P R O J E T O
C AR TO G R AF I A D E R I S C O D E I N C Ê N D I O F L O R E S TA L D A
I L H A D A M AD E I R A
Curso Engenharia Topográfica
Unidade Curricular Projeto
Ano Letivo 2013-2014
Docente
Aluno
André Garcia Sá
Joana Sofia Faria Correia
Agradecimentos
Não posso deixar de expressar o meu sincero agradecimento às pessoas que, diretamente ou indiretamente, contribuíram para a elaboração deste trabalho. Assim, as minhas palavras de respeito e gratidão vão para:
Ao meu orientador, Professor André Garcia Sá, pela total disponibilidade, pela sua dedicação e simpatia com que sempre me recebeu, pelas suas sugestões sempre pertinentes, orientação e determinação ao longo de todo o trabalho.
Ao meu orientador, Dr. Duarte Costa, na Direção Regional de Ordenamento e Território (DROTA), por ter disponibilizado uma hora semanal para me ajudar, pela dedicação, disponibilidade, amabilidade, e com sugestões sempre pertinentes. Sem ele não seria possível a conclusão deste trabalho, uma vez que me cedeu a informação necessária para a sua elaboração.
À minha colega Daniela Amador que apesar da distância sempre se mostrou prestável no esclarecimento de dúvidas que surgiram.
A minha família, em especial aos meus pais que me apoiaram desde o início, sempre compreensíveis e com palavras de incentivo para terminar esta etapa.
A todos que contribuíram direta ou indiretamente para a elaboração deste projeto e que aqui não são citados o meu agradecimento.
Índice
Introdução ... 6
1. Caracterização geral da Ilha da Madeira ... 7
1.1 Localização Geográfica ... 7 1.2. Caracterização Socio-Económica ... 9 1.2.1 Caracterização Demográfica ... 9 1.2.2 Emprego ... 13 1.2.3 Caracterização Económica ... 15 1.3 Caracterização Climática ... 17 1.3.1 Temperatura do Ar ... 22 1.3.2 Precipitação ... 24 1.3.3 Humidade Relativa do Ar ... 25 1.3.4 Nebulosidade ... 25 1.3.5 Insolação ... 26 1.3.6 Vento ... 27 1.4 Vegetação ... 34 1.5 Solo ... 37 1.5.1 Solos Arenosos ... 38 1.5.2 Solos Argilosos ... 38 1.6 Geologia e Geomorfológia ... 39 1.7 Hidrologia ... 41
2. Cartografia de Risco de Incêndios ... 42
3. Metodologia ... 43
3.1 Ponderação dos critérios ... 44
3.2 Dados e Fonte de Dados ... 45
4. Software "ArcGIS" ... 46
4.1 Limites Administrativos ... 46
4.3.1 Quantificação do risco e incêndio associado à rede viária ... 49
4.4 Postos de Vigia ... 50
4.4.1 Bacia de Visibilidades ... 52
4.5 Modelo Digital de Terreno (MDT) ... 53
4.6 TIN (Triangulated Irregular Network) ... 54
4.7 Insolação/Exposições ... 55
4.7.1 Quantificação do risco e incêndio associado à orientação das vertentes ... 56
4.8 Declives ... 58
4.8.1 Quantificação do risco e incêndio associado ao declive ... 59
4.9 Densidade Populacional ... 60
4.9.1 Quantificação do risco e incêndio associado à densidade demográfica ... 63
4.10 Ocupação do Solo ... 64
4.10.1 Quantificação do risco e incêndio associado ao tipo de ocupação do solo ... 65
5. Método de agregação das variáveis ... 70
6. Conclusões ... 73
Mapa 1 “Enquadramento da Região Autónoma da Madeira no Atlântico Norte” ... 7
Mapa 2 "Densidade Populacional e evolução da população da RAM entre 2001-2011 ... 10
Mapa 3 "Percentagem de Jovens e de Idosos da RAM em 2011 ... 12
Mapa 4 "Distribuição da população ativa por ramo de atividade na RAM em 2001 ... 15
Mapa 5 “Anomalia da temperatura máxima no verão na Madeira” ... 31
Mapa 6 "Variação da precipitação na Madeira no Inverno" ... 32
Mapa 7 "Variação anual da precipitação na Madeira" ... 32
Mapa 8 “Mapa dos Limites Administrativos da Ilha da Madeira” ... 46
Mapa 9 "Mapa da Hidrologia da Ilha da Madeira" ... 47
Mapa 10 "Mapa da Hidrologia da Ilha da Madeira formato Raster" ... 47
Mapa 11 “Mapa das Redes viárias” ... 48
Mapa 12 "Mapa de Rede Viárias com as distâncias euclidianas" ... 49
Mapa 13 "Mapa Ilha da Madeira com os perimetros e Postos Florestais" ... 50
Mapa 14 “Mapa da Ilha da Madeira com os Postos de Vigia” ... 51
Mapa 15 “Mapa de Visibilidade a partir dos Postos de Vigia da Ilha da Madeira ... 52
Mapa 16 “Mapa da Ilha da Madeira em formarto Raster” ... 53
Mapa 17 “Mapa da Ilha da Madeira em TIN (Triangulated Irregular Network) ... 54
Mapa 18 “Mapa de Exposições/Orientação das Vertentes da Ilha da Madeira” ... 55
Mapa 19 “Mapa de Risco de Incêndio associado as Exposições”... 57
Mapa 20 “Mapa de Risco de Incêndio associado ao declive” ... 59
Mapa 21 “Mapa de Densidade Demográfica” ... 62
Mapa 22 “Mapa de Quantificação do risco de incêndio associado à densidade demográfica” .. 63
Mapa 23 “Mapa de Ocupação do Solo” ... 64
Mapa 24 “Mapa de Ocupação do Solo em formato Raster” ... 68
Mapa 25 “Mapa de Nível de Perigosidade em relação à ocupação do solo” ... 68
Mapa 26 “Mapa de Nível de Perigosidade em relação à ocupação do solo Raster” ... 69
Mapa 27 “Mapa de Risco de Incêndios da Ilha da Madeira” ... 70
Gráfico 1 “Pirâmide etária da RAM” ... 11
Gráfico 2 "Estrutura da população ativa da RAM" ... 13
Gráfico 3 “Apresenta a taxa de desemprego da RAM” ... 14
Gráfico 4 "Temperatura média anual registada na cidade do Funchal" ... 22
Gráfico 5 "Valores médios mensais das temperaturas na cidade do Funchal" ... 23
Gráfico 6 “Valores médios mensais da precipitação na cidade do Funchal” ... 24
Gráfico 7 "Valores médios mensais da insolação na cidade do Funchal" ... 26
Gráfico 8 “Valores médios anuais da frequência de ocorrência do vento” ... 27
Gráfico 9 "Projeção das emissões de gases com efeitos de estufa até 2100" ... 29
Gráfico 10 "Projeção do aquecimento global até 2100" ... 30
Índice de Figuras
Figura 1 “Esquema do efeito de estufa” ... 18Figura 2 "Buraco de Ozono" ... 20
Figura 3 “Cenários IPCC 2007 ” ... 28
Figura 4 "Resultados em Arcgis do comando Slope" ... 20
Figura 5 “Add field ” ... 61
Índice de Quadros
Quadro 1 “População Residente e densidade populacional na RAM”... 9Quadro 2 “Ponderação dos Critérios” ... 44
Quadro 3 “Quantificação do risco de incêndio associado à rede viária”... 49
Quadro 4 “Reclassificação dos valores referentes á exposição das vertentes” ... 56
Quadro 5 “Reclassificação de declives” ... 59
Quadro 6 “Dados Populacionais 2011” ... 61
Quadro 7 “Classe de Susceptibilidade” ... 66
Quadro 8 “Ocupação do Solo atribuiição de classificação de risco” ... 68
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Introdução
Para compreender a realidade precisamos de conhecer os fatores que a determinam e controlar a sua evolução tomando decisões acertadas, há que dispor da informação necessária, adequada, atualizada e processada de forma integrada e cientificamente correta. Neste contexto, os sistemas de informação geográfica (SIG), são uma mais-valia, mas que devem ser usados com precaução e à medida das necessidades de cada organização.
