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ESTRUTURAÇÃO DE BASE CARTOGRÁFICA PARA MAPEAMENTO DE SENSIBILIDADE AMBIENTAL A DERRAMES DE ÓLEO AO
LONGO DO LITORAL PERNAMBUCANO
CAIOCÉSARDEARAÚJOBARBOSA1 THATIANALIMAVASCONCELOS 2
DIEGODASILVAVALDEVINO3
LUCILENEANTUNESCORREIAMARQUESDESÁ4
2, 3, 4
Universidade Federal de Pernambuco - UFPE Centro de Tecnologia e Geociências - CTG Departamento de Engenharia Cartográfica – DECart
Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas e Tecnologias da Geoinformação – PPGCGTG
1 Curso de Bacharelado em Geografia
caio.barbosa@ufpe.br 1; tlvasconcelos@gmail.com 2 ; diego.valdevino@gmail.com 3; lacms@ufpe.br 4
RESUMO – Cartas SAO são ferramentas importantes no planejamento e no processo de tomada de decisão em acidentes com derrames de óleo. Na resposta a derrames de petróleo, uma das primeiras preocupações é a compreensão dos reais efeitos de vários tipos de poluição por óleo em diferentes ecossistemas sob circunstâncias diferentes. Este trabalho descreve os procedimentos utilizados na elaboração da base cartográfica de referência utilizada no mapeamento de sensibilidade ambiental a derrames de óleo ao longo do litoral de Pernambuco, atendendo as especificações e Normas Técnicas para a Elaboração de Cartas de Sensibilidade Ambiental para Derramamentos de Óleo, do Ministério do Meio Ambiente (MMA).
ABSTRACT – Environmental Sensitivity Index Maps are important tools in planning and at the process of decision-making regarding oil spill accidents. In response of oil spills, one of the first concerns is the understanding of the real effects of various types of oil pollution in different ecosystems under different circumstances. This paper describes the procedures used to compile the base map used in the mapping of environmental sensitivity to oil spills along the coast of Pernambuco, all in accordance with the specifications and Technical Standards from the Brazilian Ministry of Environment regarding the Preparation of Environmental Sensitivity Index Maps.
1 INTRODUÇÃO
As Cartas de Sensibilidade Ambiental ao Derramamento de Óleo (Cartas SAO) são documentos cartográficos de uso obrigatório no planejamento de contingência, na avaliação geral de danos e na implantação de ações de resposta aos incidentes de poluição por óleo. Estes documentos são aplicados na zona costeira e nas áreas marítimas sob jurisdição nacional (SQA/MMA, 2004). As Cartas SAO visam auxiliar a redução de conseqüências ambientais decorrentes de vazamentos de óleo e orientar os esforços de contenção e limpeza/remoção, levando em conta que os ambientes costeiros exercem uma função estratégica, constituindo a via de escoamento de mais de 80% do transporte global de mercadorias (SQA/MMA, 2004), além de sustentarem boa parte das atividades industriais e portuárias.
Um derrame de petróleo, que ocorre perto do litoral, como resultado do vazamento intencional ou acidental de óleo de um tanque, pode danificar gravemente o ecossistema costeiro. Aves, mamíferos
marinhos, peixes e recifes de coral são os mais conhecidos recursos biológicos que são afetados por derramamentos, alem dos recursos socioeconômicos, áreas de lazer e equipamentos urbanos.
Tais características conferem a estes locais um grande potencial de impactos provenientes das atividades ali desenvolvidas, entre as quais se destacam aquelas relacionadas à indústria petrolífera (KOKKONEN et al., 2009). As primeiras cartas de Sensibilidade Ambiental ao Óleo foram geradas em 1979, como precedente a exploração de petróleo comandada pela PEMEX (Petróleos Mexicanos), no Golfo do México, onde ocorreu o segundo maior vazamento de petróleo já registrado. Desde então, atlas com os Índices de Sensibilidade Ambiental foram preparados para a maior parte do litoral Norte Americano (incluindo Alasca e os Grandes Lagos), e sucessivamente projetos de mapeamento de sensibilidade também foram conduzidos para as zonas costeiras da França, Alemanha, Itália, Nigéria, Kuwait, Arábia Saudita, Egito, Israel, Jordânia, Emirados Árabes, Malásia, Taiwan e Nova Zelândia.
