Capítulo Brasileiro da Society for Conservation GIS

Capítulo Brasileiro da Society for Conservation GIS

Título:

Adequação ambiental de propriedades rurais e priorização da restauração florestal visando otimizar o ganho de conectividade da paisagem

Environmental non-compliances adequacy of rural properties and the definition of forest restoration schedule to optimize the gain of landscape connectivity

Nome dos autores:

Leandro Reverberi Tambosi, Michel Metran da Silva e Ricardo Ribeiro Rodrigues

Filiação (nome e endereço da instituição e e-mail dos autores):

Laboratório de Ecologia da Paisagem e Conservação (LEPAC), Instituto de Biociências, USP.

Rua do Matão, travessa 14, 321, CEP: 05508-900, Cidade Universitária, São Paulo – SP.

SILVA, Michel Metran da (michelstos@gmail.com)

Laboratório de Ecologia e Restauração Florestal (LERF), ESALQ, USP. Avenida Pádua Dias, 11, Caixa Postal 9, CEP: 13418-900, Piracicaba – SP.

RODRIGUES, Ricardo Ribeiro (rrr@esalq.usp.br)

Laboratório de Ecologia e Restauração Florestal (LERF), ESALQ, USP. Avenida Pádua Dias, 11, Caixa Postal 9, CEP: 13418-900, Piracicaba – SP.

Palavras-chave:

1- Diagnóstico ambiental; 2- Cronograma de restauração; 3- Análise da paisagem;

4- Teoria dos Grafos;

1.

Porque e como promover a Adequação Ambiental de Propriedades

Rurais?

A crescente demanda por alimentos e biocombustíveis têm resultado na expansão de áreas agrícolas sobre remanescentes naturais em todo planeta. No Brasil, a expansão das áreas de pastagem, culturas de soja e cana-de-açúcar são grandes responsáveis pelo aumento das áreas cultivadas, muitas vezes realizadas sem um planejamento ambiental adequado, resultando em degradação ambiental (Rodrigues

et al., 2010). Juntamente com esse cenário de expansão de áreas agrícolas, há uma

crescente preocupação com a preservação ambiental suportada por leis ambientais cada vez mais restritivas e por uma pressão de mercados consumidores que exigem uma produção de alimentos ambiental e socialmente sustentável (Rodrigues et al., 2009a).

Em busca de melhores oportunidades de mercado e para evitar problemas como multas ou autuações por descumprimento da legislação ambiental, as empresas agropecuárias estão aderindo a programas de adequação ambiental e a certificação de suas áreas produtivas. Além disso, o respeito à legislação e o ingresso em programas de certificação ambiental permitem o acesso a linhas de crédito, especialmente voltadas para atividades ambientalmente responsáveis, que são disponibilizadas pelo International Finance Corporation (www.ifc.org) através de contratos com grandes bancos brasileiros, entre eles Banco do Brasil, Banco Real e Itaú – Unibanco (Igari et al., 2009).

Os programas de adequação ambiental visam estabelecer ações para uma produção mais sustentável, respeitando as exigências legais quanto à proteção dos recursos naturais. No Brasil, essas exigências incluem a preservação e/ou a restauração da vegetação nas áreas de preservação permanente (APPs) nas margens dos corpos d’água, variando de 30 a 500m de acordo com as características dos corpos d’água, e em áreas com declividade superior a 45° e topos de morro. Outra exigência da legislação é a manutenção e/ou restauração da vegetação natural de uma porcentagem das propriedades rurais na forma de reserva legal (RL), podendo variar de 20% nas áreas de Mata Atlântica e Cerrado, a 80% nas áreas de floresta Amazônica (Lei Federal nº 4.771 de 1965). Além das exigências legais, a adoção de práticas de conservação de solos e restauração de áreas com baixa aptidão agrícola (solos rasos) são frequentemente exigidas por órgãos certificadores, estimulando a adoção de boas práticas agrícolas (Rodrigues et al., 2010).

2.

Como fazer?

Para que as propriedades consigam se adequar às exigências legais, é necessário um diagnóstico de toda propriedade para identificação das áreas degradadas ou ocupadas irregularmente, bem como um planejamento das ações de restauração. Esse mapeamento das propriedades é feito usando imagens de satélite de alta resolução ou fotografias aéreas, permitindo identificar e quantificar as áreas ocupadas irregularmente com atividade de produção, as áreas ambientalmente regulares e identificar se existem remanescentes de vegetação natural, fora das APPs, que possam ser averbados como Reserva Legal das propriedades.

Inicialmente é realizado o processo de mapeamento por interpretação visual, a fim de identificar as principais classes de uso e ocupação do solo, tais como: Áreas

Agrícolas em Uso, Áreas Agrícolas Abandonadas, Fragmentos Florestais Remanescentes, Áreas com Solos Encharcados ou com Afloramento Rochoso, Áreas Edificadas e outros. A fotointerpretação permite um reconhecimento prévio da situação das propriedades, gerando um mapa similar aos tradicionais mapas de uso e cobertura do solo.

