UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOGRAFIA MESTRADO EM GEOGRAFIA
PATRÍCIA SILVA DOS SANTOS
ESTUDO DA VULNERABILIDADE AMBIENTAL NO
MUNICÍPIO DE SANTO AMARO-BA
Salvador – BA
2015
PATRÍCIA SILVA DOS SANTOS
ESTUDO DA VULNERABILIDADE AMBIENTAL NO
MUNICÍPIO DE SANTO AMARO-BA
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Geografia, da Universidade Federal da Bahia, como requisito para obtenção do título de Mestre em Geografia. Orientadora: Profa. Dra. Dária Maria Cardoso Nascimento
Salvador – BA
2015
Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca do Instituto de Geociências - UFBA S237 Santos, Patrícia Silva dos.
Estudo da vulnerabilidade ambiental no município de Santo Amaro-BA / Patrícia Silva dos Santos.- Salvador, 2015.
126 f. : il. Color.
Orientadora: Profa. Dra. Dária Maria Cardoso Nascimento
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal da Bahia. Instituto de Geociências, 2015.
1. Geografia ambiental – Santo Amaro (BA). 2. Paisagens – Proteção. 3. Solo – Uso. I. Nascimento, Dária Maria Cardoso II. Universidade Federal da Bahia. Instituto de Geociências. III. Título.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, por ter me proporcionado saúde, coragem e força para seguir o meu caminho. Por ter colocado na minha vida pessoas tão especiais que foram fundamentais e contribuíram para eu cumprir mais esta etapa.
A minha mãe e meu pai, por todo apoio e dedicação. Sou muito grata a minha tia Vera e dona Fátima, que me acolheram com muito carinho, me incentivaram e estiveram ao meu lado em todos os momentos. A todos da minha família, que mesmo distantes, sempre me incentivaram. A minha avó Beta.
À professora Dária, pelos ensinamentos e oportunidades, por acreditar e confiar em mim. Aos professores da minha banca, Gilberto Corso e Débora Barbosa, pelas diversas contribuições ao meu trabalho. Ao Programa de Pós-graduação em Geografia, UFBA, professosres e funcionários. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), que me concedeu a bolsa de estudo.
A minha turma do mestrado e aos colegas do doutorado 2013, convivi com pessoas tão lindas! Em especial, Adriana, Cida, Taíse, Thalita, Romilda, Rita, Enisvaldo, Laerte, Sérgio, Marcel e Flora. Obrigada pelo apoio e incentivo nas horas complicadas e tensas, pelos momentos felizes e divertidos que foram muitos e inesquecíveis.
A minha amiga Aline, que sempre está disposta a me ouvir e a ajudar no que for preciso. A Paula e Elaine, minhas companheiras do lar. A Val, que é uma grande incentivadora na minha vida profissional. Agradeço a Fábia, pelas conversas e incentivo.
RESUMO
O estudo da vulnerabilidade ambiental foi fundamentado nos princípios da Ecodinâmica e buscou avaliar o grau de fragilidade ou resistência do sistema natural diante dos processos morfodinâmicos e antropogênicos. Os indicadores geoambientais analisados foram: a geologia, clima, solos, declividade e vegetação. O indicador antropogênico analisado foi o uso da terra. A metodologia da pesquisa baseou-se em informações bibliográficas para o levantamento das informações geoambientais, elaboração de base de dados cartográficos, aplicação do geoprocessamento para gerar a modelagem da vulnerabilidade através da Lógica Fuzzy e trabalhos de verificação em campo. O mapa da vulnerabilidade ambiental do município de Santo Amaro foi classificado em quatro classes, conforme o grau de vulnerabilidade: baixa, moderada, alta e muito alta. A análise quantitativa da vulnerabilidade ambiental demonstrou que 20% (89 km²) das áreas do município de Santo Amaro estão incluídas na classe de baixa vulnerabilidade. Esse resultado foi determinado, principalmente, pelo relevo plano e a presença dos Latossolos. No balanço morfogênese/pedogênese, os processos pedogenéticos foram favorecidos pelas condições morfológicas, resultando na baixa vulnerabilidade. As áreas de moderada vulnerabilidade têm maior ocorrência no município, totalizando 185 km², o que representa 42% de áreas do município. Os fatores que contribuíram de forma negativa para a inserção das áreas na classe de moderada vulnerabilidade foram Argissolos, que também foram ponderados com valores de média vulnerabilidade; o uso da terra com pastagem e a geologia. No balanço morfogênese/pedogênese, as áreas de moderada vulnerabilidade apresentam um grau médio de fragilidade natural com risco potencial de ocorrer processos de degradação ambiental. As áreas classificadas com alta vulnerabilidade ambiental estão predominantes ao leste do município de Santo Amaro e totalizam 154 km², representando 35% do território. Todos os indicadores favoreceram a alta vulnerabilidade ˗ o uso da terra, devido às áreas de monoculturas, a pecuária extensiva, as áreas urbanas, o relevo suave ondulado da Baixada Litorânea com ocorrência dos Vertissolos, a presença dos Neossolos e Espodossolos nas Planícies marinhas, que foram classificados com alta vulnerabilidade, o ecossistema de manguezal e o alto índice pluviométrico da área. No balanço morfogênese/pedogênese, predomina morfogênese, tanto devido à fragilidade natural dos indicadores físicos, quanto devido aos processos de degradação antrópica. A vulnerabilidade ambiental permitiu avaliar a condição ambiental do município de Santo Amaro a partir da análise das inter-relações dos fatores físicos e antropogênicos que são responsáveis pela dinâmica da paisagem.
Palavras-chave: Vulnerabilidade ambiental. Dinâmica da paisagem. Lógica Fuzzy. Santo Amaro – BA.
ABSTRACT
The study of environmental vulnerability was based on the Ecodynamic principles and intended to assess the level of fragility or resilience of the natural system before morphodynamic and anthropogenic processes. The analysed geo-environmental indicators were: geology, climate, soil, declivity and vegetation. Theanalysed anthropogenicindicator was land use. The research methodology was based on bibliographic information for geo-environmental data collection, database of cartographic development and application to generate the modeling of the vulnerability by Fuzzy Logic and works in the field. The environmental vulnerability map of Santo Amaro municipality was divided into four classes according to the level of vulnerability: low, moderate, high and very high. Quantitative analysis of environmental vulnerability showed that 20% (89 km²) of Santo Amaro areas are included in the low vulnerability class. This result was determined mainly by the flat relief and the presence of Oxisols. In morphogenesis/pedogenesis balance, pedogenic processes were favoured by the morphological conditions, resulting in low vulnerability. The areas of moderate vulnerability have higher incidence in the city, totaling 185 km², which represents 42% of municipal areas. Factors that contributed negatively to the inclusion of areas in moderate vulnerability class were Argissolos, which were also weighted with average vulnerability values, land use with pasture and geology. In morphogenesis /pedogenesis balance, areas of moderate vulnerability have amid-level of natural weakness with potential risk of environmental degradation processes occur. The areas classified as high environmental vulnerability are prevalent at east of Santo Amarocity and totaling 154 km², representing 35% of the territory. All indicators favoured the high vulnerability ˗ land use due to areas of monoculture, extensive cattle ranching, urban areas, the gently rolling relief of Baixada Litorânea with occurrence of Vertisols, the presence of Neossolos and Spodosols in Planíciesmarinhas, which they were classified as highly vulnerable, the mangrove ecosystem and the high rainfall area. In morphogenesis /pedogenesisbalance, dominates morphogenesis both due to the fragile nature of the physical indicators, as due to anthropogenic degradation processes. The environmental vulnerability allowed to evaluate the environmental condition of Santo Amaro city from the analysis of the interrelationships of physical and anthropogenic factors that are responsible for the dynamics of the landscape.
Keywords: Environmental vulnerability. Landscape dynamics. FuzzyLogic. Santo Amaro – BA.