O primeiro objetivo deste trabalho é fazer um estudo da área sobre a qual vai ser desenvolvida a carta de risco de incêndio florestal. Inicialmente queria trabalhar com a Região Autónoma da Madeira, mas despois acabei por ficar apenas com a Ilha da Madeira, isto por falta de informação em relação a ilha do Porto Santo, as restantes ilhas (Desertas e Selvagens) não são habitáveis e são áreas protegidas.
Os dados meteorológicos e os dados referentes à população foram recolhidos junto do Observatório Meteorológico do Funchal (OMF) e da Direção Regional de Estatística da Madeira (DREM), Depois de feita a triagem e seleção da informação a ser utilizada no trabalho, procedeu-se ao seu armazenamento em bases de dados desenvolvidas para o efeito. O passo seguinte foi o tratamento e manipulação dos mesmos, de modo a cruzar os diferentes dados com o objetivo de os georreferenciar, para de um modo mais simples e expedito os podermos interpretar em mapas temáticos produzidos para o efeito.
Para uma melhor articulação dos diferentes dados utilizados neste trabalho, optou-se por recorrer à mesma nomenclatura utilizada pelo Instituto Nacional de Estatística (INE) que se serve, para além da convencional divisão administrativa (11 concelhos e 53 freguesias), de uma divisão própria (secções e sub-secções) que é utilizada, por exemplo, para as campanhas dos censos.
Este projeto é importante porque cada vez mais surge a preocupação para a prevenção dos incêndios, pois este problema tem-se vindo a agravar, afetando áreas protegidas, áreas agrícolas e até mesmo áreas de residência.
Nos últimos anos têm-se registado um elado número de incêndios na Ilha da Madeira, e como consequência o desaparecimento de espécies indígenas e espécies protegidas pela rede NATURA 2000.
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1. Caracterização geral da Ilha da Madeira
1.1 Localização Geográfica
O presente projeto tem especial destaque ao Arquipélago da Madeira, localizado em pleno Atlântico Norte, e que é constituído pelas ilhas da Madeira e Porto Santo e ainda pelos sub-arquipélagos das Desertas e Selvagens.
Localiza-se no Oceano Atlântico Norte entre os paralelos 30º 01’ N e 33º 07’ N e os meridianos 15º 51’ W e 17º 15 W.
Destas ilhas apenas duas são habitadas; a Madeira (32 º 37’ N e 32º 52’ N e 17 º 15’ W e 16 º 39’ W) e o Porto Santo (33 º 01’ N e 33 º 06’ N e 16 º 23’ W e 16 º 17’ W).
Fonte: www.madeira-edu.pt Mapa 1. – Enquadramento da Região Autónoma da Madeira no Atlântico Norte
A região situa-se a 653 km da costa Africana, a Oeste do Cabo Branco, a 893 km de Lisboa, a 419 km a Norte das Ilhas Canárias e a 843 km a Sudeste dos Açores. Este arquipélago insere-se numa associação bio-geográfica mais vasta, designada por Macacronésia, da qual também fazem parte os arquipélagos dos Açores, das Canárias e de Cabo Verde.
A ilha da Madeira possui uma área total de 758,54 Km², apresentando um comprimento máximo de 58 km, no sentido Este-oeste, e 23 km de largura máxima no
8 sentido Norte-sul. Apresenta diversos tipos de habitats, dispostos num relevo muito acentuado, sendo que um quarto da sua superfície encontra-se acima dos 1.000 m de altitude. As áreas planas, ou relativamente planas, são escassas. Em termos políticos, o arquipélago da Madeira é uma região autónoma portuguesa, dotada de órgãos de governo próprio (Assembleia Legislativa Regional e Governo Regional) com aproximadamente 267.785 habitantes. O Funchal é a capital com cerca de 111 892 habitantes. Administrativamente o território está dividido em 11 concelhos e 53 freguesias. As ilhas Desertas estão sob tutela administrativa do concelho de Santa Cruz e as ilhas Selvagens, inseridas no concelho do Funchal. (fonte: INE/2011)
As Ilhas Desertas são constituídas por três ilhéus (Ilhéu Chã ou Chão, Deserta Grande e Bugio) situados a Sudeste da Ilha da Madeira, no prolongamento para Sul da Ponta de São Lourenço, a cerca de 21 Km do Porto do Funchal. Constituem uma Reserva Natural e têm uma constante presença humana, formada por equipas de vigilantes do Serviço do Parque Natural da Madeira. Têm uma área de 14,2 Km².
A Ilha do Porto Santo tem uma superfície de 42,5 Km² e com uma área total de 69 Km². Está a cerca de 40 km a Nordeste da Madeira. Tem um relevo pouco acentuado e de uma praia de areia dourada com a extensão com cerca de nove quilómetros. Tem seis ilhéus adjacentes e dois baixios: Ilhéu de Baixo ou da Cal, Ilhéu de Cima ou do Farol, Ilhéu do Ferro, Ilhéu da Fonte da Areia, Ilhéu das Cenouras, Ilhéu de Fora, Baixa dos Barbeiros e Baixa do Meio. O Porto Santo localiza-se entre os paralelos 33 º 01’ e 33 º 06’ de latitude Norte e os meridianos 16 º 23’ e 16 º 17’ de longitude Oeste. Esta ilha desenvolve-se na direção Nordeste-Sudoeste, sendo o seu comprimento máximo de cerca de 12 Km e a sua largura 5 km.
As Selvagens são constituídas por dois grupos de ilhas e ilhéus: a Selvagem Grande, com dois pequenos ilhéus adjacentes; a Selvagem Pequena e Ilhéu de Fora. A Selvagem Grande (cerca de 163m) e a Selvagem Pequena têm uma altitude baixa, sendo o ponto mais elevado o Pico do Veado (49m). O Ilhéu de Fora tem uma altitude de cerca de 18m.
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1.2 Caracterização Sócio-económicos
Uma apresentação geral da população da ilha no que concerne à sua distribuição espacial, evolução, estrutura etária, qualificações académicas, emprego e catividades económicas.
1.2.1 Caracterização Demográfica
No Quadro 1. apresenta-se os resultados do Recenseamento Geral da População – 2011 (Censos 2011) para a Região Autónoma da Madeira.
Concelhos População Residente 2011 Área do Concelho Km2 Densidade Populacional (hab./ Km2) Calheta 11521 111,52 103,31 Câmara de Lobos 35666 52,15 683,91 Funchal 111892 76,15 1469,36 Machico 21828 68,31 319,54 Ponta de Sol 8862 46,19 191,86 Porto Moniz 2711 82,93 32,69 Ribeira Brava 13375 65,40 204,51 Santa Cruz 43005 81,50 527,67 Santana 7719 95,56 80,78 São Vicente 5723 78,82 72,61 Porto Santo 5483 42,48 129,07 RAM 267 785 801,01 334,5 Fonte: INE Quadro 1. – População Residente e densidade populacional na RAM (Censos 2011)
Em 2011, foram recenseados 267 785 indivíduos residentes na Região Autónoma da Madeira, dos quais 126 268 do sexo masculino e 141 517 do sexo feminino. Na última década cresceu em população 9,3%.
A análise e interpretação dos dados do Instituto Nacional de Estatística (INE) constantes no Quadro 1. e Mapa 2., permite-nos verificar, no geral, que de 2001 para 2011, apenas se assistiu a um aumento da população nos concelhos Santa Cruz
10 (44,7%), Porto Santo (22,6%) e Ponta do Sol (9,1%) refletindo, no primeiro caso, a elevada taxa de crescimento natural e, no segundo, a intensificação dos fluxos migratórios internos, eventualmente ligados ao aumento do parque habitacional e à melhoria dos acessos rodoviários entre Santa Cruz e o Funchal.
Fonte: INE
Mapa 2. – Densidade populacional e evolução da população da RAM entre 2001- 2011
A RAM apresentava em 2011 uma densidade populacional de 334,3 hab/ Km² quase três vezes superior à calculada para o país.
O Funchal detinha, em termos de densidade populacional, um valor muito elevado (1469,36 hab/ Km²), seguido de Câmara de Lobos, Santa Cruz, Machico, São Vicente e Porto Moniz surgem com os valores mais baixos.
