Como resultado da álgebra dos mapas temáticos, verificou-se a distribuição espacial da média dos indicadores empregados no estudo para os anos analisados. Foi escolhido para análise o albedo da superfície, SAVI, temperatura da superfície e fluxo de calor no solo (Figura 45).
Para a variável albedo (Figura 45a), os maiores valores estão bem distribuídos em toda a área da bacia e, em algumas dessas áreas (destacadas por círculos vermelhos), o nível de exposição do solo à ação das chuvas e da radiação solar incidente são provocados pela ausência de cobertura vegetal.
Na Figura 45b (áreas destacadas em verde), observam-se os maiores valores de SAVI para as áreas de vegetação densa, conforme já discutidos, localizados próximos às margens dos açudes e à rede de drenagem principal da bacia. As demais áreas de vegetação densa estão fragmentadas e em pontos isolados da bacia, algumas não foram observadas devido à resolução espacial do sensor TM.
Figura 45 – Distribuição espacial resultante da álgebra dos mapas temáticos dos indicadores (a) albedo da superfície, (b) SAVI, (c) temperatura da
superfície em (°C), e (d) fluxo de calor no solo (W/m²)
Na Figura 45, os locais, que apresentam os maiores valores da temperatura da superfície entre 28° e 29°C (áreas circuladas em azul), correspondem às áreas de solo exposto com ausência de vegetação e com características de áreas degradadas.
Os maiores valores para o fluxo de calor no solo (Figura 45d) são facialmente observados nas áreas em vermelho, localizados na porção oeste da área de estudo. Essas áreas, também, apresentaram características de áreas degradadas de acordo com os valores apresentados pelo resultado da álgebra para as variáveis: albedo e SAVI. Pode-se verificar, com a distribuição espacial dos índices de vegetação analisados, que essas áreas apresentaram os menores valores de (IAF e NDVI), o que influencia diretamente os valores de fluxo de calor no solo (G). Pois, com a diminuição das áreas vegetadas e devido à natureza dos solos presentes na bacia (rasos e pedregosos) tem-se menor umidade e, consequentemente, maior energia armazenada em seu interior.
Para Silva et al. (2011), as áreas com maior presença de cobertura vegetal apresentam menores valores de G (áreas circuladas em preto), pois proporcionam isolamento, amortecendo sua amplitude térmica, devido aos reguladores fisiológicos das plantas na vegetação de caatinga.
A Tabela 12 mostra a variação dos valores médios e consequentes desvios padrão dos indicadores estimados (albedo, SAVI, NDVI, temperatura da superfície e fluxo de calor no solo) em relação às classes de ocupação do solo nas datas em que as imagens foram obtidas pelo sensor TM a bordo do satélite Landsat-5.
Verifica-se, também, o maior desvio padrão (5,64) para o fluxo de calor no solo em área coberta por vegetação densa em 1990. Esse desvio padrão elevado pode ser explicado pela influência da resposta espectral dos alvos da bacia, devido ao fato do teor de umidade presente no solo, apresentado na data, características de áreas com alta densidade vegetal. No mesmo ano, o menor valor de desvio padrão foi para vegetação rala (0,14).
Em 1995, o menor valor de albedo foi determinado como sendo para a classe solo exposto (0,020) e o maior (0,050) para água. Possivelmente, esse alto valor para classe água está relacionado à presença de sedimentos em suspensão nos corpos d’água. A temperatura da superfície apresentou menor desvio padrão (0,98) para a classe vegetação densa e o maior valor foi observado na classe água (2,08).