No entanto, o mapeamento voltado para a adequação ambiental apresenta particularidades, quando comparado ao tradicional, pois tem como propósito orientar a restauração ecológica de cada situação irregular na propriedade rural, através da proposição de metodologias diferenciadas de restauração, respeitando as particularidades de cada situação, principalmente quanto à resiliência dessas áreas.

Resiliência ecológica pode ser entendida como a capacidade de um sistema retornar ao seu estado original após uma perturbação. Esta definição apresenta um problema de ordem prática quando se pensa em restauração ecológica, pois é impossível definir qual seria o estado original do sistema. Atualmente existe uma definição segundo a qual a resiliência ecológica é a capacidade de um sistema em manter seus processos ecológicos como polinização, frutificação, dispersão e reprodução de organismos, mesmo sob perturbação (Walker et al., 2004). Segundo essa definição, não é necessário definir o estado original do sistema e mesmo um sistema perturbado pode apresentar resiliência caso seus processos ecológicos estejam ocorrendo. Uma perturbação capaz de alterar a resiliência de um sistema acaba mudando os processos ecológicos e, consequentemente, altera completamente o funcionamento do sistema, podendo levar a formação de fisionomias completamente distintas (Suding et al., 2004).

Para a identificação das particularidades das áreas irregulares, são levados em conta o histórico de uso dessas áreas, obtido com séries temporais de imagens, o grau de tecnificação agrícola, a aptidão agrícola — declividade e características edáficas — além é claro da situação atual das áreas e das informações de uso fornecidas pelos proprietários.

Após a finalização do primeiro mapeamento das propriedades, é realizada a etapa de campo que consiste em visitar todas as propriedades com o objetivo de validar os mapeamentos realizados e identificar outras situações que não puderam ser caracterizadas apenas pela interpretação das imagens. Durante as visitas a campo são adquiridas informações para, a partir do mapa de uso e ocupação dos solos, gerar o mapa de adequação ambiental da referida propriedade rural.

Como já dito, o mapa de adequação ambiental vai muito além do mapa de uso e ocupação do solo e também deve agregar informações relativas à fitofisionomia e ao grau de conservação dos remanescentes de vegetação natural. Para a correta classificação dos remanescentes é necessário que todos esses fragmentos sejam visitados durante a etapa de campo, para obter um detalhamento de suas condições que não é possível identificar durante o processo de interpretação visual de imagens. Entre essas características estão: condições da regeneração natural dentro desses fragmentos, como a presença de espécies nativas do dossel e do subbosque, indícios de corte seletivo de espécies arbóreas, interferência de pastejo de gado, entre outras situações que afetam o equilíbrio de um sistema florestal.

Outra característica importante de um mapa de adequação ambiental é o detalhamento das áreas irregularmente ocupadas com atividade de produção e das áreas abandonadas que deverão passar pelo processo de restauração ecológica visando à regularização ambiental. Esse detalhamento tem como objetivo identificar a resiliência das áreas a serem restauradas. Áreas que apresentam resiliência elevada, com alto potencial de regeneração natural, serão restauradas com metodologias distintas daquelas áreas que não apresentam potencial de autorecuperação, em função do uso histórico intenso e tecnificado. Entre as características consideradas extremamente importantes para o sucesso das ações de restauração estão: proximidade de fragmentos florestais da mesma unidade fitogeográfica, posição em relação a esses fragmentos, permeabilidade da matriz possibilitando, ou não, a chegada de propágulos naturais e de organismos dispersores, presença de banco de sementes viável de espécies nativas, presença de regeneração natural, ocupação atual com espécies exóticas muito competidoras, como gramíneas africanas, grau de compactação do solo, entre outras (Holl, 1999; Holl et al., 2003; Suding et al., 2004).

Com o detalhamento necessário para a elaboração de um mapa de adequação ambiental, uma única classe de um mapa tradicional de uso do solo pode ser dividida em várias sub-classes, como por exemplo a classe das Áreas abandonadas que podem ser detalhadas da seguinte maneira:

Área abandonada, sem ou com baixa regeneração natural, isolada ou não isolada na paisagem regional;

Área abandonada com elevada massa de gramíneas, sem ou com baixa regeneração natural, isolada ou não isolada na paisagem regional; Área abandonada com elevada regeneração natural de espécies arbustivo-arbóreas, isolada na paisagem regional;

Área abandonada com elevada regeneração natural de espécies arbustivo-arbóreas, não isolada na paisagem regional.

Outra classe que exige um maior detalhamento é a classe dos fragmentos florestais remanescentes, que podem ter diferentes sub-classes como exemplificado a seguir para Floresta Estacional Semidecidual:

Floresta Estacional Semidecidual com necessidade de restauração, isolada ou não isolada na paisagem regional;

Floresta Estacional Semidecidual passível de restauração, isolada ou não isolada na paisagem regional;

Floresta Estacional Semidecidual sem necessidade de restauração, isolada ou não na paisagem regional.

