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Análise multitemporal na cobertura vegetal da RPPN Stoessel de Brito,
Jucurutu, RN, Brasil.
Paulo Jerônimo Lucena de Oliveira(a), Carlos Roberto da Silva Filho(a), Irami
Rodrigues Monteiro Júnior(a), Allison Medeiros de Oliveira(a,b), Diógenes Félix da Silva
Costa(a,c)
(a)Laboratório de Biogeografia/Departamento de Geografia-CERES, Universidade Federal do Rio Grande do
Norte, E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]
(b)Mestrando em Geografia - Programa de Pós-Graduação em Geografia/CCHLA, Universidade Federal do Rio
Grande do Norte, E-mail: [email protected]
(c)Departamento de Geografia-CERES/Programa de Pós-Graduação em Geografia, Universidade Federal do Rio
Grande do Norte, E-mail: [email protected]
Eixo: Unidades de conservação: usos, riscos, gestão e adaptação às mudanças climáticas
Resumo
As Reservas Particulares do Patrimônio Natural - RPPN´s são uma categoria de Unidade de Conservação
(UC) criadas pela iniciativa de proprietários rurais para assegurar a conservação da diversidade biológica
da propriedade. Este trabalho foi realizado na Stoessel de Brito (Jucurutu-RN), criada no ano de 1994. Esse
trabalho objetivou avaliar se existe diferenças significativas entre a cobertura vegetal da RPPN entre os
anos de 1988, 1998, 2008 e 2018. Utilizou-se produtos do sensoremento remoto através da série histórica
do satélite Landsat, sendo trabalhadas em plataforma SIG, aplicando-se o NDVI. Foram obtidos 05 classes
de cobertura vegetal, tendo a classe dominante entre os anos a de Caatinga aberta (36,65%), seguida de
Caatinga intermediária (25,97%), Caatinga rala (25,32%), Caatinga densa (7,34%) e solo exposto (4,69%).
Concluiu-se que houveram uma mudança significativa nas classes de cobertura vegetal entre os anos
analisados, com o aumento da área de caatinga imediatamente após a criação da UC.
Palavras chave: Unidade de Conservação; Caatinga; Cobertura vegetal; Sensoreamento remoto.
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1. Introdução
As Unidades de Conservação (UCs) são territórios de suma importância considerados
essenciais do ponto de vista de conservação da Biodiversidade em escala local e regional, pois
asseguram a proteção de serviços ambientais, tais como: recursos hídricos, manejo de recursos
naturais, desenvolvimento de pesquisas científicas, manutenção de equilíbrios climáticos
(MARTA-PEDROS et al., 2014).
No bioma Caatinga, as UCs foram criadas com o objetivo de barrar um contínuo e
sistemático processo de degradação ambiental, que vem ocorrendo desde o período da ocupação
europeia, sendo intensificado com a introdução da pecuária extensiva e a retirada da madeira
para diversos usos (COSTA et al., 2009; FREIRE et al., 2018).
Segundo Camacho; Baptista (2005), nas últimas décadas houve um aumento no interesse
dos proprietários rurais em transformar parte de suas propriedades em área protegida,
convertendo suas propriedades ou parte delas em RPPN's - Reservas Particulares do Patrimônio
Natural.
Neste contexto, estratégias para maior obtenção de dados sobre as diferenças na
cobertura vegetal da Caatinga, seja por fenômenos naturais ou pela ação antrópica, estão se
tornando cada vez mais requisitados. Dentre as inúmeras possiblidades de aplicação de dados
de sensoriamento remoto, o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) ganha
destaque nos estudos relacionados as análise e monitoramento da cobertura vegetal
(JACKSON; HUETE, 1991; HUETE, 1988; BILAR, 2018; BARBOSA, 2019; SALIMON,
2018; SANTANA, 2019).
