Estado de proteção das margens do rio São Francisco: trecho Juazeiro/BA-Petrolina/PE
Pedro dos Santos Ferreira1,2 Viviane Pedroso Gomes1,2 Antonio Marcos dos Santos1,3 Ygor Cristiano Brito Moraes1,2 Henrique dos Santos Ferreira1,2 Johnny Mayron Santana Ferreira1,2
Josiclêda Domiciano Galvíncio1,2 1
Universidade Federal de Pernambuco - DCG/UFPE Caixa Postal 7803 – 50740.530 - Recife - PE, Brasil
²{pedro_spe, vivigomes2406, ygor_cristiano, johnnymayron, josicleda} @hotmail.com ³{geo_fisica@yahoo.com.br}
Abstract. Understand the stages of current use and occupation of land on the banks of rivers is crucial for planning and managing these environments. Watersheds as the São Francisco river need, increasingly, studies that aim to contribute to the planning of the use of their land, as well as its key resource, water. In this context, this article aims to present the current situation of land use in the areas bordering the São Francisco River in the stretch that includes the cities of Petrolina and Juazeiro states of Pernambuco and Bahia respectively, taking into account the degree of protection these uses related to water body. From an orbital image obtained by the TM sensor coupled to the Landsat 5 was obtained the Ajusted Soil Vegetation Index (SAVI). The results point that the outcome of the SAVI, befits with the reality observed in the field and that the use of land for the crops that use irrigation, allied with areas with exposed soils put the banks of the São Francisco River with a low degree of laminar erosion protection and washout the banks. Given the current structure of the submitted land use in the margins of 1 km from the river São Francisco expose out how much has been dedicated to the protection and preservation of the water environment.
Palavras-chave: vegetation index, Landsat, water resources, protection, vegetation cover, índice de vegetação, Landsat, recursos hídricos, proteção e cobertura vegetal.
1. Introdução
Os modelos de desenvolvimento econômico adotados pelas civilizações ao longo do tempo são apontados como principal causa dos diversos problemas ambientais enfrentados na atualidade, uma vez que, não levavam em consideração a fragilidade e a importância dos ambientes ainda naturais. No território brasileiro, o intenso processo de deterioração das matas ciliares iniciou-se ainda no período colonial, e desde este período, vem contribuindo para a desfiguração das margens, assoreamento dos rios, e em alguns casos, a contaminação das águas por mercúrio devido às variadas atividades garimpeiras (Primo e Souza Vaz, 2006; Souza et al., 2008).
O rio São Francisco, que corta os estados de Minas Gerais, Bahia, Pernambuco Sergipe e Alagoas, encontra-se em situação crítica no que se refere ao estado da cobertura vegetal de suas margens. Estima-se que cerca de 96% de suas matas ciliares foram parcialmente ou totalmente retiradas. A referida ação antrópica tem colocado em risco o equilíbrio ambiental da bacia hidrográfica do referido rio, uma vez que este corpo hídrico já se encontra bastante assoreado, e os eventos de precipitação e enchentes tem seus resultados potencializados devido a falta de proteção das suas margens (Holanda, et al., 2011).
Através de técnicas de sensoriamento remoto, a partir da utilização de imagens de satélite, é possível mapear e monitorar as margens dos rios que compõem as bacias hidrográficas com base em dados que representam os corpos na superfície terrestre. Tal ferramenta é de grande importância para análise ambiental. A partir dessa ferramenta pode-se conhecer o grau de vulnerabilidade e atual estado das matas ciliares da área estudada (Saito, 2009; Boneti et al., 2009).
Entre as ferramentas utilizadas para os fins citados anteriormente destacam-se os índices de vegetação, os quais são empregados no monitoramento e obtenção do vigor da cobertura vegetal a partir de imagens multiespectrais estimando, assim, a biomassa e a área foliar da mesma (Parise e Vettorazzi; 2005; Sims et al., 2011).
Entre os índices de vegetação encontra-se o SAVI, o qual foi proposto por Huete (1988). Segundo Ponzoni e Shimabukuro (2010) este índice tem propriedades de minimizar os efeitos dos solos no sinal da vegetação, diminuindo a interferência dos mesmos.
Diante do que foi discutido o presente artigo tem como objetivo apresentar um diagnóstico da situação atual do uso da terra das áreas que margeiam o rio São Francisco no trecho que abrange os municípios de Petrolina e Juazeiro, estados de Pernambuco e Bahia respectivamente, levando em consideração o grau de proteção destes usos para o referente corpo hídrico. Para isto, será utilizado o Soil Ajusted Vegetation Index (SAVI) aplicado a uma imagem obtida pelo sensor TM acoplado ao satélite Landsat 5.
A escolha do SAVI advém da baixa densidade da vegetação de caatinga predominante no sertão pernambucano, no qual se insere o ambiente de estudo. Baixa massa volumar que contribui para interferência do solo no sinal da vegetação.