11 No Gráfico 1. Apresenta-se a pirâmide etária da RAM
Aqui é visível, por um lado a existência de uma população relativamente jovem comparativamente à estrutura etária da população do país e, por outro, os efeitos da emigração que difundiu-se principalmente entre 1960-1980 (muitas reentrâncias nas classes etárias a partir dos 35 anos). Contudo, comparativamente a 2001, é notório o envelhecimento acentuado da população, pois a base da pirâmide naquele ano é mais larga que a de 2011 e, no topo, assiste-se a um aumento da proporção da população com idades mais avançadas.
Fonte: INE Gráfico 1. – Pirâmide etária da RAM.
Em 2001, a idade média da população foi de 36,7 anos, agora em 2011 a idade média da população continua a ser das mais baixas do país, 39,2 anos. A população entre os 0-29 anos diminuiu de 7,5% nesta ultima década e reforçou a importância dos grupos etárias 30-64 anos que sofreu um aumento de 6,3% e a faixa etária dos 65 ou mais cresceu 1,2% comparando com os sensos 2001 e os sensos 2011.
12 No Mapa 3. Apresenta-se a percentagem de jovens e de idosos da RAM.
Fonte: INE Mapa 3. – Percentagem de jovens e de idosos da RAM em 2011.
Em 2011, a proporção de jovens residentes na Região (16,4%) foi superior à dos idosos (14,9%), situação inversa à registada a nível nacional. De 1991 para 2001, a Região apresentou uma diminuição acentuada na proporção da população jovem passando de 24,5% para 19,1% em 2011 passou a 16,4%. Na população idosa sucedeu o oposto, com o aumento da proporção de residentes de 65 ou mais anos a revelar-se mais acentuado no país (19%) que na Região (14,9%).
Em 2011, apenas Câmara de Lobos possuía no total mais de 20,9% de jovens, Ponta de Sol 18,2%. Os concelhos com menos jovens dos 0-14 anos foram Santana com 13,1% e Porto Moniz com 12,2%.
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1.2.2 Emprego
No Gráfico 2. Apresentam-se a estrutura da população ativa da RAM.
Fonte: INE Gráfico 2. – Estrutura da população ativa da RAM.
A população ativa desta região é constituída por 127 484 indivíduos, 66 281 homens e 61 203 mulheres. A população ativa representa 57,0% da população residente com 15 ou mais anos, sendo a proporção de população inativa para este grupo etário de 43,0%. A população empregada na região é de 108 808, os homens com 50,7% e as mulheres 49,3%.
A análise da estrutura etária da população ativa evidencia maiores proporções entre os homens, especialmente entre os 25 – 29 anos e 30 - 34 anos.
14 No Gráfico 3. Apresentam-se a taxa de desemprego da RAM.
Fonte: INE Gráfico 3. – Apresenta a taxa de desemprego da RAM.
A taxa de desemprego em 2011 na região autónoma da Madeira era de 14,6%, valor superior ao do país 13,2%. Na região o desemprego afetava mais os homens com valores de 16,7%, as mulheres com valores inferiores de 12,4%. A nível nacional verifica-se exatamente o contrário, a taxa de desemprego afeta mais as mulheres.
O desemprego tem atingido principalmente a faixa etária mais jovem (15- 19 anos) com valores de 55,1% e entre os (20 – 24 anos) com valores de 31,4%.
A nível etário os homens atingem as taxas de desemprego mais elevadas em todas as idades, com exceção do grupo etário 15-19 anos.
Os municípios que assinalam maiores taxas de desemprego são Porto Santo e Câmara de Lobos com valores de 18,9% e 18,1%
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1.2.3 Caracterização Económica
No Mapa 4. Apresenta-se a distribuição da população ativa por ramo de atividade na RAM em 2001.
Fonte: INE
Mapa 4. Distribuição da população ativa por ramo de atividade na RAM em 2001. Em 2011, o ramo da atividade económica do “Outras atividades de Serviços” concentrou a maior proporção de população empregada 35,6%, esta atividade económica inclui administração pública, educação, saúde e ação social. Seguindo a atividade económica “Comércio, alojamento, transportes e comunicações” com 34,2% da população empregada.
A região é destacada por um peso muito inferior no ramo da indústria em comparação a nível nacional.
16 A atividade “Comércio, alojamento, transportes e comunicação” está a ser o mais afetada com o desemprego com 39,1% seguindo-se a atividade “Construção” com 29,1%.
Analisando o mapa 4, podemos ver que a atividade “agricultura e pescas” e a atividade “Construção” são as atividade económicas mais representadas na região autónoma da Madeira. A atividade “Agricultura” concentra-se nos municípios da parte mais ocidental da Ilha da Madeira, enquanto a atividade “Construção” é o ramo de especialização dos municípios de São Vicente, Ribeira Brava, Câmara de Lobos e Machico.
Os municípios Funchal e Porto Santo têm como sector de especialização as “Outras atividades de serviços” e o município de Santa Cruz distingue-se por ser o único com especialização no “Comércio, alojamento, transportes e comunicação”
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1.3 Caracterização Climática
A caracterização climatológica de uma área faz-se por meio de uma análise quantitativa, em que são analisados valores médios dos vários elementos climáticos registados ao longo de uma série de anos (normalmente 30 anos). Estes devem ser medidos em locais representativos e convenientemente distribuídos pela área a estudar. Uma vez que a área de estudo é vasta, optou-se por fazer referência aos dados da série 1971-2000 (exceção feita aos valores do vento que referem-se à série 1961-1990), recolhidos pelo posto de observação meteorológica localizado no Observatório Meteorológico do Funchal (Louros - Funchal localizado a 32º 38’ N e 16º 54’ W, a uma altitude de 58 m).
Para além dos dados registados pelo Instituto Nacional de Meteorologia, faremos aqui referência a estudos nacionais e internacionais que, com base no conhecimento do passado, projetam cenários possíveis face às alterações climáticas que se verificam um pouco por todo o globo.
Estes estudos foram desenvolvidos pelo IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) e pelo Climate Change in Portugal - SIAM (Scenarios, Impacts and Adaptation Measures) com o objetivo de reconstruir a variabilidade natural do clima, calibrar e validar os modelos que reproduzem a magnitude dessa variabilidade e fazer projeções para o futuro, tendo em conta obviamente também a intensificação do efeito de estufa por ação antrópica.
O efeito de estufa tem como principal consequência o aquecimento global. A radiação solar compreende radiações luminosas (luz) e radiações caloríficas (calor), em que sobressaem as radiações infravermelhas. As radiações luminosas são de pequeno comprimento de onda, pelo que atravessam facilmente a atmosfera. Pelo contrário, as radiações infravermelhas (radiações caloríficas) são de grande comprimento de onda, tendo mais dificuldades em atravessar a atmosfera, que, por intermédio do vapor de água, do dióxido de carbono e das partículas sólidas e líquidas, as absorve em grande parte.
Por outro lado, as radiações luminosas (luz) absorvidas pela camada superficial do Globo são convertidas em radiações infravermelhas (calor), que continuamente vão sendo por elas libertadas (radiação terrestre).
18 A atmosfera, tal como o vidro duma estufa, sendo pouco permeável a estas radiações, constitui-se como que uma barreira, dificultando a sua propagação para as grandes altitudes. Uma parte é por ela absorvida e outra é reenviada, por reflexão (contra-radiação), para as camadas mais baixas, onde se acumula e faz elevar a temperatura (Figura 1).
O vapor de água, o dióxido de carbono, os óxidos de azoto, o metano e as partículas sólidas e líquidas constituem os elementos fundamentais dessa barreira, já que são eles os principais responsáveis pela absorção e reflexão da radiação terrestre.
Fonte: UNL - FCT
Figura 1. Esquema do efeito de estufa.
O efeito de estufa assume uma importância extraordinária para a vida na Terra. Na verdade, se o calor libertado pela superfície terrestre não encontrasse qualquer obstáculo à sua propagação, o mesmo escapar-se-ia para as altas camadas da atmosfera ou mesmo para o espaço extra-atmosférico, o que teria como consequência um arrefecimento de tal modo intenso (sobretudo durante a noite) que tornaria o nosso planeta inabitável. Esta é, portanto, a face positiva do efeito de estufa. Mas, o aumento da quantidade de gases e outras substancias poluentes (com destaque para o dióxido de carbono) lançados para a atmosfera pelas diversas actividades humanas, sobretudo através da queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo, gás natural) na indústria e nos veículos motorizados, e também pelos grandes incêndios florestais, tem vindo a acentuar o efeito de estufa com o consequente e indesejável aumento da temperatura na troposfera.
