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Introdução

As paisagens globais têm passado por fortes e constantes interferências humanas, provocando inúmeras alterações em seus componentes e, por consequência, modificações no estado de equilíbrio ecológico (LUZ; RAMOS; SILVA, 2019). A paisagem pode ser entendida como resultado de uma combinação dinâmica e, portanto, instável, entre os elementos físicos, biológicos e antrópicos que reagindo uns sobre os outros constituem um ambiente (BERTRAND, 1968).

Nessa perspectiva, as interferências antrópicas sobre a paisagem de forma acentuada, sem considerar suas potencialidades e os graus de sensibilidade, tem sido uma das principais causas da degradação paisagens, ocasionando diversos problemas como declínio da biodiversidade, crises hídricas e socioeconômicas (OKUYAMA et al., 2012). Segundo Dassoller et al. (2018), a ação antrópica tem transformado o meio natural em razão dos modelos de consumo atuais, estimuladas por interesses econômicos.

O atual modelo de desenvolvimento global, voltado apenas para o crescimento econômico, sem a aplicação de conceitos sustentáveis, provoca impactos diretos a paisagem, principalmente pela exploração de forma indiscriminada de recursos naturais, que afeta diversos processos ecológicos em diferentes escalas. Com isso, o desaparecimento de grande parte da cobertura vegetal do planeta, vem modificando a paisagem natural por usos da terra (TREVISAN; MOSCHINI, 2015).

Assim, utilização de índices que possibilitem a mensuração das mudanças ocorridas nas paisagens, como o Índice de Transformação Antrópica (ITA), que objetiva quantificar as pressões antrópicas sobre os componentes da paisagem provocadas tanto pela redução quanto pelas mudanças na dinâmica vegetal (NEVES et al., 2017), podem servir como suporte ao planejamento ambiental (RODRIGUES et al., 2014).

Batistella et al. (2011) discorrem que a utilização de ferramentas de levantamento de dados e análises pertencentes às geotecnologias, constituem-se importantes para fornecer informações relevantes na avaliação das condições da ambientais, permitindo a realização de análises complexas ao integrar dados de diversas fontes através de bancos de dados georreferenciados, permitindo ainda a automatização da produção de documentos cartográficos, oferecendo diversas vantagens na gestão ambiental e territorial, com ampla eficiência, precisão e qualidade (GOUVEIA et al., 2015). Face ao exposto, objetivou-se analisar a dinâmica temporal da paisagem e mensurar o estado de conservação ambiental do município de Denise, no Estado brasileiro de Mato Grosso, na perspectiva de gerar informações que contribuam para o planejamento e gestão ambiental da municipalidade.

Materiais e métodos

Área de estudo

O município de Denise compreende uma área territorial de 1.306,14 km² (IBGE, 2018), estando localizado na região Oeste de Planejamento do Estado de Mato Grosso (Figura 1)(MATO GROSSO, 2017a). A população municipal é de 8.523 habitantes (IBGE, 2010), com um Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) de 0,683, abaixo do IDH de Mato Grosso e do Brasil, que é de 0,725 e 0,730, respectivamente (PNUD, 2013). A economia é predominantemente baseada na atividade agropecuária. Em especial a pecuária extensiva, com grandes áreas de pastagem, e o cultivo da cana-de-açúcar (ESQUERDO et al., 2018).

A região apresenta, de acordo com Köppen (1948), clima Tropical úmido megatérmico (AW). Os valores médios anuais de temperatura, precipitação e umidade relativa do ar são, respectivamente, 24,4º C, 1.500 mm e 70 e 80% (MARTINS et al., 2010).

Procedimentos metodológicos

Para mapeamento do Uso e Cobertura Vegetal da Terra foram utilizadas imagens referente a órbita 227, ponto 70, do satélite Landsat-5 (bandas 3, 4 e 5), sensor Thematic Mapper (TM) dos anos de 1998 e 2008, e do satélite Landsat-8 (bandas 4, 5 e 6), sensor Operational Land Imager (OLI) do ano de 2018, obtidas gratuitamente no sítio do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE, 2018) e no sítio do United States Geological Survey (USGS, 2018).