Considerando-se a importância da realização de estudos e obtenção de dados com longo
intervalo de tempo em unidades de conservação na Caatinga, esta pesquisa teve como objetivo
avaliar diferenças significativas entre a cobertura vegetal da Reserva Particular do Patrimônio
Natural (RPPN) Stoessel de Brito. Foram analisados estatisticamente os resultados de índices
NDVI para resposta espectral da cobertura vegetal, cujos valores foram obtidos através de
sensores remotos dos anos de 1988, 1998, 2008 e 2018.
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2. Materiais e Métodos
2.1. Área de estudo
O desenvolvimento desta pesquisa teve como área de estudo a RPPN Stoessel de Brito,
inserida na categoria de unidade de conservação de uso sustentável. A reserva está localizada no
município de Jucurutu-RN entre as coordenadas 6°13’S/37°2’ W (Fig. 1), a qual se tornou uma área
protegida no ano de 1994, com 818,50 ha.
Figura 1 – Mapa de localização da RPPN Stoessel de Brito, Jucurutu-RN.
O clima na área de estudo, segundo a classificação de Köppen, é o semiárido quente e
seco (Bswh) e com temperaturas que variam entre 25°C e 35°C, com estação chuvosa no verão
ocasionado proveniente do sistema atmosférico atuante ZCIT – Zona de Convergência
Intertropical, que produz chuvas no período de janeiro a abril, deixando com déficit hídrico
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mais críticos os meses de setembro a novembro (VARELLA-FREIRE, 2002; DINIZ; PEREIRA,
2015).
No contexto geológico e geomorfológico, a RPPN apresenta relevos de cristas
associado as rochas ígneas graníticas e rochas metamórficas de gnaisses da mofoestrutural
depressão sertaneja interplanáltica Oriental do maciço da Borborema, orientadas
principalmente na direção NE-SW da Borborema, formado através do processo de pediplanação
ou dissecação. Estes maciços são importantes testemunhos de processos erosivos cenozóico,
com elevações entre 200 m (cota de base) e 700 (cota média do topo) de altitude (MAIA;
BEZERRA, 2014; DINIZ et al., 2017).
Do ponto de vista da fitogeografia, a reserva está inserida na Ecorregião da Depressão
Sertaneja Setentrional (VELLOSO; SAMPAIO; PAREYN, 2002; SILVA; BARBORA;
TABARELLI, 2017) e floristicamente ligada a região florística das depressões Sertaneja e do
São Francisco (SILVA; SOUZA, 2018) e a fisionomias de Caatinga caracterizada por variações
na biomassa arbórea-arbustiva xerófitas densa ou aberta (COSTA et al., 2002; BEZERRA
JÚNIOR; SILVA, 2007).
2.2 Procedimentos metodológicos
A pesquisa se estruturou em 03 etapas: 1) Revisão, levantamento bibliográfico e
montagem da base cartográfica; 2) Geração de mapas, tabelas e tabulação dos dados obtidos
das classes geradas do mapeamento na área de estudo; 3) Cruzamento de informações e
interpretação dos resultados.
Foi utilizada a série histórica do satélite Landsat 5 (sensor TM), dos anos 1988, 1998 e
2008, datas: 08/08/1988; 11/08/1998; 06/08/2008, respectivamente; e do Landsat 8 (sensor
OLI), do ano de 2018, data: 18/08/2018. Todas essas imagens estão disponibilizadas
gratuitamente através da plataforma do USGS (https://www.usgs.gov/).
As imagens foram pré-processadas com a calibração radiomérica e correção
atmosférica, utilizando-se a correção por Dark-Object Subtraction – DOS (CHAVEZ-JR,
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1988). O pré-processamento foi realizado em ambiente de SIG – Sistema de Informações
Geográficas, empregando o plugin Semi-Automatic Correction, do QGIS versão 2.14.1
(Essen/GNU - General Public License©) (QGIS TEAM, 2015).
