Link Between Precipitation Climatology and Vegetation Fire Occurrences in the Municipalities Along the CE-060 Highway - Region of Economic Interest in the State of Ceará

rbmet Revista Brasileira de Meteorologia Rev. bras. meteorol. 0102-7786 1982-4351 Sociedade Brasileira de Meteorologia Abstract This paper presents an analysis of the relationship between the climatology of rainfall and the occurrence of vegetation fires in municipalities in the State of Ceará around Highway CE-060 (Maracanaú, Pacatuba, Guaiuba, Redenção, Acarape, Aracoiaba and Baturité), a route that it runs from the capital Fortaleza/CE to the municipality of Baturité/CE (Serra de Baturité Environmental Protection Area), a region of economic interest in the State of Ceará. Fire occurrences were analyzed using data from the BDQueimadas program of the National Institute for Space Research - INPE and correlated with precipitation data obtained from the Data Collection Platforms (PCD) of the Cearense Foundation of Meteorology and Water Resources (FUNCEME). The results show that the practice of burning in these regions occurs with greater intensity in the second half of the year (dry period in the region), a fact that explains the low statistical correlation between the total accumulated precipitation and the total number of fires observed in the region. In addition, it is observed that the occurrence of fires in vegetation in the period that anticipates the rainy season, due to the practice of cleaning areas for planting, encounters atmospheric conditions that contribute to large fires in vegetation in these regions. 1. Introdução A ocorrência de incêndios em vegetação é um importante problema enfrentado pelas comunidades que vivem na região semiárida do nordeste do Brasil, pois causam danos de forma direta e indireta a flora e a fauna desta região. As condições das variáveis meteorológicas (temperatura e umidade relativa do ar, velocidade e direção do vento) tem um papel determinante na avaliação do comportamento e no planejamento do combate da proliferação dos incêndios em vegetação, sobretudo por conta do dinamismo e da velocidade de suas variações que formam quadros distintos a cada período (Sampaio, 1991). Portanto, a temperatura do ar ambiente elevada associada a baixos índices de umidade relativa do ar favorecem a evapotranspiração da vegetação, tornando-a mais seca e mais combustível. Estas condições atmosféricas associadas a ocorrência de ventos fortes alimentam uma possível combustão, direcionam e propagam os incêndios em vegetação (Torres, 2006; Nunes et al., 2006; Vianello e Alves, 2012). Menciona-se que a partir da análise das variáveis climatológicas no local consegue-se determinar o período de maior probabilidade de ocorrência dos incêndios em vegetação em uma região, denominado “período de fogo” por Silva et al. (2021), apesar da propagação destes incêndios ser dependentes das condições atmosféricas do local, que podem contribuir, por exemplo, na formação das colunas de convecção (Sampaio, 1991; Torres, 2006; Vianello e Alves, 2012). Ressalta-se que os estudos sobre a variabilidade climática em uma região, além destes diagnósticos supracitados, são de grande importância para o entendimento do processo evolutivo e para subsidiar as tomadas de decisão em setores de interesse econômico, como na agropecuária, na agricultura familiar e no turismo, que são as fontes de renda das comunidades que vivem na região em estudo (Silva et al., 2022; Alves et al., 2022; Lima e Lira, 2021; Rocha et al., 2020; Gomes et al., 2020). Em relação às regiões de interesse econômico do Estado do Ceará, encontram-se estudos desenvolvidos e publicados por órgãos de governo, como a ADECE (Agência de Desenvolvimento do Estado do Ceará), e na iniciativa privada como é o caso da FIEC (Federação das Indústrias do Estado do Ceará) através do Observatório da Indústria do Ceará, com objetivo de identificar setores de negócios, denominados de clusters econômicos, que contam com incentivos fiscais, implantação de projetos estruturantes, câmaras setoriais e temáticas, para interlocução com a sociedade. Neste contexto, menciona-se que no Estado do Ceará, em geral, observa-se que o total das chuvas são distribuídas no primeiro semestre, com período mais significativo em aproximadamente quatro meses do ano (fevereiro a maio), período denominado de quadra chuvosa (Alves e Repelli, 1992). Assim, no segundo semestre do ano observa-se nestas regiões apenas chuvas esporádicas e insuficientes para manter o baixo risco de incêndio em vegetação, fato que contribui para o grau de atenção em relação a ocorrência destes eventos nas regiões cearenses (Oliveira et al., 2020). Dado a importância desta temática para as comunidades que vivem ao longo da Rodovia Estadual CE-060 (Fig. 1) no Ceará, região de grande concentração de áreas verdes e de interesse econômico por conta da produção agrícola e do turismo, o objetivo deste estudo e apresentar e avaliar a quantificação das ocorrências anuais dos incêndios em vegetação e a relação destas ocorrências com o regime de chuvas observado nesta região no período de 2011 a 2020. 