Impacto da conversão floresta - pastagem nos estoques e na dinâmica do carbono e substâncias húmicas do solo no bioma Amazônico

O presente estudo avaliou as consequências do desmatamento e a utilização do solo com Brachiaria brizantha em relação ao estoque e dinâmica de C e frações húmicas em duas floresta-pastagem no Acre. A primeira localizada sequências município de Rio Branco em área de Floresta Aberta com bambu e palmeira e duas pastagens de B. brizantha de 3 e 10 anos com predomínio de Argissolo Vermelho-Amarelo alítico plíntico. O segundo situado no município de Senador Guiomard em área de Floresta Densa e pastagem de B. brizantha de 20 anos em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. Em cada local foram coletadas, em triplicata, amostras de solos nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm. Nestas amostras foram avaliadas as características físico-químicas, o C das substâncias húmicas e da matéria orgânica leve, e a composição isotópica do solo e das respectivas frações orgânicas até 1 m de profundidade, determinando o percentual de C derivado da pastagem e da floresta. Houve incremento nos estoques de C do solo e nos valores de δ13C do solo com o tempo de utilização da pastagem, em ambas as sucessões. A porcentagem de C derivado de pastagem foi expressiva na camada superficial do sistema com 20 anos de uso, com proporções que chegaram a 70% do C total. Os valores de δ13C para os ácidos húmicos variaram de -12,19 a -17,57 ‰, indicando maior proporção de C derivado da pastagem. A estabilidade estrutural da MOS, inferida pela relação humina com as frações ácido fúlvico e ácido húmico (HUM/FAF+FAH), tenderam a diminuir nos ecossistemas de pastagem quando comparada com as florestas naturais.

Validação do balanço de radiação obtido a partir de dados MODIS/TERRA na Amazônia com medidas de superfície do LBA

Este estudo tem como objetivo estimar os componentes do balanço de radiação em duas regiões do estado de Rondônia (sudoeste da Amazônia brasileira), a partir de dados do Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS/TERRA) por intermédio do modelo Surface Energy Balance Algorithms for Land (SEBAL), e validar os resultados com informações adquiridas por torres micrometeorológicas do projeto LBA sob as condições de pastagem (Fazenda Nossa Senhora Aparecida) e floresta (Reserva Biológica do Jaru). A implementação do modelo SEBAL foi realizada diretamente sobre os dados MODIS e incluiu etapas envolvendo o cômputo de índices de vegetação, albedo e transmitância atmosférica. A comparação das estimativas geradas a partir de dados MODIS com as observações resultou em erros relativos para a condição de pastagem variando entre 0,2 e 19,2%, e para a condição de floresta variando entre 0,8 e 15,6%. A integração de dados em diferentes escalas constituiu uma proposição útil para a estimativa e espacialização dos fluxos de radiação na região amazônica, o que pode contribuir para a melhor compreensão da interação entre a floresta tropical e a atmosfera e gerar informações de entrada necessárias aos modelos de superfície acoplados aos modelos de circulação geral da atmosfera.

Caracterização de uso e cobertura da terra na Amazônia utilizando imagens duais multitemporais do COSMO-SkyMed

A utilização de imagens de radar é fonte alternativa de informações para subsidiar o monitoramento da região amazônica, visto que as imagens ópticas têm limitações de imageamento em zonas tropicais face a ocorrência de nuvens. Por conseguinte este trabalho teve como objetivo analisar a capacidade das imagens-radar de banda X multitemporais e polarizadas obtidas pelo satélite COSMO-SkyMed (COnstellation of small Satellites for Mediterranean basin Observation), no modo intensidade, isoladamente e agregados às informações texturais, na caracterização temática de uso e cobertura da terra no município de Humaitá/AM. A metodologia empregada consistiu da: análise das imagens duais obtidas em duas aquisições subsequentes, de forma a explorar a potencialidade do conjunto de dados na forma quad-pol intensidade; extração dos atributos texturais a partir da matriz de coocorrência (Gray Level Co-occurrence Matrix) e posterior classificação contextual; avaliação estatística de desempenho temático das imagens intensidade e texturais, isoladas e em grupos polarizados. Dentre os vários resultados alcançados, foi verificado que o grupo formado somente pelas imagens intensidade apresentou o melhor desempenho, comparado àqueles contendo os atributos texturais. Nesta separabilidade, estavam envolvidas as classes de floresta, floresta aluvial, reflorestamento, savana, pasto e queimada, obtendo-se 66% de acurácia total e valor Kappa de 0,55. Os resultados mostraram que as imagens de banda X do COSMO-SkyMed, modo StripMap (Ping-Pong), multipolarizadas, têm potencial moderado para a caracterização e monitoramento da dinâmica de uso e cobertura da terra na Amazônia brasileira.