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
CECULT – Centro de cultura, linguagens e tecnologias aplicadas CEPRAM – Conselho Estadual de Proteção Ambiental
COBRAC – Companhia Brasileira de Chumbo CRA – Centro de Recursos Ambientais
EVI – Environmental Vulnerability Index GAM – Geographic Analysis and Monitoring GNSS – Global Navigation Satellite System
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IDHM – Índice de Desenvolvimento Municipal
LEGAL – Linguagem Espacial de Geoprocessamento Algébrico MNT – Modelo Numérico do Terreno
PI – Plano de Informação PIB – Produto Interno Bruto
SEI – Superintendência de Estudos Econômicos e Sociais da Bahia SIG – Sistema de Informações Geográficas
SOPAC – Comissão de Geociências Aplicada do Pacífico Sul SRTM – Shuttle Radar Topography Mission
UFBA – Universidade Federal da Bahia
UFRB – Universidade Federal do Recôncavo da Bahia
UNEP – O Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente USGS – Geological Survey U.S
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Representação teórica da Lógica booleana e da Lógica Fuzzy ... 27
Figura 2 – Representação matricial da Lógica Fuzzy e da Lógica Booleana ... 27
Figura 3 – Escala de vulnerabilidade do EVI ... 32
Figura 4 – Análise de risco e vulnerabilidade ... 32
Figura 5 – Gestão de risco ... 33
Figura 6 – Análise do risco ... 34
Figura 7 – Município de Santo Amaro-BA ... 42
Figura 8 – Distritos de Santo Amaro e setores censitários por situação administrativa ... 43
Figura 9 – Distribuição da população por setores censitários – 2010. ... 44
Figura 10 – Cultivo de mandioca em Barro Vermelho. ... 44
Figura 11 – Cultivo de hortaliças em Tanque de Senzala. ... 45
Figura 12 – Indústria Penha Papéis em Santo Amaro-BA ... 47
Figura 13 – Tanques de carcinicultura. Distrito de Acupe. Município de Santo Amaro-BA . 48 Figura 14 – Poço de captação de água na localidade de Serra D’água. ... 49
Figura 15 – Abastecimento de água – 2010. Município de Santo Amaro-BA ... 50
Figura 16 – Coleta de lixo – 2010. Município de Santo Amaro-BA ... 51
Figura 17 – Descarte de lixo nas áreas de manguezal. Município de Santo Amaro-BA ... 52
Figura 18 – Esgotamento sanitário – 2010. Município de Santo Amaro-BA ... 53
Figura 19 – Lançamento de esgoto no rio Subaé. Cidade de Santo Amaro-BA ... 54
Figura 20 – Recorte mapa de uso da terra – 1960. ... 56
Figura 21 – Recorte mapa de uso da terra – 2010 ... 56
Figura 22 – Mapa de cobertura e uso da terra - 1960.Município de Santo Amaro-BA ... 58
Figura 23 – Mapa de cobertura e uso da terra – 2010. Município de Santo Amaro-BA ... 60
Figura 24 – Mapa Geomorfológico. Município de Santo Amaro-BA ... 62
Figura 25 – Imagem do relevo. Município de Santo Amaro-BA ... 64
Figura 26 – Declividade. Município de Santo Amaro-BA ... 66
Figura 27 – Mapa de hipsometria. Município de Santo Amaro-BA ... 67
Figura 28 – Mapa pluviométrico. Município de Santo Amaro-BA ... 69
Figura 29 – Mapa Geológico. Município de Santo Amaro-BA ... 70
Figura 30 – Mapa de solos. Município de Santo Amaro-BA ... 71
Figura 31 – Modelo de uma estrutura matricial para aplicação ... 85
Figura 32 – Ponderação do tema declividade no LEGAL ... 86
Figura 33 – Modelagem gamafuzzy no LEGAL ... 87
Figura 34 – Mapa matricial ponderado da Geologia. ... 89
Figura 35 – Mapa matricial ponderado da vulnerabilidade do solo. Município de Santo Amaro-BA ... 91
Figura 36 – Mapa matricial ponderado da declividade. Município de Santo Amaro-BA ... 93
Figura 37 – Mapa matricial ponderado da vulnerabilidade do tema clima. ... 95
Figura 38 – Mapa matricial ponderado da vulnerabilidade do tema cobertura e uso da terra. 97 Figura 39 – Representação do modelo gerado através do operador Gamafuzzy. ... 98
Figura 41 – Cultivo de cana-de-açúcar nos Tabuleiros Interioranos. ... 101
Figura 42 – Cobertura vegetal de Floresta Ombrófila densa secundária. ... 102
Figura 43 – Pastagens nas áreas de Argissolos nos Tabuleiro Interioranos ... 103
Figura 44 – Processos erosivos em áreas de pastagem, relevo suave ondulado e Argissolos. Município de Santo Amaro-Bahia ... 104
Figura 45 – Áreas com processos de erosão laminar com solo exposto. ... 105
Figura 46 – Áreas com cultivo de bambu nas áreas de vales próximas do canion Subaé. ... 106
Figura 47 – Cultivo de bambu nas áreas de vertente na Baixada Litorânea. ... 107
Figura 48 – Culturas de subsistência – banana. Município de Santo Amaro-BA ... 108
Figura 49 – Culturas de subsistência - mandioca nas áreas dos Vertissolos. ... 108
Figura 50 – Áreas degradadas na planície marinha, ... 109
LISTA DE GRÁFICO
Gráfico 1 – Renda média da população (2010) Município de Santo Amaro-BA ... 49
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Indicadores e critérios para avaliação da vulnerabilidade ambiental ... 73
Quadro 2 – Escala de resistência da litologia a denudação ... 74
Quadro 3 – Ponderação Fuzzy: Vulnerabilidade da geologia ... 75
Quadro 4 – Ponderação Fuzzy: Vulnerabilidade dos solos ... 78
Quadro 5 – Ponderação Fuzzy: vulnerabilidade da declividade ... 79
Quadro 6 – Ponderação Fuzzy: Vulnerabilidade do clima. Município de Santo Amaro-BA . 81 Quadro 7 – Ponderação Fuzzy para a vulnerabilidade cobertura e uso da terra ... 84
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Área plantada de cana-de-açúcar. Santo Amaro-BA ... 46 Tabela 2 – Área mapeada dos principais tipos de uso e valor em % ... 55 Tabela 3 – Quantificação das áreas mapeadas da vulnerabilidade ambiental ... 99
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ... 15
1 REFERENCIAL TEÓRICO ... 19
1.1 ANÁLISE DA PAISAGEM ... 19
1.1.1 A Ecodinâmica e a vulnerabilidade ambiental ... 22
1.2 MODELAGEM AMBIENTAL: LÓGICA FUZZY ... 24
1.3 VULNERABILIDADE AMBIENTAL ... 30
2 ANÁLISE DA PAISAGEM DO MUNICÍPIO DE SANTO AMARO-BA ... 41
2.1 ASPECTOS SOCIOECONÔMICOS ... 41
2.2 ANÁLISE DA DINÂMICA DA PAISAGEM A PARTIR DA COBERTURA E USO DA TERRA ... 54
2.3 CARACTERIZAÇÃO GEOAMBIENTAL ... 61
3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ... 73
3.1 INDICADORES DA VULNERABILIDADE E PONDERAÇÃO FUZZY ... 73
3.1.1 Geologia ... 74
3.1.2 Solos ... 77
3.1.3 Declividade ... 79
3.1.4 Clima ... 80
3.1.5 Cobertura e uso da terra ... 82
3.2 MODELAGEM LÓGICA FUZZY ... 84
4 VULNERABILIDADE AMBIENTAL ... 88 4.1 MAPAS PONDERADOS ... 88 4.1.1 Geologia ... 88 4.1.2 Solos ... 90 4.1.3 Declividade ... 91 4.1.4 Clima ... 93
4.1.5 Cobertura e Uso da Terra ... 95
4.2 SÍNTESE DA VULNERABILIDADE AMBIENTAL... 97
4.2.1 Baixa vulnerabilidade ambiental ... 100
4.2.2 Moderada vulnerabilidade ambiental ... 102
4.2.3 Alta vulnerabilidade ambiental ... 103
CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 114 REFERÊNCIAS ... 117
INTRODUÇÃO
O estudo da vulnerabilidade ambiental, com base nos fundamentos da Ecodinâmica, tem o objetivo de avaliar o grau de fragilidade ou resistência do sistema ambiental diante dos processos naturais de evolução da paisagem e da ação antropogênica. As intervenções antropogênicas referem-se à ação do homem sobre a natureza através dos diversos meios tecnológicos para exploração dos recursos naturais destinados a suprir as diversas necessidades humanas.
