Estruturação topológica de grandes bases de dados de bacias hidrográficas

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o método para delimitação da bacia de contribuição à montante de um ponto selecionado sobre o hidrografia e a obtenção das respectivas características morfométricas, a partir de bases de dados estruturadas topologicamente. Para tanto, utilizou-se o aplicativo Hidrodata 2.0, desenvolvido para o ArcINFO workstation, comparando os seus resultados com os do processo convencional. Os resultados comprovaram que o tempo de processamento demandado para delimitação de bacias e extração de suas características morfométricas a partir de uma base de dados estruturada topologicamente se manteve baixo e constante. Concluiu-se que o método apresentado poderá ser aplicado em qualquer bacia hidrográfica, independentemente do seu tamanho, mesmo com o uso de computadores de configuração mais modesta.

Sistema de otto-codificação modificado para endereçamento de redes hidrográficas

Há, no âmbito do gerenciamento de recursos hídricos, uma carência por sistemas de aplicação global que referenciem, indiquem e identifiquem, de forma única e eficiente, a organização espacial das bacias hidrográficas e respectivas redes de drenagem. Neste trabalho, propôs-se uma modificação no sistema de endereçamento originalmente concebido por Otto Pfafstetter. A nova metodologia utiliza tão-somente as redes de drenagem no formato vetorial e considera, em vez da área das bacias, o comprimento dos seus cursos d'água para codificá-los. Essa estratégia elimina o elevado ônus associado à obtenção de dados de altimetria e à derivação dos respectivos modelos digitais de elevação, imprescindíveis à correta determinação das áreas de contribuição das bacias hidrográficas. Adicionalmente, elimina-se o esforço computacional das operações baseadas em localização espacial, uma vez que agora é possível realizá-las exclusivamente por atributos. Com base nessa metodologia, desenvolveu-se o aplicativo Otto-Sys, utilizando a linguagem de programação AML, nativa do sistema de informações geográficas Arc/INFO workstation. Para exemplificar os resultados da otto-codificação por comprimento dos cursos d'água, apresentou-se um estudo de caso utilizando a rede de drenagem do rio Caeté, afluente do rio Iaco, pertencente à bacia do rio Purus, no Estado do Amazonas. O detalhamento dessa hidrografia vetorial implicou cinco níveis de codificação. Tendo-se codificado toda a rede hidrográfica, qualquer sistema de informações geográficas, mesmo aqueles que não dispõem de recursos específicos para análises e navegação em redes, poderá oferecer serviços de navegação topológica, organização, estruturação, endereçamento e gerenciamento dessas bases de dados. Desse modo, o acesso em tempo real a tais procedimentos poderá ser perfeitamente estendido a qualquer dispositivo capaz de acessar os sistemas web.

Interceptação das chuvas em um fragmento de floresta da Mata Atlântica na Bacia do Prata, Recife, PE

A mata de Dois Irmãos é uma das poucas áreas remanescentes da Floresta Atlântica no Estado de Pernambuco. Nela estão inseridos os açudes do Meio, do Prata e Dois Irmãos que compõem a bacia hidrográfica do Prata. Este trabalho teve como objetivo estudar a partição das chuvas em um fragmento de Floresta Atlântica na Bacia do Prata em Recife, PE. Para obtenção dos dados de precipitação sob florestas, foram instalados 24 interceptômetros e selecionadas 20 árvores do estrato superior, e 10 árvores do sub-bosque foram escolhidas para obter os dados de escoamento pelo tronco. Encontraram-se perdas por interceptação de 208,3 mm, precipitação efetiva de 1.431,7 mm, precipitação interna de 1.392,4 mm, escoamento pelo tronco das árvores do estrato superior de 6,6 mm e escoamento pelo sub-bosque de 32,8 mm, correspondendo a 12,7%, 87,3%, 84,9%, 0,4% e 2%, respectivamente, do total precipitado de 1.464 mm.

