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Análise de Conflito de Uso e Cobertura da Terra em Áreas de Preservação Permanente do Ifes – Campus de Alegre, Município de Alegre, Espírito Santo

Conflict Analysis of Land Use and Land Cover in the Permanent Preservation Areas of Ifes - Alegre Campus, Espírito Santo State, Brazil

RESUMO

Objetivou-se analisar o conflito de uso e cobertura das terras em Áreas de Preservação Permanente (APP) do Ifes – Campus de Alegre, à luz do atual Código Florestal Brasileiro. Foram delimitadas e investigadas as APP de nascentes, cursos d’água, declividades e topos de morro. As APP de declividades e de topos de morro foram obtidas a partir do modelo digital de elevação global GEDM-ASTER. O uso e a cobertura da terra foram alcançados por fotointerpretação sobre imagem orbital do sensor Geoeye 1 (resolução espacial de 0,50 m), totalizando 36 classes temáticas. Os resultados revelam que as APP totalizam 34,33% da área do Ifes – Campus de Alegre, ocupando 114,32 ha de extensão. As APP de topos de morro e dos cursos d’água são as que ocupam maior área, correspondendo a 16,94% e 14,03%, respectivamente. As APP de cursos d’água são as mais atingidas e as principais classes responsáveis por conflitos são as pastagens naturais (20,41 ha) e as estradas não pavimentadas (1,18 ha).

Palavras-chave:
SIG; gestão ambiental; preservação ambiental

ABSTRACT

This study aimed to analyze the conflict of land use and land cover in Permanent Preservation Areas (PPA) of the ‘Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo’ - Ifes, Alegre Campus, in light of the current Brazilian Forest Code. The springs, watercourses, slopes and hill tops of the PPA were defined and investigated. The slopes and hill tops were obtained by the global digital elevation model GEDM-ASTER. Land use and land cover were achieved by photo-interpretation of orbital image sensor Geoeye 1 (spatial resolution of 0.50 m), totaling 36 thematic classes. The results showed that the PPAs occupy 34.33% of the total Ifes area, with an extension of 114.32 ha. The hilltops and watercourses occupy the largest areas, corresponding to 16.94% and 14.03%, respectively. The watercourses are the most affected areas, and the main classes responsible for conflicts are natural pastures (20.41 ha) and non-paved roads (1.18 ha).

Keywords:
GIS; environmental management; environmental preservation

1 INTRODUÇÃO E OBJETIVOS

A expansão antrópica, aliada à fragmentação florestal e ao uso indevido do solo, são os grandes responsáveis pelas pressões sobre os recursos naturais (Bergon et al., 2006Bergon M, Townsend RC, Harper LJ. Ecology from individuals to ecosystems. Oxford: Blackwell Publishing; 2006.). A legislação ambiental brasileira, ao exigir Áreas de Preservação Permanente (APP) em todos os imóveis rurais, constitui-se em um dos principais instrumentos balizadores para garantir o equilíbrio entre o respeito à natureza e o desenvolvimento agroindustrial (Alarcon et al., 2009Alarcon GG, Beltrame AV, Karam KF. Conflitos de interesse entre pequenos produtores rurais e a conservação de áreas de preservação permanente na mata atlântica. Revista Floresta 2009; 40(2): 295-310.; Sparovek et al., 2010aSparovek G, Barreto AGOP, Klug ILF, Papp L, Lino J. A revisão do código florestal brasileiro. Novos Estudos CEBRAP 2010a; 89(1): 111-135., 2010bSparovek G, Berndes G, Klug ILF, Barretto AGOP. Brazilian agriculture and environmental legislation: status and future challenges. Environmental Science & Technology 2010b; 44(16): 6046-6053. http://dx.doi.org/10.1021/es1007824. PMid:20704198.
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; Borges & Rezende, 2011Borges LAC, Rezende JLP. As áreas protegidas no interior de propriedades rurais: a questão das APP e RL. Floresta e Ambiente 2011; 18(2): 210-222. http://dx.doi.org/10.4322/floram.2011.040.
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).