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C.C.A. Barbosa, T.L. Vasconcelos, D.S. Valdevino, L.A.C.M. Sá Com o propósito de minimizar os possíveis impactos ambientais causados pelo petróleo em caso de incidentes gerados em portos, dutos, terminais, plataformas e suas instalações de apoio, a Secretaria de Qualidade Ambiental (SQA/MMA), no ano de 2000 criou as Especificações e Normas Técnicas para a Elaboração de Cartas de Sensibilidade Ambiental para Derramamentos de Óleo. Trabalho realizado em conjunto com o IBAMA (Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis) e ANP (Agencia Nacional do Petróleo) (SQA/MMA, 2004).
Desde a implantação do Complexo Industrial Portuário de Suape (CIPS), o litoral pernambucano tem sido objeto de intervenções graduais, decorrentes da intensa e crescente movimentação de cargas, tanto na área de entorno do porto, como ao longo da zona costeira (UFPE, 2008). Isto tem aumentado o tráfego de embarcações, o qual sofrerá um incremento substancial com a instalação da Refinaria do Nordeste. Toda esta movimentação das mais variadas cargas, dentre as quais figuram os derivados de petróleo, se dá próximo às praias de Pernambuco, que são conhecidas por possuírem grande diversidade de ecossistemas, vida marinha e elevado potencial para o turismo (UFPE, 2008).
As Cartas SAO geradas nesta pesquisa serão organizadas em um Atlas de Sensibilidade Ambiental ao Óleo, que poderá apresentar, além das cartas, informações adicionais, tais como: a) descrição dos hábitats costeiros ocorrentes na região, com os seus respectivos ISL; b) informações sobre a previsão do comportamento e da persistência do óleo derramado nos referidos hábitats; c) lista com os recursos biológicos existentes na bacia e dados sobre densidade ecológica/concentração, sazonalidade, fases especiais do ciclo biológico e informações sobre espécies protegidas por lei, raras, ameaçadas ou em perigo de extinção; d) informações complementares sobre as atividades socioeconômicas que podem ser afetadas por derramamentos de óleo na bacia, e) dados que podem facilitar o acesso às áreas impactadas, para operações de resposta (contenção e limpeza/remoção).
3. OBJETIVOS 3.1. Objetivo geral
Estruturar uma base cartográfica de referência, para viabilizar os processos de análise espacial e dar origem a novas informações representando os dados coletados em campo.
3.2. Objetivos Específicos
• Incorporar as informações consideradas fundamentais, de acordo com as normas estabelecidas pelo Ministério do Meio Ambiente para elaboração de Cartas SAO;
• Identificar as possíveis fontes de dados que possam fornecer material relevante;
• Servir como ponto de referência a construção de cartas temáticas.
2. ÁREA DE ESTUDO
A costa de Pernambuco está inserida na margem continental Nordeste do Brasil, com aproximadamente 180km de extensão Norte-Sul (CPRH, 2003). O clima da Região é definido como tropical e úmido, com temperaturas médias que variam entre 26°C e 31°C. A precipitação pluviométrica anual é em torno de 2.000mm (Lima, 2001), sendo os meses de maio, junho e julho os mais chuvosos (70 a 75% do total anual). Os ventos dominantes são os alísios de SE e NE (CPRH, 2003), cujas velocidades médias variam entre 3,1 e 4,7m/s, vindos, em geral, de E-SE no período entre abril e setembro e de E-NE entre outubro e março (CAVALCANTI e KEMPF, 1970).
A área de interesse para o mapeamento de sensibilidade ambiental ao óleo foi definida usando dois limitadores fisiográficos bem distintos ao longo da zona costeira do estado de Pernambuco (configurando a área representada na Figura 1).
• Limite Leste: Ecossistema costeiro (Ecossistema de Manguezais)
• Limite Oeste: Isóbata de 10m.