2. Materiais e Métodos A área em estudo está localizada ao longo da Rodovia Estadual CE-060, entre os municípios de Fortaleza e Baturité, início da área de Proteção Ambiental (APA) da Serra de Baturité no Estado do Ceará, compreendendo uma distância aproximada de 100 km de extensão. No início deste trecho em estudo encontra-se a Central de Abastecimento do Ceará (CEASA) e o polo industrial de Maracanaú que contém as maiores indústrias (têxteis, alimentos, bebidas, cosméticos, entre outras) da região metropolitana de Fortaleza (capital do estado do Ceará). Seguindo a CE-060, no trecho até a cidade de Baturité encontra-se aterros sanitários que contrastam com uma vasta área florestal, contendo áreas de caatinga e de mata atlântica, que são expostas aos desmatamentos e a prática das queimadas, infrações ambientais descritas em Silva et al. (2022). Figura 1 Localização da Rodovia Estadual CE-060 - Fortaleza/CE a Baturité/CE (Fonte: Google Maps®). Os dados de precipitação (chuvas observadas) usados no estudo, no período de 2011 a 2020, foram obtidos das Plataformas de Coletas de Dados (PCD) da Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (FUNCEME), instaladas nos municípios da região (Maracanaú, Pacatuba, Guaiuba, Redenção, Acarape, Aracoiaba e Baturité), disponíveis no portal eletrônico da instituição (www.funceme.br). A escolha do período de dados climatológicos analisados levou em conta a disponibilidade das informações sobre os focos de incêndios em vegetação observados nos municípios em estudo, informações obtidas no portal eletrônico do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), especificamente no Programa de Queimadas SIG BDQueimadas (https://queimadas.dgi.inpe.br/). Foram calculadas as métricas estatísticas, realizado um ajuste de curva e calculado o coeficiente de determinação estatística entre as variáveis climatológicas e os dados de ocorrências de focos de incêndio em vegetação na região. Segundo Santos e Santos (2009) essas medidas evidenciam a relação entre duas variáveis aleatórias, indicando a força e a direção do relacionamento linear entre essas. 3. Resultados e Discussões 3.1 Município de Maracanaú/CE O município de Maracanaú/CE é o primeiro da região metropolitana de Fortaleza/CE na rota da Rodovia CE-060, com área de 106.648 km2 e população de 209.057 habitantes (IBGE 2012), conta com um período chuvoso concentrado no primeiro semestre do ano (Fig. 2a) e com altas temperaturas do ar no segundo semestre que alcançam máximas diárias acima de 32 °C (Fonte: PCD-FUNCEME). Ressalta-se que estas características climáticas formam condições propícias para a intensificação dos incêndios em vegetação que ocorrem na região, concordando com o proposto por Oliveira et al. (2020). A Fig. 2(a) mostra a média mensal de precipitação durante o período de 2011 a 2020 e o total de focos de incêndios registrados nesse período. Os resultados mostram a ocorrência das chuvas no primeiro semestre (período úmido), com maiores registros (100 mm) no mês de abril, e as ocorrências de incêndios em vegetação com maiores valores registrados no segundo semestre, nos meses de agosto a dezembro (período seco), com maiores registros no mês de setembro (170 registros de ocorrências). Ressalta-se que estes resultados corroboram com os estudos supracitados e publicados na literatura e que mostram a existência de uma relação entre o período seco e as ocorrências de incêndios em vegetação em diversas regiões cearenses (Gomes et al., 2020; Alves et al., 2021; Ferreira Filho e Costa, 2021 e Silva et al., 2021). Observa-se na Fig. 2(b) o baixo coeficiente de determinação obtido do ajuste de curvas. Isto corrobora com a ideia de um “período de fogo” associado as condições atmosféricas observadas no segundo semestre do ano em regiões semiáridas, encontrada em Silva et al. (2021), que indicam também está relacionado aos desmatamentos que ocorrem nesta região para diversos fins econômicos, segundo Freires e Mendes (2012). Figura 2 (a) Média mensal de precipitação e total de focos de incêndios (b) Precipitação acumulada comparada ao total de focos de incêndios na cidade de Maracanaú/CE no período de 2011 a 2020. 