Incorporação de indicadores de sustentabilidade na priorização de áreas para restauração florestal na bacia do rio Corumbataí, SP

Na bacia do rio Corumbataí, a vegetação natural ocupa menos de 3% de sua área total, e a ausência dessa vegetação florestal tem levado ao aumento dos processos erosivos e ao desequilíbrio do regime hídrico de seus rios, causando diversos problemas no abastecimento de água de várias cidades, como Piracicaba e Rio Claro. Desse modo, existe a necessidade de um reflorestamento criterioso em áreas dessa bacia. No entanto, devido à limitação de recursos, é necessário que sejam realizados estudos de seleção de áreas prioritárias para que, com os recursos disponíveis, o ganho ambiental das áreas restauradas seja máximo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método de priorização de áreas para restauração florestal baseado no uso de indicadores de sustentabilidade em microbacias. Cinco indicadores foram utilizados: porcentagem de mata nativa na APP; descontinuidade da vegetação nativa na bacia; diversidade da paisagem; variação média do uso da terra; e suscetibilidade à erosão. A seleção das microbacias para restauração das áreas de APP foi realizada por meio da ponderação linear dos indicadores e ordenamento das microbacias. Simulação inicial foi realizada para a seleção de 1.000 ha para restauração, e os resultados indicaram que os indicadores representam diferentes aspectos de sustentabilidade das microbacias. O método foi considerado útil na seleção de microbacias em condições extremas, diferenciando aquelas que necessitam de ações de conservação daquelas que necessitam de ações de restauração.

Construção e análise de cenários de paisagem em área do Parque Nacional da Serra da Bocaina

Este estudo teve por objetivos construir e analisar cenários de paisagem, baseando-se no arcabouço teórico da ecologia de paisagem e utilizando como ferramenta um sistema de informação geográfica. A bacia hidrográfica do rio Mambucaba, importante reduto de Floresta Ombrófila Densa, domínio Atlântico, foi o estudo de caso. A metodologia baseou-se na construção de um cenário hipotético, supondo-se completa ausência de interferência humana, e em um cenário recente, que foram comparados entre si por meio da sobreposição dos respectivos mapas e informações temáticas. As combinações permitiram evidenciar grande variabilidade de ambientes resultante de fatores biofísicos e do uso e ocupação do solo. Foram obtidas 84 unidades territoriais no cenário livre de pressões humanas, evidenciando-se grande complexidade ambiental natural. No cenário com interferências do homem, a paisagem apresentou 111 tipos de unidades territoriais. As vias de acesso foram apontadas como fontes da origem e da distribuição de impactos negativos por toda a paisagem Mambucaba. Foram feitas recomendações de manejo, visando à recuperação e conservação da área.

Morfometria de microbacias do Córrego Rico, afluente do Rio Mogi-Guaçu, Estado de São Paulo, Brasil

Este trabalho teve como objetivo avaliar as características morfométricas das microbacias (2ª, 3ª, 4ª e 5ª ordens de magnitude) da bacia hidrográfica do córrego Rico, sub-bacia do Rio Mogi-Guaçu, localizada na região administrativa de Ribeirão Preto, Estado de São Paulo, Brasil. Para tanto, foram determinados os parâmetros físicos e a configuração topográfica natural do sistema de drenagem. Os procedimentos para a obtenção dos dados foram fundamentados em técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento. A partir da vetorização das cartas topográficas correspondentes à área de estudo, realizou-se a análise morfométrica quanto às características dimensionais, do padrão de drenagem e do relevo no sistema de informação geográfica ArcView. A microbacia é considerada de sexta ordem de magnitude, com área estimada de 542 km², com 85 microbacias de segunda ordem, 22 de terceira, sete de quarta ordem e duas de quinta. Utilizando o critério geométrico, na disposição fluvial das sub-bacias de cabeceiras observou-se a predominância dos modelos dendríticos e subdendríticos, enquanto a jusante predominava o modelo subparalelo, respectivamente, nas áreas de ocorrências dos arenitos Bauru e rochas efusivas básicas.

