Quantificação da invasão e mapeamento de Acacia dealbata Link. por detecção remota

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UNIVERSIDADE DE TRÁS-OS-MONTES E ALTO DOURO

Quantificação da invasão e mapeamento de Acacia dealbata Link por

detecção remota.

Relatório de Pós-Doutoramento em Deteção Remota

Erneida Coelho de Araujo

Orientador: Professor Doutor José Tadeu Marques Aranha

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UNIVERSIDADE DE TRÁS-OS-MONTES E ALTO DOURO

Quantificação da invasão e mapeamento de Acacia dealbata Link. por

detecção remota.

Relatório de Pós-Doutoramento em Deteção Remota

Erneida Coelho de Araújo

Orientador:

Professor Doutor José Tadeu Aranha

Co Orientadores

Professor Doutor Helder Viana (ESAV) Doutor Abel Martins Rodrigues (INIAV)

3 Relatório de Pós-Doutoramento em Deteção Remota, entregue ao Departamento de Ciências Florestais e Arquitectura Paisagista da Universidade de Trás- os-Montes e Alto Douro, realizada sob a orientação do Professor Doutor José Tadeu Marques Aranha do Departamento de Ciências Florestais e Arquitectura Paisagista da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, em conformidade com o Decreto-Lei n.º 216/92, de 13 de Outubro.

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ÍNDICE GERAL

2.1. Características edafo-climáticas relativas às áreas invadidas. ... 12

2.2. Alometria ... 12

2.3. Detecção remota ... 13

2.4. Análise com base nas COS entre os anos 1990 e 2018. ... 15

3. MATERIAL E MÉTODOS ... 16

3.1. Estudo da área ... 16

3.2. Predição individual da biomassa de A. dealbata (Kg.tree-1) ... 16

3.3. Predição da biomassa do povoamento de A. dealbata (Kg. ha-1) ... 17

4. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DE RESULTADOS ... 17

4.1. Ocupação Florestal entre os anos de 1990 e 2018 ... 17

4.2. Processamento de ortofomapas e de imagens de satélite ... 21

4.3. Discussão dos resultados ... 25

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RESUMO

Os impactos ecológicos, econômicos causados em Portugal pelas espécies invasoras são extremamente danosos aos ecossistemas terrestres. A espécie A. dealbata é considerada como provavelmente a planta mais agressiva em sistemas terrestres, sendo indicada como invasora pelo decreto-lei nº 92/2019. A pesquisa teve como objetivo detectar se houve redução, manutenção ou ganho de área ocupada por A. dealbta, a partir do estudo das características da cobertura do solo e à análise da dinâmica da ocupação florestal em Portugal Continental entre 1990 e 2018. A metodologia utilizada se baseou nas várias cartas de uso e ocupação do solo existente para Portugal Continental, nomeadamente: CLC1990, CLC2018 (CLC- Corine Land

Cover http://www.dgterritorio.pt/dados_abertos/clc/) e COS1995, COS2015(COS - Carta de

Ocupação do Solo http://www.dgterritorio.pt/dados_abertos/cos/). Os resultados evidenciam

que a espécie A dealbata em expansão e a constituir manchas suficientemente grandes para terem dimensão para serem cartografadas. O processamento das imagens de satélite permitiu concluir que é possível identificar áreas ardidas e fazer a sua cartografia, permitiram também verificar que a identificação de manchas de Acacia dealbata é possível, embora ainda que a certeza de classificação seja elevada, a certeza de utilização é baixa uma vez que a espécie se confunde com pastagens e com mato rasteiro. No entanto, como existe cartografia de uso e ocupação do solo onde as manchas maiores estão referídas e os ortofotomapas disponíveis na internet (Google Earth, Bing Maps, etc.) permitem atualizar essa cartografia, pode-se usar essa cartografia como máscara e isolar apenas as manchas de Acacia dealbata, aumentando significativamente a certeza de utilização da classificação proveniente de imagens de satélite.

