19 GLOBAL SCIENCE AND TECHNOLOGY (ISSN 1984 - 3801) DETERMINAÇÃO DAS ÁREAS DE PRESERVAÇÃO PERMANENTE NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO UBERABA – MG, UTILIZANDO O SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – SIG Renato Farias do Valle Junior1*, Andrea de Oliveira Passos1, Vera Lucia Abdala1, Tiago Gomes Ramos1 Resumo: Este estudo teve como objetivo elaborar o mapa de uso da terra na bacia hidrográfica do rio Uberaba - MG, com base nas imagens do satélite CBERS 2, delimitando de maneira automática as áreas de preservação permanente e identificando a ocorrência de conflito de uso, tendo como referência legal o Código Florestal Brasileiro (Lei nº. 4771/1965) e a resolução nº. 303/02, do CONAMA. O presente trabalho analisa a manutenção de faixas de preservação permanente de larguras preconizadas pela legislação, ao longo dos corpos d’água por meio de parâmetros quantitativos do Sistema de Informação Geográfica (SIG/IDRISI-ANDES). Na região de estudo foi observado um déficit de áreas conservadas às margens dos rios de 13.774 ha quanto à vegetação nativa, em relação ao exigido pelo código ambiental vigente, onde a atividade pecuária ocupa indevidamente 3,8% da área da bacia, em APP’s às margens dos rios, enquanto a agrícola 1,9%. Palavras-chave: Sistema de Informação Geográfica, conflito de uso, mata ciliar. DETERMINATION OF PERMANENT PRESERVATION AREAS IN THE UBERABA RIVER BASIN BY GEOGRAFIC INFORMATION SYSTEM (GIS) Abstract: This study aimed to define the permanent preservation areas (APP) within the margins of water bodies, considering the land use occupation and current environmental legislation from Uberaba river watershed - MG, based on digital images obtained via satellite from CBERS 2, through automatic delimitation of permanent preservation areas followed by identification the land use conflict based on Brazilian Forest Code (Law n. 4771/1965) and National Council of Environment’s Resolution n. 303/02. This paper analyzes and tracks, through quantitative parameters and use of Geographic Information System, the maintenance of width recommended by the legislation for permanent preservation areas over the water bodies. The results show a deficit of conserved areas at the margin of rivers of 13.774 ha that are not in compliance with the legislation. The pasture occupies unduly 3,8% of the basin in the permanent preservation areas at the shores of rivers, while agriculture occupies 1,9%. Key-words: geographic information system, conflicts of use, riparian forest. ___________________________________________________________________________ 1*
Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Triângulo Mineiro. Av. Edilson Lamartine Mendes, 300, Bairro Parques das Américas. CEP.: 38064-900 – Uberaba (MG). E-mail:
[email protected]. Autor para correspondência. Recebido em: 27/08/2009. Aprovado em: 12/03/2010
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R. F. V. Junior et al. INTRODUÇÃO A demanda por alimento em todo o mundo é crescente, devido ao aumento populacional. O Brasil, por sua vasta extensão territorial, tem um potencial eminentemente agrícola, em que a exploração da terra e a maior produtividade muitas vezes vêm sendo obtidas com alto custo econômico e ambiental, como a derrubada de importantes áreas de floresta para implantação de empreendimentos agropecuários. A conversão das Áreas de Preservação Permanente – APP’s em áreas de agropecuária é apontada como a principal causa de desmatamento em todo o mundo, promovendo também a aceleração do assoreamento dos rios (HOUGHTON, 1994). As APP’s são protegidas por lei e a intervenção humana causa uma série de danos ambientais (FERREIRA, 2004). Oliveira Filho (1994), por exemplo, em estudo sobre variáveis ambientais no Córrego Vilas Boas em Lavras - MG, alerta para a devastação das matas ciliares,
a qual contribui para o assoreamento, o aumento da turbidez das águas e erosão das margens de grande número de cursos d’água, carreando para os reservatórios substâncias poluidoras como defensivos e fertilizantes agrícolas. Assim, para que a produção agrícola continue crescendo sem prejudicar o meio ambiente, faz-se necessário um maior conhecimento das características e limitações das áreas de uso. Em termos legais, o Código Florestal Brasileiro, Lei n.º 4.771 de 1965, dispõe que as APP’s, são aquelas cobertas ou não por vegetação nativa. Localizam-se nas margens dos rios, córregos, lagos, represas e outros corpos d’água em faixas de largura variável, nas encostas íngremes, topos de morro, além de outros locais especificados pelo Código Florestal. A Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA n.º 303, de 20 de março de 2002, a qual dispõe sobre parâmetros, definições e limites, constitui no Art. 3º a largura das APP’s em função do tipo do corpo d’água, conforme pode ser observado na Tabela 1.