O modelo hegemônico de desenvolvimento e consumo que se estabeleceu através do modo de produção capitalista necessita da exploração de grande quantidade de bens da natureza que são utilizados, em parte, para suprir as necessidades humanas e, em grande parte, para atender aos objetivos de acumulação máxima do capital, que se utiliza da exploração do trabalho e dos recursos naturais. Nesta perspectiva, os elementos da natureza são utilizados de forma descontrolada (SANTOS, 2008).
A utilização dos bens naturais é imprescindível para o desenvolvimento das sociedades, no entanto, é fundamental o desenvolvimento de pesquisas ambientais que orientem a forma de uso mais adequada dos recursos e considerem o potencial de degradação e esgotamento. A legislação ambiental é um importante instrumento que também favorece a sustentabilidade dos bens naturais.
A racionalidade econômica considera apenas as vantagens econômicas da exploração dos bens da natureza. Essa lógica diverge da ideia da racionalidade ambiental, que leva em consideração não apenas as potencialidades, como também as limitações do sistema natural para exploração (LEFF, 2010).
A questão ambiental surge no final do século XX devido à preocupação com a exploração descontrolada dos recursos naturais. Nesse período, houve uma mudança de concepção em relação ao uso dos bens da natureza, que alertava para o esgotamento dos recursos naturais.
No Brasil, a tradição econômica de base rural com a atividade de pecuária e implantação de monoculturas voltadas para exportação, desde o período da colonização, foi responsável pela degradação de grande parte dos biomas da Mata Atlântica e Cerrado, principalmente. A implantação de monoculturas de grãos para exportação continua ocasionando a supressão da cobertura vegetal, degradação dos solos e recursos hídricos. O
município de Santo Amaro insere-se nesse contexto, no entanto, atualmente, as atividades de monoculturas de cana-de-açúcar e bambu são voltadas para a indústria brasileira.
A vulnerabilidade ambiental permite avaliar a condição de uma área e pode orientar estratégias de redução de riscos à ocorrência de fenômenos naturais e antropogênicos. A análise dessa vulnerabilidade no município de Santo Amaro – BA teve o enfoque voltado para as áreas rurais, cujas atividades demandam maior extensão de área e, portanto, têm maior contribuição na morfodinâmica do relevo. As áreas urbanas estão incluídas na análise, porém, não serão analisados os processos de degradação ambiental neste meio.
Esta pesquisa foi motivada a partir do estudo preliminar do município de Santo Amaro, realizado em 2012 ˗ Mapeamento multitemporal da cobertura e uso da terra no município, desenvolvido em dois períodos, 1960 e 2010, que permitiu verificar a análise da dinâmica da paisagem e identificar os principais fatores de degradação que tornam o sistema ambiental vulnerável. As principais atividades identificadas foram o cultivo de monoculturas, a pecuária extensiva, atividades industriais, a carcinicultura, o crescimento da ocupação humana sem infraestrutura adequada, dentre outros. Em termos quantitativos, constatou-se uma redução de 51% das áreas de vegetação ombrófila densa, 106% de aumento das áreas de uso misto agropecuária e a implantação de 1.231 hectares de áreas de bambu, que é a matéria prima destinada à indústria de papel e celulose.
A partir do indicador cobertura e uso da terra atual – 2010, foi formulada a questão central da pesquisa que buscou comprovar que o município de Santo Amaro apresenta áreas de alta vulnerabilidade ambiental decorrentes tanto das características e processos naturais, que são fatores limitantes para atividades humanas, quanto de causas antropogênicas, que provocam desequilíbrios no sistema ambiental.
Partindo do pressuposto de que todas as áreas são vulneráveis, do ponto de vista natural ou antropogênico, buscou-se, então, avaliar o grau de fragilidade ou resistência do ambiente que é expresso pela vulnerabilidade.
Nesse sentido, as questões norteadoras da pesquisa foram:
(1) Qual é a situação ambiental do município de Santo Amaro em relação à
vulnerabilidade ambiental?
(2) Quais são as áreas que apresentam maior e menor grau de vulnerabilidade?
(3) Quais os fatores/processos geoambientais e antropogênicos que influenciaram a
O objetivo geral da pesquisa consistiu assim em elaborar um estudo da vulnerabilidade ambiental do município de Santo Amaro – BA, a partir da análise da fragilidade natural dos aspectos físicos e da ação antropogênica que intensifica os processos morfodinâmicos e causam diversos desequilíbrios no sistema ambiental.
Os objetivos específicos buscaram: (a) analisar as características antrópicas e geoambientais e sua relação com a vulnerabilidade ambiental; (b) avaliar a fragilidade natural dos indicadores físicos em relação aos processos morfodinâmicos e às atividades antropogênicas; (c) analisar a vulnerabilidade ambiental a partir dos processos atuantes na dinâmica da paisagem resultantes das inter-relações natureza e homem; (d) analisar as potencialidades e limitações do município de Santo Amaro com base na vulnerabilidade ambiental, a fim de destacar as áreas degradadas e susceptíveis a degradação e as áreas com potencial para implantação de atividades agrícolas, levando em consideração a legislação ambiental.
Os indicadores usados para análise da vulnerabilidade ambiental, com base na morfogênese/pedogênese, foram a geologia, o clima, os solos, a declividade e a vegetação. O indicador antropogênico utilizado foi o uso da terra. A geologia é o elemento que caracteriza a subsuperfície da terra, determina o tipo de embasamento ou a cobertura sedimentar, está relacionada diretamente com a geomorfologia e solos. A topografia do terreno influencia o desenvolvimento dos solos e os processos erosivos. O clima, através das precipitações e temperatura, é responsável pelo intemperismo químico e físico das rochas, influencia a formação dos solos e também os processos erosivos. A cobertura vegetal é resultado das características edafoclimáticas. O estudo da vulnerabilidade ambiental analisa as características de cada indicador responsável pela dinâmica da paisagem e suas inter-relações. A temática Vulnerabilidade Ambiental é bastante ampla e utilizada sob diversas perspectivas, sendo desenvolvidos estudos em diversos países como Estados Unidos, Irlanda, Itália, Índia, Nova Zelândia, Noruega, Austrália, França. Nesses países, seu enfoque é voltado, principalmente, para prevenção de fenômenos e desastres naturais meteorológicos e geológicos. No Brasil, os estudos de vulnerabilidades são desenvolvidos desde o final da década de 1980 e aplicados para análises ambientais. Os precursores do estudo da vulnerabilidade ambiental no Brasil foram Monteiro (1987), Ross (1994), Crepani et al. (1996).
A compreensão da dinâmica da paisagem pressupõe o entendimento dos processos ambientais e antrópicos. O homem age sobre a natureza e a natureza, conforme suas
características e capacidade de resistir ou recuperar-se dos processos de degradação, pode se tornar um fator limitante para o desenvolvimento das atividades humanas. Entretanto, através das diversas tecnologias, o homem consegue minimizar as limitações naturais e potencializar o seu uso.
A pesquisa ambiental em geografia busca interpretar a realidade através de uma visão integradora, holística. É de fundamental importância entender as causas históricas do processo de uso e ocupação; o funcionamento da dinâmica natural do ambiente e sua relação/interação com as atividades humanas. A vulnerabilidade ambiental possibilita a avaliação do sistema ambiental e permite elaborar diagnósticos da situação atual, é possível desenvolver cenários ambientais prospectivos com objetivo de diminuir o risco de ocorrer danos e perdas sociais, econômicas e ambientais. A análise da vulnerabilidade requer a avaliação da fragilidade das variáveis naturais, o grau de exposição do sistema ambiental e os riscos que são decorrentes das formas de uso e ocupação do território.
Esta dissertação foi organizada em cinco capítulos. O capítulo 1 teve como objetivo discutir os pressupostos teóricos que fundamentam os estudos de vulnerabilidade: o conceito de Paisagem e de Ecodinâmica, que pressupõem a análise integrada dos elementos da paisagem no espaço e no tempo e o conceito de vulnerabilidade ambiental.