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ABSTRACT

The ecological, economic impacts caused by invasive species in Portugal are extremely damaging to terrestrial ecosystems. The species A. dealbata is considered as probably the most aggressive plant in terrestrial systems, being indicated as invasive by decree-law nº 92/2019. The research aimed to detect whether there was a reduction, maintenance or gain in the area occupied by A. dealbta, based on the study of soil cover characteristics and the analysis of the dynamics of forest occupation in Mainland Portugal between 1990 and 2018. The methodology used was based on the various land use and occupation charts for mainland

Portugal, namely: CLC1990, CLC2018 (CLC- Corine Land Cover

http://www.dgterritorio.pt/dados_abertos/clc/) and COS1995, COS2015 (COS - and

Occupation Letter http://www.dgterritorio.pt/dados_abertos/cos/). The results evidenced that

the species A. dealbata is expanding and constituting spots large enough to be dimensioned to be mapped. The processing of satellite images allowed us to conclude that it is possible to identify burnt areas and make their cartography, also allowed to verify that the identification of Acacia dealbata stains is possible, although the certainty of classification is high, the certainty of use is low since the species is confused with pastures.However, as there is cartography of land use and occupation where the biggest spots are mentioned and the orthophotomaps available on the internet (Google Earth, Bing Maps, etc.) allow you to update this cartography, you can use this cartography as a mask and isolate only the spots of Acacia

dealbata, significantly increasing the certainty of using the classification from satellite

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1. INTRODUÇÃO E MOTIVAÇÃO

1.1. Introdução e Motivação

Pertencente à família Fabaceae, é denominada cientificamente de Acacia dealbata Link, possuindo as sinonímias Acacia decurrens var. dealbata (Link) F. Muell; Racosperma

dealbatum (Link) Pedley (Cabi, 2018). A espécie é considerada, segundo Marchante et al.

(2005), como provavelmente a invasora mais agressiva em sistemas terrestres, estando indicada como invasora pelo decreto-lei nº 92/2019.

Em Portugal a primeira referência a esta planta remonta a 1850, na Quinta do Lumiar, em Lisboa (Alves, 1958 apud Fernandes 2012), tendo sido depois difundida por entusiastas a partir de 1880 através de plantações em propriedades privadas e propaganda em jornais e catálogos hortícolas, onde foram distribuídas sementes e plantas de dois anos (Fernandes, 2008).

Em 1893 a Acacia dealbata aparece já referida como mimosa num catálogo de venda ao público. Posteriormente, é introduzida no parque Nacional Peneda-Gerês pela Administração Geral das Matas, com início em 1897-98 sendo plantados mais de 500 exemplares de Acacia spp. em diversos pontos do parque (Sousa, apud Fernandes, 2008), seguindo-se entre 1902 e 1905 a introdução de mais de 800 exemplares de Acacia dealbata para estabilizar taludes (Liberal e Esteves, 1999; Martins et al. 2016), prosseguindo pelo menos até 1914, período durante o qual foram plantados mais de 18.000 pés de Acacia

melanoxylon e mais de 1.200 pés de Acacia dealbata (Sousa, apud Fernandes, 2012).

Lorenzo et al. (2013) afirmam que esta planta costuma alterar a comunidade microbiana do solo, assim como o nível do teor de matéria orgânica, que se refletem no ciclo do azoto e carbono e na atividade enzimática (Souza Alonso et al., 2015). Por sua vez, as alterações ao nível do solo podem afetar as comunidades nativas, provocando alterações da cobertura total das plantas, da riqueza específica e da diversidade, tornando assim mais difícil a recuperação ecológica depois de longos períodos de invasão (Souza Alonso et al., 2015). Confirma-se assim que é uma planta com capacidade de propagação em locais perturbados (Thompson et al. 2000), mesmo quando está limitada à comunidade secundária.

As plantas que chegam adultas em solos com maior profundidade e que são poupadas do corte, conseguem produzir sementes, que poderão ser transportadas pelo vento (DAISIE

8 2008), possibilitando a propagação e a criação de novos focos de invasão nos biótopos com condições ecológicas favoráveis.

As inúmeras sementes produzidas podem ser transportadas por animais ou pela movimentação da água (Lorenzo et al. 2010) e esporadicamente pela ação de ventos fortes (DAISIE 2008), conseguindo invadir novas áreas facilmente.

Segundo Marchante (2007) a introdução de Acacia spp. em Portugal, remonta a finais do século XIX e início do século XX, com a finalidade de estabilizar areias das dunas e travar a erosão em ecossistemas costeiros, bem como para fins ornamentais.