Com base nas imagens Landsat, foi obtido do NDVI utilizando a bandas 03 (Red -
Vermelho) e a banda 04 (NIR - infravermelho próximo) do Landsat 5 (1988, 1998, 2008) e a
banda 04 (Red - Vermelho) e banda 05 (NIR - infravermelho próximo) do Landsat 8 (2018),
seguindo a fórmula: (NDVI: NIR-RED/NIR+RED) (ROUSE et al., 1973).
Para a extração de dados referentes a altimetria (mapa de localização), foi empregado
uma imagem de radar ALOS/Sensor Palsar, com resolução espacial de 12,5 metros (Data:
06/05/2009, Órbita Absoluta: 17474, Ângulo: 23,1°), obtida gratuitamente através da
plataforma Alaska Satellite Facility – ASF DAAC (https://www.asf.alaska.edu).
O software utilizado para geração dos mapas foi o ArcMap/ArcGIS v. 10.4.1 (ESRI® -
Versão Acadêmica), onde os dados foram armazenados em planilhas eletrônicas do
OpenOffice.org Calc/Apache OpenOffice v. 4.1.5 (2013 - GNU Lesser General Public License
v.3®). Os valores das classes da cobertura vegetal foram extraídos e tabulados em uma tabela
com o valor total em hectare de cada classe, distribuído por cada ano.
Foram coletados valores pluviométricos dos anos de 1998, 2008, e 2018 da estação
meteorológica Seridó – Caicó-RN da INMET (Instituto Nacional de Meteorologia -
http://www.inmet.gov.br/), não sendo encontrado dados para o ano de 1988.
3. Resultados e discussões
As regiões de clima semiárido apresentam vegetação drasticamente influenciada pelos
valores pluviométricos ficando susceptível a mudanças sobre presença ou falta de chuvas, sendo
necessário obter imagens de satélite imageando no período tardio as chuvas, com a vegetação
apresentando baixo nível de umidade que não interfira na resposta dos alvos nos canais de
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refletividade (CUNHA et al., 2012). A seguir, a figura 2 traz um gráfico com os valores mensais
pluviométricos dos anos de 1998, 2008 e 2018 do município de Caicó (aproximadamente 30km
da área de estudo), não sendo encontrado valores pluviométrico do ano de 1998 para a área de
estudo.
Figura 2 – Gráfico com os dados pluviométricos. Fonte: INMET (2019).
Nos estudos realizados por Barbosa et al. (2018) fazendo um levantamento do aumento
do processo de desertificação em todo o Bioma Caatinga, apresenta uma série temporal de
valores pluviométricos de 1901 até 2016, onde, anomalias padronizadas de chuva foi calculada
para classificar cada ano em ano seco ou de chuvoso, tendo os anos de 1988 e 2008 considerado
um anos chuvosos, enquanto o ano de 1998 foi considerado um ano seco.
A partir da aplicação da equação de NDVI em cada ano da série histórica, foram obtidos
diferentes valores de cobertura vegetal. Foram identificadas 05 classes de cobertura vegetal:
Caatinga densa; Caatinga intermediária; Caatinga aberta; Caatinga rala e Solo exposto (Fig. 3).
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Figura 3 – Mapa da reserva com os valores de NDVI dos anos 1988 (figura A); 1998 (figura B); 2008 (figura C);
2018 (figura D). Onde: - Soloexposto; - Rala; -Aberta; -Intermediária; -Densa.
A classe mais abrangente do ano de 1988 foi a de Caatinga aberta (50,57% do total),
seguida pela a classe de Caatinga rala (28,99%) e Caatinga intermediária (17,84%); as classe
de Caatinga densa e Solo exposto ficaram com valores de (2,45%) e (0,15%), respectivamente.