2. Metodologia de trabalho
A área de estudo compreende as margens do rio São Francisco entre os municípios de Petrolina e Juazeiro, estados de Pernambuco e Bahia, respectivamente (Figura 1), região marcada pelos implementos voltados para agricultura irrigada.
Figura 1: localização da área de estudo
Para realização deste estudo foi selecionada a imagem orbital obtida pelo sensor TM acoplado ao satélite Landsat 5 (217/66) gerada no dia 10 de junho de 2011. De posse deste material realizou-se o registro da mesma com base em pontos de controle coletado em campo e identificado na imagem com auxílio de ferramentas embutidas no software Erdas Imagine 9.3 licenciado no Laboratório de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento da UFPE (SERGEO).
Após o registro, a imagem foi submetida ao processo de calibração radiométrica e, em seguida, obtido o SAVI (Equação 1). Procedimentos realizados no ambiente do software Erdas Imagine 9.3.
L
L RED NIR RED NIR SAVI * 1 (1).Em que: NIR representa a banda correspondente ao infravermelho próximo; RED é a banda correspondente ao vermelho e L é a variável de ajuste ao solo, sendo empregado o valor correspondente a 0,1.
3. Resultados e discussão
A Figura 2 apresenta o SAVI do primeiro trecho da área de estudo. Observa-se que os intervalos estimados encontram-se entre 0,1 a 0,6. Os menores valores do índice (0,1 a 0,2) correspondem às áreas de solo exposto e/ou com a presença da vegetação de caatinga arbustiva bastante seca sem presença de folhas. Este tipo de cobertura pode ser visualizado em vários pontos do trecho, havendo maior concentração na região central e oeste da figura proporcionada pelo perímetro urbano das cidades de Petrolina e Juazeiro. As demais áreas com solo exposto correspondem, em sua maioria, a terras em processo de preparação para o plantio irrigado. Em relação ao trecho 2 (Figura 3) ocorre uma redução das áreas com os intervalos de valores analisados. Estas áreas apresentam baixo grau de proteção das margens do rio São Francisco, visto que, em períodos de chuvas pode ocasionar rápido escoamento e consequentemente, carreamento de sedimentos para o leito do rio, além do solapamento das margens.
Os intervalos de 0,3 a 0,4 se distribuem em 20,6% do trecho 1 (Figura 1) e em mais de 30,8% do trecho 2 (Figura 2). Correspondem as áreas de vegetação bastante esparsa e cultivos de baixo estrutural e esparso. No primeiro caso a espacialidade da vegetação ocorre devido ao processo e degradação, a qual removeu grande parte da vegetação primária inserindo uma cobertura secundária. Alia-se a esta categoria o fato de que no período em que foi obtida a imagem orbital correspondente a estação seca na região, proporcionando, assim que, parte da vegetação de caatinga ali presente perdesse parte de suas folhas.
Quanto aos cultivos de pequeno porte este corresponde a fase inicial de plantio ou aqueles que não conseguiram seu pleno desenvolvimento, deixando parte do solo exposto, porém, com presença rarefeita da cobertura vegetal. Neste contexto, as áreas com essa estrutura de cobertura de uso da terra apresentam condições um pouco melhor em comparação com as condições mapeadas pelo SAVI discutidas anteriormente. Porém, por se tratar de uma região com solos propícios a erosão o risco de comprometimento das margens do São Francisco é grande.
Os índices de vegetação mais elevados, 0,5 a 0,6, correspondem a áreas com vegetação mais densa, podendo pertencer a perímetros irrigados ou pequenas concentrações de algaroba (prosopis juliflora), esta última bem próxima as margens do rio. No trecho 1 (Figura 2) a concentração desta classe de valores está presente no centro e na porção leste contabilizando uma ocupação de 5,4%. Já no trecho 2 (Figura 3) ocorrem grandes concentrações no centro e ao norte ocupando uma área de 7,3%.
As áreas com este padrão de ocupação poderiam apresentar baixo comprometimento a degradação das terras próximas as margens do rio São Francisco, porém, como se trata de uma cobertura vegetal representada em sua maior parte pelo cultivo irrigado de grande porte onde utiliza-se um quantitativo expressivo de água, além de algumas áreas em determinadas épocas do ano serem retiradas, os riscos de erosões e solapamentos das margens são relativamente grandes.
As áreas cujo SAVI apresentou valores superiores a 0,6 podem ser contempladas com as discussões elencadas para a classe de valores entre 0,5 a 0,6.
Figura 3: SAVI para o trecho 2
4. Conclusões
Diante do apresentado observou-se que o SAVI conseguiu representar bem a estrutura da cobertura da vegetação da área de estudo minimizando o efeito dos solos, os quais para região semiárida brasileira, com predomínio de uma vegetação menos densa, podem interferir no resultado do mapeamento da cobertura vegetal ao se aplicar outro índice de vegetação.
Quanto ao mapeamento apresentado observa-se que o perímetro de 1km selecionado para estudo apresenta fragilidade a erosão e ao solapamento das margens do rio São Francisco devido ao estado de conservação e de uso das terras da região estudada.
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