Figura 1. Flores de Acacia dealbata Fonte: Autor (2019)

O combate a erosão foi um dos fatores responsáveis pela sua adoção deliberada nas diversas partes do mundo (Fernandes, 2008). Há casos de habitats degradados em que se recorre mesmo a uma espécie exótica para iniciar o processo de recuperação; como em locais onde a erosão do solo é muito acentuada, só a introdução de espécies de rápido crescimento torna possível estabelecer uma cobertura vegetal que estabilize o solo e facilite o estabelecimento de vegetação nativa (Meyer et al. 2001).

9 De acordo com Domingues & Freitas (2006) foi considerada como uma espécie florestal de excelência, contudo os investigadores e profissionais do setor mudaram a sua

visão, pois as características do clima Português, como a aridez ou semi-aridez de parte da

área continental, assim como a escassez nutricional foram favoráveis para a expansão de algumas das espécies.

São várias as características que favorecem a invasão por A. dealbata. Esta planta reproduz-se vegetativamente, formando vigorosos rebentos a partir de caules ou das raízes após o corte (Marchante et al. 2014; CABI 2018), e seminalmente, produzindo um elevado número de sementes, que se acumulam debaixo das árvores-mães e se mantêm viáveis no solo por 50 anos, ou mais (DAISIE, 2008; Fernandes 2008). As sementes podem ser dispersas por animais, principalmente pássaros e formigas, ou pela movimentação da água (Lorenzo et al. 2010), por ventos fortes (DAISIE, 2008), e pela ação humana, o que leva a novos focos de invasão. A germinação é favorecida pelo fogo, sendo por isso uma espécie especialmente invasora após incêndios (Marchante et al. 2014).

A sua relação com a perturbação antropogênica é considerada um dos fatores mais importantes para a propagação da invasão a diversas áreas mediterrânicas (Lorenzo et al. 2010; Fuentes-Ramirez et al. 2011). Algumas das características que fazem desta espécie uma invasora bem-sucedida são: a plasticidade fenotípica, que permite a sua adaptação e sucesso em diferentes tipos de ambientes (Pohlman et al. 2005); a dimensão e prevalência do banco de sementes que forma, a grande capacidade de regeneração vegetativa por raiz e touça após a perturbação, por exemplo por fogo ou corte (Sheppard et al. 2006) e as suas propriedades alelopáticas, inibindo o crescimento e estabelecimento das espécies nativas vizinhas (Carballeira e Reigosa 1999; Lorenzo et al. 2010).

10 Figura 2. Manchas de Acacia dealbata.

Fonte: Viana et al. (2013)

Na Península Ibérica invade bosques nativos, áreas aráveis abandonadas (Carballeira & Reigosa 1999), cursos de água e áreas protegidas (Lorenzo et al. 2013). Tem uma grande associação com habitats ripários, a envolvência de estradas e outros tipos de perturbação antropogênica (Fuentes-Ramirez et al. 2011). Na Europa, mais concretamente em Espanha e Portugal, A. dealbata ocupa regiões úmidas temperadas que tenham sido severamente afetadas por fogos florestais nos últimos anos (Martinez et al. 2009), sendo a área invadida está em expansão e esta espécie está a tornar-se uma espécie mais perigosa nestes locais (Lorenzo et al. 2010).

A. dealbata suporta longos períodos de seca, distribuindo-se principalmente por áreas

áridas e semiáridas. Habita áreas acima dos 500 mm de precipitação, normalmente a altitudes entre 350 e 1 000 metros acima do nível do mar (May e Attiwill 2003; Lorenzo et al. 2010). No seu habitat natural, A. dealbata é comum numa ampla variedade de comunidades vegetais, desde florestas secas e úmidas a matos de gramíneas e vegetação rasteira e ecossistemas ripários (Lorenzo et al. 2010). Segundo alguns autores a espécie tem uma grande associação com habitats ripários, que constituem um importante fator de dispersão de propágulos e

11 proporcionam recursos favoráveis ao seu estabelecimento (Aguiar et al. 2001; Lorenzo et al. 2010).

O corte é outro fator que favorece a multiplicação do número de indivíduos de A.

dealbata, em especial o aparecimento de indivíduos de diâmetro inferior. Reproduz-se por

sementes, mas pode se propagar por touça e rebentar vigorosamente após eventos de perturbação, sendo este um importante mecanismo de propagação na Europa (Sheppard et al. 2006), responsável também por uma grande resistência das espécies exóticas invasoras à maioria dos tipos de controlo mecânico (Lorenzo et al. 2010). Embora, geralmente se acumulem junto à planta mãe, a sua dispersão pode também ser efetuada por animais, como formigas (Richardson e Kluge, 2008), ou por ventos fortes (Marchante, 2007).