Avaliação do processo de reabilitação de um trecho de floresta ciliar na Bacia do Rio Itapemirim-ES

Este estudo foi realizado em uma área de floresta ciliar em processo de recuperação mediante reabilitação. A área de estudo está localizada na sub-bacia hidrográfica do rio Itapemirim, no Município de Alegre, ES, Brasil. A ocupação e uso do solo antes da revegetação eram de pastagem com Brachiaria sp. A revegetação da área foi feita em 1997, com espécies autóctones e alóctones arbóreas, em arranjo de distribuição aleatório, em uma área de 1,2 ha. Para a realização dos estudos foram feitos inventários florestais nos períodos de 2004/2005 e 2005/2006, sendo medidos os indivíduos de hábito arbustivo e arbóreo com circunferência à altura do peito (CAP) > 5 cm e suas alturas totais. As espécies encontradas na área foram identificadas e classificadas de acordo com seus grupos ecológicos, síndromes de dispersão e presença silvestre, sendo calculados os parâmetros florísticos, a estrutura vertical e a dinâmica estrutural desse povoamento. O objetivo do trabalho foi avaliar o desenvolvimento do povoamento implantado para subsidiar práticas silviculturais quanto à seleção e implantação de espécies para revegetação de áreas de floresta ciliar degradadas, em condições semelhantes. Os resultados demonstraram que foi implantado um povoamento florestal com grande diversidade de espécies e a estratificação em classes de altura foi à semelhança de povoamentos heterogêneos naturais. As espécies identificadas como edificadoras da revegetação da área estudada foram: Anadenanthera colubrina, Caesalpinia leyostachia, Acacia auriculiformis, Acacia mangium, Handroanthus serratifolius, Inga edulis, Joannesia princeps, Pterogyne nitens, Enterelobium contortisiliquum, Tabernaemontana hystrix e Anthocephalus indicus. A distribuição em classes de tamanho da comunidade implantada ocorre em forma de "J" reverso, havendo a predominância de indivíduos pioneiros em todas as classes de CAP. A dinâmica da estrutura horizontal apontou que, para o sucesso, continuidade e desenvolvimento da recuperação da área, seja monitorada a regeneração natural em relação à sua presença e à eficiência dos fatores bióticos e abióticos que nela interferem. A não observância de indivíduos arbustivos e arbóreos regenerados naturalmente, na classe de inclusão do estudo, indica a fragilidade inicial da área rumo à sustentabilidade do sistema.

Dinâmicas de regeneração, degeneração e desmatamento da vegetação provocadas por fatores climáticos e geomorfológicos: uma análise geoecológica através de SIG

Este trabalho teve como objetivo analisar a influência de fatores climáticos (insolação e precipitação anual) e geomorfológicos (declividade) na dinâmica das transformações da cobertura vegetal arbórea e no uso do solo. A área de pesquisa é a bacia hidrográfica do rio Paquequer, região serrana do Estado do Rio de Janeiro, bacia representativa de Mata Atlântica. Foram utilizadas as interpretações da cobertura vegetal dos anos de 1976 e 1996, obtidas, respectivamente, através de fotografias aéreas e imagem de satélite SPOT-3 XS/PAN. Os dados de relevo e de insolação (aspect) foram derivados do Projeto Teresópolis (UERJ/IBGE) e os de pluviosidade, da CPRM. A análise da dinâmica da cobertura vegetal arbórea em 20 anos visou avaliar os fatores físicos condicionantes de processos de regeneração (inicial e avançada), degeneração e de desmatamento. Essas categorias de informação foram cruzadas com os fatores de declividade, insolação e precipitação anual. A análise espacial foi realizada com o uso de Sistema de Informação Geográfica (SIG), utilizando-se o software ArcGIS 9.0. Enquanto a regeneração inicial ocorre indistintamente dos fatores abióticos, sugere-se que a regeneração avançada seja um processo mais seletivo, ou melhor, preferencialmente em encostas com menor insolação e mais úmidas. De forma contrária, o desmatamento da vegetação para uso antrópico tende a ser mais intenso nas áreas favoráveis ao uso: baixa declividade e maior insolação (encostas voltadas para o norte).