19 Estudos existentes apontam para subidas da temperatura global entre 1 °C e 4 °C dentro de trinta a cinquenta anos. Valor aparentemente pequeno, mas que, na realidade, constitui uma variação brutal è sem precedentes na história da Terra.
Claro que do aumento da temperatura resultarão modificações mais ou menos profundas no regime das precipitações e no ciclo natural da água, bem como a fusão dos gelos das grandes calotes polares, o que provocará profundas alterações na fauna e na flora e a elevação do nível dos oceanos que resultará na emigração de dezenas de milhões de pessoas, na redução das áreas de cultivo e na salinização das fontes de água doce.
O equilíbrio natural do fenómeno de efeito de estufa tem vindo a ser alterado drasticamente nos últimos 100 anos devido ao aumento rápido das emissões de gases responsáveis pelo efeito de estufa, como o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4) e o óxido nitroso (N2O). Nos países industrializados, os sectores de atividade com maior responsabilidade na emissão desses gases são a produção/consumo de energia e as atividades agrícolas.
O ozono (O3) é um gás azulado da família do oxigénio e resultante da dissociação das moléculas deste último componente gasoso provocada por certas radiações emanadas do Sol. Cada um dos átomos resultantes dessa dissociação recombina-se com o oxigénio molecular, originando-se assim o ozono.
Embora em muito pequenas quantidades, o ozono existe também na baixa atmosfera, onde pode ser produzido por descargas elétricas da atmosfera (relâmpagos), o que nos é revelado pelo seu cheiro característico durante as trovoadas. Contudo, ele acumula-se na sua quase totalidade na camada que vai dos 20 km aos 50 km e que, por isso, é designada por camada de ozono. Mas, a designação de "camada de ozono" pretende apenas referenciar a zona da atmosfera onde é maior a sua concentração, tendo-se, portanto, de ter em atenção que, mesmo naquela camada, o ozono ocupa uma parte ínfima do volume do ar.
Apesar da sua reduzidíssima quantidade, o ozono assume um papel fundamental na sobrevivência da humanidade. Com efeito, absorvendo grande parte das radiações ultravioletas (+/- 95%), impede que estas atinjam a superfície em quantidades demasiado elevadas, o que a acontecer provocaria anomalias nos seres vivos, como sejam o cancro da pele (sobretudo quando os seres humanos se expõem demasiado ao sol sem proteção), deformações, atrofia, etc.
20 Estudos divulgados pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente indicam que a redução de apenas 1% na espessura da camada de ozono é suficiente para a radiação ultravioleta cegar 100 mil pessoas por catarata e aumentar os casos de cancro da pele em 3%.
Está provado também que a exposição desmedida aos raios ultravioletas pode afetar as defesas imunológicas do homem e dos animais, dando sinal verde a doenças infeciosas. Em casos extremos tornar-se-iam mortais pelas graves queimaduras que por elas seriam provocadas. Todas as células acabariam por ser então destruídas, o que impossibilitaria a existência das formas de vida atualmente conhecidas no nosso planeta. De notar, no entanto, que, em quantidades adequadas (muito pequenas), as radiações ultravioletas são úteis à vida, contribuindo para a produção da vitamina D, indispensável ao normal desenvolvimento dos ossos.
Em meados da década de 80, confirmou-se que o ozono está a ser progressivamente destruído, com a consequente rarefação da camada onde este importante gás se concentra (camada do ozono) (Figura 2.).
Fonte: UNL - FCT
Figura 2. “Buraco do Ozono”, enfraquecimento da camada de ozono
Essa destruição é provocada por produtos químicos libertados pela atividade humana, especialmente os que contêm cloro e, em particular, os chamados clorofluocarbonetos (CFC), gases constituídos por cloro, flúor e carbono, muito utilizados em frigoríficos, aparelhos de ar condicionado, indústria eletrónica, produção de espumas sintéticas usadas no combate a incêndios, artigos de limpeza, etc. Os CFC podem subir até à estratosfera sem se modificar.
21 Mas, chegando ali, a radiação ultravioleta quebra as suas moléculas e liberta átomos de cloro, que reagem com o ozono, destruindo-o.
Claro que o enfraquecimento da camada de ozono, facilitando a passagem das radiações ultravioletas, faz com que estas cheguem em maior quantidade à superfície do Globo, com os graves perigos já referidos.
O chamado "buraco do ozono", que designa a camada de ozono muito fina sobre a Antártida, surge com maior nitidez na Primavera e Outono.
Porém, o perigo já não se restringe ao inóspito e desabitado continente antártico, onde a falha na camada de ozono é maior porque a movimentação dos ventos acontece em redor do polo. Em várias outras regiões do planeta, o escudo do ozono também está a ficar mais fino, permitindo a intensificação nada salutar dos raios ultravioletas e novos buracos poderão surgir sobre regiões populosas de qualquer latitude.
Face a esta ameaça, mais de 60 países assinaram, em 1987, o Protocolo de Montreal, comprometendo-se a reduzir em 50% o uso de CFC até finais do ano 1999. Mas, em 1990, na Conferência de Londres, setenta países concordaram em acelerar os processos de eliminação dos CFC, decidindo não a redução mas a paragem total da produção até ao ano de 2000, tendo sido criado um fundo de ajuda aos países em desenvolvimento de 200 milhões de dólares de 1991 a 1993. Os Estados Unidos, Canadá, Suécia e Japão anteciparam essa data para 1995 e a UE decidiu parar com a produção até Janeiro de 1996.
22
1.3.1 Temperatura do Ar
No Gráfico 4 apresenta-se a temperatura média anual do ar em ºC na cidade do Funchal entre os anos de 1949 e 2008, registados na Estação Meteorológica dos Louros – Funchal.
Fonte: IM, IP (OMF)
Gráfico 4. – Temperatura média anual registada na cidade do Funchal entre 1949 e 2008.
Da análise do Gráfico 4 podemos concluir que a temperatura média anual registada na cidade do Funchal tem vindo a sofrer um gradual aumento, principalmente a partir de meados dos anos 70. Apesar de existirem “picos” com temperaturas mais altas e mais baixas, a verdade é que a temperatura média anual registou, desde 1972 até 2004 picos máximos de cerca de 2,7 Cº. Este é um facto que coloca o ano de 2004 como sento o ano mais quente do período considerado.
Este facto não constitui uma surpresa se tivermos em conta que a nível global esta é também a tendência dos últimos anos.
O denominado aquecimento global é apontado como sendo o responsável por esta situação. Depois de um forte processo de industrialização, o mundo começa agora a viver as consequências do “desenvolvimento selvagem” onde o factor económico era o único a ter em conta, descorando-se a envolvente ambiental, que agora começa a dar fortes sinais de “intoxicação”.
O cenário apresentado no Gráfico 4. não é, por tanto, uma situação exclusiva da Madeira. Apesar de sermos uma região pequena e pouco poluidora (não temos grandes fontes de emissão de gases de estufa), vivemos num mundo cada vez mais global onde estamos sujeitos ao bom e ao mau que essa globalização envolve.
Evolução da temperatura média anual do ar na cidade do
Funchal
17,5 18 18,5 19 19,5 20 20,5 21 1949 1952 1955 1958 1961 1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 Cº23 No Gráfico 5. apresentam-se os valores médios mensais e anuais da temperatura do ar em ºC, valores médios das temperaturas máximas e das temperaturas mínimas e, os máximos e mínimos absolutos para o período 1971 – 2000, registados na Estação Meteorológica dos Louros – Funchal.
Fonte: IM, IP (OMF)
Gráfico 5.– Valores médios mensais das temperaturas máxima e mínima (ºC), registados na cidade do Funchal no período 1971-2000.
