda não haviam sido integrados na forma de um indicador que reportasse a situação de uma área específica. "Sabendo da importância do uso do solo e da cobertura vegetal existente para a manutenção dos recursos hídricos e conservação de uma bacia hidrográfica, combinamos esse fato com a morfometria da bacia hidrográfica, que nos informa a capacidade daquela área em se comportar em eventos hidrológicos diversos e que podem ser potencializados a medida que o local encontra-se mais conservado ou degradado", explica o professor Elfany.

No aspecto da contribuição que o IEDBH pode dar à formulação de novas e melhores politicas públicas para preservar e recuperar bacias hidrográficas, a ideia é aprimorar o indicador para ser uma ferramenta tecnológica que fortaleça o vínculo da universidade com a sociedade,  em especial com os setores de comitês de bacias hidrográficas, secretarias de meio ambiente e organizações ambientais, que buscam conhecimentos e formas integradas de compreender o sistema ambiental. "Aplicando-se o IEDBH, podemos não apenas entender a nível científico os diversos processos ambientais, mas também identificar, com precisão, como uma área de relevante interesse hídrico se encontra, fomentando caminhos para tomadas de decisões dos atores sociais e auxiliar na construção de planos, programas, projetos e estudos ambientais de recuperação, monitoramento e conservação das áreas investigadas", avalia o professor. Ele ressalta ainda que o IEDBH é um indicador conectado com a Década de Restauração dos Ecossistemas (2021-2030), um período assim definido na Assembleia Geral das Nações Unidas com o objetivo principal de aumentar os esforços para restaurar ecossistemas degradados, criando medidas eficientes para combater a crise climática, alimentar, hídrica e da perda de biodiversidade.

O professor Elfany concedeu entrevista por e-mail e deu mais detalhes da pesquisa.


 DSC0044Para dar uma ideia dos efeitos da atividade humana na degradação da Bacia do Una, que problemas foram notados na sub-bacia 8, a que obteve o pior IEDBH?  
 
Na análise realizada, constatou-se que a sub-bacia 8 compõe um extremo da bacia hidrográfica que possuem elevadas taxas de atividades antropogênicas, com consequente ausência de práticas e manejo correto no local. Nesta, havia uma densidade de áreas de cultivos temporários que negligenciavam o manejo correto do solo, dos efluentes, da topografia; enquanto a área florestal, que poderia contribuir para a interceptação da água no solo e recarga hídrica, era reduzida. Quando falamos de uma bacia hidrográfica, precisamos entender o papel das áreas naturais para manutenção do sistema e recarga hídrica superficial e subterrânea e, portanto, a importância da manutenção destas. Quanto mais degradada ou, em outras palavras, maior a presença de atividade humana, também será maior a degradação. Se estas áreas tiverem uma capacidade morfométrica que induza o rápido escoamento superficial e a propensão de enchentes e inundações, teremos uma diversidade de problemas. Como nas bacias hidrográficas também estão inseridas parte ou cidades inteiras, muitas vezes não compreendemos o motivo de ter problemas de macrodrenagem, escoamento da água da chuva e processos relacionados, quando na verdade estamos alterando um sistema hídrico sem o seu devido conhecimento. O IEDBH trabalha para identificar estes problemas, conhecendo não só a capacidade física da bacia hidrográfica, mas também combiná-la com a influência humana.

 
Que cuidados o uso da metodologia para aferir o IEDBH requer para a obtenção de resultados confiáveis? 
 
Sugiro que os dados de entrada sejam construídos a partir de escalas cartográficas em detalhe, embora saibamos das dificuldades do setor em obter recursos e bases cartográficas nesse nível. A preocupação em chamar a atenção para a escala e a resolução se dá em razão da potencialidade do IEDBH retornar com maior fidelidade as exposições antrópicas provenientes das atividades e dos limites da bacia hidrográfica. Contudo, ainda que seja difícil a obtenção de informações em detalhe e alta resolução espacial, temos observado que os produtos gerados com imagens e cartas de média resolução tem retornado resultados satisfatórios na maioria das análises. Esses dados espaciais em média resolução estão disponíveis gratuitamente em bases governamentais nacionais e internacionais.
 

 

Há algum projeto do LABGEEC (e/ou em parceria interinstitucional) em andamento ou próximo que vise aplicar essa mesma metodologia aqui no Sul da Bahia? O que o senhor pode contar a respeito?
 
O Laboratório de Geoprocessamento e Gestão Costeira (LabGGeC) é um espaço de produção de conhecimento e interações entre a universidade e a sociedade para compreensão dos ecossistemas costeiros do Sul da Bahia e conservação dos recursos naturais, tem buscado a execução de trabalhos similares em bacias hidrográficas da região Sul da Bahia. Recentemente, investigamos a associação do uso do solo e a qualidade da água no rio dos Mangues, importante afluente da região de Porto Seguro, apoiando a dissertação da mestra Adriana Tiemi. Nos próximos períodos iniciaremos o estudo na bacia do Rio dos Mangues, dentro do Programa de Pós-Graduação em Ciências e Tecnologias Ambientais (PPGCTA/IFBA/UFSB). Nossos estudos nessa bacia têm a intenção de expandir a inclusão de variáveis químicas no IEDBH, chegando a nível de integração dos aspectos físicos, químicos e da paisagem. Em parceria com o Instituto Federal de Ciência, Educação e Tecnologia (IFBA-Porto Seguro), trabalharemos com o professor Dr. Allison Gonçalves, que também integra o Grupo de Pesquisa Monitoramento e Diagnóstico de Bacias Hidrográficas.
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