Comparação da fertilidade de solos em Rondônia com diferentes tempos de conversão de floresta em pastagem

Neste trabalho, foram comparadas as características dos solos de áreas de floresta e áreas de pastagens, considerando quatro diferentes idades de instalação, em três sítios, no estado de Rondônia. Os sítios foram escolhidos com o auxílio de imagens do sensor TM/Landsat, obtidas entre 1987 e 1997, sendo dois em Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) e um em Luvissolo Crômico (TC). Amostras de solo foram colhidas na camada de solo a 20 cm e submetidas à análise de fertilidade e granulométrica, obtendo-se os dados de pH, bases trocáveis, fósforo disponível, saturação por alumínio e por bases e carbono orgânico. Para o solo distrófico e de baixa fertilidade natural (PVA), a adição de cinza proveniente da queima da floresta e os restos vegetais nos primeiros anos de implantação de pastagem influenciaram bastante a dinâmica de solo. Para os dois sítios de PVA, o nível de saturação por bases manteve-se superior na área de pastagem, mesmo com mais de 10 anos de uso, ao encontrado na área de floresta. Já o alumínio mostrou baixo nível após a implantação de pastagem em todas as classes de idade estudadas. O fósforo disponível sofreu queda rápida após atingir o valor de pico e, após um período de mais de 10 anos de uso com pastagem, apresentou valor praticamente igual ao original, nos dois tipos de solo estudados. No caso do solo eutrófico (TC), o efeito da cinza, em geral, foi de menor intensidade em relação ao do solo distrófico (PVA), mostrando alta perda de nutrientes no tempo, decorrente de fatores associados ao baixo teor de argila do solo e ao relevo local mais acentuado.

Efeito da colheita seletiva de madeira sobre algumas características físicas de um latossolo amarelo sob floresta na Amazônia Central

A colheita seletiva de madeira pode vir a ser uma forma sustentável de uso da terra para ecossistemas florestais da Amazônia, uma vez que permite a manutenção de parte considerável da biomassa florestal, diminuindo, assim, a perturbação nas áreas exploradas. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da exploração seletiva de madeira sobre as características físicas de um Latossolo Amarelo. A área de estudo localiza-se a cerca de 80 km ao norte de Manaus e a vegetação é do tipo Floresta Ombrófila Densa. O número de árvores retiradas com um trator de esteiras D6, por arraste, em 1993, variou de sete a dez árvores/ha (DAP > 55 cm). O delineamento experimental foi do tipo blocos ao acaso, com três repetições. Seis tratamentos foram avaliados, equivalendo às seguintes classes de perturbação identificadas na área: trilha de trator, centro de clareira, borda da clareira/floresta, borda da floresta/clareira, floresta remanescente e floresta-controle. A colheita seletiva de madeira provocou modificações nas características físicas do solo, principalmente nas trilhas de trator, e representou, em média, 13,8 % da área total explorada. Os valores de densidade do solo e resistência à penetração foram maiores para o solo sob estas áreas, enquanto a macroporosidade e o volume de água disponível para as plantas apresentaram-se menores do que nas demais classes de perturbação. Estas classes foram menos afetadas, não se estabelecendo diferenças significativas para as características físicas do solo entre estas e a floresta-controle, indicando, assim, a colheita seletiva como uma prática de menor impacto para o solo dos ecossistemas florestais da Amazônia.