Avaliação das preferências ecológicas de Clidemia urceolata DC. em ecossistemas perturbado

As identificações de hábitats preferenciais de espécies que colonizam espontaneamente ambientes perturbados podem constituir elementos de aperfeiçoamento de técnicas de restauração ecológica. Nesse contexto, a Clidemia urceolata DC destaca-se por colonizar esses ambientes e apresentar ampla distribuição na bacia do rio Paraíba do Sul. Este estudo objetivou avaliar as preferências ecológicas de C. urceolata na bacia hidrográfica do rio Barra Mansa, RJ (22º 32'40" 22º 40'60"S e 44º 12' 44º 06'20"W). Os núcleos da espécie foram demarcados e classificados segundo os seguintes fatores ambientais: feição do terreno, posição relativa na topossequência, face de exposição, declividade e altitude. Foram amostrados 26 núcleos, totalizando 0,005 ha em 6.839 ha da área total. A distribuição da espécie foi mais frequente nos seguintes ambientes: a) terços médio e inferior da topossequência; b) feição côncava do terreno; c) face de exposições sudeste, sul e sudoeste; d) declividade de 8 a 45%; e) altitude entre 432 e 525 m, sendo os últimos quatros fatores mais determinantes. A conjunção de todas essas informações espacializadas na bacia do rio Barra Mansa indica que 30% da área apresenta condições mais favoráveis para o estabelecimento da C. urceolata, o que pode demonstrar um potencial de restauração ambiental.

Subsídios para a proteção de áreas úmidas da bacia do rio Xingu (Mato Grosso, Brasil)

O rio Suiá-Miçu é um importante tributário do rio Xingu, e sua bacia hidrográfica (BHSM), situada no planalto do Parecis, Estado de Mato Grosso, abrange 2,36 milhões de hectares. A BHSM contempla Formações Pioneiras, Cerrados e a Floresta Estacional Perenifólia, cuja composição de espécies é consequência da variabilidade de chuvas e do clima estacional. O objetivo deste trabalho foi caracterizar as áreas úmidas da BHSM e sua importância para a preservação ambiental. O mapeamento da BHSM foi realizado a partir do georreferenciamento de imagens do satélite CBERS-2 (2006), que resultou em um mosaico RGB234 com 20 m de resolução. Esse mosaico permitiu o mapeamento de todas as drenagens da BHSM e, assim, a definição da planície de inundação, complementada pelo cruzamento dos mapas de hidrografia e geomorfologia e trabalhos de campo. Os resultados indicaram mais de 192 mil hectares de área de inundação, dos quais 13% foram desmatados para usos agropecuários. As áreas úmidas da BHSM têm papel importante no suprimento de água durante as estações secas. São compostas de hábitats fluviolacustres e de uma diversidade de vegetação que abarca os campos úmidos, a floresta inundável e as veredas (dominadas pelo buriti Mauritia flexuosa). Apesar de no Brasil existirem leis ambientais para proteção de cursos d'água e das áreas marginais, sua implementação e monitoramento são necessários, dada a fragilidade de ecossistemas presentes na planície de inundação, como no caso da BHSM. Recomendam-se mais pesquisas científicas sobre esses ecossistemas para apoiar as tomadas de decisão na proteção das áreas úmidas no Brasil.