Figura 1 – Delimitação da Área de Estudo
Uma variabilidade natural da fisiografia costeira pode ser observada na presença de ambientes distintos como estuários, recifes areníticos e de corais, praias arenosas,
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forças do sistema terra-ar-mar (Figura 2).
Figura 2 – Visualização Cartográfica dos Ambientes costeiros de Pernambuco
A plataforma continental interna (área situada entre a linha de costa e a isóbata de 20m) apresenta um relevo suave, interrompido por irregularidades relacionadas à presença de canais e recifes de arenito (beachrocks) dispostos paralelamente à costa (LIMA, 2003). Esta plataforma é considerada estreita, uma vez que sua quebra ocorre em torno de 32km a partir da costa, entre profundidades de 50 a 60 metros (MICHELLI, 2002).
As características sedimentológicas se assemelham as encontradas em toda a costa oriental do Nordeste brasileiro, apresentando frações predominante de areia e cascalho carbonático biogênico. O material terrígeno, também encontrado no local, tem sua origem relacionada à contribuição fluvial de rios dos tipos litorâneos (nascem e deságuam na zona litoral e, em geral, apresentam regime perene); e translitorâneos (nascem no agreste, onde apresentam regime temporário, se tornam perenes na zona da mata e deságuam no litoral).
3. METODOLOGIA
Durante o desenvolvimento da pesquisa, adotou-se como referência as “Especificações e Normas Técnicas para a Elaboração de Cartas de Sensibilidade Ambiental para Derramamentos de Óleo”, do Ministério do Meio
Ambiente. Complementarmente, foram acatadas orientações do CENPES/Petrobrás e outros materiais como modelo para a construção da base usada como referencia para dar saída aos documentos cartográficos.
Há três tipos de informações fundamentais que devem estar contidas nas Cartas;
1) Sensibilidade ambiental ao óleo (ISL);
2) Recursos biológicos sensíveis ao óleo;
3) Atividades socioeconômicas.
Dentro deste contexto, foram usados os seguintes procedimentos na incorporação de informação espacial à base cartográfica de referência:
• Digitalização de documentos cartográficos (cartas náuticas) e vetorização das feições, tais como limites, vias de acesso, Recifes, áreas urbanas e vegetação, sob a forma de pontos, linhas e polígonos;
• Conversão de dados do formato analógico para digital;
• Interpretação visual de fotografias aéreas e imagens de satélite para identificação e mapeamento dos temas prioritários na determinação do ISL, tais como manguezais, praias, rios, planícies de maré, afloramentos rochosos, habitats submersos, entre outros.
A base cartográfica foi composta por ortofotocartas (publicadas entre 1974 - 2003), na escala 1:2000, Cartas Náuticas e cartas de Nucleação da Agência CONDEPE/FIDEM elaboradas a partir de Plantas Topográficas Cadastrais, na escala 1:1000 (Figura 3).
Figura 3 – Fontes de dados
Os planos de informação que integram as cartas são: sistema viário, hidrografia, quadras, vegetação, parques, pontos cotados (entre outros de interesse para a pesquisa (Figura 4), alem de cartas náuticas e cartas topográficas da SUDENE (usadas para a identificar toponímias).
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C.C.A. Barbosa, T.L. Vasconcelos, D.S. Valdevino, L.A.C.M. Sá Figura 4 – Planos de Informação base
3.1 – Fontes de Dados
A maior parte dos documentos cartográficos existentes na RMR engloba todo, ou parte, dos seguintes municípios costeiros: Recife, Olinda Paulista, Jaboatão dos Guararapes, Cabo de Santo Agostinho, Abreu e Lima, São Lourenço da Mata, Itamaracá, Igarassu e Ipojuca (Figura 5).
Figura 5 – Documentos cartográficos em escala compatível com a proposta de mapeamento em 1:10.000
As descontinuidades na documentação cartográfica e a não existência dos mesmos em escala adequada para construção das Cartas SAO na escala de 1:10.000, criaram a necessidade de ir em busca de dados que suprissem as necessidades da pesquisa.