Tabela 1 – Largura da área de preservação permanente em função do tipo de corpo d’água. Largura do canal de drenagem Até 10 m de 10 a 50 m de 50 a 200 m de 200 a 600 m superior a 600 m
Largura da APP 30 m em cada margem 50 m em cada margem 100 m em cada margem 200 m em cada margem 500 m em cada margem
Fonte: CONAMA - Resolução n. 303/2002.
O Código Florestal Brasileiro esclarece também que a função ambiental de uma APP reúne a preservação dos recursos hídricos, paisagem, estabilidade geológica, biodiversidade, fluxo gênico de fauna e flora, além de proteger o solo e assegurar o bem estar das populações humanas. Machado (2007), afirma que as APP’s são áreas insuscetíveis de exploração, que devem ser preservadas de forma absoluta, isto é, sem sofrer qualquer processo de modificação, pois constituem bens comuns de todos, que visam proteger
os recursos hídricos e os leitos dos rios da erosão causada pelo processo de lixiviação. Mattos (2007), em artigo sobre a valoração ambiental de APP’s afirma que ela gera serviços ambientais para todos, inclusive para os que não cumprem a lei. Entre esses serviços, pode-se citar: a proteção dos recursos hídricos e do solo, a regulação climática e a qualidade do ar, a biodiversidade e o seqüestro de carbono. Nas bacias hidrográficas estão localizadas as nascentes dos córregos, que compõem, junto com os rios dos quais são tributários, o sistema de drenagem de uma
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Determinação das áreas... região. As medidas de algumas das variáveis morfométricas da bacia hidrográfica nos permitem interpretar o uso potencial dos solos, pois todo processo físico que ocorre em uma bacia interfere na dinâmica da água (NAPOLEÃO, 2003). Rocha e Kurtz (2001) afirmam que os parâmetros que mais se relacionam com a deterioração ambiental são os comprimentos das ravinas, densidade de drenagem, índice de circularidade, índice de forma, declividade média e coeficiente de rugosidade (Ruggdeness NumberRN). Desta forma, reduz-se consideravelmente a possibilidades de futuros conflitos sobre o uso da água, tornando-se efetivas as práticas de recuperação dos mananciais e revegetação das bacias de cabeceira, uma vez que o problema é tratado de forma holística (RIBEIRO, 2005). As questões ambientais como a conservação dos solos e preservação das microbacias têm sido, atualmente, muito discutidas. Entretanto, no Brasil ainda existem poucos estudos, envolvendo o monitoramento de APP’s, o que contribui para a ocorrência de problemas como a ocupação de áreas impróprias com riscos de erosão e exposição do solo, poluição dos recursos hídricos e invasão de áreas de preservação permanente (MONTESI & BATISTA, 2003). O manejo integrado de seus recursos naturais, através de técnicas de geoprocessamento, tem tido evolução expressiva em face dos problemas crescentes, resultados da ocupação das bacias, do aumento crescente da utilização da água e do resultante impacto sobre o meio ambiente. Através do Sistema de Informação Geográfica – SIG é possível identificar e mensurar a ocorrência de conflito de uso de terra em APP’s, fortalecendo as ações ambientais de monitoramento e suporte para os instrumentos jurídicos de controle e fiscalização desses ambientes, sendo os diagnósticos feitos mediante a sobreposição de diversas informações
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espaciais da bacia hidrográfica. De acordo com Cruz (2003b), o SIG funciona com 5 elementos essenciais: aquisição de dados; préprocessamento e manejo de dados dentro do sistema; manipulação; análise e geração de produtos. Sua adoção permite a obtenção das informações referentes à gestão de bacias hidrográficas, bem como a produção de informação derivada de sua aplicação, fornecendo aos planejadores a base técnica necessária para o gerenciamento, tanto dos recursos hídricos quanto de outros recursos ambientais (NASCIMENTO, 2005). Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo delimitar as APP’s situadas às margens dos corpos d’água da bacia do rio Uberaba, Minas Gerais, comparando-as com o uso atual do solo e identificando as áreas de conflito de uso através do SIG. MATERIAL E MÉTODOS Caracterização da área de estudo Localização geográfica A bacia hidrográfica do rio Uberaba situada na microrregião do Triângulo Mineiro, tem grande significado econômico para o Estado de Minas Gerais através de recursos hídricos e aspectos econômicos ligados às atividades agrícolas (VALLE JUNIOR, 2008). Contando com uma área de 2.417 km2, perímetro de 308,04 km e altitude entre 1.031 e 522 m, a área de estudo localiza-se entre as coordenadas geográficas 19o 30’ 37’’ e 20o 07’ 40’’ de latitude sul e os meridianos de 47o 39’ 02’’ e 48o 34’ 34’’ a oeste de Greenwich e compreende os municípios de Uberaba, Veríssimo, Conceição das Alagoas, Planura e uma pequena porção de Campo Florido. Clima Existem dois regimes climáticos na região, o inverno, classificado como frio e seco, e o verão, como quente e chuvoso (EMBRAPA, 1982). Quanto ao regime pluviométrico, a região caracteriza-se por um regime chuvoso de
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R. F. V. Junior et al. outubro a abril, sendo a estação seca de maio a setembro e os meses de dezembro e janeiro os mais chuvosos (UBERABA EM DADOS, 2009). A precipitação média anual é de 1584,2 mm, sendo o trimestre mais chuvoso, dezembro – janeiro – fevereiro, com precipitação entre 42,8 e 541 mm/mês, para uma série histórica de 62 anos (SILVA, 2003). A bacia do rio Uberaba apresenta segundo classificação internacional de Köppen, o clima da região é do tipo Aw, isto é, tropical, sendo o domínio climático conceituado como semi-úmido com 4 a 5 meses secos. A umidade relativa do ar média oscila entre 70 e 75%, sendo seus valores máximos verificados no mês de dezembro (81%) e mínimos no mês de agosto (52%) (EMBRAPA, 1982; CRUZ, 2003a). A temperatura média anual é de 23,2 ºC com máxima de 30,2 ºC, podendo chegar, nos meses mais quentes (Dezembro e Janeiro), a 31,4 ºC e mínima de 17,6 ºC. Já nos meses mais frios (Maio a Julho) a temperatura pode chegar a 13,6 ºC (UBERABA EM DADOS, 2009). Aspectos geológicos e pedológicos A área de estudo está situada na porção norte/nordeste da bacia sedimentar do Paraná. Apresenta quartizitos e xistos do pré-cambriano, do Grupo Canastra, com sobreposição pelas rochas do Grupo São Bento (arenitos da Formação Botucatu e basaltos da Formação Serra Geral) e pelos arenitos e conglomerados do Grupo Bauru. Na cobertura, verificamse sedimentos coluviais e aluviais do cenozóico. As rochas que afloram na bacia do rio Uberaba são do Grupo Bauru, representada pela Formação Uberaba e sedimentos recentes (UBERABA, 2001). Os solos são muito variados, a maioria apresentando textura média, sendo classificados de uma forma geral como latossolos de diferentes graus de
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fertilidade. Segundo a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA, os solos predominantes na região do Triângulo são o latossolo vermelho (66,8% da área total) e o latossolo roxo (17,7%) (EMBRAPA, 1982). Base de dados Um banco de dados georreferenciado com arquivos e imagens representando planos de informação de interesse a partir de mapas da rede de drenagem e uso e ocupação foi gerado para cumprir o objetivo proposto neste trabalho. Softwares utilizados Os softwares utilizados para a criação do banco de dados georreferenciado, tratamento e análise dos dados espaciais e visualização de imagens foram IDRISI, AUTOCAD e GOOGLE EARTH. Metodologia para digitalização da rede de drenagem Foi utilizado na geração dos planos de informação da rede de drenagem e uso e ocupação do solo, um mosaico de imagem orbital datado de 27 de junho de 2008, proveniente do China-Brazil Earth-Resources Satellite - CBERS 2 e coletado junto ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE em escala de resolução 1:25.000. Após composição de bandas (3R, 4G, 1B) efetuada no IDRISI, foi possível a digitalização do arquivo vetorial das redes de drenagem da bacia do rio Uberaba. O mapa da rede de drenagem permitiu a análise dimensional e a classificação da largura dos rios através do software GOOGLE EARTH, onde posteriormente, com auxílio do software AUTOCAD, foram locados em planos de informação diferenciados de acordo com a calha dos rios nas classes: menor que 10 m, 10 a 50 m, 50 a 200 m, 200 a 600 m e superior a 600 m (Figura 1).