Felizmente, devido aos avanços nas técnicas de geoprocessamento, a cada dia fica mais fácil monitorar os ambientes terrestres, sobretudo quando se utilizam imagens de satélites com elevada resolução espacial integrada a sistemas de informação terrestre (Jensen, 2009Jensen J. Sensoriamento remoto do ambiente: uma perspectiva em recursos terrestres. São José dos Campos, SP: Parênteses; 2009.). A funcionalidade desses procedimentos computacionais, integrada às informações geradas pelas imagens de satélites, pode ser comprovada pelos trabalhos de Ribeiro et al. (2005)Ribeiro CAAS, Soares VP, Oliveira MAS, Gleriani JM. O desafio da delimitação de áreas de preservação permanente. Revista Árvore 2005; 29(2): 203-212. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-67622005000200004.
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, Serigatto (2006)Serigatto EM. Delimitação automática das áreas de preservação permanente e identificação dos conflitos de uso da terra na bacia hidrográfica do rio Sepotuba-MT [tese]. Viçosa, MG: Universidade Federal de Viçosa; 2006. e Alves et al. (2010)Alves T So, Oliveira PTS, Rodrigues DBB, Ayres FM. Delimitação automática de bacias hidrográficas utilizando dados SRTM. Engenharia Agrícola 2010; 30(1): 46-57..

O Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo (Ifes) – Campus de Alegre, local estudado, destaca-se quanto à produção agropecuária e à formação de recursos humanos na área de agropecuária, sendo procurado por muitos estudantes, pesquisadores e produtores rurais. No entanto, desde o seu passado mais remoto, cultiva uma série de culturas de interesse comercial, ainda sem registro georreferenciado sistemático de suas atividades de produção no tempo e no espaço geográfico. Esse fato constitui um grande desafio de gerenciamento desse agroecossistema educacional, para os agentes de campo e para os gestores, tendo em vista a diversidade de culturas na paisagem e a necessidade de se respeitar a legislação ambiental. Vale ressaltar que a instituição está inserida em uma região montanhosa, com grande número de nascentes e cursos d’água, e que, no momento, passa por um processo de expansão de uso e ocupação de suas terras, motivado pela recente transformação de Escola Agrotécnica em Instituto Federal. Tais características justificam o presente trabalho, corroborando com a necessidade de um estudo de uso e ocupação de suas terras, visando à preservação dos recursos naturais.

Este trabalho teve como objetivo analisar as áreas de conflito de uso e cobertura das terras em Áreas de Preservação Permanente (APP) do Ifes – Campus de Alegre, à luz do atual Código Florestal Brasileiro, Lei Federal 12.651/2012 (Brasil, 2012Brasil. Presidência da República. Casa Civil. Subchefia para Assuntos Jurídicos. Lei Nº 12.651, de 25 de maio de 2012. Dispõe sobre a proteção da vegetação nativa e dá outras providências [online]. 2012 [citado em 2012 nov. 7]. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2011-2014/2012/lei/l12651.htm
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).

2 MATERIAL E MÉTODOS

O Ifes – Campus de Alegre ocupa uma área de 333,03 ha e está situado no município de Alegre, extremo sul do estado do Espírito Santo, Brasil, entre as coordenadas geográficas 20º44’05” a 20°45’51” latitude Sul e 41º25’50” a 41°29’44” longitude Oeste (Figura 1).

Figura 1
Localização da área de estudo em relação ao município de Alegre e ao estado do Espírito Santo, Brasil.

O trabalho foi desenvolvido em duas etapas: I - Mapeamento do uso e da cobertura da terra e a delimitação das Áreas de Preservação Permanente (APP) existentes na área de estudo; II - Análise do conflito do uso e cobertura da terra nas APP delimitadas, com auxílio do programa computacional ArcGIS, versão 9.3®, módulos ArcMap e ArcInfo Workstation (ESRI, 2008Environmental Systems Research Institute - ESRI. ArcGIS professional GIS for the desktop, versão 9.3 [online]. 2008 [citado em 2012 nov. 7]. Disponível em: http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?TopicName=An_overview_of_Mobile_GIS
http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9....
).