Atributos do solo e distinção de pedoambientes para a agricultura na terra indígena Mbya em Ubatuba (SP)

As terras indígenas são destinadas à reprodução física e cultural, segundo os usos, costumes e tradições de seus povos. A experiência de agricultores Guarani Mbya na terra indígena Boa Vista do Sertão do Promirim foi considerada pela distinção de atributos de solo em três pedoambientes agrícolas denominados yvy porã (terra boa, TB ; terra para o cultivo do milho avaxi etei). A pesquisa de campo (etnográfica e pedográfica) foi realizada em ambiente de floresta ombrófila densa submontana, em Ubatuba, SP. Foram feitas análises morfológicas, físicas e químicas, em perfis dos solos de três áreas yvy porã (Argissolo Vermelho-Amarelo e Cambissolo Háplico) e em amostras de terra, das camadas de 0,0-0,05 e 0,05-0,10 m. A aptidão das terras foi avaliada segundo o Sistema de Avaliação da Aptidão Agrícola das Terras (SAAAT). As áreas foram definidas por quatro informantes Guarani Mbya, que localizaram as yvy porã e as ordenaram pelo potencial agrícola. Na profundidade de 0,0-0,05 m, os atributos teores de argila total (AT), Ca + Mg e Ca, soma de bases, V% e pH definiram a TB3 como a de maior potencial. Na profundidade de 0,05-0,10 m, os atributos foram os teores de H, Ca, H + Al e AT, o valor T, a soma de bases, o volume total de poros (VTP) e o diâmetro médio ponderado (DMP), e o pH. A análise de componente principal permitiu explicar a qualificação das yvy porã (TB3 > TB1 > TB2) segundo os Mbya, em termos dos atributos do solo, e corroborar TB3 como a área de maior potencial para a cultura do milho tradicional. Contudo, o SAAAT não diferenciou a aptidão agrícola entre as yvy porã e, em função do fator deficiência de fertilidade, o grupo de aptidão seria regular para pastagem natural (5n). A incongruência nas avaliações evidencia a relevância do conhecimento tradicional na gestão agroambiental das terras indígenas, visando à sua sustentabilidade.

Variações do carbono orgânico dissolvido e de atributos físicos do solo sob diferentes sistemas de uso da terra na Amazônia central

O presente estudo teve como objetivo verificar a relação entre C orgânico dissolvido (COD) e atributos físicos do solo em diferentes sistemas de uso da terra na Amazônia central. Quantificaram-se as concentrações de COD sob floresta primária, em três posições topográficas, e em áreas de pastagem, sucessão secundária e sistema agroflorestal (SAF) até a profundidade de 2 m. Instalaram-se extratores de solução do solo para coleta e análise do C da solução na fase orgânica durante um ciclo hidrológico. As concentrações médias de C orgânico dissolvido (COD) na solução do solo seguiram a ordem SAF ou sucessão secundária > floresta (platô) > pastagem (períodos seco e chuvoso-seco), exceto nos períodos chuvoso e seco-chuvoso, em que a pastagem iguala ou ultrapassa as concentrações de COD dos outros ambientes em determinadas profundidades. Os resultados demonstraram a capacidade do SAF e sucessão secundária em recuperar e, ou, disponibilizar o C na solução do solo, sendo formas de utilização do solo recomendadas para manter o C no ambiente terrestre. O COD apresentou variação temporal, espacial e em profundidade, decrescendo nesta última. A ação da estruturação do solo, representada pela agregação, C orgânico total (COT) e porosidade, exerce grande influência nas concentrações de COD nas camadas do solo e, aliada à matéria orgânica mais lábil do solo, determinam a manutenção do C na solução do solo. As concentrações de COD obtidas sob os diferentes ambientes estudados refletem a importância do manejo adequado do solo para a permanência do C no ecossistema do solo.