Após a delimitação e caracterização das situações ambientais identificadas no diagnóstico ambiental das propriedades, as ações de restauração florestal são definidas e espacializadas de forma individualizada para cada uma das situações, podendo ser indicadas ações isoladas ou combinadas de restauração ecológica, como por exemplo: isolamento da área, indução e condução da regeneração natural, adensamento com espécies sombreadoras, enriquecimento com espécies nativas finais

da sucessão, plantio de espécies nativas em área total (Figura 1Figura 1). Formatado: Fonte: Negrito, Cor da_{fonte: Texto 1}

Figura 1: Mapa de adequação ambiental com as diferentes situações identificadas no interior das propriedades (A) e definição das estratégias de restauração das áreas de preservação permanentes de acordo com a situação ambiental mapeada (B).

3.

Definição das Metodologias de Restauração para cada uma das

Situações Ambientais identificadas no Zoneamento Ambiental das

Propriedades Rurais

A partir da delimitação e caracterização das situações ambientais identificadas no zoneamento ambiental das propriedades, podem ser definidas as ações mais adequadas de restauração florestal, em termos de sucesso e custo, de forma

individualizada para cada uma das situações. Essa abordagem individualizada baseada no uso atual, no histórico de ocupação e nas características da paisagem local (região de entorno das propriedades) garante que a resiliência, ou de forma muito simplista o potencial de autorecuperação dessas áreas, seja adequadamente aproveitado, reduzindo os custos e aumentando a possibilidade de sucesso das ações de restauração.

Vale ressaltar que numa mesma região e até em uma mesma propriedade devem ser usadas diferentes metodologias de restauração, de acordo com as características específicas de cada situação identificada no zoneamento (Rodrigues et

al., 2009a), conforme discutido anteriormente. Além disso, uma metodologia pode

englobar diversas outras metodologias ao longo do tempo, sendo consideradas ações de manejo adaptativo, com objetivo de corrigir a trajetória de restauração e potencializar o sucesso da restauração ecológica da referida situação, que é o objetivo maior de todas essas iniciativas.

Assim, as seguintes metodologias podem ser adotadas nas regiões subtropicais, tendo como objetivo principal a construção de um dossel florestal com alta diversidade, que vai produzir micro sítios de regeneração muito heterogêneos no espaço e no tempo, e com isso permitir a perpetuação das ações de restauração.

3.1 Indução e Condução da Regeneração Natural

Entende-se como “regeneração natural” a ocorrência de indivíduos juvenis de espécies arbustivo-arbóreas nativas regionais. Esta estratégia é usada nas áreas com menor nível de perturbação, onde os processos ecológicos ainda estão atuantes e capazes de manter a condição de autorecuperação da área, desde que os fatores de degradação sejam identificados e interrompidos. Essa situação pode ser considerada a mais simples de se restaurar, uma vez que sua efetivação consiste apenas no isolamento dos fatores de perturbação e na adoção de ações posteriores e seqüenciais de manejo para potencializar a autorecuperação dessas áreas. Dentre essas ações estão o controle de competidores, adubação dos indivíduos regenerantes, tutoramento dos indivíduos e o controle de herbívora muito intensa (formigas cortadeiras, lebres exóticas, capivaras etc.).

3.2 Enriquecimento

É o método usado nas áreas com estádio intermediário de degradação, nas situações onde a área a ser recuperada já se encontra ocupada com vegetação nativa regional remanescente, ou recentemente restaurada, porém com baixa diversidade de espécies. Esta situação pode ter sido gerada por:

Áreas de vegetação natural remanescente que foram historicamente sujeitas a processos intensos de extrativismo seletivo;

Áreas com eventos de perturbações freqüentes, que acabam por favorecer algumas espécies e eliminar outras, como recorrência periódica de fogo, pastejo de gado, etc.;

Áreas agrícolas ou pastoris abandonadas, próximas de fragmentos florestais perturbados, nas quais é constatada a expressão de regeneração natural de baixa diversidade;

Reflorestamentos com espécies nativas cujo método favoreceu o uso de baixa diversidade de espécies, não garantindo a sustentabilidade da área em longo prazo.

Em geral, todas essas situações culminam na formação de bosques mais ou menos homogêneos, com predomínio de poucas espécies, quase sempre iniciais da sucessão que, se não forem enriquecidos natural ou artificialmente, voltarão à condição de degradados, por não serem sustentáveis. O enriquecimento destas áreas pela introdução de novas espécies, inclusive de outras formas de vida que não apenas a arbórea, como arbustos, ervas, lianas, epífitas, palmeiras e outras, pode favorecer o restabelecimento dos processos ecológicos e, portanto a sua manutenção a longo prazo. Essa introdução de novas espécies pode ser efetuada através do plantio de mudas, de semeadura direta, ou ainda pela introdução de banco de sementes alóctone ou transplante de plântulas (Rodrigues e Gandolfi, 2007).