Tabela 12 – Estatística descritiva dos indicadores biofísicos em relação à ocupação do solo no período estudado
D
ata Uso do solo
Indicadores biofísicos
Albedo Ts (°C) SAVI G (W/m²)
Média Desvio
padrão C.V Média Desvio padrão C.V Média Desvio padrão C.V Média Desvio padrão C.V
18
/0
6/
90 Veg. densa 0,09 Veg. rala 0,11 0,01 12,7 25,1 0,03 27,3 25,1 1,30 5,2 0,31 1,74 6,9 0,35 0,05 17,0 52,8 0,12 33,9 55,4 22,70 41,0 3,30 6,3 S. exposto 0,14 0,02 16,4 26,0 1,03 4,0 0,24 0,03 10,3 56,6 1,70 3,0 Água 0,06 0,04 63,5 24,6 2,05 8,3 0,10 0,21 199 131,5 45,40 34,5
20
/0
9/
95 Veg. densa 0,14 Veg. rala 0,08 0,03 0,02 15,6 26,2 31 24,4 1,76 7,2 0,29 0,98 3,7 0,24 0,14 49,3 81,8 0,02 9,2 81,7 25,70 31,5 7,70 9,4 S. exposto 0,11 0,02 17,1 25,4 1,27 5,0 0,28 0,06 21,3 84,6 1,90 2,2 Água 0,07 0,05 66,7 24,3 2,08 8,5 -0,03 0,17 -570 147,6 53,70 36,4
17
/1
2/
04 Veg. densa 0,11 Veg. rala 0,13 0,03 18,7 25,8 0,02 19,3 25,4 1,10 4,3 0,25 1,47 5,8 0,30 0,03 13,4 280,7 26,90 9,6 0,08 26,5 364,5 114,60 31,4 S. exposto 0,07 0,04 77,8 24,6 2,06 8,4 0,23 0,18 78,2 285,7 7,60 2,7 Água 0,04 0,01 28,9 23,4 1,87 8,0 -0,04 0,17 -400 519,8 104,80 20,2
28
/1
0/
09 Veg. densa 0,11 Veg. rala 0,13 0,03 18,4 26,0 0,02 21,4 25,2 1,04 4,0 0,25 1,48 5,9 0,30 0,03 13,3 114,4 0,08 28,0 121,8 39,40 32,3 8,70 7,6 S. exposto 0,07 0,03 47,2 25,5 1,37 5,4 0,08 0,19 223 118,6 5,04 4,2 Água 0,10 0,03 24,1 25,1 1,72 6,9 0,30 0,12 39,1 184,4 3,20 1,7 Observa-se na Tabela 12 que em 20/06/1995 a temperatura da superfície apresentou o menor valor de desvio padrão para a classe solo exposto (1,27) e o maior (53,7) para água. A homogeneidade da cobertura vegetal densa na área da bacia no ano de 1995 pode explicar os baixos valores de desvio padrão apresentados pelas variáveis nessa classe.
Em 2004, o menor valor de desvio padrão foi de 0,013 para o albedo da superfície na classe água, enquanto o maior valor desse parâmetro foi igual a 0,035 para o solo exposto, possivelmente devido à presença de vegetação, mesmo que rala, nessas áreas.
O ano de 2009 apresentou o menor valor de desvio padrão (0,024) relacionado ao albedo foi para vegetação densa. Para o fluxo de calor no solo, o menor valor de desvio foi (3,2). Os elevados valores de desvio padrão observados para a classe solo exposto podem ser explicados devido à presença de áreas de vegetação rala que não são tão expressivas a ponto de serem detectadas pelo sensor TM, não sendo imageadas. Dessa forma, podem ter sido classificadas como solo exposto.
Em todos os anos analisados, foram observados valores de desvio padrão elevados para a classe água. Um fator, que pode ter provocado tais alterações, pode ser a presença de sedimentos em suspensão nos corpos d’água que estão localizados na área de estudo. Ainda, sobre os valores de desvio padrão resultantes
das análises, pode-se afirmar que a baixa presença de nuvens nas imagens de satélite descarta quaisquer interferências, possivelmente, provocadas por esses alvos nos valores do albedo da superfície.
Segundo os valores da covariância (C.V) para os indicadores em cada tipo de ocupação do solo, nota-se que há uma alta variabilidade no conjunto de dados analisados, ou seja, há muitos valores discrepantes.
8 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Observando a vegetação da área durante as pesquisas de campo, verificou- se que algumas áreas na Bacia Experimental de São João do Cariri não possuem nenhuma dinâmica na ocupação do solo, ou seja, as áreas estão em repouso, não sendo mais utilizadas para atividades agropecuárias. As poucas atividades desenvolvidas por alguns produtores locais não causam impacto direto e em grande intensidade a ponto de alterar os resultados apresentados pelos indicadores biofísicos nos anos analisados.
A vegetação densa presente às margens dos corpos d’água e acompanhando a rede de drenagem na bacia não apresenta grande diversidade e nela estão inseridas espécies exóticas, o que pode causar confusão na interpretação do IAF, que em muitos locais foi considerado alto, porém com a verificação in loco foi constatada a presença de algaroba e não vegetação de caatinga de grande porte.
A baixa densidade vegetal observada em alguns pontos é reflexo do nível de degradação do solo em algumas áreas da Bacia Experimental de São João do Cariri - que durante anos foram utilizadas para pecuária e para plantio de monoculturas como a do algodão, agave entre outros produtos agrícolas - nessas áreas, devido ao desgaste e à exaustão do solo, a vegetação, mesmo que nativa, não consegue se desenvolver, pois o solo exposto com altas temperaturas dificulta a germinação das sementes. As espécies mais resistentes, embora arbóreas, não atingem tal porte devido à falta de condições necessárias ao pleno desenvolvimento. Fatos esses relacionados diretamente às amplitudes na temperatura da superfície no solo da área de estudo.