Estoque de C e Abundância Natural de 13C em Razão da Conversão de Áreas de Floresta e Pastagem em Bioma Mata Atlântica

RESUMO Conversões da cobertura vegetal decorrentes do manejo podem alterar o estoque de carbono e a abundância natural de 13C. Objetivou-se avaliar o estoque de C e a abundância natural de 13C em áreas de sucessão de floresta (F) e pastagem (P), com diferentes tempos de uso, na Floresta Atlântica no Estado de Santa Catarina. Sete sucessões de uso entre F e P foram definidas por fotografias aéreas tomadas em 1957, 1978 e 2008, entrevistas com moradores e escolha de áreas com florestas em estádio médio de regeneração. As sucessões foram identificadas como FFP, FPF, FFP, FPP, PFF, PPF, PPP, em que a primeira letra se refere ao uso observado em 1957; a segunda, em 1978; e a terceira, em 2008. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,40; 0,40-0,50; 0,50-0,60; 0,60-0,80 e 0,80-1,00 m. Quantificaram-se os teores de carbono orgânico total (COT), abundância de C (δ13C), densidade do solo (Ds) e estoque de carbono (ECOT). A conversão de F em P proporcionou aumento da Ds e reduções nos teores de COT e no ECOT do solo. O maior valor de ECOT ocorreu nas áreas atualmente ocupadas por florestas, mesmo tendo sido utilizadas como pasto anteriormente. Áreas de floresta secundária tenderam, em relação aos teores de COT, a um novo equilíbrio, dado que foram verificados teores de COT superiores aos quantificados em áreas de floresta primária. As áreas de floresta e pastagem, com diferentes idades de uso e nas diferentes profundidades de solo avaliadas, evidenciaram respostas na δ13C, resultando em diferentes assinaturas isotópicas, confirmando a mudança de uso de plantas C3 para C4. Em pastagens com 50 anos de uso, na camada de 0,00-0,10 m, 66 % do COT do solo ainda é derivado da floresta original. A análise de componentes principais (ACP) indicou que o COT foi o atributo que melhor discriminou as alterações em razão do uso da terra, nas diferentes camadas de solo.

Simulação dos efeitos das mudanças do uso da terra na dinâmica de carbono no solo na bacia do rio Piracicaba

Neste trabalho teve-se como objetivo testar o modelo CENTURY para simular os efeitos das mudanças de uso da terra nos teores de carbono no solo e na produção primária líquida na bacia do rio Piracicaba, SP. O modelo foi parametrizado e as simulações foram realizadas considerando-se áreas de florestas, pastagens e cana-de-açúcar, dada a sua importância econômica. Os resultados obtidos indicaram que a alteração do uso/cobertura do solo provoca a diminuição do estoque de carbono do solo. As simulações realizadas na transição de uma floresta para cana-de-açúcar indicaram um decréscimo de 28% no estoque de carbono nos primeiros 12 anos, e diminuição de 42% com 50 anos de cultivo do solo com essa gramínea. Na simulação da transição de uma floresta para pasto, seguida do cultivo da cana-de-açúcar, verificou-se que na primeira mudança (floresta-pastagem) a perda de carbono foi de 24%, enquanto na segunda alteração (pastagem-cana) a perda foi de 22%. Com relação à produção primária, os resultados obtidos de floresta (6,6 t ha-1 ano-1), cana-de-açúcar (77, 82, 80 t ha-1 ano-1) e pasto (6,5 t ha-1 ano-1), mostraram-se similares aos valores observados no campo por outros autores.

Distribuição espacial de carbono em solo sob floresta primária na Amazônia meridional

