Alteração da cobertura florestal em área de manejo florestal

A interpretação visual das imagens-fração derivadas da classificação CLASlite permitiu identificar a área afetada pela exploração florestal nas Unidades de Produção da Floresta Estadual do Antimary. A Figura 9 mostra a delimitação da área explorada na UPA-1 a partir da interpretação visual na imagem Landsat/TM utilizando as frações derivadas do CLASlite. As áreas em azul na imagem composição colorida RGB correspondem a infraestrutura da exploração, como estradas e pátios e também a retirada de árvores. O mapeamento da infraestrutura planejada apresentado pela empresa responsável pela elaboração do POA auxiliou na identificação e mapeamento das infraestruturas de exploração por meio das imagens ópticas. Verificou-se que a abertura de estradas foi executada de acordo com o planejado (Figuras 9b e 9c).

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Figura 9. Imagem Landsat/TM de 09 de setembro de 2009 em composição R (S), G (PV)

e B (NPV) sobreposta com a delimitação da UPA-1 (em preto). (a) Interpretação visual de estradas florestais e área afetada pela exploração sobreposta na imagem-fração colorida, (b) detalhe do mapeamento da área afetada pela exploração (em vermelho), (c) detalhe da infraestrutura de estradas e pátios planejada para a exploração florestal.

A área alterada em decorrência das atividades da exploração florestal é mostrada na Figura 10 para a primeira imagem Landsat/TM usada nesta análise. No ano de 2009 foram mapeados 268 hectares de área afetada pela exploração florestal utilizando a interpretação visual na imagem-fração NPV (Figura 10c), enquanto que a classificação automática a partir do CLASlite mapeou 101 hectares (Figura 10d). A área total da UPA é 1.508 hectares, enquanto que a área efetiva de produção equivale a 1.092 hectares, descontadas as Áreas de Preservação Permanente (APP) e áreas antropizadas.

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Figura 10. Imagem Landsat/TM de 09 de setembro de 2009 sobreposta com a delimitação

da UPA-1 utilizada para mapear a degradação florestal por extração seletiva. (a) Imagem- fração NPV, (b) imagem-fração PV, (c) composição colorida Solo, PV e NPV com delimitação da área de exploração identificada (em vermelho) e (d) classificação CLASlite da floresta e área explorada.

Dessa forma, a imagem Landsat indicou a ocorrência da exploração na área da UPA-1 no ano de 2009. As áreas afetadas pela exploração delimitadas dentro da floresta estão relacionadas a um processo de degradação causado pela retirada de árvores durante a exploração. Na imagem NPV essa área é representada em tons claros e a floresta na cor preta. Enquanto que na fração PV a floresta é representada pela cor clara e as áreas sem vegetação pela cor escura. Na composição colorida a área explorada é representada em azul. A classificação automática mostrada na Figura 10d permitiu classificar os polígonos de área afetada pela exploração.

A Figura 11 mostra as imagens-fração NPV e PV dos anos 2010 e 2011 com a delimitação da UPA-1. Não foi possível identificar por interpretação visual as áreas alteradas pela exploração como pátios e estradas como mostrou a imagem de 2009, ou

47 seja, dois anos após a exploração a área degradada não foi mais perceptível nas imagens Landsat. A ausência de indícios da exploração nas imagens Landsat um ano após a retirada de madeira demonstra que o uso de um conjunto de dados da série temporal é essencial para diferenciar os processos de degradação utilizando imagens de satélite. No contexto de monitoramento da cobertura florestal, as áreas desmatadas são identificadas como áreas não florestais (terras agrícolas ou pastagens) nos meses ou anos sucessivos, enquanto a floresta degradada se recupera rapidamente com a regeneração da floresta.

Figura 11. Imagem Landsat/TM sobreposta com a delimitação da UPA-1 utilizada para

identificar os indícios da infraestrutura da exploração florestal. (a) Imagem-fração NPV de 24 de agosto de 2010, (b) imagem-fração PV de 24 de agosto de 2010, (c) Imagem- fração NPV de 11 de agosto de 2011 e (d) Imagem-fração PV de 11 de agosto de 2011.