Da análise do Gráfico 5. podemos aferir que os meses de Janeiro, Fevereiro e Março destacam-se como sendo os meses mais frios do ano relativamente à temperatura média, enquanto que relativamente à temperatura mínima absoluta destacam-se os meses de Fevereiro, Março e Dezembro. Os meses de Julho, Agosto e Setembro são, em valores médios, os meses mais quentes.
Os valores da temperatura do ar variam com regularidade ao longo do ano, registando-se valores médios num máximo de 25,9 ºC, no mês de Setembro, e num mínimo de 12,9 ºC, no mês de Fevereiro. A amplitude média anual da temperatura do ar é de 13,0 ºC, facto que caracteriza o clima do Arquipélago da Madeira, quanto à oscilação térmica, na classe dos climas com forte influência oceânica (amplitudes inferiores a 15 ºC). 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Cº
Média da temperatura máxima 1971-2000 Média da temperatura mínima 1971-2000 Temperatura máxima absoluta 1971-2000 Temperatura mínima absoluta 1971-2000
24
1.3.2 Precipitação
No Gráfico 6. apresentam-se os valores médios mensais e anuais da quantidade de precipitação (em mm) registados pelo udógrafo instalado na Estação Meteorológica dos Louros - Funchal no período 1971-2000.
Fonte: IM, IP (OMF)
Gráfico 6. – Valores médios mensais da precipitação (mm), registados na cidade do Funchal no período 1971-2000.
Da análise do Gráfico 6. podemos concluir que o valor médio da precipitação foi da ordem dos 60 mm para o período de 30 anos hidrológicos, de 1971 a 2000. Este valor caracteriza a área de estudo como uma região normal em termos de precipitação. Os meses mais chuvosos são Janeiro, Outubro, Novembro e Dezembro podendo-se considerar Abril, Maio e Setembro como os meses de transição. No período compreendido entre Outubro e Março ocorre 81,0% da precipitação total. No Verão as chuvas são muito escassas, sendo Julho e Agosto os meses mais secos.
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun
Jul
Ago Set
Out Nov Dez
mm
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
nº dias
Média da quantidade de precipitação diária mm
Número de dias com precipitação ≥ 10mm
Número de dias com precipitação ≥ 1mm
25
1.3.3 Humidade Relativa do Ar
O valor médio anual da Humidade Relativa do Ar está compreendido entre 75 e 90%, classificando-se como húmido para quase toda a ilha, exceto para o Funchal, Lugar de Baixo e Areeiro, onde os valores de humidade relativa variam entre os 55 e os 75%.
1.3.4 Nebulosidade
Os valores médios da nebulosidade sobre a ilha da Madeira são maiores do que aqueles registados sobre o mar em que esta está situada, o que se explica pela formação de nuvens e nevoeiros orográficos, isto é, originados pelo ar húmido marítimo que ao encontrar a ilha, barreira montanhosa perpendicular à direção predominante do vento de nordeste, vai sofrer uma subida forçada ao longo da encosta. O ar que foi forçado a subir, arrefece abruptamente, condensando-se em pequenas partículas que ficam em suspensão na atmosfera, constituindo nuvens ou nevoeiros, consoante a condensação se faça em altitude ou junto à superfície do globo.
Na Madeira os nevoeiros são quase exclusivamente orográficos, formando-se a barlavento da elevação, com tendência para se dissiparem a sotavento, sendo a variação anual da frequência pouco nítida, atingindo na Bica da Cana, 235 dias/ano, e no Areeiro 229 dias /ano.
Em relação à variação em altitude, as massas de ar húmido podem começar a condensar-se a altitudes relativamente baixas, a partir dos 400 m, até altitudes de cerca de 1600 m, fixando-se a cobertura nebulosa entre os 600-800 m e os 1600 m, no Inverno, descendo mais abaixo no Verão.
No Funchal são famosos os dias encobertos que localmente são designados de dias de “clima de capacete”, referência clara às nuvens de baixa altitude que cobrem os céus da cidade.
26
1.3.5 Insolação
No Gráfico 7. apresentam-se os valores mensais da insolação média total registados na Estação Meteorológica dos Louros - Funchal no período 1971-2000.
A insolação pode-se definir como sendo o período do dia durante o qual o sol se encontra descoberto, dependendo os seus valores da altura do sol, da latitude, da época do ano e da nebulosidade.
Fonte: IM, IP (OMF)
Gráfico 7. – Valores médios mensais da insolação (nº horas), registados na cidade do Funchal no período 1971-2000.
O Funchal tem aproximadamente 2057 horas de sol aberto por ano. Os meses com maior insolação são Maio, Julho, Agosto e Setembro, registando-se o inverso nos meses de Janeiro, Fevereiro e Dezembro. Contudo, nestes meses, podem registar-se exposições solares acima das 145 horas.
O valor médio mensal máximo da insolação registou-se em Agosto e foi na ordem das 230 horas. O valor médio mensal mínimo registou-se no mês de Dezembro, cerca de 134 horas.
A insolação média anual, em percentagem, observada para o período de 1971 a 2000, foi de 49%, totalizando 2057 horas.
0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez nº de horas
27
1.3.6 Vento
No Gráfico 8. apresentam-se os valores médios anuais da frequência de ocorrência do vento em cada um dos oito rumos principais e de calma (%), e da velocidade média do vento de cada um dos rumos observados (Km/h), registados na Estação Meteorológica dos Louros - Funchal no período 1961-1990 (a série climatológica 1971-2000 não apresenta valores por rumos pelo que optou-se por fazer referência aos valores da série anterior).
Fonte: IM, IP (OMF)
Gráfico 8. – Valores médios anuais da frequência de ocorrência de vento, registados no período 1961-1990
Os parâmetros utilizados para descrever o vento numa determinada região são o rumo, a direção e sentido, e a velocidade, expressa em km/h.
Os ventos predominantes são os provenientes dos rumos de Sudoeste e Nordeste com valores médios de velocidade a rondar os 7 km/h. Os ventos mais intensos são os de quadrante Oeste com um valor médio de velocidade na ordem dos 12 km/h. A frequência de calmas é de 11 %. 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
Velocidade (km/h)
Frequência (%)
28 Estudos feitos pelos especialistas em climatologia para este século.
O IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) tendo por base diferentes cenários possíveis produziu um esquema (Figura 3.) que tenta de uma forma esquemática reproduzir quatro diferentes cenários, tendo em conta os fatores económico, ambiental, global e regional.
Fonte: IPCC
Figura 3. Cenários IPCC 2007
Destes cenários traçados pelo IPCC, e para o caso da Madeira, vamos dar especial destaque aos cenários A2 (que seria o mais catastrófico) e B2 (onde os efeitos do aquecimento global serão menos sentidos).
29 Assim e partindo destes cenários o IPCC elaborou um gráfico (Gráfico 9.) onde se projetam diferentes cenários em termos de efeitos das emissões de gases com efeitos de estufa
Fonte: IPCC
Gráfico 9. Projeção das emissões de gases com efeitos de estufa até 2100
O cenário mais elevado de emissões (A1fi, linha de pontos vermelha) representa um futuro com uma utilização intensiva dos combustíveis fósseis onde o crescimento económico e a população mundial atingem o seu auge a meados do século e depois declina. Neste cenário, as concentrações atmosféricas de dióxido de carbono (o principal gás que “armadilha” o calor) poderão atingir as 940 partes por milhão (ppm) em 2100, mais do triplo dos níveis pré-industriais.
O menor nível de emissões (B1, linha verde) também representa um mundo com um crescimento económico elevado e uma população mundial que atinge o seu auge a meados do século e, em seguida, declina. No entanto, o menor nível de emissões de CO2 representa um menor número de indústrias com utilização intensiva de combustíveis fósseis e o recurso a tecnologias mais eficientes. As concentrações atmosféricas de dióxido de carbono poderão atingir as 550 ppm em 2100, cerca de duas vezes os níveis pré-industriais.
Atualmente as concentrações de dióxido de carbono atingem as 380 ppm (cerca de 40 por cento acima dos níveis pré-industriais).
Aqui podemos também constatar que os efeitos no cenário A2 são mais acentuados que aqueles projetados para o cenário B2.