Foram abordadas as questões teóricas e técnicas das Geotecnologias, da Modelagem ambiental e da Lógica Fuzzy. A modelagem fuzzy aplicada à vulnerabilidade ambiental constitui um modelo teórico, determinístico e empírico. Teórico por ser fundamentado a partir do conhecimento teórico acerca das características dos indicadores e dos processos ambientais; determinístico por utilizar a base matemática para gerar o modelo; e empírico devido à distribuição subjetiva dos pesos. A modelagem é um procedimento complexo que busca representar uma visão global de algum fenômeno ambiental que se aproxime da realidade, no entanto, não é possível abarcar todas as variáveis envolvidas nos processos ambientais (MEIRELLES, 2007; CHRISTOFOLETTI, 1999).
No capítulo 3, foram explicados os procedimentos metodológicos para a modelagem Fuzzy, a sistematização do banco de dados e discussão dos indicadores e critérios para avaliação da vulnerabilidade.
O capítulo 4 apresenta os resultados da vulnerabilidade ambiental no município de Santo Amaro, são apresentados os mapas ponderados da vulnerabilidade da geologia, solos, declividade, clima e uso da terra e, posteriormente, foi analisada a síntese da vulnerabilidade ambiental.
1 REFERENCIAL TEÓRICO
O referencial teórico desta pesquisa baseou-se na análise da dinâmica da paisagem, através da inter-relação dos processos naturais e antrópicos. Para compreensão dos agentes atuantes na dinâmica da paisagem, foram utilizados os princípios da Ecodinâmica de Tricart (1997) que considera os processos de morfogênese e pedogênese para analisar as transformações no sistema ambiental.
Foram discutidas questões teóricas e metodológicas da modelagem ambiental e da Lógica Fuzzy aplicadas à análise geográfica ambiental.
Em ralação à vulnerabilidade ambiental, foi apresentada a questão conceitual e alguns exemplos de aplicação da vulnerabilidade ambiental em alguns países e no Brasil.
1.1 ANÁLISE DA PAISAGEM
A paisagem é um conceito chave na geografia que propõe a análise integrada dos diversos elementos da paisagem para compreensão das relações sociais e naturais que se expressam em um determinado espaço (SCHIER, 2003).
O estudo da vulnerabilidade ambiental pressupõe a análise particular e integrada das variáveis naturais e antrópicas. O entendimento da dinâmica da paisagem requer que se leve em consideração as formas de apropriação do território e uso dos recursos naturais que são responsáveis pelas transformações na paisagem. Assim, o estudo da paisagem foi desenvolvido na ciência geográfica sob diversas perspectivas, conforme o momento histórico e as correntes filosóficas. As principais abordagens acerca do conceito de Paisagem foram as visões naturalista-ecologista, humanista-cultural e dialética.
Na década de 1960, o estudo da paisagem na Geografia física ganha uma nova proposta teórica e metodológica para retratar os elementos da paisagem a partir dos princípios de inter-relações e síntese com uma abordagem multiescalar e dinâmica. Nesse contexto, Vitor Sotchava apresenta uma nova concepção do estudo da paisagem (RODRIGUES, 2001). A abordagem geossistêmica introduziu mudanças nas análises da Geografia Física que passou a estudar os elementos da paisagem, considerando o conjunto e suas interações que compreendem o todo, em vez de estudos detalhados e descritivos das partes, sem relacioná-los ao conjunto. Nesta concepção, as partes só podem ser entendidas dentro do contexto do sistema.
A abordagem geossitêmica de Sotchava foi inspirada na Teoria Geral dos Sistemas de Ludwig Von Bertalanfy e buscou superar a simplificação dos processos naturais x sociais, procurando compreender o geossistema em sua complexidade (TROPPMAIR; GALINA, 2006). Nesse ínterim, a paisagem passa a ser analisada a partir da visão sistêmica, inicialmente na Ex-União Soviética, com Vitor Sotchava, e na França, com Bertrand.
Segundo Ferreira (2010, p. 194), Sotchava apresentou um modelo téorico e conceitual que tinha como objetivo identificar, interpretar e classificar a paisagem, “o geossistema de Sotchava é composto por variáveis naturais que, por sua vez, recebem influências e podem ter o funcionamento integrado alterado por intervenções antrópicas”.
A abordagem geossistêmica de Sotchava, apesar de propor uma visão integradora e dinâmica dos diversos elementos da paisagem, tem o seu enfoque na base natural e na dinâmica do meio físico. O autor considera o geossistema como um sistema ambiental físico, entretanto, chama atenção para os fatores econômicos e sociais (FERREIRA, 2010).
Na França, Bertrand (1971) desenvolveu trabalhos na perspectiva geossistêmica. Sua proposta de análise da paisagem leva em consideração: (a) o potencial ecológico ˗ clima, hidrologia e geomorfologia; (b) a exploração biológica ˗ vegetação, solo e fauna; e (c) a ação antrópica; todos esses fatores são analisados no geossistema. O autor considera o geossistema como sendo uma categoria espacial e cria as categorias de análise da paisagem têmporo-espaciais ˗ zona, o domínio e a região natural, sendo estes níveis superiores; o geossistema, o geofácieis e o geótopo unidades inferiores e, para delimitá-las, ele aponta dimensões métricas (BERTRAND, 1971).
Em sua concepção geossistêmica, Bertrand considera que
A paisagem não é a simples adição de elementos geográficos disparatados. É, em uma determinada porção do espaço, o resultado da combinação dinâmica, portanto instável, de elementos físicos, biológicos e antrópicos que, reagindo dialeticamente fazem da paisagem um conjunto único e indissociável, em perpétua evolução. A dialética tipo-indivíduo é o próprio fundamento do método de pesquisa (BERTRAND; BERTRAND, 2007, p.8).
Outra perspectiva de análise da paisagem foi proposta pelo também francês, Tricart (1977), em sua obra Ecodinâmica, contribuindo de maneira significante para a geografia física, principalmente na área da geomorfologia (MAMIGONIAN, 2011).
No Brasil, os geógrafos tiveram grande influência da corrente Geossistêmica de Bertrand. Os principais autores que discutiram a Paisagem na Geografia física brasileira foram: Monteiro; Ab’Saber; Christofoletti; Troppmair; Passos e Ross.
Monteiro fundamentou seus estudos utilizando a abordagem Geossistêmica, visando à análise integrada da paisagem, no entanto, ele destaca que essa é uma metodologia a ser aprimorada (FERREIRA, 2010). Na década de 1980, esse autor desenvolveu estudos de Qualidade Ambiental, em nível de diagnóstico, e apresenta uma discussão metodológica no que se refere ao tratamento dos processos de avaliação da qualidade ambiental. A proposta metodológica para análise da paisagem apresentada por MONTEIRO (CEI, 1987) considera a importância de conhecer a dinâmica da evolução da paisagem. Espacializar os diferentes tipos de usos e exploração dos recursos naturais, identificando as implicações ambientais decorrentes; fazer o diagnóstico atual que possibilite atingir a prognose, alertar para o comportamento dos processos detectados no presente conduzirá o ambiente, além de sugerir possíveis intervenções para a contenção dos processos degradantes e levantar os principais problemas ambientais que devem ser analisados com maior detalhamento escalar (CEI, 1987). Em relação às paisagens naturais, a maior contribuição no Brasil foi dada por Ab’Saber, “que promoveu uma renovação metodológica e instrumental nas pesquisas geomorfológicas. Recuperando o conceito de fisiologia da paisagem, Ab’Saber compreendeu a paisagem como sendo o resultado de uma relação entre os processos passados e atuais” (VITTE, 2007, p. 75).
Os estudos mais atuais acerca do conceito de paisagem buscam retratar e enfatizar a visão holística, que é fruto de todo amadurecimento epistemológico da ciência geográfica na busca de compreender a realidade socioambiental. Essas concepções estão pautadas na dialética e buscam o princípio da complexidade (MORIN, 1996), em vez da simplificação e do reducionismo para compreensão da totalidade. Segundo Vitte (2007, p. 77):
A geração da paisagem é o resultado imediato da intencionalidade humana na superfície terrestre. Seja ontem ou hoje, por meio dos mais variados meios técnicos e científicos, a sociedade imprime sua marca no espaço que fica registrada na paisagem. Assim, a paisagem é uma representação do espaço.