A agressividade de A. dealbata como invasora é reforçada pela sua capacidade de fixação do azoto atmosférico, através da associação que estabelece com bactérias do gênero

Rhizobium, nos nódulos formados nas raízes (Liberal e Esteves, 1999). Esta característica

altera a disponibilidade de azoto atmosférico no solo, que por sua vez pode afetar o desenvolvimento de espécies autóctones (Reichard, 1996). Apesar de ser uma planta generalista, não tolera solos calcários (Marques et al., 1999) nem áreas com muita sombra, assim em áreas com cobertura vegetal densa são menos susceptíveis a serem invadidas.

1.2. Objetivo

Detectar se houve redução, manutenção ou ganho de área, a partir do estudo das características da cobertura do solo e à análise da dinâmica da ocupação florestal em Portugal Continental entre 1990 e 2018.

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2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. Características

edafo-climáticas

relativas

às

áreas

invadidas.

Como mencionado anteriormente, a introdução de Acacia em Portugal ocorreu por meio dos Serviços Florestais objetivando a fixação de dunas de areia e garantir proteção para extensas plantações de pinheiro bravo (Kull et al. 2011). Contudo investigadores e profissionais do setor alteraram a sua visão devido às características favoráveis do clima Português para a expansão de algumas das espécies, como a aridez ou semi-aridez de parte da área continental, a pobreza em nutrientes de alguns tipos de solos, nos quais as acácias foram

instaladas precisamente por suportaremessa escassez nutricional, a irregularidade climática e

a ocorrência do fogo desempenhando um papel de modelador da vegetação (Campos et al. 2002).

Esta singularidade das condições edafo-climáticas proporcionou os requisitos ideais para a sua propagação (Marchante et al., 2008; Richardson et al. 2011) e a invasão dos ecossistemas naturais (Cronk e Fuller, 1995). O sucesso destas espécies distante das suas áreas de distribuição natural parece se relacionar também com os seus elevados níveis de divergência e variação intra-específica (Le Roux et al. 2011), com expressão na plasticidade fenotípica, no polimorfismo genético e na diferenciação ecotípica (Marchante, 2005; Lorenzo

et al. 2010).

2.2. Alometria

O estudo da alometria é um ponto importante para a compreensão de aspectos ecológicos e evolutivos em espécies de plantas e os modelos gerados a partir desses estudos podem ser ferramentas poderosas de previsão em ecologia (Bond, 1999), além de auxiliar no entendimento da estrutura e dinâmica das florestas (King, 1996; Sposito, 2001).

À medida que crescem, as plantas devem acumular uma quantidade crescente de biomassa para sustentação, em razão das pressões ambientais às quais são submetidas devido a fatores como a gravidade e o vento (Waller, 1986). Por outro lado, devem investir em área fotossintética para manterem a assimilação de biomassa (O’Brien et al. 1995). O balanço entre esses investimentos reflete estratégias adaptativas das plantas e pode ser evidenciado

13 através do estudo da relação entre tamanho e forma em plantas, denominado alometria (Niklas, 1994). Este contexto ontogenético impõe à planta uma crescente necessidade de investimentos em biomassa destinada à sustentação (Waller, 1986). Por sua vez, o investimento em biomassa também deve compreender um aumento em área fotossintéticamente ativa, pois a planta necessita manter um balanço energético positivo entre fonte e dreno (O’Brien et al. 1995). O aumento em área fotossintética gera, novamente, um aumento estrutural e, conseqüentemente, uma intensificação das forças mecânicas às quais estes ramos estão submetidos (Niklas, 1994). Da mesma forma, a eficiência reprodutiva também está associada ao aumento das forças de tração às quais os ramos são submetidos. Isso porque, a arquitetura da copa influencia diretamente a eficiência reprodutiva, uma vez que, um maior tamanho, assim como uma maior área, facilita a dispersão e captação de pólen e a dispersão das sementes (Niklas, 1994).