3.2 Município de Pacatuba/CE O município de Pacatuba/CE também localizado na região metropolitana de Fortaleza/CE, possui população de 82.824 habitantes e uma extensão territorial de 132.425 km2, apresenta condições climáticas semelhantes ao caso anterior. Assim, os resultados mostram maior precipitação acumulada no primeiro semestre (período chuvoso) e um período seco, com baixa umidade relativa e altas temperatura do ar, no segundo semestre. Em relação as ocorrências de incêndios em vegetação se encontram maiores registros no mês de setembro (140 ocorrências). Em adição, observa-se baixa correlação, com baixo valor do coeficiente de determinação, entre as duas variáveis em estudo (Figs. 3a e 3b). Menciona-se que, nesta região os maiores registros de ocorrência de queimadas no segundo semestre são devido a prática das queimadas como limpeza das áreas de plantio e de terrenos dos aterros sanitários clandestinos, conforme Freires et al. (2017). Figura 3 (a) Média mensal de precipitação e total de focos de incêndios (b) Precipitação acumulada comparada ao total de focos de incêndios na cidade de Pacatuba/CE no período de 2011 a 2020. 3.3 Município de Guaiuba/CE Guaiuba/CE é mais um município que faz parte da região metropolitana de Fortaleza/CE, distante cerca de 26 km da capital cearense, conta com uma população de 26.331 habitantes, uma área geográfica de 267.203 km2, onde sua via principal de acesso é a rodovia CE-060 (IBGE 2010). Apresenta média pluviométrica anual de 904,5 mm, concentrada no período chuvoso (primeiro semestre) e temperaturas do ar que variam de 22 °C a 33 °C (Fonte: FUNCEME). Assim como nos casos anteriores, os resultados mostram os maiores registros de chuvas no primeiro semestre (estação chuvosa) e os maiores registros de incêndios em vegetação no segundo semestre, nos meses de agosto a dezembro, e baixo coeficiente de determinação, obtido do ajuste de curvas entre estas duas variáveis. Ressalta-se que se encontra para o mês de novembro o registro de aproximadamente 450 ocorrências destes eventos (Fig. 4a), fato que corrobora com a hipótese de que estes eventos estão associados as práticas agrícolas adotadas na região, mencionado em estudos anteriores (Araújo et al., 2016; Cabral et al., 2016; e Fernandes et al., 2020). Figura 4 (a) Média mensal de precipitação e total de focos de incêndios (b) Precipitação acumulada comparada ao total de focos de incêndios na cidade de Guaiuba/CE no período de 2011 a 2020. 3.4 Município de Redenção/CE O município de Redenção/CE possui uma área com cerca de 225.626 km2 e uma população cerca de 26.423 habitantes (IBGE 2010), distando cerca de 60 km da capital cearense. Observa-se o total anual pluviométrico médio de 1.097,0 mm, com chuvas concentradas no período semestre e temperaturas do ar variando em média entre 22 °C e 35 °C. Assim como nas análises anteriormente, encontram-se a observação as chuvas distribuídas no primeiro semestre do ano, as maiores ocorrências de incendio de vegetação no segundo semestre do ano, e correlação negativa entre as duas variáveis (Fig. 5a). Destaca-se o total de ocorrência de incêndios em vegetação no mês de novembro, aproximadamente 500 ocorrências (Fig. 5b), e o coeficiente de determinação que explica cerca de 40% destes eventos, observados no período da pré-estação chuvosa da região (novembro e dezembro), resultados que corroboram com o mencionado por Carmo (2019) sobre estas ocorrências estarem associadas as práticas agrícolas adotadas nas comunidades desta região. Figura 5 (a) Média mensal de precipitação e total de focos de incêndios (b) Precipitação acumulada comparada ao total de focos de incêndios na cidade de Redenção/CE no período de 2011 a 2020. 3.5 Município de Acarape/CE O município de Acarape/CE faz parte da microrregião do Maciço de Baturité, distando aproximadamente 62 km da capital cearense, com área total corresponde a 155.188 km2 e 16.639 habitantes, apresenta condições climáticas semelhantes as do caso anterior. Assim, tem-se o período chuvoso no primeiro semestre, com maiores registros de chuvas no mês de março. E, neste caso, observa-se também chuvas consideráveis no mês de julho (Fig. 6a). Os maiores registros de ocorrências de incêndio em vegetação (200 ocorrências/mês) observados nos meses de outubro e novembro, e o ajuste de curvas usado no estudo explica apenas cerca de 10% da relação entre as variáveis (Fig. 6b). Figura 6 (a) Média mensal de precipitação e total de focos de incêndios (b) Precipitação acumulada comparada ao total de focos de incêndios na cidade de Acarape/CE no período de 2011 a 2020. 