Em suas discussões sobre epistemologia ambiental, Vitte (2007) traz para análise geográfica dos estudos ambientais a teoria da complexidade como uma alternativa mais abrangente para a interpretação holística do espaço geográfico.
Suertegaray, em seus trabalhos, demonstra a preocupação em discutir sobre a epistemologia ambiental para construir um corpo referencial que expresse as possibilidades analíticas da Geografia, principalmente com relação à questão ambiental. Nesse sentido, [...] “percebemos a paisagem como um conceito operacional, ou seja, um conceito que nos permite analisar o espaço geográfico sob uma dimensão, qual seja o da conjunção de elementos naturais e tecnificados, socioeconômicos e culturais” (SUERTEGARY, 2001 p. 7).
José Manuel Mateo Rodriguez e Edson Vicente da Silva, dentre outros autores, discutem a perspectiva da Geoecologia da Paisagem e os fundamentos teóricos e procedimentos metodológicos para orientar a análise, diagnóstico, planejamento e gestão ambiental.
O objeto inicial da análise da Geoecologia da Paisagem é a paisagem natural, dentro de uma concepção de estudo que a concebe como uma realidade geográfica. A Geoecologia da Paisagem é uma ciência de caráter ambiental, que propicia uma contribuição fundamental para a análise e diagnóstico das bases naturais de determinado espaço geográfico. Ela oferece fundamentos teórico-metodológicos para a implementação de ações de planejamento e gestão ambiental, direcionados à implantação de modelos de uso e ocupação voltados à sustentabilidade socioambiental (SILVA; RODRIGUEZ, 2011, p.3).
Diante da evolução dos estudos da dinâmica da paisagem para pensar as questões ambientais, fica claro seu objetivo central nas análises conjuntivas da relação ‘sociedade x natureza’ para compreensão das diversas formas de ocupação, organização e produção do espaço conforme a intencionalidade social e econômica.
1.1.1 A Ecodinâmica e a vulnerabilidade ambiental
A base teórica para orientar a avaliação da vulnerabilidade ambiental foi fundamentada na análise da dinâmica da paisagem que pressupõe a análise integrada do sistema natural e antrópico. Nessa perspectiva, utilizaram-se os princípios da Ecodinâmica, que enfoca as relações mútuas entre os diversos componentes do meio ambiente e têm por objetivo a gestão ambiental. Na Ecodinâmica, Tricart (1977, p. 32) considera:
[...] a gestão dos recursos naturais deve ter por objetivo a avaliação do impacto da inserção da tecnologia humana no ecossistema. Isso significa determinar a taxa aceitável de extração de recursos, sem a degradação do ecossistema, ou determinar quais as medidas que devem ser tomadas para permitir uma extração mais adequada sem degradação.
Com a inserção das tecnologias para a extração dos recursos naturais, é impossível manter o equilíbrio dos ecossistemas em sua totalidade. Dessa forma, o objetivo da gestão ambiental é manter a extração e uso dos recursos de forma racional, considerando a fragilidade e limitação natural do ambiente. Nesse sentido, o cumprimento da legislação ambiental deve sobressair aos interesses estritamente econômicos, porém, muitas vezes, por falta de monitoramento, fiscalização, interesse político e econômico, a legislação ambiental não é cumprida.
Tricart (1977, p.35) destaca que “estudar a organização do espaço é determinar como uma ação se insere na dinâmica natural, para corrigir certos aspectos desfavoráveis e para facilitar a exploração dos recursos ecológicos que o meio oferece”. Para a avaliação da vulnerabilidade ambiental no município de Santo Amaro será considerada a relação morfogênese / pedogênese que expressa a condição morfodinâmica da paisagem.
Na concepção de Tricart (1977, p. 51), “a morfogênese é o elemento predominante da dinâmica natural, e fator determinante do sistema natural, ao qual outros elementos são subordinados”. A morfogênese é responsável pela origem e desenvolvimento das formas do relevo, as quais são resultantes da atuação dos processos endógenos e exógenos. Os fatores endógenos são formados no interior da terra. Os fatores exógenos são responsáveis pelos processos de intemperismo químico, físico e biológico, processos erosivos e de acumulação (FLORENZANO, 2008).
A morfodinâmica refere-se aos processos atuais que atuam na dinâmica da superfície terrestre; é o resultado da relação clima, topografia, solo, geologia e cobertura vegetal. O clima age diretamente no regime hidrológico, no grau de denudação das rochas, nos processos erosivos e na cobertura vegetal. A topografia do terreno e a declividade influenciam na formação dos solos e nos processos erosivos; a formação dos solos também está diretamente relacionada com o tipo de material geológico e o clima. A vegetação é resultado das condições dos solos e clima. A vegetação tem grande importância para diminuir os processos erosivos e manter a biodiversidade dos ecossistemas.
Os fatores morfodinâmicos podem ser acelerados pelos processos antropogênicos quando ocorre o uso intenso e inadequado de atividades agrícolas, industriais e urbanas, sem considerar as limitações naturais do ambiente.
A pedogênese refere-se aos processos de formação dos solos que estão relacionados com o material de origem autóctones ou alóctones, às condições climáticas, topográficas e a cobertura vegetal.
Na Ecodinâmica, Tricart (1977) classifica as condições naturais do ambiente em:
(1) Meios estáveis são áreas onde a morfodinâmica atua lentamente, os processos
mecânicos da evolução da paisagem são imperceptíveis. A condição principal para se considerar o meio morfológicamente estável é a preservação da cobertura vegetal, que freia o desencadeamento dos processos mecânicos da morfogênese.
(2) Meios intergrades são áreas de transição entre os meios estáveis e instáveis. O que
caracteriza esses meios é o balanço da relação morfogênese/pedogênese. Os meios intergrades são delicados e susceptíveis à ocorrência de fenômenos de risco transformando-se em meios instáveis.
(3) Meios fortemente instáveis a morfogênese é o elemento predominante da dinâmica
natural. Uma situação de morfogênese intensa pode ter diversas origens naturais e antrópicas.
A partir dos pressupostos da Ecodinâmica, será avaliada a vulnerabilidade ambiental considerando os processos morfodinâmicos e antropogênicos atuantes na dinâmica da paisagem de Santo Amaro.
1.2 MODELAGEM AMBIENTAL: LÓGICA FUZZY
A modelagem ambiental consiste em um conjunto de técnicas e procedimentos para representação teórica de algum fenômeno ambiental, que é sempre compreendido como uma aproximação da realidade, uma verdade parcial que não é capaz de abarcar todos os elementos envolvidos no processo, devido à complexidade dos processos ambientais. Christofoletti (1999, p.11) apresenta o objetivo dos modelos para a representação de sistemas ambientais:
Os modelos procurando sintetizar os sistemas têm a finalidade de fornecer um quadro global da totalidade do sistema, estabelecendo o grau de conhecimento sobre as partes componentes, interações entre os elementos e funcionamento interativo entre os inputs e outputs do sistema. O objetivo é compreender o sistema como um todo em vez de se basear no estudo detalhado de elementos individuais [...]
O modelo da vulnerabilidade ambiental busca compreender as partes do sistema num contexto global. Muito frequentemente a modelagem ambiental está atrelada à utilização das geotecnologias. O uso das geotecnologias para análises ambientais tem se mostrado bastante
útil devido aos diversos procedimentos que permitem a análise detalhada e integrada dos fenômenos ambientais.
A geotecnologia, então, consiste em um conjunto de tecnologias geoespaciais formado pelo Sensoriamento Remoto, Sistemas de Informações Geográficas (SIG) e pelo Global
Navigation Satellite System (GNSS), que possibilitam o levantamento, representação e análise
dos diversos fenômenos terrestres.
Os SIGs “são sistemas computacionais feitos para armazenar e processar informação geográfica. Eles são ferramentas que melhoram a eficiência e efetividade do tratamento da informação de aspectos e eventos geográficos” (LONGLEY et al., 2013, p.13). A informação geográfica possui a característica fundamental de referência espacial que são armazenadas e processadas em SIGs. Outra característica fundamental de um SIG são as ferramentas de modelagem da informação espacial.