Ao contrário da primeira unidade de produção, a UPA-2 teve um período maior de exploração da área, iniciada em 2010 e finalizada totalmente em 2012, em decorrência de suas grandes dimensões. A Figura 12 mostra a área total da UPA-2 na imagem Landsat

48 de 2009, antes da exploração e em 2010, quando se iniciou a exploração. No detalhe da região da UPA-2 mostrado na Figura 12 (b, c e d) é possível identificar as estradas construídas, contudo na imagem-fração NPV esse contraste não foi destacado como na UPA-1, sugerindo que as alterações na área produzidas pelas operações florestais foram menores no ano da aquisição da imagem.

Figura 12. Imagem Landsat/TM sobreposta com a delimitação da UPA-2 (polígono

amarelo) utilizada para identificar a exploração florestal. (a) Imagem-fração NPV de 06 de setembro de 2009, (b) imagem-fração NPV de 24 de agosto de 2010 e sobreposição da área coberta pelo LiDAR (polígono branco) e detalhe de uma parte da área com as frações NPV (c), PV (d) e composição RGB (e).

A interpretação visual na imagem-fração NPV mapeou 928 hectares de área afetada pela exploração no ano 2010 e permaneceu na imagem de 2013, dois anos após a exploração. A interpretação visual identificou ainda uma abertura de estrada que não foi

49 contabilizada na área de exploração por se tratar de um ramal de acesso dentro da Floresta Estadual do Antimary (Figura 13).

Figura 13. Imagem-fração NPV e sobreposição da área explorada na UPA-2 delimitada

a partir da interpretação visual (branco) no ano 2010 (a) e no ano 2013 (b). O ramal de acesso construído foi perceptível na imagem de 2013.

A área total explorada identificada na classificação automática usando o CLASlite mapeou 139 hectares nos anos 2010 e 2011, anos em que houve exploração. A classificação automática CLASlite mapeou 113 hectares de áreas alteradas (Figura 14a) no ano de 2010 e no ano após a exploração somente 21 hectares foram mapeados na UPA 2 (Figura 14b). A área total da UPA equivale a 3.721 hectares, enquanto que a área efetiva explorada de acordo o relatório pós-exploratório apresentado ao órgão licenciador foi estimada em 3.257 hectares.

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Figura 14. Área afetada pela exploração florestal na UPA-2. (a) Classificação CLASlite

de floresta (verde) e degradação (amarelo) na imagem Landsat do ano da exploração e (b) dois anos após a exploração.

A exploração da UPA-3 foi executada no término do ano de 2011, parte de 2012, 2013 e início de 2014 e foi realizada em duas fases englobando um terço da área total autorizada, ou seja, dos 3.971 ha licenciados para a UPA 03, foram explorados apenas 1.240 ha, onde 101 dos 306 pátios planejados foram explorados, de acordo com os dados pós-exploratórios. A imagem-fração NPV de 2013 evidenciou a área afetada pela exploração, conforme Figura 15. Em razão da exploração ter ocorrido no final do ano de 2011, a imagem Landsat de 11/08/2011 utilizada não apresenta nenhum indício de exploração madeireira, indicando que a exploração ainda não havia ocorrido naquela época. Em 2011 o sensor a bordo do satélite Landsat-5 era o Thematic Mapper (TM) e houve a interrupção do imageamento pela plataforma Landsat em 2012, voltando a operar em 2013 com o sensor OLI, quando a imagem de agosto de 2013 mostrou a ocorrência de exploração na área da UPA 3 (Figura 15 b e d).

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Figura 15. Imagem-fração NPV do Landsat sobreposta com a delimitação da UPA-3

(polígono branco) utilizada para identificar áreas alteradas pela exploração florestal, antes (a e c) e após a exploração (b e d). A parte inferior da figura destaca a região representada pelo polígono vermelho.