3.3 Adensamento

O adensamento é usado em situações onde foi constatada a ocorrência de espécies arbóreas nativas das fases iniciais da sucessão, mas essa regeneração natural se expressou de maneira espacialmente heterogênea. Esta situação pode ter ocorrido na forma de agrupamentos de indivíduos remanescentes ou regenerantes, ou ainda a partir da presença do banco de sementes de espécies nativas, que pode ser induzido e aproveitado na recuperação. Porém, geralmente a expressão da regeneração natural ocorre de forma espacialmente irregular e frequentemente com baixa diversidade. Dessa forma, a ação de adensamento consiste no preenchimento dos trechos não naturalmente reocupados pela regeneração natural, representando o aumento da densidade da regeneração natural. Este adensamento usualmente é feito com espécies iniciais da sucessão, visando o preenchimento da área como um todo, visando a construção de um dossel espacialmente contínuo. Geralmente utilizam-se espécies que já se expressaram na regeneração natural, ou mesmo outras espécies mais iniciais de sucessão que colaborem para a ocupação total e rápida da área em processo de restauração. Em todos os casos de adensamento, tanto os indivíduos presentes na área, oriundos da regeneração natural, como os de plantio são conduzidos através de adubação e do controle de espécies competidoras (gramíneas africanas e às vezes lianas superabundantes) (Rodrigues et al., 2009b).

3.4 Plantio Total

Este sistema é normalmente usado em áreas cuja formação florestal original foi substituída por alguma atividade agropastoril altamente tecnificada, comprometendo com isso a expressão do potencial de autorecuperação local. Nesse sistema as espécies florestais devem ser introduzidas, e isso é feito com espécies nativas de ocorrência regional. As espécies devem ser combinadas de acordo com suas características ecológicas, de forma que as espécies com características mais sombreadoras (bom

crescimento e boa cobertura de copa), também chamadas de espécies do preenchimento (Rodrigues et al., 2009a) sejam espacialmente bem distribuídas na área, visando a construção de um dossel de espécies de preenchimento (geralmente espécies pioneiras e secundárias iniciais). O crescimento destas espécies de preenchimento acaba mudando as características ambientais da área, em termos de sombreamento, umidade e temperatura, criando assim as condições necessárias para o estabelecimento das espécies de diversidade, que são introduzidas de forma intercalada com as de preenchimento (50% de indivíduos de cada grupo). Nesse grupo das espécies de diversidade estão as espécies das fases mais finais da sucessão, mas também as espécies pioneiras que apesar de não promoverem um bom sombreamento, apresentam outras funções na restauração ecológica, como atração da fauna, produção de biomassa, oferecimento de recursos em épocas pouco favoráveis etc. e também, outras forma de vida, que não a arbórea, visando a sustentabilidade dessas ações. Como espécies de preenchimento geralmente são usadas entre 15 e 30 espécies nativas regionais e para espécies de diversidade são usadas entre 60 e 80 espécies nativas regionais (Rodrigues et al., 2009a). Os indivíduos do grupo de diversidade gradualmente vão ocupando o espaço deixado pelos indivíduos do grupo de preenchimento ao longo do processo de senescência natural.

A escolha do melhor método deve levar em conta o histórico de uso, bem como a condição da paisagem do entorno. De forma geral, recomendam-se as seguintes densidades de indivíduos de espécies arbustivo-arbóreas nativas para que seja possível conduzir adequadamente a restauração florestal:

Indução e Condução da Regeneração Natural: 0 mudas/hectare; Enriquecimento: 200 mudas/hectare;

Adensamento: 400- 800 mudas/hectare; Plantio Total: 1.666 mudas/hectare.

Vale destacar que os sistemas de restauração são interdependentes, podendo se complementar ao longo do tempo. A decisão de adoção de um ou outro é apenas uma tentativa de racionalizar as ações de restauração, aproveitando ao máximo a capacidade auto-regenerativa desses ambientes, o que aumenta o sucesso da atividade de restauração florestal e possibilita a diminuição dos custos do processo.

4.

Definição do Cronograma de Restauração

As ações de restauração visando à adequação das propriedades rurais frequentemente são distribuídas ao longo de anos ou até mesmo décadas, uma vez que grande parte das propriedades rurais apresenta passivos ambientais significativos no que diz respeito às exigências do código florestal, principalmente para o cumprimento da Reserva Legal, independentemente da região analisada e do tipo de atividade predominante (Igari et al., 2009, Rodrigues et al., 2010).