O estudo do carbono assume grande importância devido à sua estreita relação com as mudanças climáticas da Terra. Uma das causas relevantes dessas alterações é a rápida substituição das florestas tropicais da Amazônia por sistemas agropecuários. Este trabalho foi desenvolvido em Juruena (MT), com os seguintes objetivos: estudo da distribuição espacial do teor de carbono e a estimativa do seu estoque na camada de 0-0,60 m de solo em microbacias sob floresta primária, por meio de técnicas geoestatísticas. Foram demarcados 185 pontos georreferenciados em forma de malha sistemática regular, abrangendo quatro microbacias próximas, com espaçamento de 20 x 20 m, em que foram coletadas amostras de solo até a profundidade de 0,60 m. A densidade aparente aumentou de 1,36 ± 0,081 g.cm-3 (± desvio-padrão) para 1,46 ± 0,083 g.cm-3, nas profundidades de 0-0,20 m e 0,40-0,60 m, respectivamente. As microbacias apresentaram estoques médios de carbono (profundidade de 0-0,60 m) distribuídos da seguinte forma: microbacia 1 = 56,73 t.ha-1, microbacia 2 = 59,35 t.ha-1, microbacia 3 = 59,22 t.ha-1 e microbacia 4 = 64,35 t.ha-1, com média geral de 59,74 ± 10,30 t.ha-1. Apesar de existir uma aparente homogeneidade quanto às características visíveis na paisagem, como relevo, cor de solo e vegetação, os atributos carbono e argila apresentaram considerável variabilidade, mesmo dentro de pequenos espaços como as microbacias estudadas. Isso demonstrou que a extrapolação de dados para estimativas de estoque de carbono em áreas maiores pode projetar resultados falsos, quando a variabilidade espacial de atributos de solo não é levada em consideração.

Análise da dinâmica sazonal e separabilidade espectral de algumas fitofisionomias do cerrado com índices de vegetação dos sensores MODIS/TERRA e AQUA

Composições de 16 dias de índices de vegetação do sensor MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), com resolução espacial de 1km, a bordo dos satélites TERRA e AQUA, foram usadas para caracterizar a dinâmica sazonal em 2004 de cinco fitofisionomias de Cerrado e analisar a sua separabilidade espectral. Os índices Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) e Enhanced Vegetation Index (EVI), calculados a partir dos dados dos sensores de ambas as plataformas e de uma base comum de pixels, foram comparados entre si. Os resultados indicaram que: (a) dentre as fitofisionomias estudadas, a Floresta Estacional decídua apresentou uma dinâmica sazonal muito marcante em função da perda de folhas da estação chuvosa para a seca (substancial redução nos índices) e do rápido verdejamento com o início da precipitação no final de outubro (rápido incremento de NDVI e EVI); (b) o NDVI mostrou maior variabilidade entre as classes de vegetação do que o EVI apenas na estação seca; (c) a discriminação entre as fitofisionomias melhorou da estação chuvosa para a seca; (d) o NDVI foi mais eficiente do que o EVI para discriminar as classes de vegetação na estação seca, ocorrendo o contrário na estação chuvosa; e (e) na maioria das datas selecionadas para estudo, não houve diferenças estatisticamente significativas entre os índices de vegetação gerados de ambas as plataformas, apesar das variações na qualidade dos pixels selecionados para as composições de 16 dias e na geometria de iluminação e de visada.

Avaliação de técnicas de classificação digital de imagens landsat em diferentes padrões de cobertura da terra em Rondônia

Dados de sensoriamento remoto têm sido largamente utilizados para classificação da cobertura e uso da terra, em particular graças à aquisição periódica de imagens de satélite e à generalização dos sistemas de processamento digital de imagens, que oferecem uma variedade de algoritmos de classificação de imagens. Este trabalho teve por objetivo avaliar alguns dos métodos mais comuns de classificações supervisionadas e não supervisionadas para imagens do sensor TM do satélite Landsat-5, em três áreas com diferentes padrões de paisagem em Rondônia: (1) áreas de fazendas de "Médio porte", (2) assentamentos no padrão "Espinha de peixe" e (3) áreas de contato entre floresta e "Cerrado". A comparação com um mapa de referência baseado na estatística Kappa produziu indicadores de desempenho bons ou superiores (melhores resultados - K-médias: k = 0,68; k = 0,77; k = 0,64 e MaxVer: k = 0,71; k = 0,89; k = 0,70, respectivamente nas três áreas citadas), para os algoritmos utilizados. Os resultados indicaram que a escolha de um algoritmo deve considerar tanto a capacidade de discriminar várias assinaturas espectrais em diferentes padrões de paisagem quanto a relação custo/benefício decorrente das várias etapas do trabalho dos operadores que elaboram um mapa de cobertura e uso da terra. Este trabalho apontou a necessidade de esforço mais sistemático de avaliação prévia de várias opções de execução de um projeto específico antes de se iniciar o trabalho de elaboração de um mapa de cobertura e uso da terra.