O mapeamento da área de extração seletiva detectou 230 hectares a partir da interpretação visual (Figura 16a) e a classificação automática da degradação identificou 75,10 (Figura 16b). A área desmatada ao norte da UPA totalizou 117 hectares e estes polígonos foram desconsiderados aplicando a máscara de desmatamento do PRODES. A área total desta UPA-2 representa 3.972 ha e estima-se que a área de efetivo manejo equivale a 1.981 ha ao se descontar a área de APP e área antropizada, além de uma área de 1.000 ha considerada remanescente e que foi autorizada para exploração em 2017.

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Figura 16. Imagem Landsat/OLI sobreposta com a delimitação da UPA-3 (polígono

branco) utilizada para identificar os indícios da infraestrutura da exploração florestal. (a) Imagem-fração NPV e (b) Resultado da classificação CLASlite de floresta (verde) e degradação florestal (amarelo).

A Figura 17 apresenta o monitoramento da degradação florestal por extração seletiva no período de 2012 a 2015 na UPA 3 com a utilização de imagens RapidEye. As áreas de exploração madeireira se destacam como manchas mais brilhantes na floresta, sendo mais visíveis na imagem-fração solo. Na Figura 17 a imagem referente ao ano de 2012 não mostra indícios da infraestrutura aberta para exploração, apesar do relatório pós- exploratório indicar que houve corte de árvores naquele ano, o que pode ser explicado pela data de aquisição da imagem ser anterior ao início da exploração em 2012.

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Figura 17. Imagem-fração solo derivada do MLME da imagem RapidEye com

sobreposição da UPA-3 (branco). (a) Imagem do primeiro ano após a exploração. (b) Imagem de 2013 destacando as áreas exploradas. (c) Imagem do ano seguinte da exploração. (d) Imagem de dois anos após a exploração.

Contudo, isto não pôde ser verificado devido a inconsistência de informações sobre os meses em que houve a construção de estradas e retirada de árvores, pois de acordo com o relatório pós-exploratório, a área foi explorada no final de 2011, mas não foram identificadas nas imagens RapidEye e Landsat, conforme mostrado na Figura 15a.

O mapeamento da exploração madeireira utilizando interpretação visual na imagem RapidEye identificou 646 hectares enquanto que na imagem Landsat a área foi apenas 230 hectares, ou seja, quase três vezes menos do que foi observado na imagem RapidEye (Figura 18).

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Figura 18. Comparação do mapeamento da área afetada pela exploração usando Landsat

e RapidEye. (a) Imagem-fração NPV derivada do Claslite da imagem Landsat com sobreposição da UPA-3 (branco) e delimitação da área explorada (vermelho) e (b) Imagem-fração derivada do MLME da imagem RapidEye.

Essa subestimativa pode ter sido em razão da data da imagem Landsat utilizada (agosto) ou pode ser explicada devido a resolução espacial de 30 metros não ter detectado a baixa intensidade da exploração ocorrida na área. Na UPA-1 a intensidade de corte foi 10 m3.ha-1 e na UPA-3 foi em torno de 11 m3.ha-1, assim essa diferença não é suficiente para afirmar que nela não houve uma intensidade de exploração que não foi capaz de se ser detectada na imagem Landsat, como ocorreu na identificação da UPA-1, então não foi possível identificar áreas afetadas menores que a resolução do sensor.

As estradas florestais mapeadas na UPA-3 foram detectadas na imagem RapidEye do ano 2013, mostrando que a resolução espacial de 5 metros do sensor foi adequada para identificar as estradas e trilhas abertas durante a exploração (Figuras 19 e 20).

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Figura 19. Classificação automática em imagem RapidEye de 18 de outubro de 2013

com sobreposição área afetada pela exploração (em amarelo) e das estradas florestais mapeadas em campo na UPA-3.

Figura 20. Comparação do mapeamento da área afetada pela exploração usando Landsat

e RapidEye. (a) Imagem-fração NPV derivada do Claslite da imagem Landsat com sobreposição da UPA-3 (branco) e delimitação da área explorada (vermelho) e (b) Imagem-fração derivada do MLME da imagem RapidEye.

56 A Figura 21 apresenta o total da área explorada mapeada em cada UPA em comparação com a interpretação visual e a classificação CLASlite na imagem Landsat para todas as UPAs analisadas e imagem RapidEye para a UPA-3.