Como o objetivo da adequação das propriedades rurais por meio de restauração ecológica é proporcionar o restabelecimento de serviços ambientais, é necessário adotar uma estratégia que possibilite o maior ganho ambiental possível nas fases iniciais do processo de restauração.

Grande parte das propriedades agrícolas está localizada em regiões com longo histórico de ocupação antrópica, resultando em pouca área de remanescentes de vegetação natural, distribuídos em fragmentos pequenos, isolados e geralmente muito degradados. Neste contexto de pouca quantidade de habitat, a configuração da paisagem se torna um fator importante para a manutenção da biodiversidade (Andrén, 1994), ou seja, paisagens com fragmentos mais próximos e conectados têm um potencial de abrigar maior diversidade do que paisagens com fragmentos mais isolados (Pardini et al., 2010).

A conectividade é a capacidade de uma paisagem de facilitar os fluxos biológicos entre seus elementos (Taylor et al., 1993). Em uma paisagem com alto grau de conectividade, os organismos conseguem se deslocar entre os elementos da paisagem, promovendo grande fluxo biológico entre os remanescentes de vegetação natural, o que permite a manutenção de alta diversidade e a redução dos riscos de extinções locais (Pardini et al., 2010). Espécies de diversos grupos taxonômicos, entre eles árvores, aves e pequenos mamíferos, apresentam relação entre a conectividade funcional e a riqueza ou abundância de espécies em paisagens fragmentadas (Metzger

et al., 2009). A presença de fluxo de organismos entre fragmentos de vegetação é

extremamente importante para permitir a colonização das áreas restauradas por espécies da flora provenientes de fragmentos vizinhos, trazidas por organismos dispersores de sementes. A colonização das áreas restauradas por espécies da fauna também é de extrema importância para promover a presença de organismos responsáveis por processos essenciais como a polinização e a dispersão de sementes (Ghazoul, 2005) no interior dos fragmentos e entre fragmentos de uma paisagem.

Tendo em vista a importância da conectividade para a manutenção da biodiversidade em paisagens fragmentadas, a adoção de critérios de priorização de áreas para restauração que levem em conta o incremento da conectividade na paisagem surge como uma importante estratégia de planejamento.

Existem diversas métricas que avaliam a conectividade de uma paisagem e a contribuição de cada fragmento para a manutenção ou incremento da conectividade. Uma abordagem que vem ganhando espaço nas análises de conectividade é o uso da teoria dos grafos para o cálculo de medidas de disponibilidade de habitat como indicadores de conectividade da paisagem (Bunn et al., 2000; Urban e Keitt, 2001).

O grafo é um conjunto de nós e ligações que conectam dois nós distintos. O grafo pode ser utilizado para representar uma paisagem na qual os nós representam os fragmentos de habitat cercados de áreas de não habitat. As ligações entre dois fragmentos indicam que um determinado organismo é capaz de se deslocar de um fragmento a outro atravessando uma área de não habitat, representando uma conectividade funcional (Figura 2Figura 2). Desta maneira, os fragmentos da paisagem são representados na forma de uma rede de elementos que interagem entre si. Esta forma de representação da paisagem permite integrar a informação de cada fragmento (área do fragmento, qualidade do fragmento), bem como as características ecológicas das espécies analisadas (capacidade de dispersão) para, através do cálculo de uma série de índices, identificar desde a área funcionalmente conectada, até fragmentos chave para a manutenção das conexões na paisagem. As análises de estruturas de redes tem ganhado espaço nos estudos em diversas áreas da ciência devido a sua facilidade para representação de estruturas complexas e simplicidade

para o cálculo de diversos índices de estrutura dessas redes (Proulx et al., 2005). Esta abordagem tem sido frequentemente utilizada na área da biologia, física, matemática e engenharia com aplicações em estudos de conservação biológica, epidemiologia, transportes, telecomunicações entre outros.

###### Insira o arquivo “Grafos.tif” aqui ######

Figura 2: Paisagem representada como um grafo com os fragmentos representados por nós e as ligações representadas pelas linhas contínuas. Fragmentos não conectados por linhas não estão funcionalmente conectados. O grafo apresentado possui cinco componentes sendo um componente com apenas um nó, um componente com três nós, dois componentes com cinco nós e o maior componente com 16 nós (A). Detalhamento do maior componente do grafo, com diferentes valores de dIIC em função da posição do fragmento na paisagem e do limite da capacidade de dispersão (B). Os valores no interior dos nós representam ordem crescente de valores de dIIC e são explicados ao longo do texto.

Uma medida de conectividade baseada na teoria dos grafos que tem se mostrado bastante eficiente para a identificação e priorização de áreas importantes para a conectividade é o índice integral de conectividade (IIC) proposto por Pascual-Hortal e Saura (2006).

O valor do IIC pode variar de 0 a 1, aumentando a medida que a paisagem se torna mais conectada. O IIC é calculado para a paisagem inteira e leva em consideração não apenas o valor da área de vegetação remanescente, como também o número de conexões entre os fragmentos para uma determinada capacidade de dispersão de um organismo (Equação 1).