Na seleção das imagens foram selecionadas as do período sazonal seco da região, devido a menor incidência de nuvens na cena, assim elegendo as seguintes datas: 02 de outubro de 1998, 26 de agosto de 2008 e 05 de julho de 2018 (CAIONI et al., 2017;DASSOLLER et al., 2018).

Para as imagens do satélite Landsat-5 foi realizado o processo de georreferenciamento, que consiste na correção das distorções geométricas, minimizando e/ou eliminando o erro de posicionamento remanescente (OLIVEIRA et al., 2018), utilizando como referência as imagens do satélite Landsat-8, de 2018, no Sistema de Processamento de Informações Georreferenciadas - SPRING (CÂMARA et al., 1996) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), versão 5.5. Na manipulação destas, adotou-se como base o Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas do ano 2000 (SIRGAS 2000).

Com as imagens georreferenciadas, foi realizada a segmentação das classes com base na similaridade espectral e área de agrupamento dos pixels, assim como Rodrigues et al. (2014), Kreitlow et al. (2016) e Campos et al. (2016). Esse processo consiste em gerar um conjunto de objetos que apresentem predeterminado grau de similaridade entre si, gerando uma imagem segmentada nas classes anteriormente definidas.

Neste processo, a determinação do limiar de similaridade é realizada a partir do grau de semelhança entre os valores médios dos níveis de cinza de cada objeto. Os objetos são definidos como distintos quando a proximidade entre suas médias forem superiores aos graus de similaridade escolhido pelo avaliador. E assim, objetos com limiar de área (valor mínimo de uma área em pixels, que permitirá a individualização em um objeto), com similaridade menor que a definida, são vinculados formando um único objeto (RAMOS et al., 2018).

Foi realizado a classificação supervisionada, onde a partir de uma análise visual são coletadas amostras de áreas já conhecidas, que assim são caracterizadas em um determinado intervalo espectral. Essas áreas identificadas pelo analista servem como regiões de treinamento para o classificador computacional Bhattacharya, que identificará todos objetos da imagem que estejam dentro desse intervalo espectral.

Foram definidas cinco classes de Uso e Cobertura Vegetal da Terra com base no Manual Técnico de Uso da Terra (IBGE, 2013), sendo elas: agricultura (áreas utilizadas para produção de alimentos, fibras e commodities agrícolas, incluindo todas as terras cultivadas, caracterizadas pelo delineamento de áreas cultivadas ou em pousio); massas d’água (rios, represas, córregos e açudes); pastagem (vegetação formada por forrageiras, voltadas a agropecuária); usos antrópicos (local ocupado por construções em padrão urbano); vegetação natural florestal (floresta nativa e áreas de reflorestamento). Com as classes definidas, realizou-se a conversão das imagens (matriz) para polígonos (vetor), que serão exportados para edição e quantifi¬cação no software ArcGis, versão 10.5 (ESRI, 2017).

Para auxílio e validação das classificações foram utilizados os dados da Série Anual de Mapas de Cobertura e Uso de Solo do Brasil do Projeto MapBiomas (MAPBIOMAS, 2019) e dos Mapeamentos de Uso do Solo do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas (IBGE, 2016), além dos índices de vegetação NDVI e EVI das séries temporais MODIS do Sistema de Análise Temporal da Vegetação – SATVeg (EMBRAPA, 2019).

Para representação da dinâmica das transições de Uso e Cobertura Vegetal das Terras foi aplicado o Diagrama de Sankey que de acordo com Schmidt (2008) e Cuba (2015), inicialmente proposto para representar um fluxo de energia em diferentes direções, consistindo em uma representação formada por linhas ou setas cujas espessuras são proporcionais a intensidade dos fluxos transição (ganhos/perdas), posteriormente também sendo aplicável a outras variáveis e magnitudes, como nesse caso, o fluxo de área entre determinadas classes de cobertura e uso da terra, permitindo uma representação visual das alterações ocorridas (ESQUERDO et al., 2018).

O diagrama foi elaborado a partir das três maiores classes estudadas: agricultura, pastagem e vegetação natural florestal. Sendo as classes de maior relevância para avaliação da dinâmica espacial da paisagem no município, além das limitações em quantificação da classe massas d’água.

Com base na classificação de Uso e Cobertura Vegetal das Terras do município no ano de 2018, verificou-se situação de conformidade das Áreas de Preservação Permanentes (APPs), conforme a Lei Federal nº 12.651/2012, que institui os parâmetros para a delimitação (Tabela 1).