Muitos caracteres morfológicos de um indivíduo variam dependendo da arquitetura específica, do microambiente e do grau de restrição ecológica onde se iniciou seu crescimento (King, 1996; Kohyama, 1987; Santos, 2003). As relações alométricas também podem variar com a fase de desenvolvimento em que a planta se encontra, pois os indivíduos sofrem transformações mecânicas ao longo do seu crescimento (Alves e Santos, 2002; Niklas, 1994). Portanto, a arquitetura de uma árvore adulta não reflete somente as condições às quais o indivíduo está submetido no presente, mas é o resultado dos fatores genéticos e ambientais que atuaram no seu crescimento desde o estádio de plântula (Archibald; Bond, 2003).

2.3. Detecção remota

Conforme os padrões de invasão das plantas, a disseminação de espécies invasoras gerou interesse no mapeamento da sua distribuição atual em todo o mundo, sendo que e os processos ecológicos que geram esses padrões variam entre escalas espaciais. Assim, a análise da escala espacial pode ajudar a esclarecer os mecanismos que conduzem a invasões biológicas e gerar idéias para criar possíveis estratégias de gerenciamento (Pauchard e Shea, 2006). Portanto, torna-se essencial a existência de ferramentas para identificar e monitorar a distribuição de espécies invasoras, a fim de obter informações confiáveis e atualizadas para um melhor gerenciamento das áreas invadidas. (Joshi et al. 2006; Underwood e Ustin, 2007).

As imagens de satélite com média resolução espacial de sensores como o Landsat TM são as mais utilizadas, pois a informação espectral apresenta uma forte correlação com a biomassa (JU et al., 2006). Aranha e Viana (2008) afirmaram também que a utilização do

14 comportamento espectral registrado pelas imagens de satélite quando associada a modelação baseada em SIG, como informação auxiliar, permite também o mapeamento espacial das estimativas de biomassa.

Por esta razão cada vez mais as recentes estimativas de biomassa se baseiam em metodologias onde os índices de vegetação são utilizados. É importante salientar que vários índices de vegetação (NDVI, EVI, SAVI, etc.) são utilizados em estudos do gênero, sendo que o NDVI (Índice de Diferença Normalizada) é o mais comumente aplicado (Chirici et al. 2007; Wang et al. 2005). O NDVI é obtido pelas bandas de reflectância do vermelho e do infravermelho próximo, pela seguinte equação:

NDVI = (IVP - V) / (IVP + V) (1), sendo:

NDVI – Índice de Vegetação de Diferença Normalizada

IVP – Valor da reflectância na faixa do Infravermelho próximo V – Valor da reflectância na faixa do vermelho

Embora numericamente os valores de NDVI possam variar entre -1 e 1, a vegetação está associada aos valores positivos, materias que refletem mais intensamente na porção do Ver em comparação com o IVP (nuvens, águas, neve) apresentam NDVI negativo. Solos descobertos e rochas refletem o Ver e o IVP quase na mesma intensidade, logo seu NDVI se aproxima de zero (Sousa e Ponzoni, 1998).

Em Portugal, o mais recente mapa oficial de cobertura da terra (COS2007) foi produzido em 2007 na escala de 1: 25.000 (com uma unidade de mapeamento mínima de 1 ha, uma distância mínima entre linhas de 20 m e uma distância mínima largura do polígono de 20 m). Apesar de usar um nível sistema de classificação de 238 categorias de cobertura do solo, o mapa COS2007 considera amplas classes de invasores apenas espécies (como por exemplo, A. dealbata e Ailanthus altissima Mill.). Como floresta pura ou mista (cobertura do solo superior a 30%) ou floresta aberta (cobertura do solo entre 10 a 30%) (DGT, 2007). Assim, de acordo com Martins et al. (2016) o uso moderado de imagens de satélite de alta resolução para produzir mapas de presença detalhados do gênero Acacia são técnicas de classificação que devem ser exploradas.

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2.4. Análise com base nas COS entre os anos 1990 e 2018.

Vale destacar que os métodos tradicionais para cartografar a distribuição de espécies invasoras, como levantamentos de campo, revisão de literatura e interpretação de mapas, não são eficazes, pois consomem muito tempo e comportam custos elevados (Xie et al. 2008). Por sua vez, a “detecção remota” e os “sistemas de informação geográfica” oferecem ferramentas com potencial para a produção de cartografia e monitorização das áreas ocupadas com espécies exóticas invasoras, assim como para a previsão de áreas suscetíveis de serem invadidas. As imagens de satélite oferecem vantagens desde que começaram a ser utilizadas, nomeadamente na variedade de dados multiespectrais, na vasta cobertura temporal e no baixo custo de aplicação (Van Der Meer et al. 2002), em ecossistemas inacessíveis e terrenos morfologicamente complexos são ferramentas muito úteis.