No mapeamento realizado na imagem do ano de 1998, a classe de maior significância
em hectare foi a Caatinga intermediária (32,08% da cobertura total), seguida da Caatinga aberta
(24,80%), Caatinga rala (18,77%), Solo exposto (13,16%) e por último, a classe de Caatinga
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densa, com cerca de 11,19% do total. Ferreira et al. (2012) em trabalho realizado no município
de Petrolina-PE, utilizando-se das técnicas do NDVI para uma análise da vegetação na data de
09/08/1998, apresentou um percentual de 58,94% da área de estudo com valores de dominância
da classe Caatinga rala.
Para o mapeamento realizado na imagem do ano 2008, a classe dominante foi a Caatinga
intermediária (34,15%), seguida da classe de Caatinga aberta (33,31%), tendo as classes de
Caatinga rala, Caatinga densa e Solo exposto com valores menos expressivos (15,51%; 11,97%;
5,06%), respectivamente. Camacho e Baptista (2005) em seu trabalho realizado na Estação
Ecológica do Seridó–ESEC, localizado em Serra Negra do Norte-RN, utilizou o NDVI para
analisar (através de validação em campo) o porte da vegetação de Caatinga relacionando com
a altimetria do local, tendo obtido o resultado de caatinga arbórea (Caatinga densa) com cota
altimétrica entre 385 a 220m; caatinga arbustiva (intermediária) com cota de 220 a 300m e
caatinga herbácea (rala) com cota entre 200 a 230m.
Já nos dados obtidos proveniente do mapeamento gerado na imagem do ano de 2018,
cerca de 76% do valor total da cobertura vegetal se concentrou em apenas 02 classes: Caatinga
rala (38,04%); Caatinga aberta (37,94%), tendo as classes de Caatinga intermediária com
(19,81%), e as Classes menos expressivas: Caatinga densa (3,79%) e solo exposto (0,43%). A
seguir, a Tabela 01 dispõe as áreas (em hectares) abrangidas pelas classes mapeadas neste
estudo.
Tabela I – Valores em hectare de cada classe por ano.
Área (ha) Solo exposto Rala Aberta Intermediária Densa
1988 1,26 267,77 467,02 164,80 22,54
1998 121,52 173,32 229,05 296,22 103,30
2008 46,70 143,20 307,62 315,38 110,50
2018 3,99 351,24 350,32 182,88 34,97
4. Considerações finais
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A utilização do índice de vegetação aplicado a imagens de satélite através do
sensoreamento remoto apresenta como uma principal ferramente para a realização de análise
multitemporal, proveniente da série histórica do satélite Landsat.
Através da análise multitemporal foi possível verificar a diferença entre a cobertura na
área de estudo antes de se tornar uma RPPN utilizando imagem de 1988 (antes) e 1998 (após
criação) da reserva, como também foi possível analisar o comportamento dessa cobertura
vegetal entre os anos de 2008 e 2018.
Este estudo comprovou a viabilidade da utilização de imagens de satélite para mapear a
cobertura vegetal no ecossistema de Caatinga, como também de base para desenvolver
pesquisas científicas, uma vez que a RPPN cabe como comparativo de modelo de área com
baixo grau de desertificação e proximidade com outras áreas protegidas para manter a
biodiversidade na região do Seridó (RN/PB).
Agradecimentos
Os autores agradecem ao CERES - Centro de Ensino Superior do Seridó/UFRN e a
equipe do TRÓPIKOS – Grupo de Pesquisa em Geoecologia e Biogeografia de Ambientes
Tropicais/UFRN, pelo apoio logístico e instrumental. CR Silva Filho agradece à
PROPESQ/UFRN, pela concessão de Bolsa de Pesquisa/PIBIC (PROEPSQ/UFRN n°
PVF15752-2018 – 2017/2019). AM Oliveira agradece à CAPES/Ministério da Educação, pela
concessão de Bolsa de Pesquisa/Mestrado (CAPES/PPGE/UFRN – 2017/2019); DFS Costa
agradece ao CNPq/Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação e Comunicação, pela
concessão de Bolsa de Pesquisa Pós-Doutoral Júnior – PDJ (Processo n. 151922/2018-7).
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