O vazio cartográfico identificado no litoral Norte e Sul do Estado, que inviabilizaria a elaboração das Cartas SAO em escala operacional, foi resolvido através da aquisição de imagens de satélite de alta resolução com características e especificações técnicas suficientes (Figura 6), que possibilitaram a vetorização das feições cartográficas.
A aquisição das imagens do satélite Quick Bird (resolução espacial de 0,60m) possibilitou a produção de documentos cartográficos, para tanto, foram efetuados procedimentos de fusão/equalização, mosaicagem, reprojeção e ortorretificação. Algumas dessas etapas possuem grande demanda computacional e requerem tempo considerável, inclusive no que se refere as atividades de campo para coleta de coordenadas e pós processamento dos dados.
Figura 6 – Litoral Sul e Norte do estado de Pernambuco
A Figura 7 apresenta a composição da área de estudo com relação aos documentos cartográficos empregados na construção da base cartográfica.
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Figura 7 – Localização e origem dos dados
Essa quantidade de informação, densa e complexa, somente pôde ser integrada em um único sistema de informações geográficas graças aos parâmetros usados nos procedimentos de manipulação e inserção da informação na base cartográfica, de modo a facilitar o intercâmbio entre diferentes bases de dados, quando necessário.
3.2. Edição e Vetorização dos Dados
Alguns planos de informação necessitaram de edição posterior, adequação de seus atributos, no sentido de detalhar a informação, também foi necessária a remoção e adição de dados no sentido de atender as especificações do projeto Cartas SAO.
Métodos de generalização cartográfica foram empregados manualmente nos processos de ajustamento de conteúdo e gráfico, com a finalidade de melhorar o uso dos dados contidos nos documentos cartográficos, colocando em um nível mais elevado da percepção visual as entidades espaciais fundamentais à finalidade e à representação do mapa numa forma legível e desobstruída (Figuras 8 e 9).
As operações fundamentais utilizadas neste processo de generalização foram: simplificação, suavização, agregação, fusão, colapso e refinamento.
Após passar pelos processos de generalização os usuários terão um material mais compacto, facilitando sua visualização e leitura, para que assim rapidamente o compreenda e ajuste as suas decisões e necessidades (MCMASTER, 1997).
Figura 8 – Carta de Nucleação antes da Generalização Cartográfica
Figura 9 – Carta de Nucleação após Generalização Cartográfica
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C.C.A. Barbosa, T.L. Vasconcelos, D.S. Valdevino, L.A.C.M. Sá As atividades de edição do material coletado foram concentradas na vetorização dos documentos cartográficos digitalizados (Cartas Náuticas, Imagens de Satélite, cartas topográficas da SUDENE) e na adição ou remoção de planos de informação, onde são selecionados dados como cotas batimétricas, vegetação, linha de costa, reservas florestais, áreas de proteção ambiental, florestas de mangue, entre outros.
Ainda na edição foram gerados novos planos de informação e inseridos atributos e identificadores únicos a fim de corrigir eventuais defasagens observadas no documento cartográfico (mudanças na densidade da cobertura vegetal, mudanças ocorridas na linha de costa, na rede hidrográfica e zonas urbanas).
A parte de vetorização de feições identificáveis nas imagens de satélite somente pode ser realizada após seu tratamento e correção geométrica (fusão/equalização, mosaico, reprojeção e ortorretificação).
A escala de trabalho definida para a vetorização das imagens de satélite foi de 1:5000, já que o material de saída teria de ser compatível com a escala operacional de maior detalhe das Cartas SAO (1:10.000). Após a seleção dos parâmetros cartográficos e definição da escala em que se faria a vetorização, foram empregados os mesmos critérios de generalização usados em toda a base cartográfica vetorial. O material cartográfico derivado dessas imagens de satélite é bastante seletivo, a atenção foi concentrada nas áreas e temas específicos do mapeamento de sensibilidade ambiental (Figuras 10 e 11).
Figura 10 – Litoral Sul de PE: Produto da vetorização em imagens de satélite
Figura 11 – Litoral Norte de PE: Produto da vetorização em imagens de satélite
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A base cartográfica elaborada na pesquisa e descrita aqui neste artigo serviu de apoio a interpretação dos dados de campo relacionados aos ambientes costeiros e recursos sócioeconômicos ao longo do litoral Pernambucano, resultando no mapeamento de mais de 180 Km de costa (Figura 12).