Segundo Masocha et al. (2011) as imagens de satélite são utilizadas como base para estudos de caracterização da ocupação do solo, sendo um meio extremamente eficaz para a delimitação de espécies invasoras, pois permitem desenvolver e avaliar classificadores automáticos para extração de informação. O uso de imagens multiespectrais possibilita a

cobertura de grandes áreas espaciais, a detecção de alterações no coberto do solo através da

análise de dados multitemporais, bem como a oportunidade para o processamento automático de imagem (Xie et al. 2008). A aplicação de imagens de satélite multiespectrais para a cartografia de espécies invasoras foram demonstradas em vários estudos. São exemplos, os trabalhos de Viana e Aranha (2010) na utilização de Landsat 7 ETM+ e ASTER para detecção de Acacia dealbata. Cobbing (2006) utilizou também imagens Landsat 7 ETM+ na cartografia de Acacia sp.

O espaço florestal referente a Portugal Continental é de difícil caracterização, embora seja um território relativamente pequeno (aproximadamente 9.000.000 ha), a destruição anual causada pelos fogos rurais e a falta de informação atualizada relativamente às características do espaço florestal, limitam o conhecimento real da área ocupada pelas várias espécies florestais, bem como a sua dinâmica ao longo dos últimos 30 anos. Relativamente à informação sobre o uso e a ocupação do solo, dispõe-se de 2 (dois) tipos de produto: a carta de ocupação disponibilizada pelo programa Europeu Corine Land Cover e a carta de ocupação disponibilizada pela Direção Geral do Território, a Carta de Ocupação do Solo (Aranha, 2018).

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3. MATERIAL E MÉTODOS

3.1. Estudo da área

A área de estudo está localizada no centro de Portugal, inserida no distrito administrativo de Viseu, situado entre as coordenadas geográficas 40° 38' 34.4256'' S e 7° 48' 58.0392'' W. O estudo de campo para a estimativa da biomassa nas parcelas foi realizado no mês de fevereiro de 2019. A paisagem é heterogênea, com elevações que variam de 100 a 1800 m. A temperatura média anual varia de 7,5 a 16 ºC, a precipitação média se situa entre 800 e 1.400 mm. Esta região está localizada em um ecótono com influência do clima atlântico e mediterrâneo (S. Rivas-Martínez et al. 2004).

Em cada local selecionado para amostragem foi delineado um esquema de recolha de dados baseado no uso de dois transeptos perpendiculares de 25 m e de uma parcela circular,

com 10 m2_{, com o centro localizado no ponto de cruzamento das duas linhas de interseção.}

Nas duas linhas de intercepção foram mensurados os parâmetros da vegetação: altura total (m), altura da copa (m), diâmetro na Base (Dab), diâmetro a 1,5 m do solo (DAP ) e calculados os valores médios. Em cada parcela de amostragem circular, a vegetação foi

cortada, e o peso verde da biomassa determinado (t ha-1_{). Das espécies presentes na parcela}

se escolheu uma amostra de cada componentes arbóreo: tronco, galhos e folhas, as quais foi encaminhada para o laboratório. Após secagem em estufa, a uma temperatura constante de105±2ºC, obteve-se peso seco constante, em seguida se determinou o teor de umidade, permitindo obter o peso seco da biomassa presente em cada parcela.

3.2. Predição individual da biomassa de A. dealbata (Kg.tree-1)

A vegetação da área selecionada (10 m2) foi cortada, após o abate, a biomassa

verde foi pesada (kg.arv-1) no local, e foi recolhida uma sub-amostra de cada componente

(fuste, ramos), a qual foi encaminhada para laboratório, de forma a determinar o peso seco e calcular a fração de cada componente da árvore (kg. arv-1).

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3.3. Predição da biomassa do povoamento de A. dealbata (Kg.

ha-1)

Na amostragem previamente selcionada, em esquema de recolha de dados (parcela

circular – 10m2_{), coletaram-se indivíduos incluídos em uma ampla faixa de altura e}

diâmetro na base.