Nessa avaliação, foi gerado um buffer, a partir de um Modelo Digital de Elevação (MDE) da área, sendo aplicado na malha hidrográfica do município e nos pontos de nascentes. Para avaliação das áreas de encostas e topos de morro, também foi utilizado o MDE, de onde foram extraídos locais que apresentaram declividade superior a 45%.

Posteriormente foi avaliado o estado de conservação ambiental da paisagem por meio do Índice de Transformação Antrópica (ITA) cujo peso varia de 1 a 10, em que 10 indica as maiores pressões antrópicas. Cruz et al. (1998) classific¬aram os valores de ITA em: pouco degradada (0 - 2,5), regular (2,5 - 5), degradada (5 - 7,5) e muito degra¬dada (7,5 - 10), sendo o índice calculado mediante os valores de área (%) obtidos através das classes temáticas de uso e cobertura vegetal da terra mapeadas e quantificadas por meio da Fórmula 1:

ITA=∑ (%USO×PESO)÷100 (1)

onde:

Uso: área em valores percentuais da classe de uso e cobertura vegetal;

Peso: valores atribuídos aos diferentes tipos de uso e cobertura relativo ao grau de alterações antrópicas.

Na Tabela 2 são apresentados os pesos atribuídos as classes avaliadas, obtidos através de pesquisa bibliográfica e aplicação do método Delphi (SCHWENK; CRUZ, 2008;RODRIGUES et al., 2014;RIBEIRO et al., 2017).

Resultados e discussões

Diante da análise do mapeamento da dinâmica da paisagem do município de Denise pode-se verificar que foram diversas as modificações ao longo de duas décadas (Figura 2 e Tabela 3).

Com uma área de 648,28 km², no ano de 1998, a classe pastagem apresentou uma redução ao longo do período analisado, ocupando 430,84 km² (32,99%) da área total do município no ano de 2018, se consolidando como a segunda maior classe de ocupação. Essa expressividade das áreas de pastagem é esperada, uma vez que Mato Grosso ocupa a primeira posição no ranking nacional de rebanho bovino, tendo importante papel no cenário social e histórico do estado, a pecuária sempre foi uma das principais ocupações antrópicas de grandes extensões de terra, assim como observado no município (MATO GROSSO, 2017b).

A vegetação natural florestal representando 26,09% do total do município, foi a classe que apresentou a segunda maior área em 1998. No ano de 2008, essa apresentou uma redução de 7,72% em relação a 1998, ocupando uma área de 314,39 km², equivalente a 24,07% do total, impulsionada principalmente pela abertura novas áreas voltadas à agricultura. Em 2018, a vegetação natural florestal apresentou um crescimento de 10,31% em relação a 2008 e de 1,79% em relação a 1998, ocupando uma área de 346,80 km², o que representa 26,55% da área total do município no ano de 2018.

Essa variação de crescimento da classe se evidencia por uma maior exigência ambiental de reflorestamento e manutenção das Áreas de Preservação Permanente, sendo notável a presença dessa recomposição vegetal predominantemente nas áreas próximas as massas d’água e locais com declives acentuados, ambos sendo áreas de preservação obrigatória por lei (PESSOA et al., 2013; NARDINI et al., 2015; EUGÊNIO et al., 2017).

A classe agricultura, em 1998 ocupou uma área de 312,19 km², equivalente a 23,90% do território. Essa apresentou em 2008 um grande crescimento de 57,92% na área em relação a 1998, chegando a uma área de 493,02 km², (37,75%) da área do município, o crescimento se justifica pelos grandes investimentos no cultivo da cana-de-açúcar neste período, que ocupou áreas onde antes predominava a pecuária, consentindo com a observação de Pessoa et al. (2013), de que o cultivo da cana-de-açúcar tende a sobrepor áreas de pastagem, e não de florestas.

No ano de 2018, a classe agricultura permaneceu em ascensão, mesmo que em menor intensidade, tornando-se a maior classe de uso da terra no município, tendo um aumento de 5,73% em relação a 2008, e 66,97% em relação a 1998. Assim, atingiu uma área de 521,25 km², o equivalente a 39,91% da área total do município no ano de 2018. Essa expansão da agricultura, ainda com a forte importância do cultivo da cana-de-açúcar, também o surgimento de algumas áreas de outras grandes culturas como soja e milho, com grande avanço na região do cerrado brasileiro (SCHWENK; CRUZ, 2008).