O mapeamento do uso e da cobertura da terra foi obtido por fotointerpretação em tela sobre imagem ortorretificada do satélite Geoeye - 1, referente ao mês de novembro de 2009, que apresenta resolução espacial de 0,5 m, nos intervalos espectrais do visível (0,45 - 0,69 µm) e do infravermelho próximo (0,78 - 0,92 µm) (GeoEye, 2012GeoEye. Inovative geospatial products & solutions provider [online]. [citado em 2012 nov. 7]. Disponível em: http://www.sat.cnpm.embrapa.br/conteudo/missao_geoeye.php
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). A escala cartográfica utilizada foi de 1:400.

As projeções cartográficas originais da referida base de dados foram transformadas em projeção cartográfica Universal Transversa de Mercator (UTM) e o datum original foi transformado em Datum Horizontal SIRGAS 2000, para cumprir o Decreto n. 5334/2005 e a Resolução n. 1/2005 do IBGE, que estabelecem o SIRGAS 2000 como sistema de referência geocêntrico para o Brasil. De posse do memorial topográfico, contendo as coordenadas planimétricas do Ifes – Campus de Alegre, foi delimitado o polígono da área de estudo, iniciando-se a digitalização das classes de uso e cobertura da terra.

Os princípios para a escolha, definição e padronização das classes de uso e cobertura da terra foram baseados no Manual Técnico de Uso da Terra (IBGE, 2006Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE. Manual técnico de uso da terra. 2. ed. Rio de Janeiro: IBGE; 2006.) com apoio do glossário de termos usados em atividades agropecuárias, florestais e ciências ambientais (Ormond, 2006Ormond JGP. Glossário de termos usados em atividades agropecuárias, florestais e ciências ambientais. Rio de Janeio: BNDES; 2006.). Foram identificadas 36 classes, agrupadas em quatro níveis: áreas antrópicas agrícolas, áreas antrópicas não agrícolas, áreas naturais e água (Tabela 1).

Tabela 1
Níveis e classes de uso e cobertura da terra identificadas.

Table 1. Levels and classes of use and land cover identified.


Para a delimitação das Áreas de Preservação Permanente (APP) do Ifes – Campus de Alegre utilizou-se como referência o atual Código Florestal Brasileiro (Brasil, 2012Brasil. Presidência da República. Casa Civil. Subchefia para Assuntos Jurídicos. Lei Nº 12.651, de 25 de maio de 2012. Dispõe sobre a proteção da vegetação nativa e dá outras providências [online]. 2012 [citado em 2012 nov. 7]. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2011-2014/2012/lei/l12651.htm
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), que considera como áreas de preservação permanente as florestas e as demais formas de vegetação situadas no entorno de nascentes, ao longo dos cursos d’água, em declividade superior a 45°, em linhas de cumeada e no terço superior de topos de morro.

A delimitação das APP de nascentes foi realizada por meio de seu mapeamento in loco, seguido por aplicação de buffer de 50 m. Um receptor GPS eTrex Vista Hcx marca Garmin foi utilizado, previamente configurado para projeção Universal Transversa de Mercator – UTM e Datum SIRGAS 2000.

A delimitação das APP dos cursos d’água foi definida após o seu mapeamento por fotointerpretação. Em seguida foi aplicado um buffer de 30 m para o Córrego Horizonte e seus afluentes (larguras inferiores a 10 m), que interceptam a área de estudo; e um buffer de 50 m para o Rio Itapemirim (largura entre 10 e 50 m), um dos divisores topográficos.