A tecnologia da informação atrelada à ciência da terra e ambiente apresenta diversas denominações, dentre elas, a Geomática, Geoinformática, Ciências da Informação Espacial, Geocomputação ou Engenharia da Geoinformação. “A Geomática destina-se à abordagem de dados espaço-temporais relativos a fenômenos geográficos. As técnicas por ela empregadas estão baseadas na aplicação de modelos matemáticos computacionais para manipulação de informações espaciais” (MEIRELLES et al., 2007, p.15). O termo Geomática surge na década de 1990 e, segundo Silva (2007, p. 25), “refere-se aos estudos dos fenômenos ambientais com o uso de dados geograficamente referenciados em informação relevante. As informações ambientais são analisadas sob a visão sistêmica, na qual a realidade ambiental é percebida como um agregado de sistemas relacionados entre si”.
Os modelos ambientais podem assumir diversas formas e níveis de complexidade. Segundo (SILVA, 2007, p. 32):
Nos SIGs, a modelagem é a parte do processo analítico que propicia a descoberta, a descrição e a predição dos fenômenos espaciais [...] A modelagem é uma seqüência de afirmações algébricas que resultam na geração de um novo mapa de saída através de operações em um ou mais mapas e informações de entrada.
No SIG, os modelos aplicados a estudos ambientais são baseados em técnicas de inferência espacial que remete-se à representações simbólicas dos fenômenos socioambientais (MEIRELLES, 2007; BORGES; DAVIS, 2001).
Na ciência geográfica, os modelos são bastante utilizados para estudos ambientais e pressupõem a análise sistêmica e envolvem diversas técnicas qualitativas e quantitativas. A modelagem é aplicada para estudos em geomorfologia, hidrologia, climatologia, dinâmica da paisagem e avaliações ambientais diversas. Em relação às técnicas de modelagem para avaliação da vulnerabilidade ambiental em SIG, são bastante comuns as técnicas de Analytical
Hierarchy Process (AHP); Lógica Fuzzy e Redes neurais.
Neste trabalho, a modelagem ambiental será elaborada através da Lógica Fuzzy com objetivo de avaliar a condição da vulnerabilidade ambiental no município de Santo Amaro-BA. A escolha dessa técnica foi devido à lógica do seu funcionamento que permite avaliar as características ambientais baseadas em premissas que expressam o grau de possibilidades de afirmação ou negação da hipótese levantada. A Lógica Fuzzy aplicada a estudos de vulnerabilidade possibilita manipular os planos de informações de entrada, através de uma função de pertinência, que é aplicada seguindo critérios, com base nas características de resiliência ou vulnerabilidade das variáveis analisadas. Possibilita gerar mapas sínteses a partir do cruzamento de diversos planos de informação, a fim de se obter uma visão global do funcionamento do sistema.
A teoria dos conjuntos Fuzzy foi criada por Lofti A. Zadeh (1965) e surge como uma alternativa que ultrapassasse o limite rígido da análise booleana e possibilitasse uma classificação em escala de graduação contínua. “A Lógica Fuzzy é utilizada em diversas áreas do conhecimento, como a engenharia, medicina, ciências naturais, administração, economia, etc” (SILVA, 1999, p.194).
Segundo Zadeh (1965), um conjunto fuzzy é determinado por uma classe de objetos com determinados graus de associações. Tal conjunto é caracterizado por uma função de pertinência que é atribuída através de notas a cada objeto analisado que varia entre 0 e 1. São consideradas as noções de inclusão, união, interseção, relação, convexidade e complemento. A função de pertinência considera as características de cada objeto analisado.
A Lógica Fuzzy vem sendo amplamente utilizada para os estudos ambientais para avaliar as condições de incerteza na natureza e é compreendida como verdade parcial, isto é, não estabelece um limite rígido aos fenômenos da natureza. Sua característica fundamental de analisar diversos elementos em uma escala contínua de gradação, que considera a contribuição relativa de cada elemento, é o que justifica sua aplicação para o estudo dos fenômenos da natureza (MEIRELLES et al, 2007). Na Figura 1, é possível verificar a diferença nas análises realizadas com base na Lógica binária ou booleana e na Lógica Fuzzy.
Figura 1 – Representação teórica da Lógica booleana e da Lógica Fuzzy
Fonte: CORREA; CAMARGO (2004)
Na lógica boolena, é possível analisar fenômenos apenas como verdadeiro ou falso, ou seja, é imposto um limite rígido. Na Lógica Fuzzy, é possível fazer análises com base em possibilidades. O valor Zero (0) é usado para representar a condição de Falsidade; o valor Um (1) é usado para representar a condição de Verdade, e os valores intermediários são utilizados para representar o grau de verdade (CORREA; CAMARGO, 2004). Na representação matricial, a diferença das duas técnicas pode ser verificada na Figura 2.
Figura 2 – Representação matricial da Lógica Fuzzy e da Lógica Booleana
Segundo Meirelles et al (1997, p. xlvii):
Em contraste com os conjuntos rígidos, os conjuntos fuzzy admitem a possibilidade de pertinência parcial. São, portanto, generalizações dos conjuntos rígidos, onde as fronteiras das classes não são, ou não podem ser, definidas rigidamente. O método fuzzy não é probabilístico, porque ele permite a determinação de possibilidades nas quais indivíduos uni ou multivariados se encaixam nas especificações externas definidas.
A Lógica Fuzzy é capaz de modelar um conjunto de planos de informação de entrada, que, a princípio, são manipulados individualmente através dos valores do fuzzy, e o produto final é resultado da integração dos dados que são gerados através da sobreposição das informações, utilizando um ou mais operadores fuzzy.
Na classificação dos tipos de modelos, a Lógica Fuzzy é caracterizada como um Modelo determinístico empírico. Determinístico devido a sua fundamentação matemática baseada em regras, pesos ou valores das funções de pertinência fuzzy, e empírico devido à atribuição de pesos de forma subjetiva, utilizando-se o conhecimento do processo envolvido para estimar a importância relativa dos mapas de entrada. Neste caso, são também denominados de modelos baseados no conhecimento – knowledge-driven (MEIRELLES et al., 1997, p. xli).
Em termos operacionais, a Lógica Fuzzy possui duas etapas fundamentais, a criação de uma função de pertinência ˗ fuzzy membership function (SILVA, 1999), e a utilização de operadores fuzzy para gerar o modelo que representará a síntese do fenômeno estudado.
O conjunto fuzzy é analisado seguindo uma função de pertinência que expressa o grau de associação de um elemento a uma determinada classe. Os valores da função de pertinência devem estar compreendidos entre 0 e 1 (BONHAM-CARTER, 1994).
Segundo Meirelles et al (1997, p. xliii),
Os valores das funções de pertinência fuzzy devem estar compreendidos no intervalo (0.1), mas não há restrições práticas na escolha dos valores da função de pertinência dentro deste intervalo. Os valores são escolhidos de forma a refletirem o grau de pertinência de um conjunto, baseado no julgamento subjetivo acerca da importância do mapa e das suas várias classes [...]. A forma da função de pertinência não é necessariamente linear, ela pode assumir qualquer formato analítico ou arbitrário apropriado ao problema modelado. As funções de pertinência podem também ser expressas como listas ou tabelas de valores. Neste caso, as classes dos mapas podem ser associadas a valores de funções de pertinência fuzzy através de uma tabela de atributo. O valor medido da variável mapeada pode ser categórico, ordinal ou de intervalo.
A função de pertinência pode ser definida através de um critério de pesos estabelecido pela opinião de especialistas e inseridos na tabela de atributo do dado espacial, ou através de um modelo numérico MNT, de acordo com o grau de pertencimento a uma determinada classe, esse procedimento resulta em uma classificação expressa por uma escala de graduação que representa o grau de adequabilidade. Para atribuição dos pesos, é de fundamental importância o entendimento teórico dos processos físico, químico, antrópico etc., que estão envolvidos na análise. A função de pertinência também pode ser aplicada com base em procedimentos empíricos, através da observação de dados e da definição de critérios estatísticos. “O sucesso da representação da realidade através de um modelo depende da escolha da melhor função capaz de representar o mais fielmente possível o mundo real” (MEIRELLES et al., 2007, p.113).
Após a determinação das funções de pertinência, a Lógica Fuzzy funciona por meios de operadores que combinam essas funções, são eles AND, OR, Produto Algébrico, Soma Algébrica, Operador Gama e Soma Convexa (BONHAM-CARTER, 1994).
