ATRIBUTOS AMBIENTAIS DEFINIDORES DE PRESENÇA
DE FRAGMENTOS FLORESTAIS DE MATA ATLÂNTICA EM
MICROBACIAS INSTÁVEIS
OTÁVIO MARQUES1
LEONARDO TIENNE2
ERIKA CORTINES3
RICARDO VALCARCEL4
1. Acadêmico do Curso de Engenharia Florestal da UFRuralRJ;
2. Aluno do Curso de Mestrado em Ciências Ambientais e Florestais da UFRuralRJ; 3. Acadêmica do Curso de Ciências Biológicas da UFRuralRJ;
4. Professor adjunto IV do Departamento de Ciências Ambientais, Instituto de Florestas da UFRuralRJ.
RESUMO: MARQUES, O.; TIENNE, L.; CORTINES, E. e VALCARCEL, R. Atributos ambientais defi nidores de presença de fragmentos fl orestais de mata atlântica em microbacias instáveis. Revista Universidade Rural: Série Ciências da Vida, Seropédica, RJ: EDUR, v. 24, n.2, p. 145-150, jul.-dez., 2004. A s nove
microbacias da encosta de Barra de Guaratiba (61,6 ha) apresentam declividade media 54%, formato fi liforme, solo raso. Elas foram classifi cadas como instáveis devido aos seus problemas ambientais: erosão laminar, em sulcos deslizamento e rolamentos de matações. Os seus fragmentos foram mapeados e relacionados a características morfometricas com forma de equacionamento das regiões de maior resiliencia. A analise de regressão múltipla permitiu evidenciar que os fragmentos nas nove microbacias se explicam pelo comportamento das variáveis, em ordem decrescente de importância, da seguinte forma: comprimento de rampa, direção dos ventos, área da microbacia, declividade e altitude média.
Palavras-chave: Atributos ambientais, fragmentos fl orestais, microbacias hidrográfi cas.
ABSTRACT: MARQUES, O.; TIENNE, L.; CORTINES, E. and VALCARCEL, R. Enviromental atributes that defi ne the presence os forest fragments of Mata Atlântica on unstable microbasins. Revista Universidade Rural: Série Ciências da Vida, Seropédica, RJ: EDUR, v. 24, n.2, p. 145-150, jul.-dez., 2004. The nine microbasins of the hillside of Barra of Guaratiba (61,6 ha) present declivity measured 56%,
fi liform format, alone evenness. They had been classifi ed as unstable had to its ambient problems: laminar erosion, in ridges landslide and rolamentos of matações. Its fragmentos had been mapeados and related the morfometricas characteristics with form of equacionamento of the regions of resiliencia greater. It analyzes it of multiple regression allowed to evidence that the fragmentos in the nine microbasins if explain for the behavior of the variable, orderly decreasing of importance, the following form: length of slope, direction of the winds, area of the microbasin, declivity and average altitude.
Key Words: Enviromental atributes, forest fragments, hydrographic, microbasins.
INTRODUÇÃO
Um ecossistema é constituído por componentes bióticos e abióticos com relações complementares entre suas partes, transferências, circulação de energia e de matéria (DOVER e TALBOT, 1992).
Interferências indevidas, causam desequilíbrio que infl uem na participação dos fatores bióticos, alterando oferta dos fatores abióticos, tanto em qualidade como em quantidade, provocando mudanças nos mecanismos de equilíbrio natural (SUTOON e HARMON, 1979).
As alterações parciais do uso dos
solos podem acarretar mudanças de comportamento hidrológico das nascentes e perenização dos rios de primeira ordem (FARIAS, 1996).
As microbacias podem ter contribuições h i d r o l ó g i c a s d i f e r e n t e s , m e s m o apresentando superfícies e usos similares. A cobertura vegetal, situação topográfi ca, exposição as massas de ar, geologia, tipos e características físicas do solos, nível de antropização e fatores morfométricos são alguns parâmetros relacionados na literatura como determinantes (VALENTE, 1976; VALCARCEL, 1997 e TUCCI, 1995).
alternativas auto-sustentáveis em microbacias demanda capacidade de análise holística, contemplando conjunto de atributos ambientais que conferem resiliência aos ecossistemas, principalmente em locais cujo equilíbrio ambiental é considerado instável.
Este trabalho objetiva relacionar e avaliar a relação de dependência entre atributos ambientais e ecossistemas resilientes (fragmentos florestais remanescentes) em microbacias hidrográfi cas instáveis na encosta de Barra de Guaratiba.