A delimitação das APP de declividade e de topos de morro foi feita com base no Modelo Digital de Elevação Hidrologicamente Consistente (MDEHC), com resolução espacial de 30 m, derivado da interpolação de dados altimétricos do Global Elevation Digital Model (GEDM) do Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER). A escolha desse banco de dados, disponibilizado gratuitamente pelo servidor de FTP do United States Geological Survey (USGS, 2012United States Geological Survey - USGS. Global elevation digital model of the advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer [online]. [citado em 2012 nov. 7]. Disponível em: http://www.jspacesystems.or.jp/ersdac/GDEM/E/4.html
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), foi decorrente de resultados positivos encontrados por Ferrari (2012)Ferrari JL. Avaliação de geotecnologias para subsidiar o mapeamento do uso e cobertura da terra no Instituto Federal do Espírito Santo – campus de Alegre [tese]. Campos dos Goytacazes, RJ: Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro; 2012. ao avaliar diferentes fontes de dados para a geração de modelos digitais de elevação para a área geográfica estudada.

Para a delimitação das áreas de preservação permanente de topos de morro foi adotada a metodologia proposta por Hott et al. (2004)Hott MC, Guimarães M, Miranda EE. Método para determinação de áreas de preservação permanente em topo de morros para o estado de São Paulo, com base em geoprocessamento. Campinas: Embrapa Monitoramento por Satélite; 2004., sendo gerada uma grade com a altitude das células das bases dos morros e das montanhas e outra grade com a altitude das células dos topos dos morros e das montanhas. Identificaram-se os morros e as montanhas e foi invertido o modelo digital de elevação, sendo os topos identificados como depressões. A delimitação das APP ao longo das linhas de cumeada, no terço superior, foi feita gerando-se a grade da bacia de contribuição de cada segmento da rede hidrográfica. Em seguida foi gerada a grade com a altitude das células da hidrografia, e, finalmente, a grade da altitude das células dos divisores de água, selecionando-se as áreas com desníveis maiores que 50 m.

A análise ambiental dos impactos antropogênicos no interior das APP delimitadas foi realizada pelo confronto dos mapas de uso e cobertura da terra versus mapas de áreas de preservação permanente, gerando o mapa de conflito de uso e cobertura da terra nas APP do Ifes – Campus de Alegre. Foram consideradas áreas conflitantes as de pastagens, agrícolas, edificadas e com o solo exposto, além das estradas. As áreas ocupadas com árvores isoladas, brejo, campo limpo, capoeira, formações rochosas e fragmentos florestais foram consideradas não conflitantes.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

A distribuição espacial das 36 classes de uso e cobertura da terra do Ifes – Campus de Alegre é apresentada na Figura 2, na qual é possível perceber alta intensidade de uso da terra.

Figura 2
Mapa do uso e cobertura da terra do Ifes – Campus de Alegre.

Na Tabela 2 são apresentadas as classes identificadas, com os dados das áreas de cada classe, dentro dos níveis recomendados pelo Manual Técnico de Uso da Terra (IBGE, 2006Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE. Manual técnico de uso da terra. 2. ed. Rio de Janeiro: IBGE; 2006.). Ao se analisarem conjuntamente esses resultados, constata-se a diversidade de culturas de interesse comercial trabalhadas pela instituição. As áreas agriculturadas I, II e III totalizam 24,41 ha, o que corresponde a 7,33% da área total.

Tabela 2
Quantificação dos níveis e das classes de uso e cobertura da terra do Ifes – Campus de Alegre.

Table 2. Quantification of levels and classes of land cover and use of the Ife s- Alegre University Campus.


Os campos de produção de feno, de outras forrageiras bem como a pastagem natural, ocupam 2,07 ha (0,89%), 5,11 ha (1,53%) e 3,42 ha (1,03%), respectivamente. Todavia, em uma análise global, percebe-se que o predomínio é de pastagem natural (40,35%) e de formações florestais em sucessão/regeneração (29,05%). A expressiva participação dessas classes na composição da paisagem demonstra os intensos processos de antropização a que a área tem sido submetida, apesar da existência de uma condição ótima da cobertura vegetal no interior do Ifes – Campus de Alegre. Essa dedução é confirmada quando se analisa a representatividade das classes por nível. Nota-se que as áreas antrópicas agrícolas e não agrícolas, juntas, representam 58,71% da paisagem, enquanto as áreas naturais representam 38,88%.