Observou-se a predominância do cultivo de cana-de-açúcar na região sudoeste do município, nas proximidades da indústria sucroalcooleira Usinas Itamarati, localizada no município vizinho de Nova Olímpia, com isso, buscando uma melhor logística para redução de custos, o cultivo se concentra ao seu redor, além de possuir características edafoclimáticas favoráveis ao cultivo. Sua construção foi favorecida pelo programa PROALCOOL, que fomentou a produção por biocombustível, assim promovendo uma grande expansão da produção de cana-de-açúcar nacionalmente, fortificando economias locais próximas a indústrias (NEVES et al., 2015).

Segundo Seglin (2010), em 1983 ocorreu a primeira safra das Usinas Itamaratí. Sua implantação gerou na época mais de 300 novos empregos diretos e 5.000 indiretos, fortalecendo os investimentos na área, e atraindo novos moradores as cidades vizinhas. Hoje possuindo uma área produtiva de 56.500 hectares de terras próprias e arrendadas além de fornecedores independentes, a usina colhe mais de 4,0 milhões de toneladas de cana por safra, com isso produzindo 1.500 m³ de etanol e 2.000 toneladas de açúcar por dia (USINAS ITAMARATI, 2018).

Analisando o Diagrama de Sankey fica clara a dinâmica da cobertura vegetal e usos da terra ao passar dos anos (Figura 3). No período entre 1998 e 2008 pode ser observada a ascensão da área de agricultura, provinda sobretudo de pastagem, representada pela grande linha de fluxo de área, e também, de forma mais branda, pela vegetação natural florestal. Como também entre 2008 e 2018, onde a única classe que cedeu área foi a pastagem, contribuindo para o acréscimo em agricultura e vegetação natural florestal, assim como observado por Esquerdo et al. (2018).

Na classificação, a classe massas d’água, que engloba rios, represas, córregos, açudes, entre outros, em 1998 apresentava uma área que ocupava 3,15 km², o equivalente a 0,24% do território municipal. Ao passar de uma década apresentou uma redução de 4,95%, ocupando assim 2,99 km², proporcional a 0,23%. Para o ano de 2018 houve um acréscimo de 67,81% em sua área em relação a 2008, e de 59,51% em relação a 1998. Com isso, a área final ocupada pelas massas d’água chegou a 5,02 km², representando 0,38% da área do município.

Os dados de área de massas d’água sofrem tais variações principalmente em decorrência das características pluviométricas de cada data, sendo 1998 referente a outubro, 2008 a agosto e 2018 a julho. Assim não é possível quantificar uma área exata de espelho d’água de uma região, pois está em constante variação.

Por fim, a classe usos antrópicos, dentre as categorias avaliadas se manteve com menor área no território municipal. Em 1998 apresentava 1,66 km², sofreu em 2008 um aumento de 16,12%, chegando a 1,93 km², sendo 0,15% da área total do município. Para o ano de 2018 apresentou um crescimento de 14,02% em relação a 2008 e 32,40% em relação a 1998, ocupando uma área de 2,20 km² (0,17%) do município.

Esse crescimento da classe usos antrópicos pode ser atribuído a migração de pessoas, principalmente em função de empregos gerados pelo cultivo da cana-de-açúcar, em especial nas Usinas Itamaratí, principal empregador do município a partir dos anos 80, que, mesmo não estando em seu território, foi fundamental para prosperidade do município (IBGE, 2019).

De forma geral, é notável que a principal alteração ocorrida foi em relação ao acentuado crescimento nas áreas de cultivo de cana-de-açúcar, em áreas antes ocupadas por outras lavouras, floresta e sobretudo pastagens. Dinâmica semelhante é observada nos estudos de Trevisan e Moschini (2015), Souza et al. (2017) e Dassoller et al. (2018).

A partir da delimitação das APPs, identificou-se a presença de 53,02 km² de locais destinados a Áreas de Preservação Permanente no município de Denise (Figura 4).

Do total de área que deveria ser preservado com base na legislação ambiental, apenas 39,54 km², equivalente a 74,58% da área total de APPs encontra-se em situação regular. O restante apresenta conflito entre outras classes de uso inadequadas, assim sendo classificadas com áreas inconformes com a legislação.