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Determinação das áreas...
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AUTOCAD -Classificação da largura de acordo com as calhas
IDRISI Importar e transformar de formato vetorial para matricial
Planos de informação das classes das redes de drenagem
Comando BUFFER -Cada pixel assume um valor de distância -Calcula a área pertinente
Figura 1. Diagrama esquemático da metodologia adotada para a confecção do plano de informação da rede de drenagem. Registro de uso e ocupação da bacia Fez-se o registro do mapa de uso e ocupação, como objetivo de diagnosticar, principalmente, a cobertura vegetal disponível, mostrando a situação atual de ocupação do solo através da classificação supervisionada de imagem efetuada pelo comando MAXLIKE do software IDRISI. Delimitação APP Para a obtenção do plano de informação das APP’s recomendadas ao longo dos cursos d’água, foram importadas do AUTOCAD para o IDRISI, as classes das redes de drenagem subdivididas em função da largura da calha do rio. Os planos de informação da rede de drenagem foram transformados do formato vetorial (vector) para o formato matricial (raster) elaborado no IDRISI, com resolução espacial de 14 m, onde, utilizando o
comando BUFFER, foi calculada a distância euclidiana a partir do mapa das redes de drenagem. Cada pixel assumiu um valor de distância, sendo o buffer de 30 para os cursos d’água menores de 10 m de largura, buffer de 50 m para os cursos que de 10 a 50 m e buffer 100 para aqueles de 50 a 200 m para cada lado das margens das redes de drenagem das microbacias, fundamentado na resolução CONAMA nº 303/2002 e no Código Florestal Brasileiro (Lei nº. 4771/1965, alterado por Lei nº. 78.003/1989). Identificação das áreas de conflito A identificação das áreas de conflito de uso nas APP’s foi executada com a sobreposição dos mapas de uso e ocupação e do mapa de APP recomendada, com a utilização do comando CROSSTAB do IDRISI, separando as classes de ocupação correlacionadas com as APP’s recomendadas, de acordo com a legislação (Figura 2).
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Uso e ocupação
APP’s recomendadas
IDRISI Comando CROSSTAB Sobreposição dos mapas Uso e ocupação X APPs recomendadas
APP antropizada pela pecuária
APP antropizada pela agricultura
Figura 2. Diagrama esquemático da metodologia adotada para a confecção dos mapas APP’s antropizados pela agricultura e pastagem. Todos os mapas gerados adotam o sistema de projeção Universal Transversa Mercator coordinate system - UTM, fuso 22, datum planimétrico WSG84 - World Geodetic System 1984, equivalente ao SIRGAS 2000 - Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas.
RESULTADOS E DISCUSSÕES Na bacia do rio Uberaba, verifica-se que as APP’s recomendadas de acordo com o Código Florestal Brasileiro, ao longo dos cursos d’água deverão ser de 19.686 ha, correspondendo a aproximadamente 8,2% da área total da bacia, que deveria ser mantida intacta (Figura 3).
Figura 3. APP’s recomendadas ao longo dos cursos de água, de acordo com a legislação, para a área da bacia do rio Uberaba.