2 1 1

(

1

)

A

nl

a

a

IIC

a

i

a

j

nl

é o número de conexões entre o fragmento

i

j

L

A

A partir do valor de IIC da paisagem é possível calcular um índice para cada fragmento (dIIC) que representa a variação do IIC da paisagem caso o fragmento seja removido ou incluído por ações de restauração (Equação 2). O valor de dIIC de um fragmento será maior quanto maior a área, o número de conexões com os vizinhos e a importância deste fragmento para manutenção da conectividade da paisagem inteira.

100

(%)

I

I

I

dIIC

I

'

I

A Figura 2Figura 2B representa um dos componentes do grafo apresentado na

Figura 2A. No componente, todos os fragmentos estão funcionalmente conectados

considerando que a capacidade de dispersão das espécies analisadas não é inferior a distância mínima entre dois fragmentos. Uma vez que todos os fragmentos da Figura 2B apresentam a mesma área, os valores de dIIC foram definidos em função de sua localização na paisagem. Os fragmentos identificados pelo número 5 (Figura 2Figura

2B) apresentam os maiores valores de dIIC tendo em vista que a sua contribuição para

a conectividade da paisagem (IIC) é a maior entre todos os fragmentos. Os fragmentos identificados pelo número 5 conectam dois grandes conjuntos de fragmentos (subgrafos) identificados por valores de 1 a 4. Caso um dos fragmentos número 5 seja removido, os dois conjuntos de fragmentos 1 a 4 não estarão mais funcionalmente conectados, uma vez que a distância entre eles será maior que a capacidade de dispersão dos organismos (Figura 2Figura 2B). Os fragmentos de número 4,

Formatado: Fonte: Negrito

Formatado: Fonte: Negrito

apresentam o segundo maior valor de dIIC, pois eles são o único elo de ligação entre os fragmentos mais periféricos (1, 2 e 3) com os fragmentos centrais (5). Os fragmentos de número 1 apresentam os menores valores de dIIC pois não são elementos essenciais para a manutenção da conectividade da paisagem (Figura 2Figura 2B). Os fragmentos 2 e 3 não possuem os valores mais baixos de dIIC, pois apesar de não serem elementos essenciais para a manutenção da conectividade, eles apresentam maior número de conexões que os fragmentos 1 (Figura 2Figura 2B).

Devido às excelentes propriedades do IIC e do dIIC e à disponibilidade de um software livre e de fácil operação (Conefor Sensinode 2.2) elaborado por Saura e Torné (2009), estes índices foram adotados como indicadores da importância de fragmentos para a conectividade e consequentemente serão utilizados como critério de priorização no momento de definição do cronograma de restauração.

5.

Aplicação da Teoria dos Grafos para Definir Cronograma de

Restauração em Propriedades Rurais

A primeira etapa para se analisar o efeito das áreas que serão restauradas em termos do ganho de conectividade na paisagem é realizar a contextualização regional das propriedades, considerando os remanescentes de vegetação existentes no entorno das propriedades, bem como os remanescentes no interior das propriedades e as áreas a serem restauradas (Figura 3Figura 3A).

Formatado: Fonte: Negrito

Formatado: Fonte: Negrito

###### Insira o arquivo “Fragmentos_APP.tif” aqui ######

Figura 3: A - localização das propriedades analisadas com remanescentes de vegetação natural que ocorrem na paisagem. B – localização das áreas de preservação permanentes (APPs) e áreas abandonadas a serem restauradas no contexto da paisagem.

A segunda etapa das análises consiste em calcular os valores de IIC assim como os de dIIC que são baseados na capacidade de dispersão das espécies (conectividade funcional da paisagem) consideradas nas análises. Uma das maneiras de definir a capacidade de dispersão é a partir do conhecimento dos organismos presentes na região e de sua capacidade de deslocamento. Porém, a obtenção de dados sobre a capacidade de dispersão em diferentes classes de uso do solo da paisagem requer a coleta e monitoramento de muitos indivíduos, sendo uma tarefa custosa e de difícil realização. Uma alternativa à falta de dados de dispersão para paisagem analisada é o uso de informações presentes na literatura e de simulações de diferentes capacidades de dispersão. Para definir uma capacidade de dispersão para os cálculos de dIIC foi feita uma análise do comportamento do índice IIC da paisagem. Para isso foram feitas simulações, de 23 diferentes capacidades de deslocamento de espécies que variaram de 100 a 5.000 m (Figura 4Figura 4A).