MATERIAL E MÉTODOS
A área objeto de estudo localiza-se na Zona Oeste da Cidade do Rio de Janeiro, RJ (Figura 1). As encostas declivosas foram desmatadas (1950– 1960) para o cultivo, batata e banana (ainda remanescentes). A decadência da agricultura de subsistência associada a valorização imobiliária, transformaram a região em local residencial de médio a baixo padrão construtivo (1973 residências). A comunidade (4338 habitantes) ocupa o terço inferior da encosta tendo sua cota (325 metros).
Figura 1. Localidade da área de estudo.
a quantidade de matacões (superfi ciais e enterrados), que associado aos afl oramentos rochosos interferem na rede de drenagem e aumentam a complexidade dos problemas ambientais. O clima “Aw” segundo Köppen, com verão chuvoso e inverno seco alcança 1200 a 1300 mm/ ano. As microbacias foram delimitadas em base cartográfi ca digitalizada na escala 1:2000, folhas: SF-23-Z-C-III-2-NE-D-III-1; III-2-NE-D-III-4; IV-3; SF-23-Z-C-III-2-NE-D-IV-4 (FUNDREM, 1975). Os fragmentos fl orestais foram levantados a partir do foto mosaico cujas orto-fotos coloridas de 1999 (escala 1:10000). Estas informações foram georeferenciados e repassadas para a base cartográfi ca digital 1:2000.
A caracterização morfométricas das microbacias priorizou os parâmetros cujas variáveis tinham capacidade de inferir magnitude hidrológica (variáveis ligadas a administração da água pelo ambiente), tabela 1.
Tabela 1. Variáveis utilizadas no levantamento morfométrico das microbacias.
Os solos rasos, das classes Argissolo Vermelho-Amarelo e profundidade inferior à 1 metro, com textura média/argilosa, declividade forte ondulada contribuem para a conferir fragilidade dos ecossistemas (PALMIERE, 1980). A este fato se agrega
As variáveis morfométricas foram levantadas seguindo as fórmulas abaixo descritas:
a) Declividade. A declividade das bacias foi determinada através da diferença entre curvas de nível dividida pela longitude da rampa de acordo com (SPOLIDORO, 1998) (Fórmula 01).
(01)
Em que:
i = declividade (%);
CN1 = curva de nível inferior (m); CN2 = curva de nível superior (m); L = comprimento da rampa (m).
b) Área. É a superfície de captação de
água da chuva de cada bacia. A unidade utilizada foi o hectare (ha). As bacias possuem formas, tamanhos e tipos de funcionamento hidrológicos variados. A área pode ser uma variável importante, pois ela determina a magnitude das entradas de água no sistema.
c) Altitude. Foi calculada a partir da média aritmética entre as curvas de nível envolventes nas bacias (Fórmula 2). Este conceito pode abrigar os efeitos orográfi cos em uma dada vertente, contribuindo para a defi nição de formações de unidades de paisagens (SPOLIDORO, 1998).
(02) Em que:
A = Altitude (m);
CN1 = Curva de nível superior (m); CN2 = Curva de nível inferior (m).
d) Fator de Forma
O fator de forma foi calculado segundo HORTON (1932), que propôs o fator de forma dado pela Fórmula 3.
(03) Em que:
F = Fator de forma; A = Área da bacia;
L = Comprimento de rampa.
e) Proximidade de acesso motorizado.
Por acesso foram classifi cado todos os caminhos carroçáveis. Este parâmetro
levantou as distâncias entre um ponto mais próximo da bacia a um acesso (Fórmula 4) (SPOLIDORO, 1998).
(04) Em que:
X = proximidade a acesso motorizado (m);
L = distância (m).
f) Direção dos ventos úmidos. A
circulação das massas de ar apresentam diferentes direções e velocidade em função dos graus de aquecimento da superfície. 0 parâmetro avaliado foi o ângulo de incidência do vento, formado entre a direção SW e a feição do terreno (SPOLIDORO, 1998).
g) Orientação da encosta. Para o
levantamento desta variável, dividiu-se a rosa dos ventos em oito faces (Figura 2). Seu eixo central foi posicionado no ponto superior de cada bacia, onde marcou-se sua orientação (SPOLIDORO, 1998).
Figura 2. Orientação dos ventos.
h) Comprimento de rampa. Por rampa,
entende-se ser o trecho hidrológico situado na vertente por onde a água drenará. Ele foi localizado no meio da bacia determinando a partir da base até a parte mais alta da bacia. A distância entre estes dois pontos é o comprimento da rampa, expressa em metros. Utilizou-se como
elemento de discretização dos pesos de importância das vaiáveis independentes (fatores morfométricos) na formação das áreas dos fragmentos fl orestais dentro das microbacias (Y) a Regressão Múltipla (Stepwise Multiple Regression-SWMR) Fórmula 05. A variável exposição solar, por ser qualitativa, não foi utilizadas.