Combinação linear ponderada na definição de áreas prioritárias à conectividade entre fragmentos florestais em ambiente SIG

A fragmentação florestal de origem antrópica é um dos resultados do processo desordenado de uso e ocupação do solo, especialmente em paisagens intensamente cultivadas. Neste contexto, o presente trabalho objetivou definir áreas prioritárias, para favorecer a conectividade entre os fragmentos florestais, visando ações de recuperação florestal na Bacia do Rio Pardo, SP, utilizando a abordagem multicriterial denominada Combinação Linear Ponderada.Na definição dos critérios e, posteriormente, dos pesos de fatores, empregou-se a Técnica Participatória. Os fatores considerados importantes ao objetivo do trabalho foram: proximidade entre fragmentos de maior área nuclear, proximidade da cobertura florestal, proximidade da rede hidrográfica, distância aos centros urbanos, declividade, erodibilidade do solo. Considerando que as variáveis que interferem na escolha de áreas prioritárias à restauração florestal na Bacia do Rio Pardo-SP contribuem com pesos diferenciados no processo final de decisão, estabeleceu-se uma hierarquia, de acordo com a importância de cada fator para a aptidão da área. O fator de maior peso foi proximidade entre fragmentos de maior área nuclear (0,3713), seguido de proximidade da cobertura florestal (0,1911), proximidade da rede hidrográfica (0,1516), distância aos centros urbanos (0,1168), declividade (0,0840) e erodibilidade (0,0854).O resultado obtido foi um mapa de áreas prioritárias, com cinco graus de prioridade. A priorização de áreas ocorreu de maneira a promover, primeiro a união dos fragmentos de floresta com maior área nuclear e, a partir dessa união, a sucessiva expansão dessas regiões de prioridade muito alta tendendo a muito baixa. A metodologia mostrou-se adequada ao mapeamento de áreas prioritárias à restauração florestal, em bacias hidrográficas. Uma vez que fragmentos com maiores áreas nucleares sejam conectados com fragmentos pequenos, onde estes são predominantes na paisagem, estes promoverão a formação de fragmentos maiores a partir da formação de corredores florestais e da recomposição da vegetação.

Aplicação de uma técnica alternativa de manejo físico do solo no cultivo de Eucalyptus grandis W.Hill (Myrtaceae)

O objetivo deste estudo foi avaliar o processo de crescimento do Eucalyptus grandis quando submetido à irregularização do terreno. Baseando-se na "Ótica da Teoria do Caos" e partindo-se da hipótese de que as áreas reflorestadas por E. grandis são consideravelmente sensíveis às condições iniciais de preparação do solo, aplicou-se a técnica das rugosidades (variações do relevo alternando superfícies côncavas e convexas) para desencadear ao longo do tempo propriedades emergentes que aceleram o processo de crescimento vegetal. A área de estudo localiza-se na Bacia Hidrográfica do Rio Itajaí, em Brusque, SC. Esta foi dividida em quatro parcelas menores: duas com tratamentos irregulares (IR-A e IR-B) e outras duas com tratamentos regulares (R-A e R-B). Os tratamentos irregulares consistiram na abertura de cavas, utilizando-se uma retroescavadeira hidráulica, intercaladas com 1 m de largura, 4 a 5 m de comprimento e 0,5 m de profundidade. Nos tratamentos regulares foi adotado o cultivo mínimo do solo, onde o preparo do solo ficou restrito às linhas ou covas de plantio. Na análise do desenvolvimento de E. grandis (altura, diâmetro do colo e na altura do peito - DAP) verificou-se diferenças estatísticas entre as técnicas de preparação do solo, sendo os maiores valores nos tratamentos irregulares. Nas parcelas irregulares (IR-A e IR-B) foram encontrados os maiores valores médios de altura (5,29 m e 5,46 m), diâmetro do colo (45,65 mm e 45,4 mm) e DAP (4,44 cm e 4,79 cm), respectivamente. Pressupõe-se que as rugosidades funcionaram efetivamente como componentes auxiliares na internalização da matéria, retendo água, sedimentos e nutrientes, fato que deve ter potencializado e acelerado o crescimento do E. grandis.