Figura 21. Comparação entre a área explorada medida a partir da interpretação visual na

imagem-fração NPV e a classificação automática para cada Unidade de Produção Anual explorada na Floresta Estadual do Antimary entre os anos de 2009 e 2015.

O total da área explorada mapeada pela classificação CLASlite foi 397 hectares, enquanto que a interpretação visual identificou 1.428 hectares (Figura 22), ou seja, cerca de quatro vezes superior à área mapeada pelo CLASlite (Figura 23).

269 929 230 101 139 157 646 0 300 600 900 1200

UPA-1 UPA-2 UPA-3

Á rea ex p lo rad a (h a)

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Figura 22. Área explorada identificada a partir da interpretação visual na imagem-fração

NPV nas UPAs da Floresta Estadual do Antimary, totalizando 1.428 hectares no período de 2009 a 2015.

Figura 23. Área explorada identificada a partir da classificação automática nas UPAs da

58 Os resultados revelam que, embora a área explorada seja passível de identificação em imagens Landsat, essa alteração não é perceptível ao longo dos anos. Essas diferenças são ainda mais significativas se considerarmos todas as áreas que mostraram algum nível de perturbação pelo menos uma vez durante esse período, como o caso da UPA-2. Stone e Lefebvre (1998) usando imagens adquiridas com 5 anos de diferença (1986 e 1991), mostraram que 91% da floresta com exploração madeireira em 1986 foram classificados como floresta novamente em 1991 e apenas 9% foi convertido para pastagens.

Isso pode estar relacionado aos resultados de Matricardi et al. (2007) que mostraram que a cobertura florestal impactada pela extração seletiva leva cerca de três anos para se regenerar. Por outro lado, Asner et al. (2006) relataram também a probabilidade de desmatamento nas áreas exploradas, pois avaliaram que 16% da floresta degradada por extração seletiva entre 1999 e 2004 foram desmatadas até 2005. Asner et al. (2005) avaliaram a exploração seletiva no Mato Grosso para o período de 2000 a 2002. O conjunto de dados consiste em informações binárias: floresta explorada e floresta não explorada. Em contraste com o desmatamento, que normalmente consiste em uma mudança permanente ou de longo prazo para outros tipos de cobertura terrestre, as áreas de extração seletiva são frequentemente seguidas pela regeneração da floresta no curto prazo.

Os resultados de mapeamento são condicionados pela resolução espacial do sensor e enfrentam algumas limitações, como o mapeamento parcial das estradas e a exclusão de muitas áreas exploradas. Outra limitação da classificação automática é que esta não permite a delimitação precisa dos limites das áreas de extração seletiva, então para diminuir esse efeito Souza et al. (2013) aplicaram buffers em torno de pixels.

O INPE mapeou a degradação florestal através do projeto DEGRAD (INPE, 2008). Apesar das diferenças em metodologias e definições, uma comparação dos resultados deste estudo com o DEGRAD do ano de 2013 mostra que as áreas identificadas pelo CLASlite não foram mapeadas por esse sistema. O INPE executa também projeto DETEX, que se concentra no mapeamento de extração seletiva em áreas de concessão

59 florestal na Amazônia brasileira. No entanto, os resultados do DETEX não estão disponíveis publicamente.

O produto Global Forest Change (GFC) não mapeia ou mede a degradação da floresta, caracterizada por uma diminuição da cobertura da copa da árvore dentro de um pixel Landsat (HANSEN, 2013). Isso permite avaliar as informações adicionais fornecidas por esta abordagem de fração de solo (sub-pixel) em comparação com a abordagem completa de remoção de cobertura de árvore do produto GFC. (TYUKAVINA et al., 2017) usaram o conjunto de dados GFC como camada de estratificação para um estudo sobre distúrbios florestais na Amazônia Legal brasileira. No entanto, a falta de informações parciais de remoção da cobertura da coroa no conjunto de dados do GFC leva provavelmente a uma subestimação significativa dos distúrbios relacionados à exploração madeireira neste estudo.