Figura 12 – Divisão por trechos (Norte, Central e Sul) do Resultado do Mapeamento de ISL ao longo da Costa Pernambucana
A base cartográfica de referencia serviu de suporte a elaboração de 81 Cartas SAO na escala operacional que corresponde ao máximo de detalhamento proposto para os projetos de mapeamento (1:10.000) alguns exemplares das cartas são expostos aqui nas Figuras 13, 14, 15, e 16.
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Figura 13 – Carta SAO – PER-107, Litoral Norte do estado de PE (trecho de Goiana).
Figura 14 – Carta SAO - Per 129, Litoral Norte do estado de PE (trecho de Paulista)
Figura 15 – Carta SAO - Per 142, Litoral Central do estado de PE (trecho de Boa Viagem).
Figura 15 – Carta SAO - Per 154, Litoral Sul do estado de PE (trecho Complexo Industrial Portuário de Suape).
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C.C.A. Barbosa, T.L. Vasconcelos, D.S. Valdevino, L.A.C.M. Sá O Monitoramento e a gestão de um derramamento de óleo ou de uma área que foi gravemente afetada por um vazamento se beneficia muito com a construção de um SIG, que torna-se uma ferramenta útil. Porem, muita pesquisa nesse sentido precisa ser feita com o propósito de manter atualizada a informação a respeito do cenário existente e também melhorar constantemente as práticas já existentes.
AGRADECIMENTOS
Os autores desse artigo agradecem a PETROBRAS (Petróleo Brasileiro), aos Departamentos de Engenharia Cartográfica (DeCart) e Oceanografia (DOCEAN) da Universidade Federal de Pernambuco e a Fundação de Apoio ao Desenvolvimento da Universidade Federal de Pernambuc0 (FADE).
REFERÊNCIAS
SQA/MMA. Especificações e Normas Técnicas para Elaboração de Cartas de Sensibilidade Ambiental para Derramamentos de Óleo. Ministério do Meio Ambiente. Secretaria de Qualidade Ambiental nos Assentamentos Humanos. Programa de Gerenciamento Ambiental Territorial. Projeto de Gestão Integrada dos Ambientes Costeiro e Marinho. Brasília, 2004. 107p.
T. KOKKONEN A, T. IHAKSI, A. JOLMA, S.
KUIKKA. Dynamic mapping of nature values to support prioritization of coastal oil combating.
Environmental Modelling & Software, 2009. Vol. 25, Issue 2. pp. 248–257.
UFPE - Universidade Federal de Pernambuco.
Metodologia para Mapeamento da Sensibilidade Ambiental a Óleo ao Longo do Litoral de Pernambuco. Projeto Básico Ambiental. Departamento de Oceanografia (DOCEAN). Recife, 2008. 16 p.
CPRH, Companhia Pernambucana do Meio Ambiente.
Diagnóstico Socioambiental do Litoral Norte de Pernambuco, Recife: CPRH, 2003. 214p
CAVALCANTI, L.B.; M. KEMPF. Estudo da plataformacontinental na área do Recife (Brasil).
Meteorologia e Hidrologia. Trabalhos oceanográficos da Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 1970. 9/11:
pp. 149-157.
LIMA DCC. Aplicação de imagem do satélite LandSat TM5 e de fotografias aéreas verticais para o mapeamento dos recifes costeiros e análise dos processos físicos litorâneos relacionados - Tamandaré, PE, Brasil. Recife, 2003. Universidade Federal de Pernambuco, Dissertação de Mestrado, 120p.
MICHELLI, M. Mapeamento sonográfico de parte da plataforma continental sul de Pernambuco – Brasil.
Dissertação (Mestrado em Oceanografia). Departamento de Oceanografia, Universidade Federal de Pernambuco, Recife. 2002. 78p.
MCMASTER, R.B., VEREGIN, H. Visualizing cartographic generalization. 1997 ACSM/ASPRS Annual Convention & Exposition, 1997. Vol. 5, pp. 174- 183.