Para cada indivíduo, seu diâmetro foi registrado na base (DAB) a 30 cm do solo e o diâmetro à altura do peito (DAP). A estimativa da biomassa foi destrutiva. O peso total úmido dos indivíduos cortados da base (incluindo ramos e folhas) foi determinado no laboratório por meio de uma escala de balança (precisão de 0,25 kg). A partir do teor de umidade dessas subamostras, foi estimado o peso seco total de cada indivíduo.

Foram retirados, de cada árvore, discos de 5 cm de espessura, Para a obtenção da densidade básica, estes discos foram mergulhados em água dias até atingirem a saturação, quando foi medido o seu volume pelo método de deslocamento de água (Princípio de Arquimedes). Os discos foram pesados e levados para estufa à temperatura de 60±2°C, até que cada amostra apresentasse peso constante após sucessivas pesagens, ocasião em que se quantificou o seu peso seco. A densidade básica das amostras foi determinada pelo método do deslocamento da água (TAPPI T 258 om-94) (TAPPI, 1995).

4. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

4.1. Ocupação Florestal entre os anos de 1990 e 2018

Este trabalho foi realizado com base nas várias cartas de uso e ocupação do solo existente para Portugal Continental, nomeadamente: CLC1990, CLC2018 (CLC - Corine

Land Cover http://www.dgterritorio.pt/dados_abertos/clc/) e COS1995, COS2015 (COS -

Carta de Ocupação do Solo http://www.dgterritorio.pt/dados_abertos/cos/).

Estas peças não podem ser comparadas entre si, uma vez que apresentam legendas e resoluções espaciais diferentes. A CLC apresenta uma legenda de nível 3, com 44 classes, uma resolução linear mínima de 100m e uma resolução de área mínima de 25ha (http://www.dgterritorio.pt/dados_abertos/clc/). A COS a apresenta uma legenda de nível 5,

18 com 85 classes para 1995 e 225 classes para 2010, uma resolução linear mínima de 20m e

uma resolução de área mínima de 1ha (http://www.dgterritorio.pt/dados_abertos/cos/).

De modo a ser possível comparar os resultados obtidos após processamento destes dois tipos de Carta, simplificou- se e ajustou-se a legenda da COS à legenda da CLC, de modo a que apresentassem as mesmas classes. Esta simplificação foi feita de modo a considerar apenas o nível 1 para as classes: Territórios artificializados, Zonas improdutivas e Água. Feita, nível 2 para a classe Agricultura e nível 3 para a classe Floresta. Feita esta simplificação, trabalharam-se as CLC1990, CLC2018 e procedeu-se ao estudo da dinâmica de ocupação do solo entre 1990 e 2018. Posteriormente, trabalharam-se as COS1995, COS2015 e procedeu-se ao estudo da dinâmica de ocupação do solo entre 1995 e 2015.

A apresentação e a análise dos resultados foram elaboradas por fases:

- Considerando apenas as 4 classes de uso do solo;

- Considerando 10 classes simplificadas, mas apenas analisando as percentagens totais e a

variação;

- Pormenorizadamente, considerando as perdas, a manutenção e o ganho de área,

particularmente no espaço florestal.

Na primeira fase de trabalho, procedeu-se à generalização e à uniformização das legendas (CLC e COS). Posteriormente, intersectou-se a CLC1990 com a CLC2018 e a COS1995 com a COS2015.

Sobre as Cartas resultantes das intersecções, procedeu-se à atualização da tabela de atributos e à sua intersecção.

Passando à análise da Classe “Floresta de invasoras”, essencialmente Acacia dealbata, verificou-se que apenas na cartografia elaborada no âmbito da COS (COS - Carta de

Ocupação do Solo http://www.dgterritorio.pt/dados_abertos/cos/) se conseguia ter resolução

espacial para que a espécie estivesse individualizada e que só em 1995 aparece a 1ª referência, como se mostra na Figura 3 e se apresenta na Tabela 3.

19 Figura 3 – Cartografia de 1995 e em 2015 (adaptado de COS1995 e de COS2015).

Considerando que a área média florestal (floresta com árvores e floresta só com mato) é de 4 200 000ha, pode-se verificar que a área ocupada com Acacia dealbata tem vindo a aumentar e que em 2015 representava 0,37% (15406 / 4200000 * 100) da área florestal total.