As duas classes mais representativas, dentro de cada nível, foram: Áreas antrópicas agrícolas: pastagem natural, com 134,37 ha ou 40,35% e agricultura III, com 15,79 ha ou 4,76%; áreas antrópicas não agrícolas: estradas não pavimentadas, com 6,46 ha ou 1,94%; e edificações, com 5,32 ha ou 1,60%; áreas naturais: fragmentos florestais com 96,75 ha ou 29,05%; e campo livre, com 11,53 ha ou 3,46%; água: aquicultura, com 6,28 ha ou 1,89%; e barragem/lago/lagoa, com 1,46 ha ou 0,44%.

A distribuição espacial dos fragmentos florestais da área do Ifes – Campus de Alegre é apresentada na Figura 3. Nota-se que a área de mata se encontra distribuída em 55 fragmentos (97,77 ha), a grande maioria deles (90,10%) com área menor que 1,0 ha (Figura 4A). O tamanho dos fragmentos variou de 0,01 a 63,95 ha e o tamanho médio geral foi de 1,76 ± 8,73 ha.

Figura 3
Distribuição espacial dos fragmentos florestais do Ifes – Campus de Alegre.
Figura 4
(A.) Tamanho dos fragmentos florestais do Ifes – Campus de Alegre; (B.) Relação entre área e perímetro dos fragmentos florestais do Ifes – Campus de Alegre.

O pequeno tamanho dos fragmentos florestais associado à baixa relação área versus perímetro (Figura 4B) e a vizinhança desses fragmentos com classes de uso de solo resultante de atividades antrópicas sugerem a fragilidade do ambiente. A forte influência dos efeitos da borda pode causar a extinção desses fragmentos de mata nativa (Nascimento & Laurance, 2006Nascimento HEM, Laurance WF. Efeitos de área e de borda sobre a estrutura florestal em fragmentos de floresta de terra-firme após 13-17 anos de isolamento. Acta Amazonica 2006; 36(2): 183-192. http://dx.doi.org/10.1590/S0044-59672006000200008.
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; Lang & Blaschke, 2009Lang S, Blaschke T. Análise da paisagem com SIG. São Paulo: Oficina de Textos; 2009.; Paiva et al., 2010Paiva YG, Silva KR, Pezzopane JEM, Almeida AQ, Cecílio RA. Delimitação de sítios florestais e análise de fragmentos pertencentes na bacia do Rio Itapemirim. Idesia 2010; 28(1): 17-22.).

Na Figura 5 são apresentados os mapas contendo a localização de cada categoria das APP na área de estudo, com a respectiva ampliação. As APP totalizam 34,33% da área do Ifes – Campus de Alegre, ocupando 114,32 ha de extensão. Os resultados mostrados na Tabela 3 complementam tais observações.

Figura 5
Mapas das APP do Ifes – Campus de Alegre: (A.) No entorno das nascentes; (B.) De cursos d’água; (C.) De declividade; (D.) De topos de morro; (E.) APP totais.
Tabela 3
Quantificação das APP do Ifes – Campus de Alegre.

Table 3. Quantification of the PPA of the Ifes - Alegre University Campus.


