2.6.1 Mudanças no uso e cobertura da terra.
Os conceitos de cobertura da terra e uso do solo são similares, podendo se confundir em alguns casos, mas não equivalentes. De acordo com Briassoulis (1999), cobertura da terra compreende a caracterização do estado físico, químico e biológico da superfície terrestre, por
exemplo, floresta, gramínea, água, ou área construída; já uso do solo se refere aos propósitos humanos associados àquela cobertura, por exemplo, pecuária, agricultura anual, conservação, área residencial, etc.
Podendo uma única classe de cobertura suportar múltiplos usos (extração de madeira, preservação de espécies, recreação em áreas de floresta), ao mesmo tempo em que um único sistema de uso pode incluir diversas coberturas (sistemas agropecuários que combinam áreas de agricultura, pastagem nativa, áreas de vegetação exótica, matas nativas e áreas construídas); mudanças no uso do solo normalmente acarretam mudanças na cobertura da terra, mas podem ocorrer modificações na cobertura sem que isto signifique alterações no seu uso.
A questão de mudanças nos padrões de uso e cobertura da Terra tem despertado interesse, dentro e fora do meio científico, devido ao acelerado processo de mudança das últimas décadas e aos possíveis impactos ambientais e socioeconômicos dessas mudanças, que causam preocupações a nível local até o global.
Em termos globais, são questões de interesse, o inter-relacionamento entre os padrões de uso e cobertura da terra e o aquecimento global, a diminuição na camada de ozônio e o aumento do nível do mar (como resultado do aquecimento global). São preocupações a nível global os processos de desertificação, perda da biodiversidade e destruição de habitat. Em termos sócio-econômicos, são questões de interesse: a disponibilidade de alimentos e de água para a crescente população mundial, as migrações humanas, e as questões de segurança humana frente às alterações causadas por fenômenos naturais ou mudanças tecnológicas.
Em termos regionais as questões ambientais relacionadas às mudanças no uso e cobertura da terra, são bem conhecidas: poluição do ar e da água, degradação do solo, desertificação, eutrofízação de corpos d'água, acidificação, assim como as questões de perda de biodiversidade.
Em nível local, podem ser citados os problemas de erosão, sedimentação, contaminação e extinção de espécies. Em termos socioeconômicos, as mudanças de uso da terra afetam as estruturas de emprego, produtividade da terra, qualidade de vida, etc.
Um aspecto importante que motiva o interesse pelo entendimento dos processos de mudança no uso e cobertura da terra é a análise da escala temporal e espacial de observação do evento e suas conseqüências como à fragmentação e complexidade dos fragmentos naturais, e a possibilidade de adoção de medidas mitigadoras (BRIASSOULIS, 1999).
No caso da fragmentação da paisagem, esta é observada através da maior ou menor fragmentação da vegetação e seus principais efeitos ocorrem nos recursos naturais, como no
meio físico, através de alterações no microclima, como na umidade do ar, temperatura e radiação solar, no solo, com aumento de riscos de erosão, nos recursos hídricos, com assoreamento dos cursos d’água e redução gradativa do recurso água, pela menor capacidade de retenção de água das chuvas e maior velocidade de escoamento superficial, refletindo na maior evapotranspiração e maior ocorrência de espécies invasoras. Já no meio biótico as conseqüências da fragmentação da cobertura vegetal e a redução da densidade dos fragmentos podem ser sentidas na perda da biodiversidade da flora, da fauna e da microbiologia do solo, a perda da diversidade genética e portanto na alteração da estrutura natural da paisagem (BORGES et al., 2004).
A forma dos fragmentos de uma paisagem, é quantificada através de vários índices, dentre os quais se têm: índices de forma médio e de forma obtido através da dimensão fractal, que possibilitam quantificar a complexidade dos fragmentos das classes de uso e cobertura da terra e observar a ação antrópica que ocorre sobre os fragmentos da paisagem (YAMAJI et al, 2001).
Os efeitos da fragmentação e complexidade dos fragmentos que compõem uma paisagem e suas relações com as alterações nos recursos naturais a partir da análise dos índices descritores: tamanho médio, número, densidade média e a distância entre fragmentos foram observados na pesquisa desenvolvida por Tram et al. (1999), para modelagem do desmatamento e posterior avaliação dos impactos no habitat de animais silvestres. Neste estudo concluíram que as perdas em áreas com florestas foram significativamente representadas pelos índices.
Outros pesquisadores também corroboram aplicando os índices descritos da paisagem em estudos ambientais como:
Hessburg et al. (2000), ao estudarem sub-microbacias localizadas no interior da Colômbia, conseguiram caracterizar a estrutura e composição das paisagens florestais dessas unidades e compará-las com uma série histórica. Para a caracterização das sub-microbacias, os autores fizeram a interpretação visual de uma série temporal de fotografias aéreas (1930 - 1990) e para quantificar a estrutura dessas paisagens utilizaram: os índices de área; a densidade de fragmentos; o tamanho médio dos fragmentos; o índice médio de borda; o índice de diversidade de Shannon e o índice de contágio (software FRAGSTATS versão para Arc/Info).
Koivu (1999), com dados retirados de fotografias aéreas e de um SIG (sistema de Informações geográficas), levantou as características da paisagem de uma região da Finlândia avaliando as alterações oriundas pelo uso das áreas com agricultura, através da determinação
dos índices de porcentagem da paisagem; tamanho médio dos fragmentos; densidade de fragmentos, índice médio de forma e comprimento total de borda.
Turner et al. (1996) utilizaram os índices: número de fragmentos; tamanho médio dos fragmentos; razão borda/ área; índice de fragmento de maior área, para a quantificação da estrutura, definição de padrões e observação de alterações na paisagem de microbacias localizadas no Estado de Washington, EUA.
Na Flórida-EUA, Pearlstine et al. (1997) utilizou os Índices de ecologia da paisagem para entendimento do processo de substituição das áreas de pinus por agricultura e a sua influência na água dos pântanos e na vida silvestre desses habitats.
Ripple et al. (2000), para melhor compreensão dos sistemas de manejos que vinham sendo empregados numa área do Estado de Oregon-EUA, determinaram os índices de densidade de fragmentos; tamanho médio de fragmentos; tamanho do maior fragmento; coeficiente de variação do tamanho de fragmentos; área nuclear proporcional à paisagem e densidade de borda (software GISfrag).
Segundo os mesmos autores citados, uma vantagem de aplicação dos índices de estrutura em estudos da paisagem deve-se ao fato de que eles foram deliberadamente projetados para minimizar a necessidade de informação adquirida em campo. A utilização desses índices abre uma nova perspectiva para a aplicação do sensoriamento remoto em estudos da paisagem, com a finalidade de acompanhar e compreender os processos atuando a níveis regionais, continentais e globais.
Desta forma, a habilidade de alguns índices em detectar padrões espaciais e suas implicações ecológicas já foi evidenciada pelos trabalhos de Forman et al. (1986) e O'neill et al. (1998) ao discutirem a influência do fator topográfico no controle da forma, número e tamanho das manchas de remanescentes florestais. Esses padrões espaciais mais recentemente passaram a contar com o sensoriamento remoto como importante instrumento de captura de dados, diminuindo a necessidade de trabalhos de campo.
No caso da presente pesquisa, foi observada o diferente uso de cobertura da terra nos sistemas de sesmarias, lotes coloniais e assentamento de reforma agrária, associando com as alterações que ocorreram na estrutura da paisagem natural das microbacias hidrográficas, que são representativas do Pampa Gaúcho.