Efeitos de cenários de uso do solo sobre o regime hidríco e produção de sedimentos na bacia do Ribeirão Concórdia - SC

O uso inadequado dos solos agrícolas vem causando a perda gradual da sua capacidade produtiva e a degradação dos recursos hídricos por sedimentos e poluentes. O uso do solo pode afetar os processos hidrológicos e a erosão do solo na bacia. O objetivo do trabalho foi simular diferentes cenários de uso do solo para a bacia hidrográfica do ribeirão Concórdia, utilizando o modelo SWAT, e analisar os efeitos dessas mudanças no fluxo de água e de sedimentos. Os cenários gerados foram agricultura, mata nativa e pastagem. A bacia está localizada no sul do Brasil e possui uma área de drenagem de 30,74 km². Na etapa de calibração, obteve-se coeficente de eficiência Nash-Sutcliffe mensais de 0,82 para escoamento e 0,83 para sedimento. O cenário mata nativa apresentou o maior decréscimo na vazão média, em relação ao cenário atual, cerca de 8,70%. O cenário agricultura produziu a maior taxa de produção de sedimentos, aproximadamente 3 vezes maior que o cenário atual.Observou-se que alterações no uso do solo impactam o regime e a disponibilidade hídrica da bacia.

Aplicação do indíce de transformação antrópica na análise multitemporal da bacia do córrego do Bezerro Vermelho em Tangará da Serra-MT

Os objetivos deste trabalho foram identificar e quantificar o uso da terra na Bacia Hidrográfica do Córrego do Bezerro Vermelho no Município de Tangará da Serra, MT, por meio das imagens Landsat TM dos anos 1984 e 2011. As imagens foram georreferenciadas, classificadas e processadas no software Spring e as classes temáticas, quantificadas e editadas no software Arcgis. O grau de antropização foi verificado através do Índice de Transformação Antrópica. Foram identificadas cinco classes, cobertura florestal, vegetação secundária, agricultura, pastagem e lâmina de água. Os resultados indicaram diminuição nos percentuais das classes: de 35,35% na cobertura florestal, de 11,78% em pastagens e de 100% na vegetação secundária, decréscimos esses relacionados ao aumento de 248,75% da agricultura. Portanto, este trabalho evidenciou alteração drástica da paisagem e, por meio do Índice de Transformação Antrópica, verificou-se aumento de 4,75 para 5,88 entre os anos 1984 e 2011, ou seja, a área de estudo encontrava-se na classe regular e passou a ser degradada, fato esse decorrente, sobretudo, das atividades antrópicas, associadas à expansão da agricultura.

Relação entre índice de área foliar e frações de componentes puros do modelo linear de mistura espectral, usando imagens ETM+/Landsat

O índice de área foliar (IAF) é uma das mais importantes variáveis biofísicas da vegetação, estando relacionado diretamente com a evapotranspiração, com a produtividade da vegetação e com a interceptação da chuva pelo dossel. O objetivo deste trabalho foi analisar a relação do IAF de diversos tipos de cobertura do solo com Frações de Componentes Puros (FCPs) do Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME). A área de estudo foi a microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, localizada no município de Piracicaba - SP. O IAF foi medido, no campo, com o equipamento LAI-2000, em 32 áreas com diferentes coberturas vegetais. A imagem utilizada foi do sensor ETM+ a bordo do satélite Landsat-7. No MLME, foram considerados três componentes puros (vegetação, solo e sombra), selecionados com o auxílio dos componentes principais. Como resultado, tem-se que o IAF variou de 0,47 a 4,48, quando consideradas todas as áreas. As relações do IAF com a fração do componente puro vegetação F VEG e com a fração do componente puro solo (F SOL) foram significativas, embora fracas. Ao considerar apenas dados de IAF de cana-de-açúcar, houve aumento da variação explicada tanto para F VEG como para F SOL, sugerindo que a estratificação da vegetação pelo tipo pode melhorar a estimativa do IAF.