3.6 Município de Aracoiaba/CE O município de Aracoiaba/CE também faz parte da microrregião do Maciço de Baturité, com área total de 656.532 km2 e uma população de 26.405 habitantes (IBGE 2010), apresenta registros climatológicos de chuvas em torno de 947,0 mm/ano. As chuvas no município também se concentram no primeiro semestre do ano e os registros de incêndio em vegetação no segundo semestre, com destaque para as ocorrências registradas no mês de novembro, 450 ocorrências (Fig. 7a). Em adição, observa-se que o coeficiente de determinação explica cerca de 28% do ajuste de curvas (Fig. 7b), resultado que concorda com a observação da ocorrência destes eventos, mesmo que em menores valores, no período úmido, concordando com o descrito em Gomes et al. (2020) e Lapola et al. (2019). Figura 7 (a) Média mensal de precipitação e total de focos de incêndios (b) Precipitação acumulada comparada ao total de focos de incêndios na cidade de Aracoiaba/CE no período de 2011 a 2020. 3.7 Município de Baturité/CE O último caso investigado é o município de Baturité/CE, início da APA da Serra de Baturité, com área total de 308.780 km2 e população de 33.326 habitantes, com 175 m de altitude acima do nível do mar a temperatura varia entre 32 °C e 20 °C e total anual de precipitação pluviométrica atinge em média 1.065,0 mm/ano. Os resultados apontam que as chuvas são distribuídas nos primeiros sete meses do ano, com concentração no período chuvoso típico da região (primeiro semestre) e que a maior frequência de ocorrências de incêndios em vegetação, assim como nos demais, ocorre no segundo semestre do ano, com valores máximos nos meses de novembro e dezembro, alcançando entre 350 e 400 registros por mês (Fig. 8a). Em adição, se encontra um baixo valor para o coeficiente de determinação no ajuste de curvas entre estas duas variáveis (Fig. 8b), que reforça a diferença entre o período de maior ocorrência das chuvas e dos incêndios em vegetação na região, corroborando com o estudo de Mothé et al. (2020). Figura 8 (a) Média mensal de precipitação e total de focos de incêndios (b) Precipitação acumulada comparada ao total de focos de incêndios na cidade de Baturité/CE no período de 2011 a 2020. 5. Considerações Finais Os resultados obtidos mostram semelhanças quando se comparados a climatologia do período chuvoso e os registros das ocorrências de incêndios em vegetação nas regiões em estudo (Maracanaú, Pacatuba, Guaiuba, Redenção, Acarape, Aracoiaba e Baturité), ou seja, encontram-se um período de concentração das chuvas no primeiro semestre e um período seco no segundo semestre do ano, em que se observa a maioria das ocorrências de incêndio em vegetação. Estes fatos são corroborados pelos coeficientes de determinação obtidos nos ajustes de curvas para estas duas variáveis no período em estudo. Em adição, conclui-se que os resultados obtidos neste estudo estão de acordo com os resultados publicados em outros estudos realizados no Estado do Ceará sobre a ocorrência de focos de calor e de incêndios em vegetação no bioma Caatinga (Gomes et al., 2020; Alves et al., 2021; Silva et al., 2021). Ou seja, o “período de fogo” ocorre no segundo semestre do ano quando se observa os maiores valores de temperatura do ar, a menor quantidade de chuvas e, consequentemente, a menor umidade relativa do ar nestas regiões. Por fim, se observa que além das condições atmosféricas, a prática das queimadas nestas regiões que ocorre anualmente nos períodos que antecipam a estação chuvosa (meses de novembro e dezembro) com o objetivo da limpeza de áreas para o plantio de culturas de subsistências e/ou para limpeza de aterros sanitários, aumentam o risco de grandes incêndios em vegetação nestas regiões. Referências ALVES J.M.B. REPELLI C.A. A variabilidade pluviométrica no setor Norte do Nordeste e os eventos El Niño/Oscilação Sul (ENOS) Revista Brasileira de Meteorologia 7 2 583 592 1992 ALVES, J.M.B.; REPELLI, C.A. A variabilidade pluviométrica no setor Norte do Nordeste e os eventos El Niño/Oscilação Sul (ENOS). Revista Brasileira de Meteorologia, v. 7, n. 2, p. 583-592, 1992. ALVES J.M.B. SILVA E.M. ARAUJO F.C. SILVA L.L. 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