Os operadores AND e OR equivalem aos mesmos operadores da Lógica booleana. O operador Produto algébrico fuzzy obedece a uma determinada função que multiplica os valores do membro fuzzy e geram resultados que tendem a ser muito pequenos devido ao efeito de se multiplicarem diversos números menores do que 1 (CAMARA et al., 2001). Um exemplo do funcionamento deste operador é dado por Silva (1999): a combinação dos mapas de cobre, cobalto e níquel com os valores hipotéticos se daria da seguinte forma:
µ combinação = 0,75*0,45*0,55=0.19
O operador Soma algébrica fuzzy, ao contrário da operação do Produto algébrico, tende a dar resultados sempre com valores maiores ou iguais ao maior valor de pertinência fuzzy de entrada. No exemplo apresentado por Silva (1999), na combinação dos mapas de cobre, cobalto e níquel, é possível verificar como este operador funciona:
µ combinação = 1-(1-0,75)*(1-0,45)*(1-0,55)=0,98
O operador gama é definido por dois termos: um do produto algébrico Fuzzy e outro da soma algébrica Fuzzy. É expresso, então, pela função:
µ = (soma algébrica Fuzzy)γ x (produto algébrico Fuzzy)1-γ
O valor do gama (γ) é um parâmetro definido entre 0 e 1. Quando o valor do (γ) é igual a 1 o resultado equivale a soma algébrica fuzzy. Quando o valor do (γ) é igual a 0, o resultado equivale ao produto algébrico fuzzy. Para manipulação do (γ), Câmara et al. (2001, p. 9-12) citam:
Os valores de gama entre 0< γ >0,35 apresentaram um caráter “diminutivo”, ou seja, sempre menor ou igual que o menor membro Fuzzy de entrada (µi). Na outra extremidade do gráfico, valores gama entre 0,8< γ >1,0 terão um caráter “aumentativo” onde o valor de saída será igual ou maior que o valor do maior membro Fuzzy de entrada (µi). Por fim, para os valores de gama entre 0,35< γ >0,8, os µi não apresentaram nem um caráter “aumentativo” nem “diminutivo”, os valores dos µi de saída, cairão sempre entre o menor e o maior valor dos µi de entrada.
Neste trabalho, optou-se pela utilização do operador gamafuzzy para o cruzamento dos planos de informação, devido a esse operador não radicalizar o resultado nem para a maximização ou minimização do fenômeno estudado. O operador gama proporciona uma modelagem mais representativa da vulnerabilidade, pois considera os valores intermediários que permitem resultados mais flexíveis (MEIRELLES et al., 2007). A aplicação do operador gama será apresentada no capítulo III.
Para análise da vulnerabilidade ambiental através da Lógica Fuzzy, partiremos do pressuposto de que o sistema ambiental é em algum grau mais ou menos vulnerável aos processos erosivos e à ação antrópica e, através da Lógica Fuzzy, será avaliado o grau de vulnerabilidade ambiental de cada indicador e o resultado da síntese do cruzamento de todas as variáveis consistirá no mapa da vulnerabilidade ambiental do município de Santo Amaro-BA.
1.3 VULNERABILIDADE AMBIENTAL
O conceito de vulnerabilidade é polissêmico e multiescalar, pode ser aplicado a diversas áreas do conhecimento. Neste trabalho, será abordada a discussão da vulnerabilidade voltada às questões ambientais. A temática vulnerabilidade ambiental é discutida sob diversas perspectivas e metodologias. Em países com susceptibilidade de ocorrências, de fenômenos naturais, meteorológicos e geológicos, tem o objetivo de avaliar os fenômenos naturais que são potenciais a causar desastres sociais. Outra abordagem é com relação aos problemas
ambientais de procedência antrópica. Para abordar a questão da vulnerabilidade ambiental será discutida a questão conceitual e a aplicação da temática em alguns países e no Brasil, para possibilitar o entendimento da abrangência dos estudos de vulnerabilidade para variados fins.
No âmbito da avaliação da vulnerabilidade, diversos países desenvolvem estudos de vulnerabilidade conforme o tipo de risco que o lugar e a população estão expostos. Alguns países se unem em organizações mundiais para realizarem estudos de vulnerabilidade a fim de cooperarem entre si e com países que sofrem com algum fenômeno ambiental de caráter natural ou antrópico. O Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (UNEP) e a Comissão de Geociências Aplicada do Pacífico Sul (SOPAC) são exemplos de instituições que desenvolvem estudos de vulnerabilidade ambiental.
A SOPAC se concentra em fornecer assistência aos países membros das Ilhas do Pacífico em três áreas técnicas: (a) geociência costeira; (b) água e saneamento; e (c) redução de desastres. Os países das Ilhas do pacífico são vulneráveis a desastres meteorológicos e geológicos, fatores que motivam estudos de risco à ocorrência desses fenômenos (PRATT et al., 2004). Para esclarecer acerca do conceito de vulnerabilidade, segundo a UNEP-SOPAC (PRATT et al., 2004): Vulnerabilidade refere-se à tendência de algo a ser danificado. O oposto disso é resiliência, ou a capacidade para resistir e/ou recuperar de danos.
A UNEP e SOPAC desenvolveram o Environmental Vulnerability Index (EVI) uma metodologia para avaliação da vulnerabilidade ambiental que foi desenvolvido por meio de consulta e colaboração de diversos países, instituições e especialistas. A razão para a utilização de índices é fornecer um método para a avaliação da vulnerabilidade para orientar projetos que se concentram em questões específicas de gestão ambiental, levando em consideração as questões que precisam ser abordadas em cada um dos três pilares, ou seja, os aspectos ambientais, econômicos e sociais para o desenvolvimento de um país.
Para análise da vulnerabilidade, o EVI recomenda que sejam avaliados três pontos: (1) a vulnerabilidade (fragilidade natural); (2) a resiliência (capacidade de resistir e/ou recuperar de danos); e (3) o risco (probabilidade de ocorrer determinados danos). O EVI é baseado em 50 indicadores para estimar a vulnerabilidade do ambiente de um país a riscos futuros.
Os estudos de vulnerabilidade são analisados seguindo uma escala de vulnerabilidade. No caso do EVI, é utilizada a Escala de vulnerabilidade do EVI (Figura 3). A vulnerabilidade é útil para orientar os gestores e cientistas a decidirem sobre os valores reais dos indicadores classificados em bons ou ruins e determinar até que ponto uma espécie ou ecossistema suporta
chegar antes que ele comece a entrar em colapso ou não seja capaz de manter seus processos ou funções (PRATT et al., 2004).
Figura 3 – Escala de vulnerabilidade do EVI
Fonte: Adaptado de PRATT (2004)
Os EUA estão expostos a diversos fenômenos naturais e antrópicos que causam risco de perdas econômicas e sociais. As informações de vulnerabilidade e risco são utilizadas para reduzir os impactos na qualidade de vida e manutenção dos recursos naturais (PRATT et al., 2004).
Para o U.S. Geological Survey (USGS), o risco social e a resiliência aos perigos naturais envolvem a compreensão de fenômenos complexos que envolvem a exposição, a sensibilidade e a capacidade de adaptação dos sistemas humano-ambientais. São verificadas quatro categorias para análise da vulnerabilidade ambiental: (1) os padrões atuais de uso e cobertura da terra; (2) as condições socioeconômicas; (3) o estudo da dinâmica e os padrões futuros do uso da terra; e (4) os estudos que tratam da redução, adaptação e alerta de eventos de provável ocorrência.
A Figura 4 representa a análise dos riscos naturais e da vulnerabilidade. No primeiro círculo, são apresentadas as variáveis que são analisadas para se conhecer a natureza e potencial dos fenômenos que causam o risco. No segundo círculo, apresenta-se a vulnerabilidade do sistema conforme a exposição, a sensibilidade e capacidade de adaptação, além de desenvolver recursos e meios para mitigar, preparar, responder e recuperar.