Em locais visitados na Bacia Experimental de São João do Cariri nos períodos considerados como chuvosos, a vegetação não apresentou grandes alterações, esteve espaçada e grande parte das áreas visitadas ainda apresentavam solo exposto. Esse fato altera diretamente os valores de albedo da superfície, índices de vegetação (NDVI, SAVI e IAF) e, consequentemente, os demais indicadores analisados nesse estudo, o que se configura como um meio de compreensão do processo de desertificação, tendo em vista que as variáveis permitiram um melhor entendimento temporal da degradação das terras.
Os resultados encontrados para a variável albedo da superfície mostraram alguns picos, possivelmente, provocados pela alta reflectância dos afloramentos
rochosos existentes em alguns pontos da área de estudo. Outro fator interessante na análise da distribuição espacial dessa variável é que grande parte das terras na Bacia Experimental de São João do Cariri são ocupadas por solo desnudo, pedregoso e com altos níveis de degradação provocados por anos de intensa exploração agropecuária, isso confirma os resultados apresentados por esse indicador nos mapas temáticos.
O potencial natural de erosão do solo (PNE) influenciado diretamente pela precipitação, cobertura vegetação e tipo de solo, também, apresentou valores considerados altos devido ao nível de desgaste que o solo na área de estudo apresenta. Dessa forma, as poucas áreas, com vegetação mais densa encontrada em alguns pontos, demonstraram um menor potencial de erosão. Fica clara a importância da manutenção e preservação das poucas áreas de vegetação densa existentes na área de estudo para deter o processo erosivo. Nesse estudo, não foi encontrada uma correlação entre o PNE e os valores de SAVI nas amostras analisadas, o que merece uma investigação mais acurada, pois a resolução do sensor TM utilizado na pesquisa pode ter provocado confusão quanto à escolha das áreas.
Sendo assim, os demais indicadores como temperatura da superfície, saldo de radiação e fluxo de calor no solo foram afetados pela ausência de vegetação e alta distribuição do solo exposto na área.
Intrinsecamente a esses fatos, os valores obtidos para os indicadores biofísicos estiveram próximos aos valores já observados por outros autores que, também, analisaram tais variáveis em ambiente Semiárido e, mais especificamente em áreas de caatinga degradada, como é o caso da área de estudo, reafirmando, assim, que a metodologia aqui empregada pode ser utilizada em outras áreas.
A utilização do algoritmo SEBAL atendeu às expectativas dessa pesquisa, pois proporcionou a obtenção de informações relevantes sobre os indicadores biofísicos analisados, de forma objetiva e eficiente. Deve-se ressaltar que as limitações geralmente encontradas, ao se trabalhar com o algoritmo como a disponibilidade de imagens com pouca presença de nuvens, a ausência de dados climatológicos locais não interferiram no desenvolvimento do estudo, mas limitaram a realização de uma análise temporal mais extensa.
Aconselha-se que, ao utilizar o SEBAL, seja realizada conjuntamente a comparação das informações obtidas com dados coletados por estações climatológicas localizadas na área.
Coloca-se aqui a necessidade de análises micrometeorológicas mais aprofundadas sobre a relação de alterações na temperatura e precipitação no comportamento da vegetação de caatinga frente às modificações na ocupação do solo em ambientes propícios à desertificação. Informações mais detalhadas sobre o estado da cobertura vegetação herbácea, como quantidade de biomassa, e alterações fenológicas devido à precipitação e às variações na temperatura do solo podem ser analisadas com mais precisão com a utilização de um espectroradiômetro e de estudos realizadas em diferentes períodos do ano diante da sazonalidade da vegetação.
Destaca-se ainda que a dinâmica na ocupação do solo não é o único fator que provoca alterações nos valores dos indicadores analisados, porém associado às baixas precipitações, alta incidência de radiação solar, elevada taxa de evaporação, e ao histórico de uso intenso das terras, as implicações nos resultados das variáveis puderam ser constatadas durante o período analisado. Por isso, a importância da análise espaço-temporal dos indicadores biofísicos.
Reafirmando o que já é discutido na literatura, os resultados obtidos nessa pesquisa corroboram com a afirmação de que a preservação dos remanescentes de caatinga e das ilhas de vegetação nativa, ainda, encontrada no Semiárido proporciona o equilíbrio ambiental local.
Pode-se afirmar que a utilização dos indicadores biofísicos fornece dados que proporcionam uma série de informações relevantes sobre as áreas em processo de desertificação, tendo em vista, que os resultados obtidos para cada variável devem ser analisados conjuntamente com informações bioclimáticas como as características, estado de conservação e ocupação do solo, as precipitações, o tipo e diversidade vegetal nativa.
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