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Determinação das áreas... De um total de 19.686 ha que deveria estar preservado, a composição da mata ciliar da bacia do rio Uberaba, atendendo a legislação ambiental, é de 5.912 ha (Figura 4), o que equivale a apenas 30% da área de
preservação permanente das margens dos rios exigidos por lei (Tabela 2), sendo necessário, portanto, o reflorestamento com espécies nativas produzidas em viveiro florestal em 13.774 ha restantes.
Tabela 2 – Área de preservação permanente recomendada. APP Recomendada por lei às margens dos corpos d’água Com vegetação nativa Sem vegetação nativa
Área (ha)
Percentagem da área total da bacia (%)
19.686
8,2
5.912 13.774
2,5 5,7
A cobertura vegetal nativa que não margeia a calha das redes de drenagem totaliza 36.949 ha, correspondendo a 15,2% da área da bacia (Tabela 3). De acordo com Torres (2009), a APP da microbacia do ribeirão da Vida, afluente do rio Uberaba vem diminuindo gradativamente devido à ausência de um
manejo conservacionista dos solos para plantio, terraços mal dimensionados, acesso do gado ao leito do córrego, entre outros. A deterioração ambiental no campo está associada à intensa retirada da cobertura vegetal, introdução de pastagens, cultivos agrícolas a base de agroquímicos, mau uso dos solos e dos recursos hídricos (GOBBI, 2008).
Tabela 3 – Área coberta por fragmentos florestais. Fragmentos florestais
Área (ha)
Às margens dos corpos d’água Fora dos cursos de água Total
5.912 36.949 42.862
Percentagem da área total da bacia (%) 2,5 15,2 17,7
Tabela 4 – Uso e ocupação atual de APP na bacia do rio Uberaba. Uso e Ocupação Agricultura em APP Pecuária em APP Total
Área (ha) 4.652 9.121 13.774
Verifica-se no uso atual da área da bacia do rio Uberaba uma situação na qual a agricultura ocupa 28% da área, a pecuária 54,3% e a vegetação nativa apenas 17,7% (Figura 6). Cruz (2003a) observou que no uso
Percentagem da área da bacia (%) 1,9% 3,8% 5,7% e ocupação da bacia do rio Uberaba no ano 1998, predominava 19,6% da área com agricultura, 58,5% com pastagem e 19,7% com vegetação nativa (Tabela 5).
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R. F. V. Junior et al. Tabela 5 – Comparativo de uso e ocupação na área total da bacia do rio Uberaba. Uso e ocupação Agricultura Pecuária Vegetação Nativa
1998 % 19,6% 58,5% 19,7%
2009
área 40.800 ha 141.500 ha 47.600 ha
Nos últimos 10 anos, houve aumento de 8,4% na área agrícola, com simultâneo decréscimo na área ocupada pela pastagem de 4,2%, e um decréscimo de 2% na área de vegetação nativa (Tabela 5). Com o crescimento das áreas agrícolas, demonstra-se a seriedade dos impactos antropogênicos na
% 28% 54,3% 17,7%
área 67.675 ha 131.212 ha 42.862 ha
Diferença + 8,4% - 4,2% - 2%
bacia. Entre os fatores que fazem com que a agricultura possua grande potencial degradador estão a inaptidão do ambiente, a compactação, o preparo de solo inadequado, o monocultivo, a irrigação inadequada, o superpastejo e a cobertura de solo insuficiente (KOBIYAMA, 2001).
Figura 4. Fragmentos de vegetação nativa na bacia do rio Uberaba.
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Determinação das áreas...
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Figura 5. Área de preservação permanente degradada por agricultura e pastagem na bacia do rio Uberaba.
Figura 6. Mapa de Uso e ocupação do solo na bacia do rio Uberaba, Minas Gerais. Fonte: CANDIDO, 2008. (modificado). CONCLUSÃO A utilização do SIG permitiu a delimitação automática das áreas de proteção permanente e identificação de conflitos de usos na bacia do rio Uberaba. A atividade
pecuária ocupa, indevidamente, 3,8% da área total da bacia do rio Uberaba, em APP’s às margens dos rios, enquanto a atividade agrícola ocupa 1,9%, restando das áreas de preservação permanente exigidas por lei, apenas 5.912 ha.
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