30 Partindo dos valores registados no último século, o IPCC prevê o seguinte aquecimento global para os diferentes cenários:
Fonte: IPCC
Gráfico 10. - Projeção do aquecimento global até 2100
No caso português, o projeto Climate Change in Portugal - SIAM (Scenarios, Impacts and Adaptation Measures) iniciou-se em 1999, com o financiamento da Fundação Calouste Gulbenkian e da Fundação para a Ciência e a Tecnologia. O Projeto SIAM teve como objetivo a realização da primeira avaliação integrada dos impactos e medidas de adaptação às alterações climáticas em Portugal Continental no século XXI. Os estudos realizados basearam-se em cenários do clima futuro obtidos a partir de modelos de circulação geral da atmosfera e incidiram sobre um conjunto de sectores socioeconómicos e sistemas biofísicos designadamente: recursos hídricos, zonas costeiras, agricultura, saúde humana, energia, florestas e biodiversidade e pescas. Foi também realizada uma análise sociológica sobre a problemática das alterações climáticas em Portugal.
31 A segunda fase do Projeto SIAM (SIAM II) iniciou-se em 2002. Esta segunda fase focou-se no estudo de caso do Estuário do Sado, tendo os estudos sido alargados às Regiões Autónomas da Madeira e dos Açores.
Assim e para o caso específico da Madeira os especialistas preveem para os cenários A2 e B2 as seguintes alterações (Mapa 5) em termos de temperatura máxima no verão para os cenários A2 e B2:
Fonte: SIAM II
Mapa 5. Anomalia da temperatura máxima no verão na Madeira: (a) cenário A2; (b) cenário B2.
No cenário A2 verifica-se que as anomalias na temperatura máxima no verão serão mais acentuadas na zona baixa da cidade do Funchal e na freguesia interior da Serra de Água notando-se igualmente uma maior variação da temperatura em todo o vale da Ribeira Brava, na cidade do Funchal e, de um modo geral, em todo o litoral sul.
32 Já no cenário B2 os efeitos da subida da temperatura máxima no verão não serão tão evidentes mas a cidade do Funchal e o vale da Ribeira Brava serão as regiões onde esse fenómeno mais se fará sentir. O curioso é repararmos que não se preveem, para todas as regiões do litoral sul, aumentos significativos da temperatura máxima.
No caso da precipitação as coisas não são muito diferentes. Para a Madeira prevêem-se anos muito mais secos de inverno e mais húmidos de verão (Mapa 6.), registando-se uma perda de precipitação importante (Mapa 7.).
Fonte: SIAM II
Mapa 6. Variação da precipitação (%) na Madeira no Inverno: (a) cenário A2; (b) cenário B2 e no verão: (c) cenário A2; (d) cenário B2.
Fonte: SIAM II
33 Nos cenários previstos a perda de precipitação na Madeira será uma realidade. Contudo podemos fazer uma diferenciação territorial e sazonal dessas perdas. Assim verifica-se que é na costa Norte, zonas mais elevadas e extremidade leste da ilha onde esse cenário é mais evidente. Aqui é curioso verificarmos que no inverno é no cenário B2 onde se prevê uma maior diminuição dos níveis de precipitação. Já no verão as coisas no cenário A2 complicam-se com perdas previstas na ordem dos 80-90% para as zonas mais elevadas da ilha.
Em termos anuais não se nota grande diferença entre os dois cenários considerados.
34
1.4 Vegetação
A flora e vegetação da Madeira são exuberantes e diversificadas. As características geofísicas e edafoclimáticas da Madeira e a sua localização geográfica possibilitam a existência de grande número de habitats, de espécies e de tipos de vegetação associados. Estão descritas para a Ilha da Madeira 18 classes de vegetação, que incluem 39 associações e comunidades. Nesta ilha diferenciam-se andares de vegetação estratificados por altitudes, relacionados com a variação de situações climáticas.
O coberto vegetal das zonas altas, também conhecido por vegetação de altitude, predomina acima dos 1300 m de altitude e caracteriza-se pela presença de várias plantas endémicas (específicas) da Madeira, com destaque para: Violeta da Madeira, paradoxalmente uma violeta de flores amarelas; Arméria da Madeira, planta emblemática dos nossos Picos, com delicadas flores rosadas, tal como as flores da Orquídea das rochas e da Urze-rasteira; a diminuta Erva-arroz; a peculiar leguminosa (Anthyllis lemanniana) e a exclusivíssima gramínea (Parafestuca albida) cujo género (Parafestuca) é endémico da Madeira.
Estas plantas aparentemente frágeis mas de singular resistência, têm a capacidade de sobreviver nas reduzidas fissuras das rochas, encontrando-se perfeitamente adaptadas, a um clima rigoroso, com grandes amplitudes térmicas e ventos intensos.
Outras plantas de semelhante importância científica, mas cuja área de ocorrência se alarga à Macaronésia (Açores, Madeira, Canárias e Cabo Verde), e por tal são designadas de endemismos macaronésicos, também estão presentes. Destas relevamos a Douradinha, que embora se encontre associada à Laurissilva (floresta indígena), existe nas zonas montanhosas de altitude.
Neste coberto vegetal integram-se plantas mais pequenas (fetos, musgos, algas), líquenes, fungos e outros seres vivos, por vezes de reduzidas dimensões, que contribuem fortemente para o equilíbrio destas comunidades. Os líquenes e os musgos, apresentam uma função relevante no que respeita à criação de condições que venham a permitir a colonização futura por parte de outros organismos, inclusive de animais.
35 A área agricultada desenvolve-se sobretudo abaixo dos 600m, tendo em geral as explorações agrícolas pequenas dimensões e ocupando terrenos de maior ou menor declive como regra densamente armados em socalcos artificiais - os “poios”.
As espécies florestais encontram-se predominantemente entre os 200/250m e a elevada altitude de 1600m, correspondendo-lhes matas de espécies exóticas – sobretudo Pinus pinaster Alt. (Pinheiro bravo) e de Eucalyptus sp. (Eucalipto) – e uma floresta autóctone de lauráceas. Laurissilva é o nome pelo qual é conhecida esta floresta que ocupava outrora vastas extensões da ilha, e que hoje em dia encontra-se principalmente na vertente de exposição Norte da ilha, ocupando os profundos e remotos vales do interior, distribuída entre os 300 e os 1300 metros de altitude, podendo ser considerada uma floresta relíquia.
O mato com a sua fisionomia típica apresenta-se como uma comunidade de arbustos de elevado porte e em formações bastante densas. Ocorre entre cerca de 1200 e 1500 m de altitude e as espécies dominantes são a Erica arbórea L. (Urze), Laurus azorica (Seub.) Franco (Loureiro) com porte arbustivo, Myrica faya Alt. (Faia) e Vaccinium padifolium Rees (Uveira da serra). Estes encontram-se quase exclusivamente confinados ás encostas muito declivosas e aos vales das zonas de relevo muito acidentado, ocorrendo principalmente na parte Norte da ilha onde por vezes podem ocupar áreas com alguma extensão.
Os prados naturais ocorrem nas elevadas altitudes – em correspondências com zonas planálticas, achatadas e encostas mais ou menos declivosas – normalmente a partir dos 1000 m e podendo atingir os locais mais elevados da ilha. Do ponto de vista florístico os prados são constituídos por: um tapete de gramíneas rasteiras e de outras espécies herbáceas, cobrindo irregularmente o solo; um estrato mais ou menos contínuo de fetos; e alguns tufos arbustivos dispersos.
É nas zonas montanhosas de altitude, onde existem habitats naturais e o solo não se encontra degradado, ou seja onde predomina a vegetação indígena e principalmente endémica, que a Freira da Madeira (Pterodroma madeira) nidifica. Embora seja uma ave marinha que se alimenta no mar, é nas montanhas que vive a maior parte do tempo, acasala e se procria. A conservação desta ave depende diretamente do estado de conservação do coberto vegetal do meio e das áreas envolventes.
O livre pastoreio, o abate de árvores e arbustos, e a ocorrência de fogos florestais contribuíram para o avanço do processo erosivo, originando áreas desprovidas de vegetação ou com coberto vegetal alterado.