O total de área inconforme foi de 13,48 km², nos quais a classe com maior ocupação em locais indevidos foi a de pastagem, que apresentou 7,08 km², seguido da agricultura com 6,38 km² e usos antrópicos com 0,0072 km². Resultado semelhante ao observado por Gouveia et al. (2013), Caioni et al. (2017) e Neves et al. (2017), que ao estudarem áreas próximas, identificara que a maior ocupação antrópica de APPs também se dá por pastagens, e conflitos pela agricultura.

A Lei nº 12.651/2012 profere que a função das APPs é de zelar dos recursos hídricos, manutenção da paisagem, biodiversidade local, manter a estabilidade geológica, facilitar o trânsito de espécies de fauna e flora através da formação de corredores ambientais por onde seguem, protegendo o solo e garantindo o bem-estar das populações (BRASIL, 2012;NEVES et al., 2017).

A partir disso, é notável a vulnerabilidade ambiental do município. Pela fragmentação das APPs pode ocorrer o carreamento de sedimentos, produtos contaminantes e nutrientes, entre outros, o que favorece os processos de assoreamento e eutrofização dos recursos hídricos (RODRIGUES et al., 2014;RAMOS et al., 2018).

Frente as alterações ocorridas nas duas décadas analisadas os dados do ITA variaram (Tabela 4), porém, se mantendo na faixa entre 2,5 e 5,0 que é definida como regular.

Entre os anos de 1998 e 2008 o município sofreu um acréscimo de 4,51 para 4,91, principalmente por conta da expansão de 57,92% da área da classe agricultura, que possui um alto valor de impacto na paisagem (7,30), simultaneamente a isso ocorreu uma redução de 7,72% da área de vegetação natural florestal que possui um ITA baixo, assim favorecendo um aumento no grau de antropização do município.

Para o ano de 2018 houve uma redução do ITA de 4,91 para 4,85, permanecendo ainda como regular. Essa redução se deu por conta do crescimento de 10,31% da vegetação natural florestal, sendo considerada uma classe não antropizada. Além disso, ocorreu uma redução de 12,74% da pastagem, sendo uma classe de alto peso no ITA, assim contribuiu para uma redução do índice no ano de 2018.

Com isso, observou-se que as alterações ocorridas no período avaliado não apresentam grandes alterações nos números finais do ITA. Por conta de, as intervenções ocorridas no ambiente entre os anos foram principalmente entre classes de peso próximo (agricultura e pastagem), além do perceptível aumento das áreas de vegetação natural, reduzindo a quantificação das pressões antrópicas na paisagem. Cocco et al. (2015) acrescentam que quanto mais intensos forem os danos antrópicos ao ambiente, maior será a alteração da paisagem natural e levando a desequilíbrios ecológicos, afetando a biodiversidade, recursos ambientais e ao próprio homem. Nesse contexto avaliado, a situação de degradação é grave por conta de o município estar em uma importante zona ambiental, área de transição entre os biomas Amazônia e Cerrado.

Considerações finais

A partir do estudo da dinâmica da paisagem, observou-se uma redução na área de pastagem do município de Denise que foi convertida em agricultura, em especial o cultivo da cana-de-açúcar, que possui grande importância econômica para região. Além de um sucinto crescimento das áreas de vegetação natural florestal.

A análise do ITA evidenciou que apesar da municipalidade não apresentar piora no estado de conservação ambiental, que mesmo com pequenas oscilações, permaneceu como regular, o aumento no valor da pressão antrópica sobre a paisagem sugere que deve haver uma maior preocupação com as questões ambientais, atentando-se para áreas mais sensíveis como as APPs, que exercem importantes funções ecológicas.

Em relação às Áreas de Preservação Permanente do município, grande parte encontra-se em situação irregular, principalmente em conflito com pastagem e agricultura, que assim, enquadram-se como áreas inconformes perante a legislação federal ambiental brasileira vigente, vulnerabilizando e apresentando riscos a ecologia local. Com isso recomenda-se uma reestruturação das APPs conforme necessário.

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Ligação alternative

https://www.periodicos.unimontes.br/index.php/cerrados/article/view/2370/3676 (pdf)

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