A partir dos resultados dos valores de IIC para as diferentes capacidades de deslocamento simuladas foi possível notar que para organismos com capacidade de deslocamento inferior a 500 m, não há alteração no valor de IIC, ou seja, não existe

uma diferença de conectividade para organismos que se deslocam 100, 200 ou 300 m (Figura 4A). Desta forma, optou-se por adotar uma capacidade de deslocamento equivalente a 1.000 m para os cálculos de dIIC, uma vez que esta capacidade de deslocamento foi encontrada para diversos organismos presentes na Mata Atlântica (Crouzeilles et al. 2010). Desta maneira buscou-se definir a priorização de áreas que pudessem trazer melhores benefícios para os organismos com capacidade intermediária de deslocamento. Foi adotado este critério uma vez que as áreas indicadas para restauração no interior das propriedades são pequenas, isoladas e dificilmente proporcionarão ganho de conectividade funcional para organismos com baixa capacidade de se deslocar por áreas antrópicas (inferior a 500 m).

0 0.05 0.1 0.15

100 500 1500 2500 3500 4500

Capacidade de Dispersão (metros)

II C x 1 0 0 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Porcentagem da Restauração Concluída (%)

P o rc e n ta g e m d o In cr e m e n to t o ta l d e II C ( % ) Cenário A Cenário B 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Porcentagem da restauração concluída (%)

P o rc e n ta g e m d o In cr e m e n to t o ta l d e II C ( % )

Cenário A Cenário B Cenário C Cenário D

A

B

Figura 4: a) valores do índice integral de conectividade (IIC) da paisagem para diferentes capacidades de dispersão. b) porcentagem do incremento total de IIC obtida em função da porcentagem de restauração concluída segundo Cenários A e B de definição do cronograma de restauração com priorização por área a ser restaurada. c) porcentagem do incremento total de IIC obtida em função da porcentagem de restauração concluída segundo diferentes cenários de priorização por área a ser restaurada (Cenários A e B) e segundo a priorização por propriedade a ser restaurada (Cenários C e D). Verificar texto para descrição dos cenários.

A definição da capacidade de dispersão utilizada para as análises pode ser feita a partir de informações sobre os organismos presentes na área de estudo, bem como a situação de fragmentação da paisagem. É importante ressaltar que deve-se evitar o uso de capacidades de deslocamento de espécies que não serão beneficiadas pelas ações de restauração na paisagem analisada. Desta forma deve-se evitar o uso de baixas capacidades de deslocamento em paisagens muito fragmentadas, assim como o uso de capacidades de deslocamento superiores ao isolamento médio dos fragmentos antes da restauração.

Em seguida foram calculados os valores de dIIC a fim de identificar o incremento de conectividade obtido após a restauração de cada área.

Como os proprietários podem restaurar as áreas seguindo diferentes critérios de ordenação, foram feitas análises considerando dois possíveis cenários para identificar qual seria a ordenação mais eficiente do ponto de vista do ganho de conectividade:

Cenário A, restauração das APPs de todas as propriedades e posterior restauração das áreas abandonadas;

Cenário B, restauração das APPs e áreas abandonadas das propriedades ao mesmo tempo.

Para a simulação do Cenário A, primeiramente foi feito o cálculo de dIIC apenas para os fragmentos que deveriam ser restaurados em APPs (Figura 5Figura 5A), sendo considerados prioritários os fragmentos com maiores valores de dIIC. Em seguida foram feitos os cálculos dos valores de dIIC para as áreas abandonadas a serem restauradas, considerando as APPs já restauradas (Figura 5Figura 5B).

Para a simulação do Cenário B foi feito o cálculo dos valores de dIIC para todas as áreas que deveriam ser restauradas (APPs e áreas abandonadas), sendo considerados prioritários os maiores valores de dIIC (Figura 5Figura 5C).

É possível notar uma priorização de diferentes áreas a serem restauradas segundo os dois critérios adotados (Figura 5Figura 5A, B e C), o que resulta em uma ordem de restauração e ganho de conectividade em momentos diferentes.

O Cenário B se mostrou mais eficiente do que o Cenário A a partir de 20% da restauração concluída, chegando a apresentar diferença de ganho de IIC de 10% a partir de 40% da restauração concluída e atingindo uma diferença de 21% de ganho de conectividade com 70% da restauração concluída (Figura 4Figura 4B). A maior eficiência do Cenário B ocorre pelo fato do Cenário A apresentar a restauração em duas etapas o que promove um ganho reduzido ao final da etapa de restauração das APPs e que só voltará a ser incrementado com o início da restauração das áreas abandonadas quando já tiver concluído 70% do processo de restauração. Se o projeto

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de restauração fosse distribuído ao longo de 10 anos, o Cenário A apresentaria ganho de IIC inferior ao Cenário B desde o segundo ano de projeto até o 9º ano (Figura 4Figura 4B), o que justifica a adoção do Cenário B para o caso analisado.

As análises descritas acima foram realizadas considerando a priorização por cada área a ser restaurada, o que implicaria no retorno a cada propriedade mais de uma vez, pois uma propriedade pode apresentar diversas áreas a serem restauradas com diferentes graus de priorização.