36 Devido à degradação da flora e vegetação de algumas áreas das zonas altas da Ilha da Madeira, o projeto em curso: "Conservação da Freira da Madeira através da recuperação do seu habitat", contempla várias ações que pretendem aumentar a cobertura da vegetação indígena em 15% e a abundância e cobertura das espécies endémicas em 30%. Para tal estão sendo implementadas medidas de conservação da flora, quer in situ (no local) quer ex situ (fora do local), com a colaboração de várias entidades regionais, nacionais e estrangeiras.
37
1.5 Solo
O solo pode ser considerado resultado da adaptação das rochas às condições de equilíbrio do meio em que se encontram expostas, geralmente diferentes daquele que condicionou sua génese.
Os terrenos agrícolas da ilha da Madeira tiveram a sua origem em rochas vulcânicas, principalmente basaltos, tufos e escórias. A sua formação e evolução foram, de uma maneira direta, influenciadas pela intervenção do homem sobre o perfil ecológico dos solos. A necessidade de reduzir, ou mesmo anular, os grandes declives nas áreas de encosta de zona agricultada, através da construção de socalcos ou “poios” e a fim de poder dispor das indispensáveis parcelas para o seu cultivo, o homem introduziu um certo artificialismo na constituição do solo.
O solo é o suporte da vida das plantas que contribuem para a manutenção da vida de outros seres vivos. O tipo de solos depende do clima, da natureza da rocha que o originou, do relevo e do tempo que demorou a formar-se. Nem todos os solos são adequados à agricultura. Noutros casos, o solo fica tão pobre que as plantas não sobrevivem, dando lugar ao aparecimento de zonas semi-desérticas.
O solo é constituído por matéria inorgânica, proveniente da desagregação das rochas, por matéria orgânica, resultante da composição de seres vivos, por água e por ar. Os solos são formados por uma fração sólida, líquida e gasosa. Para que um solo seja produtivo ele deve ser fértil. Nem sempre um solo fértil é produtivo. Muitos solos férteis de regiões áridas não poderiam produzir milho ou arroz se não forem regados.
A textura do solo depende da proporção de areia, silte ou argila na sua composição. Dependendo da proporção destes materiais, a textura pode influenciar na: taxa de infiltração da água; armazenamento da água; arejamento; facilidade de mecanização e distribuição de determinados nutrientes (fertilidade do solo).
Dum modo geral, os solos da ilha da Madeira são argilosos, ácidos e ricos em matéria orgânica.
38
1.5.1 Solos Arenosos
Os solos arenosos caracterizam-se pelo bom arejamento o que ajuda na penetração da água e no desenvolvimento de raízes de plantas. Além disso, eles geralmente são de fácil mecanização apesar do desgaste que eles podem causar às máquinas devido ao atrito.
Possuem teores de areia superiores a 70% e o de argila inferior a 15%; são permeáveis, leves, de baixa capacidade de retenção de água e de baixo teor de matéria orgânica. Altamente suscetíveis à erosão, necessitando de cuidados especiais na reposição de matéria orgânica, no preparo do solo e nas práticas conservacionistas. São limitados ao método de irrigação por sulcos, devido à baixa capacidade de retenção de água o que ocasiona uma alta taxa de infiltração de água no solo e consequentemente elevadas perdas por percolação.
1.5.2 Solos Argilosos
Os solos argilosos não são tão arejados, mas possibilitam um grande armazenamento de água. Isto quer dizer que eles são menos permeáveis, ou seja, a água passa mais lentamente entre os poros ficando então armazenada
São solos com teores de argila superiores a 35%. Possuem baixa permeabilidade e alta capacidade de retenção de água. Esses solos apresentam maior força de coesão entre as partículas, o que além de dificultar a penetração, facilita a aderência do solo aos implementos, dificultando os trabalhos de mecanização. Embora sejam mais resistentes à erosão, são altamente suscetíveis à compactação, o que merece cuidados especiais no seu preparo, no qual o solo deve estar com consistência friável. Apresentam restrições para o uso da irrigação por aspersão quando a velocidade de infiltração básica for muito baixa.
Porém, existem alguns solos que mesmo sendo compostos na sua maioria por argila, diferem destes por apresentar grande permeabilidade. Isto acontece devido à sua composição que possui grande quantidade de óxidos de alumínio e de ferro.
39
1.6 Geologia e Geomorfologia
A Madeira é um exemplo de magnetismo oceânico intraplacas (7% do magmatismo atual), consensualmente considerada um “hot-spot” (ponto quente) cuja atividade teve início antes do Miosénico superior, há mais de 5,2 Milhões de anos, tendo-se prolongado até há 6 000 / 7 000 anos.
As rochas vulcânicas, básicas na sua maioria, constituem, em superfície e em volume, a quase totalidade da parte emersa da ilha, mais de 98% do material aflorante, condicionando fortemente a sua morfologia. As formações sedimentares, importantes pelo facto de, nalguns casos, conterem fosseis, têm pouca representatividade na ilha.
Na ilha da Madeira é possível individualizar-se algumas unidades geológicas, das quais destacamos o Complexo Vulcânico Antigo (CA), que atualmente encontra-se quase na sua totalidade coberto por rochas mais recentes, mas que ainda assim compreende alguns afloramentos de rochas mais antigas e que constitui uma grande mancha que as mais profundas ribeiras e a abrasão marinha vão pondo a descoberto; o Complexo Vulcânico Principal (CP), que ocupa, quer em área quer em volume, a maior parte emersa da ilha; e os Calcários Marinhos dos Lameiros – São Vicente (CM), que formam um afloramento de dimensão reduzida, localizado na margem direita da ribeira de São Vicente a aproximadamente a 2,5 km da foz e a uma altitude de 380 m.
As ilhas vulcânicas, categoria na qual a Madeira se inclui, raramente correspondem a um único cone, sendo formadas por um conjunto de aparelhos vulcânicos de crescimento múltiplo e variado. A forma do edifício vulcânico que lhe deu origem, o clima, a natureza dos materiais geológicos e a erosão, desempenham papéis predominantes no modelado do relevo, tal como é conhecido atualmente.
O aspeto geral da atual ilha, vista do mar, apesar do seu relevo contrastante e dos vales profundamente incisos, é um escudo achatado dissecado pela erosão vertical, cujos, bordos teriam sido quebrados pela erosão das vagas marítimas. São vulgares, ao longo de todo o seu contorno, as arribas com algumas centenas de metros de altura, sendo a ilha quase desprovida de costas baixas.
40 Apesar da sua pequenez (758,54 Km²), com 58 km de maior dimensão no sentido E-W e 23 km de largura máxima, no sentido N-S, a ilha da Madeira apresenta um relevo muito acentuado com ¼ da sua superfície acima dos 1000 metros de altitude e declives elevados. Cerca de 65% da superfície da ilha tem declives superiores a 25%, 23% declives entre 25% e 16% e apenas 12% da área total, o que corresponde a 85 Km², tem declives inferiores a 16%.
Dos principais relevos da ilha salientam-se o Maciço Montanhoso Central e o Maciço Montanhoso do Paul da Serra. O primeiro situa-se, como o próprio nome indica, na região central da ilha e nele situam-se as maiores altitudes, sendo composto por uma série de picos, entre os quais o Pico Ruivo (1862 m), o pico mais alto da ilha, ao qual se seguem por ordem decrescente: o Pico das Torres (1847 m), Pico do Areeiro (1818 m), Pico do Cidrão (1798 m), Pico do Galo (1784 m), Pico do Cedro (1759m), Pico do Coelho (1741m), Pico Casado (1725 m), Pico do Gato (1712 m) e o Pico Escalvado (1698 m), entre os mais importantes.
A mais bela e espetacular depressão, com paredes verticais de cerca de 600 m de altura, é a do Curral das Freiras, cabeceira da Ribeira dos Socorridos, que a montante apresenta-se bastante escavada e aberta (bacia de receção) e a jusante, caracterizada por um canal de escoamento, estreito e profundo, como consequência dos diferentes comportamentos dos materiais à ação mecânica das águas.