Figura 4 – Análise de risco e vulnerabilidade
Na Austrália, Ken Granger e Hayne (2000), juntos ao Serviço Geológico Australiano desenvolvem estudos de vulnerabilidade e riscos de ocorrência de fenômenos naturais (ciclones tropicais na costa leste, inundações, terremotos, deslizamentos de terra, tempestades severas, ondas de calor e incêndios florestais) no sudeste de Queensland. Os estudos de gestão de riscos naturais ganharam maior dimensão a partir da publicação da Norma de Gestão de Riscos Austrália e Nova Zelândia, em 1995, e sua revisão posterior como AS/NZS 4360: 1999, Gestão de Risco (STANDARDS AUSTRALIA, 1999a, GRANGER; HAYNE, 2000).
A metodologia apresentada para a gestão do risco é expressa na Figura 5. Essa metodologia consiste em identificar e avaliar os processos causadores de risco e fornecer documentos técnicos para o governo, com objetivo de tomar as determinadas precauções. A gestão do risco é fundamental para segurança das comunidades expostas a fenômenos naturais e para mitigação desses riscos. Tratando da questão conceitual, o RISCO refere-se à possibilidade de algo acontecer, o que causará impactos sobre determinado local. É avaliado em termos de probabilidade e consequências (GRANGER; HAYNE, 2000).
Figura 5 – Gestão de risco
Fonte: Adaptado de GRANGER; HAYNE, 2000
Para análise mais específica do risco, os autores trazem outros conceitos que expressam melhor os processos causadores do risco (GRANGER; HAYNE, 2000), a saber:
§ A EXPOSIÇÃO leva em consideração todos os elementos que estão em risco eminente, por exemplo, uma comunidade, atividades econômicas e outros;
§ A VULNERABILIDADE refere-se ao grau de exposição de um determinado elemento em relação à ocorrência de um determinado fenômeno natural;
§ O PERIGO identifica a probabilidade de ocorrência de um fenômeno natural potencialmente prejudicial, dentro de um determinado período de tempo, em uma determinada área.
Desta forma, o risco é avaliado sobre três importantes pilares, conforme pode ser analisado na Figura 6.
Figura 6 – Análise do risco
Fonte: Adaptado de GRANGER; HAYNE, 2000
O triângulo maior, em amarelo, retrata cada uma das variáveis causadoras de risco, enquanto o triângulo menor, em verde hachurado, representa o risco. O risco se torna maior quando uma ou mais variáveis aumentam e vice-versa (GRANGER; HAYNE, 2000).
Granger; Hayne (2000) chamam atenção para três aspectos que auxiliam a análise do risco: O primeiro consiste nO conhecimento dos processos dos fenômenos, ou seja, o que causa um terremoto e como esse fenômeno pode influenciar na transmissão de energia elétrica. Mesmo não sendo possível eliminar ou reduzir os fenômenos de risco, o entendimento do seu processo aumenta a capacidade de prever a ocorrência e conhecer o seu comportamento, permitindo que agências responsáveis criem estratégias para mitigar as consequências sociais;
O segundo aspecto é Analisar quais são os elementos em risco e o grau de vulnerabilidade, por exemplo, avaliar a população em risco, sua infraestrutura, os aspectos físicos, clima, vegetação, geologia, solos, uso do solo, topografia, altitude; e o terceiro aspecto refere-se à Síntese e modelagem. Para análise de risco é necessária uma variedade de
informações de natureza complexa, embora existam muitas informações disponíveis, inclusive informações temporais e com atributos espaciais, o conhecimento acerca dos fenômenos de perigo e os seus processos ainda não são totalmente conhecidos.
Na França, alguns autores como Leone, Vinet (2005); Veyret; Regezza (2006); Magnan (2009) estudam a questão da vulnerabilidade ambiental. Para Veyret; Reghezza (2006), a vulnerabilidade pode ser resultado de um dano sofrido ou a propensão de sofrer algum dano. Qualquer sistema envolve diversas variáveis com diferentes graus de vulnerabilidade. As autoras enfatizam a importância da análise dos fatores sociais, da vulnerabilidade natural inerente ao ambiente e da organização social.
Através dos estudos de vulnerabilidade é possível verificar e conhecer o comportamento de um fenômeno de risco em um determinado ambiente e sociedade. Nesse sentido, Veyret; Reghezza (2006) destacam que as políticas de gestão de risco objetivam tomar medidas para redução do risco e exposição. Tem a capacidade de previsão e realização de ações que reestruturam a resiliência e, por fim, preparam a sociedade para lidar com situações de emergência.
Magnan (2009), no artigo “La vulnérabilité des territoires littoraux au changement climatique: mise au point conceptuelle et facteurs d’influence”, discute a relação e a diferença dos conceitos de risco e vulnerabilidade, e faz uma análise da evolução conceitual da vulnerabilidade. O conceito de vulnerabilidade é semelhante ao conceito de risco, no entanto, são distintos. O risco de algum fenômeno ocorrer é o que torna alguma área, ou alguma coisa vulnerável, enquanto o grau de vulnerabilidade está associado à fragilidade do indicador que está sendo avaliado.
Magnan (2009) relata que, no século XIX, a questão do risco natural já era abordada pelos naturalistas ligados às chamadas ciências duras: geologia, climatologia. Essa concepção tinha o enfoque principal nas questões das características físicas do fenômeno, seu funcionamento e dimensão. Nessa abordagem, a natureza das sociedades, sua organização social, condições econômicas e infraestrutura não eram fatores relevantes para explicar o papel da sociedade diante da ocorrência de um desastre.
A partir de 1980, começa a se desenvolver um novo paradigma nos estudos de vulnerabilidade, que leva em consideração as interações que se desenvolvem entre o homem e o espaço que ele ocupa. O paradigma da complexidade representou um progresso nas reflexões sobre os conceitos de risco e de vulnerabilidade porque passou a considerar as
interações ‘homem x natureza’ no tempo e espaço, os fatores históricos e o papel das sociedades frente aos fenômenos de risco (MAGNAN, 2009).
A sociedade pode ser um agente causador de um fenômeno de risco através de atividades que causem impactos ambientais e, como consequência, torna o ambiente e ela própria vulnerável a esses impactos. Assim, a dialética do ‘homem x meio’ tornou a análise da vulnerabilidade mais complexa, baseada na abordagem dos fenômenos naturais e humanos.
Segundo Hilhorst (2004), do ponto de vista epistemológico, o conceito de vulnerabilidade evoluiu sob três paradigmas: físico, estrutural e complexo. O paradigma físico foi desenvolvido nos anos de 1950 e se preocupava em estudar as características físicas do fenômeno e seus prováveis impactos. Não havia a preocupação de analisar as características das sociedades e sua interação com os fenômenos. A visão de estudar o comportamento da sociedade diante dos diversos fenômenos de risco ganhou força na década de 1980 através do trabalho de antropólogos, geógrafos e sociólogos (GRANGER; HAYNE, 2000).
O paradigma estrutural avançou no sentido de inserir nos estudos de risco e vulnerabilidade a dimensão sociocultural, levando os cientistas a estudarem os fenômenos do ponto de vista natural e humano. No entanto, essa abordagem possuía limitações devido à análise fragmentada dos processos físicos e humanos e generalização do comportamento das sociedades diante dos fatores de risco, não considerando que cada sociedade, conforme sua organização social, infraestrutura e tecnologia, têm diferentes formas de resistir a um fenômeno que cause desastre. Portanto, cada sociedade apresenta característica que lhe confere maior ou menor grau de vulnerabilidade a um mesmo fenômeno natural (GRANGER; HAYNE, 2000).
Na década de 1990, surge o paradigma da complexidade/reciprocidade. A natureza age sobre a sociedade e a sociedade age sobre a natureza, os fatores de risco podem tornar ambos vulneráveis. Este paradigma leva em consideração as características socioeconômica e espacial das sociedades, a natureza do fenômeno e a interação dos processos físicos e humanos na análise do risco e da vulnerabilidade. A partir da concepção dos estudos de vulnerabilidade que leve em consideração a interação ‘homem x natureza’ no tempo e no espaço, é possível analisar e gerenciar o território a partir de estratégias de redução de risco (GRANGER, HAYNE,2000).
Leone; Vinet (2005) consideram que a capacidade de resposta das sociedades frente aos fenômenos de risco é determinada pela resiliência. Já a incapacidade de resistir aos fenômenos causadores de danos é a vulnerabilidade. O grau de vulnerabilidade das sociedades