Na prática, a execução das ações de restauração ocorre por propriedade e não por área a ser restaurada, sendo necessário verificar o impacto da definição do cronograma de restauração baseado em propriedades.

###### Insira o arquivo “Cenários.tif” aqui ######

Figura 5: A - priorização das áreas de preservação permanente (APPs) a serem restauradas representando a primeira etapa do Cenário A. B - priorização das áreas abandonadas a serem restauradas após a restauração das APPs representando segunda etapa do Cenário A. C - priorização das APPs e áreas abandonadas a serem restauradas ao mesmo tempo no interior das propriedades correspondendo ao Cenário B.

Para determinar o efeito da definição do cronograma a partir de propriedades na eficiência do projeto de restauração, foram feitas análises com outras duas

estratégias de definição de cronograma considerando a restauração de APPs e áreas abandonadas ao mesmo tempo:

Cenário C, definição do cronograma com base em propriedades, considerando como prioritária a propriedade que apresentasse a área a ser restaurada com maior valor de dIIC, independente dos valores de dIIC das outras áreas a serem restauradas dentro da mesma propriedade (Figura 6Figura 6A);

Cenário D, definição do cronograma com base em propriedades, considerando como prioritária a propriedade que apresentasse maior valor da soma dos valores de dIIC de todas as áreas a serem restauradas em seu interior (Figura 6Figura 6B).

###### Insira o arquivo “Cenário_Fazendas.tif” aqui ######

Figura 6: A - priorização das propriedades por maior valor de dIIC correspondente ao Cenário C. B - priorização das propriedades por soma de dIIC das áreas a serem restauradas, correspondente ao Cenário D.

As diferentes estratégias de priorização de restauração por propriedade também resultaram em ordem de restauração diferente (Figura 6Figura 6 A e B).

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Os Cenários C e D se mostraram menos eficientes para o ganho de conectividade até a conclusão de 30% do projeto de restauração, sendo que o Cenário

D se mostrou o menos eficiente até a conclusão de 40% da restauração (Figura 4Figura

4C). A partir de 50% do processo concluído, os Cenários C e D se mostraram mais

eficientes do que o Cenário A, porém sempre inferiores ao Cenário B (Figura 4Figura 4C).

Para as propriedades analisadas sugere-se a adoção do Cenário B por ser o mais eficiente do ponto de vista do ganho de conectividade nas fases mais iniciais do processo de restauração. Caso a execução do Cenário B se torne muito complicada do ponto de vista operacional, sugere-se a adoção do cronograma por propriedade definido a partir do Cenário C que mostrou melhor ganho de conectividade nas etapas iniciais da restauração.

6.

Considerações Finais

O mapeamento de propriedades rurais para adequação ambiental requer um detalhamento que leve em consideração as particularidades ambientais de cada situação identificada no zoneamento ambiental da referida propriedade, visando identificar as características ecológicas e a resiliência de cada área degradada das propriedades rurais.

A partir do mapa de adequação ambiental é possível particularizar as ações de restauração das situações de degradação da propriedade, respeitando as particularidades de cada situação ambiental e, com isso, potencializando as ações de restauração, em termos de sucesso, custos e perpetuação.

Além da adoção de estratégias de restauração individualizadas para cada região, é importante a adoção de um cronograma de restauração que busque maximizar os ganhos ambientais ao longo do processo de restauração, que pode durar anos ou décadas.

O presente trabalho focou a definição de cronograma de restauração apenas nas áreas de preservação permanente e áreas degradadas das propriedades. Porém, é importante ressaltar que caso o proprietário tenha déficit de reserva legal e já tenha definido sua localização, eles devem ser incorporados nas análises para definição da priorização de restauração.

A definição de cronograma de restauração com vistas a incrementar a conectividade da paisagem pode representar grande ganho para a fauna e flora de paisagens fragmentadas, promovendo aumento no fluxo de organismos e consequentemente favorecendo a ação de polinizadores e a chegada de frutos e sementes desde as etapas mais iniciais da restauração. Tal estratégia pode ser baseada em métricas de conectividade da paisagem de fácil obtenção a partir de mapeamentos de uso do solo.

Além de ser determinante para o sucesso das ações de recuperação florestal e de potencialmente reduzir os custos da restauração, o incremento da conectividade pode evitar, a extinção local de espécies, especialmente daquelas que permanecem na paisagem apesar de configurações desfavoráveis para o seu deslocamento / dispersão, resultantes dos processos de fragmentação.

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Agradecimentos

Agradecemos ao revisor anônimo pelas críticas e sugestões para melhoria do trabalho, ao Dr. Jean Paul Metzger pelas contribuições relativas à aplicação da Teoria dos Grafos no estudo de caso apresentado neste capítulo e a Mariana Morais Vidal pelas discussões a respeito dos índices utilizados e pelas revisões em versões anteriores deste capítulo.

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