Constata-se que a categoria APP topo de morro, com 56,42 ha (16,94% da área total e 49,35% da área de APP), foi a de maior expressão. Resultados semelhantes foram encontrados por Nascimento et al. (2005)Nascimento MC, Soares VP, Ribeiro CAAS, Silva E. Uso do geoprocessamento na identificação de conflito de uso da terra em áreas de preservação permanente na bacia do rio Alegre, Espírito Santo. Ciência Florestal 2005; 15(2): 207-220. e Oliveira et al. (2008)Oliveira FS, Soares VP, Pezzopane JEM, Gleriani JM, Lima GS, Silva E et al. Identificação de conflito de uso da terra em áreas de preservação permanente no entorno do Parque Nacional do Caparaó, Estado de Minas Gerais. Revista Árvore 2008; 32(5): 899-908. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-67622008000500015.
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ao identificarem conflitos de uso da terra em APP na bacia do Rio Alegre, Alegre, ES, e no Parque Nacional do Caparaó, MG, próximo à área de estudo do presente trabalho.

Os dados apontam também grande representatividade, em área, da categoria APP cursos d’água. Ao somar as áreas das APP dos cursos d’água delimitadas pela aplicação de buffer de 30 m para o Córrego Horizonte e de buffer de 50 m para o Rio Itapemirim, o valor chega a 46,82 ha, ou seja, 14,03% da área total e 40,87% da área de APP.

No que se refere à análise de conflito de uso e cobertura da terra dentro das APP delimitadas (Figura 6; Tabela 4), nota-se que, de maneira geral, as classes de uso e cobertura da terra (Figura 1; Tabela 2) estão parcialmente situadas nas áreas legalmente protegidas. A principal área de conflito de uso e cobertura da terra ocorre na classe de pastagem natural (40,10 ha), embora todas as demais classes, exceto as classes de cultivo de hortaliças e de pastagem cultivada, apresentem conflitos dessa natureza.

Figura 6
Mapa de confronto de uso e cobertura da terra nas APP do Ifes – Campus de Alegre.
Tabela 4
Quantificação dos níveis e das áreas de uso e cobertura da terra nas APP de nascentes, cursos d’água e topos de morro do Ifes – Campus de Alegre.

Table 4. Quantification of levels and areas of use and land cover in the PPA of sources of water, watercourses and top of the hill of the Ifes - Alegre University Campus.


Os conflitos decorrentes da classe pastagem natural (área antrópica agrícola) ocorrem principalmente nas APP de cursos d’água, com 20,11 ha de área ocupada. Entretanto, as APP de topos de morro e de nascentes também sofrem impactos dessa classe, com magnitudes de 13,09 ha e 6,90 ha, respectivamente. Em relação à classe estradas não pavimentadas (área antrópica não agrícola), verifica-se que 1,18 ha se encontra nas APP de cursos d’água e o restante nas APP de topos de morro (0,40 ha) e de nascentes (0,16 há).

O fato de que 66,22 ha das APP do Ifes – Campus de Alegre estejam ocupados por áreas naturais (Tabelas 3 e 4) pode dar a impressão de ótima preservação. Todavia, quando se analisam as classes de uso e cobertura da terra, dentro do nível áreas naturais nota-se que a classe fragmentos florestais constitui apenas 43,18 ha, distribuídos da seguinte forma: 1,13 ha nas APP de nascentes, 3,48 ha nas APP de cursos d’água e 38,57 ha nas APP de topos de morro (Figuras 7A e 7B).

Figura 7
Fragmentos florestais: (A.) Relação entre o total de fragmentos florestais do Ifes – Campus de Alegre e o total de fragmentos florestais encontrados nas APP do Ifes – Campus de Alegre; (B.) Distribuição dos fragmentos florestais nas APP do Ifes – Campus de Alegre.

3 CONCLUSÕES

As APP totalizam 34,33% da área do Ifes – Campus de Alegre, ocupando 114,32 ha de extensão. As APP de topos de morro e dos cursos d’água tributários são as que ocupam maior área e as APP de cursos d’água são as mais atingidas pelos impactos antropogênicos. As principais classes responsáveis por conflitos são a pastagem natural e as estradas não pavimentadas.

REFERÊNCIAS

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    Jul-Sep 2015

Histórico

  • Recebido
    05 Maio 2013
  • Aceito
    24 Mar 2015
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