O Maciço Montanhoso do Paul da Serra encontra-se geograficamente separado do Maciço Montanhoso Central pelos profundos vales da Ribeira Brava, a Sul, e São Vicente, a Norte. Apresenta como principal estrutura morfológica o Planalto do Paul da Serra. Do ponto de vista estrutural, é a continuidade do Maciço Central, do qual se separou pelo recuo das cabeceiras das principais ribeiras. Com cerca de 16 km de comprimento, por 6 km de largura máxima, é, atualmente, o mais extenso retalho de uma zona planáltica estrutural mais vasta, que cobria grande parte da ilha. O planalto desenvolve-se, na sua parte mais ampla, entre as cotas dos 1400 m e 1500 m, formando o Chão do Paul, descendo o seu prolongamento para WNW até aos 1200 m, com uma área total de 25 Km². A sua superfície não é perfeitamente aplanada, havendo, no Chão do Paul, um conjunto de plataformas estruturais, cones e coberturas piroclásticas alteradas e pequenas escoadas que constituem pequenas elevações na imensidão do planalto.
41
1.7 Hidrologia
Os recursos hídricos subterrâneos constituem a principal fonte de abastecimento na Madeira, ilha com cerca de 267.785 habitantes. A captação da água faz-se através de galerias, túneis, furos e do aproveitamento das águas de nascentes espalhadas um pouco por toda a ilha, mas com maior incidência nas vertentes voltadas a Norte.
O sistema de aproveitamento do caudal das nascentes, faz-se através de um sistema de mais de 200 levadas que contornam a ilha numa extensão total superior a 1000 km, captando e conduzindo as águas drenadas pelas centenas de nascentes que brotam do interior da ilha, contrariando o seu percurso normal para o mar.
O volume anual de recursos subterrâneos consumido no abastecimento público, industria, regadio agrícola e produção de energia é de 185 Milhões m³ de água por ano. A recarga dos aquíferos ocorre predominantemente nas zonas altas e planas da ilha, nomeadamente no planalto do Paul da Serra onde os níveis de precipitação real e oculta são bastante significativos. A parcela de recarga proveniente da chuva não é suficiente para manter as condições observadas no aquífero de base, sendo a recarga complementada por água proveniente de nevoeiros retidos pela vegetação.
O escoamento ocorrido na rede hidrográfica é consequência direta da precipitação mas também das reservas subterrâneas e do escoamento hipodérmico.
O modelo hidrogeológico para a Madeira prevê a existência de aquíferos suspensos em altitude, relacionados com níveis impermeáveis; um aquífero de base com características distintas em função dos complexos vulcânicos; e aquíferos compartimentados por filões sub-verticais que atravessam intensamente o edifício vulcânico.
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2. Cartografia de Risco de Incêndios
As cartas de Risco de Incêndio Florestal apoiam o planeamento de medidas de prevenção aos fogos florestais, assim como a otimização dos recursos e infraestruturas disponíveis para a defesa e combate aos fogos florestais. São produzidas recorrendo a um modelo de variáveis fisiográficas que podem explicar de forma mais relevante a variabilidade espacial do risco de incêndio florestal. É um trabalho realizado em parceria com a Autoridade Nacional de Proteção Civil (ANPC) e a AFN (Autoridade Florestal Nacional) a partir de 2008, estes fazem parte do comité de acompanhamento. Contando ainda com a ajuda do Instituto Geográfico do Exército (IGeoE) e o Instituto Nacional de Estatística (INE) contribuem com a cedência de alguns dados necessários para a elaboração desta cartografia.
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3. Metodologia
Na realização da cartografia de risco de incêndio existem duas metodologias que são mais utilizadas para o cálculo da perigosidade e do risco de incêndio florestal.
1. Metodologia CRIF (Cartografia de Risco de Incêndio Florestal) – Grupo CRISE-IPG baseada na análise multicritério proposta por Almeida et al. (1995) e por Chuvieco et al. (1989).
2. Metodologia AFN (Autoridade Florestal Nacional), recomendada nos Guias Técnicos para a Elaboração do Plano Municipal de Defesa da Floresta contra Incêndios (PMDFCI) e Plano Operacional Municipal (POM) em 2007 e 2008. Esta veio substituir a Direção Geral dos Recursos Florestais (DGRF) que tinha um papel importante da elaboração desta cartografia.
Para realizar a Carta de risco de incêndio florestal da ilha da Madeira foi necessário a criação das seguintes cartas: carta de Rede viária, carta de exposições solares, carta de declives, carta de ocupação do solo e carta de densidade populacional. Utilizou-se o primeiro método “Metodologia CRIF” porque encontramos vários exemplos online e foi necessário a definição dos passos necessários para a sua elaboração:
Escolha dos critérios representativos para o fenómeno do risco de incêndio
Hierarquização dos critérios e ponderação Geração dos critérios
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3.1 Ponderação dos critérios
O método de ponderação utilizado foi o método de “comparação entre pares de critérios” (pairwise comparison), este método baseia-se na comparação entre pares de critérios e sub-critérios. A ponderação foi executada tendo como base o Quadro 2 e com a utilização do software “ArcGis 9” e o “ArcGis 10.1”
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3.2 Dados e Fonte de Dados
Dados Populacionais sensos 2011, site do Instituto Nacional de Estatística Shapefiles Utilizadas
(Cartografia à escala 1:5000, 2007 Região Autónoma da Madeira)
Shapefile “Limites_Administrativos”
Shapefile “MDT – Modelo digital de Terreno” Shapefile “Rede_viária_e_espaços associados” Shapefile “Hidrografia_Madeira”
Shapefile “Levadas_Madeira” Shapefiles “Toponimia” Shapefile “Postos de Vigia”
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4.Software “ArcGIS”
4.1 Limites Administrativos
Os limites administrativos contêm informação das freguesias/concelhos RAM (Região Autónoma da Madeira). A linha de costa da RAM, foi feita pelo Cadastro Geométrico da Propriedade Rústica (CGPR), sendo utilizadas a escalas de 1:500 e 1:1000. Posteriormente foram feitas atualizações com dados do Instituto Hidrográfico e com utilização de Ortos. Os limites administrativos têm bases do CGPR, à escala 1:500, 1:1000, 1:2000 e 1:5000.
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4.2 Hidrografia
A hidrografia da ilha da Madeira encontrava-se subdividido em duas shapefiles “levadas” e “hidrografia da Madeira”. Foi utilizada a ferramenta “MERGE” para junção de ambas as shapefiles (ArcToolbox → Data Management Tools → General → Merge).
Mapa 9: “Mapa da Hidrologia da Ilha da Madeira”
De seguida é necessário (ArcToolbox → Conversion Tools → To Raster → Polyline To Raster).
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4.3 Rede Viária e espaços associados
A rede viária tem grande influência na perigosidade de incêndio devido à aproximação de zonas florestais, visto que grande parte dos incêndios florestais têm origem humana seja por negligência e/ou acidente, ou por ignição criminosa iniciam-se frequentemente perto da rede viária.
O combate aos incêndios é realizada por viaturas-cisternas, sendo assim a distância útil de combate um fator importante. Normalmente as viaturas não são capazes de alcançar o incêndio o que se torna um grande problema.
Esta shapefile apresenta-se em polígonos, o que se tornava um problema porque se trata de uma rede viária, uma vez transformada para raster a rede transformava-se em pixel separados, então é necessário converter os polígonos para polilinha (Linha).
Mapa 11: “ Mapa das Redes viárias”
Para Converter de Polygon para Line foi necessário efetuar (ArcToolbox → Data Management Tools → Feautures → Polygon To Line).
De seguida foi necessário converter de PolyLine (Linha) para Raster foi necessário efetuar (ArcToolbox → Conversion Tools → To Raster → PolyLine To Raster).
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4.3.1 Quantificação do risco de incêndio associado à rede viária
De seguida efetuou-se a operação “Euclidean Distance” (ArcToolbox → Spatial Analyst Tools → Distance → Euclidean Distance). É utilizado este comando para obter as distâncias euclidianas à rede viária.
Para a análise, foram apenas consideradas as estradas, não sendo assim abrangidos os caminhos agrícolas e florestais.
Quadro 3: “Quantificação do risco de incêndio associado à rede viária”
Mapa 12: “Mapa de Rede Viária com as distâncias euclidianas” Proximidade à
rede viária
Amplitude de valores Contribuição de cada classe para o valor de risco de cada critério
Até 25 m 100% 90
25 – 50 m 46,32% 42
50 – 100 m 20,58% 19