Ainda que do ponto de vista estatístico este resultado não seja significativo, considerando o carácter invasor desta espécie e o facto de estar localizada em áreas territoriais específicas, o significado físico e biológico é altamente significativo.

No estudo conduzido pelo Dept. Florestal da UTAD na Mata Nacional da Peneda Gerês (Figura 4), pode-se ver que esta espécie passou de uma ocupação de 2,7ha em 1986

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Figura 4 – Localização espacial da Mata Nacional da Peneda Gerês.

21 Tabela 3 – Variação da área d3 Acacia dealbata na Mata Nacional da Peneda Gerês

Data Area_ha 1986 7.56 1995 58.69 2000 96.64 2004 141.24 2007 208.47 2010 147.21 2013 397.89 2015 235.12

Durante o acompanhamento deste projecto, foi possível verificar que o Parque Nacional da Peneda Gerês manteve um intenso programa de controlo desta espécie. No entanto, as áreas só se mantinham limpas por um curto período de tempo (ver sobreposição de

polígonos na Figura 6) e que este programa não conseguiu impedir a expansão espacial da

espécie.

Figura 6 – Pormenor da dinâmica da Acacia dealbata na Mata Nacional da Peneda Gerês.

4.2. Processamento de ortofomapas e de imagens de satélite

Atendendo ao esforço e ao custo financeiro que a monitorização da dinâmica da Acacia dealbata na requer, foram feitas várias abordagens com base na estratificação de

22

ortofomapas (Figuras 7 e 8) e no processamento e na classificação de imagens de satélite

(Figuras 9 a 12).

Figura 7 – Cartografia de áreas de Acacia dealbata sobre orotofomapas de 1995

23 Figura 9 – Cartografia de áreas de Acacia dealbata sobre imagem SPOT multiespectral de 1986

24 Figura 11 – Cartografia de áreas de Acacia dealbata sobre imagem Landsat ETM+ multiespectral de 2009

25 Para qualquer das imagens, os resultados obtidos mostraram haver uma grande diferença entre a certeza do classificador, de um modo geral muito elevada (superior a 80%), e uma certeza do utilizador muito baixa (inferior a 50%). Estes resultados mostram que quase todas as áreas identificadas como sendo de Acacia dealbata foram identificadas como tal mas que menos do que 50% das áreas classificadas pelo software foram validadas como sendo desta espécie.

Este resultado deve-se ao facto desta espécie ocorrer em manchas de densidade variável, muito densas numas zonas e dispersa noutras, e com indivíduos de pequena dimensão. Esta estrutura heterogénea de copado origina muita confusão com outro tipo de estruturas agrárias. A Acacia dealbata tanto se confunde com manchas florestais arborizadas, como com manchas de mato e com pastagens.

4.3. Discussão dos resultados

Ainda que em valores absolutos a variação do espaço florestal arborizado pareça ter vindo a decrescer desde 1990 até 2018, na realidade é a dinâmica destes espaços que resulta nesta falsa ligeira variação. Os resultados obtidos mostram que as perdas têm sido compensadas pelos ganhos sendo que estes nunca são superiores ao que se perde, excepto para a classe “Matos”.

Relativamente à Classe “Floresta de invasoras”, essencialmente Acacia dealbata, verificou-se que esta tem vindo a crescer e a constituir manchas suficientemente grandes para terem dimensão para serem cartografadas.

O processamento de dados dendrométricos recolhidos no campo permitiu verificar que a biomassa acumulada por esta espécie, em área anteriormente ardidas, apresenta valores interessantes do ponto de vista da sua utilização como combustívelm vegetal para queimar em centrais térmicas ou termoelectricas.

O processamento das imagens de satélite permitiu concluir que é possível identificar áreas ardidas e fazer a sua cartografia. Também permitiu verificar que a identificação de manchas de Acacia dealbata é possível. No entanto, ainda que a certeza de classificação seja elevada, a certeza de utilização é baixa uma vez que a espécie se confunde com pastagens e com mato rasteiro. No entanto, como existe cartografia de uso e ocupação do solo onde as manchas maiores estão referídas e os ortofotomapas disponíveis na internet (Google Earth,

26 Bing Maps, etc.) permitem actualizar essa cartografia, pode-se usar essa cartografia como máscara e isolar apenas as manchas de Acácia dealbata, aumentando significativamente a cerrteza de utilização da classificação proveniente de imagens de satélite.

27

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