Evolução do uso da terra entre 1996 e 1999 no município de Botucatu-SP

Este trabalho teve o objetivo de avaliar a evolução do uso da terra no município de Botucatu - SP, no período de três anos, considerando-se seis tipos de cobertura vegetal (cana-de-açúcar, reflorestamento, floresta nativa, pastagem, cítrus e outros), tendo como base as imagens de satélite Landsat 5, bandas 3; 4 e 5, órbita 220, ponto 76, quadrante A, passagem de 8 de junho de 1999. O Sistema de Informações Geográficas - IDRISI for Windows 3.2, foi utilizado para as análises. Os resultados mostraram que esse programa foi eficiente para auxiliar na identificação e mapeamento das áreas com uso da terra, facilitando o processamento dos dados. As imagens de satélite TM/LANDSAT 5 forneceram um excelente banco de dados para a classificação supervisionada. O município não vem sendo preservado ambientalmente, pois apresenta-se coberto com menos de 20% de florestas nativas, mínimo exigido por lei. As áreas de pastagem, principal componente da paisagem do município, confirmam a vocação da região para a pecuária.

Mapeamento multitemporal da cobertura de terra, por meio de árvore de decisão, na bacia hidrográfica do rio Marombas-SC

RESUMO O conhecimento sobre a cobertura da terra é fundamental como informação para o planejamento e o estudo dos efeitos da substituição de paisagens naturais por paisagens antropizadas. Este estudo objetivou analisar a dinâmica da cobertura da terra entre os anos de 1989 e 2011, na bacia hidrográfica do rio Marombas (SC), empregando o classificador árvore de decisão (AD). Foram utilizadas bandas espectrais do satélite Landsat 5, índices de vegetação e atributos de terreno extraídos do modelo digital de elevação. Esses dados foram utilizados como atributos de classificação da cobertura da terra, nos anos de 1989, 1991, 1993, 1997, 2001, 2004 e 2011. A qualidade do classificador AD foi avaliada por um conjunto de 500 pontos aleatórios e independentes, gerados para cada ano, o que permitiu calcular os parâmetros índice Kappa e exatidão global a partir das matrizes de confusão. O algoritmo AD obteve desempenho médio próximo a 83% para o índice Kappa e exatidão global média de 86%. Esses valores permitem considerar a classificação como excelente, o que permitiu uma associação segura entre a influência antrópica e a dinâmica da cobertura da terra na bacia hidrográfica estudada. Foi diagnosticado o aumento das atividades agrícolas e silvicultoras em detrimento das coberturas naturais, além de uma fragmentação dos corredores ecológicos da Floresta Ombrófila Mista, no intervalo analisado de 22 anos.

Visão econômica sobre o desmatamento: o papel da ilegalidade e os mecanismos públicos para a preservação da floresta

Nesse trabalho, estudamos o papel que a percepção de impunidade tem sobre os agentes que escolhem invadir áreas públicas na Amazônia para explorar de forma predatória os recursos florestais e ocupar a terra. Para isso, foi desenvolvido um modelo microeconômico de escolha sob incerteza, em que os fazendeiros comparam os payoffs provenientes da invasão ou de seguir a lei. O payoff da invasão foi calculado do ganho/perda resultante de ser pego ou não no ato ilegal, pesando as probabilidades de cada um desses eventos ocorrer (que é função dos gastos do governo com fiscalização na região). Em seguida, foi calculado a quantidade ótima de gastos do governo em fiscalização, levando em conta um governo interessado em maximizar a produção agropecuária regional, já que, por um lado, o desmatamento resulta em maior disponibilidade de terra para o setor agropecuário, porém, por outro, diminui a produtividade dado seu impacto sobre a qualidade ambiental. Depois, fazemos uma analise sobre desenho de mecanismo e desmatamento, desenvolvendo o melhor mecanismo direto de um Equilíbrio de Nash no jogo de informação perfeita, para em seguida descrever as opções de mecanismos possíveis para o governo brasileiro lidar com o desmatamento na Amazônia.