Y= b0 + b1 X1 + b2X2 + ....bn Xn + E (05)
Em que:
Y = Variável independente (Área de fragmento fl orestal na bacia) (m2);
b0 = C o e f i c i e n t e d e i n t e r c e p ç ã o (admencional);
Xn = Variável ambiental: X1 = Área da microbacia (ha); X2 = Fator de forma (admencional); X3 = Declividade (%);
X4 = Altitude média (m.s.n.m);
Tabela 2. Matriz de Correlação das variáveis ambientais.
X5 = Proximidade de acesso motorizado (m);
X6 = Direção dos ventos úmidos (Â); X7 = Comprimento de rampa (m); E = Erro experimental.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foram encontrados três fragmentos fl orestais ocupando 16 ha distribuídas em 9 microbacias (76,6ha). Todos os fragmentos fl orestais encontram-se acima do primeiro terço da encosta, ocupando 21% da área total das microbacias. A tabela 2 apresenta os coefi cientes de correlação simples entre as sete variáveis escolhidas. A análise de regressão envolvendo os dados e variáveis apresentou diferença signifi cativa com o coefi ciente de determinação (R2
ajustado) de
0,80.
Após eliminação da variável X5
(Proximidade de acesso motorizado) o R2
ajustado foi alterado para 0,90, evidenciando
que neste caso a proximidade de acessos motorizados não infl uiu como em áreas planas, pois a extração de madeira está relacionada a sua transformação em bem econômico. Nesta área, a pequena tradição madeireira e o valor das nascentes, associada a difi culdade de acesso, não realçam o peso da variável. A segunda variável (X2 – fator de forma) fez o R2
ajustado passar de 0,90
para 0,93. Neste caso, teoricamente não foi identifi cado uma justifi cativa plausível, uma vez que a captação e o tempo de permanência da água dentro das microbacias deve ser dependente da sua
forma. Como os fragmentos encontram-se na parte do terço médio e superior das microbacias, talvez seus efeitos tenham sido minimizados, cabendo aprimorar estudos para aperfeiçoar esta relação.
A retirada de qualquer das demais v a r i á v e i s e e f e i t o d a a n á l i s e d e variância evidenciaram redução R2
ajustado,
comprovando a importância destas variáveis na determinação da variável dependente. O modelo que apresentou maior R2
ajustado após a análise de regressão
pelo método Stepwise, foi o modelo que manteve as variáveis X1 , X3, X4, X6 e X7 (Fórmula 6) ,tendo um R2
ajustado de 0,93. Y= 24,559 + 0,731X1 + 0,295X4 – 9,403X7 + 6,103X6 – 0,516X3 (06)
A variável comprimento de rampa foi a que apresentou maior peso na conformação das dependências da presença de fragmentos florestais na região. Quanto maior a rampa em solos com funcionamento hidrológico normal, aumenta a possibilidade de infi ltração. Em solos com distúrbio, o efeito é contrario, aumentam o escoamento, diminuindo a infiltração. kramer e Meyer (1969) atribuem velocidade de “runoff” maiores em encostas longas e conseqüentemente maiores riscos de perda de solo por erosão. A segunda variável que infl uenciou na determinação da variável dependente foi a direção dos ventos, pois o litoral do Estado do Rio de Janeiro a exposição das áreas continentais as trajetórias das frentes frias (SW-NE), representam adicional de umidade e chuvas intensas no verão (NIMER, 1979). Este efeito causado em ecossistemas funcionalmente depauperados é inverso, acelerando os processos erosivos. O vento possui temperatura, umidade, aerosóis, direção e velocidade; propiciando variações no ambiente. Ele pode ocorrer como fenômeno local ou como parte de grande circulação de ar. Quando não há infl uência desta segunda, o ar frio se desloca de noite das partes mais altas das encostas para o vale, deslocando-se vale abaixo pela confi guração do relevo, porém, é possível que este ar frio se acumule em certos locais . Isso faz com que certas partes, como encostas possam ser mais quente que outras, infl uenciando no incremento e qualidade da vegetação (ANDRAE, 1978). A terceira variável que infl uenciou na determinação dos fragmentos foi a área da microbacia. Os efeitos desta variável variam desde a captação de chuvas até na manutenção da umidade do solo (LIMA, 1986), condicionando a oferta de água e contribuindo para aumento da resiliência dos ecossistemas. A quarta variável que mais infl uenciou na determinação da variável dependente foi a
declividade, segundo Lima (1986) apesar da declividade infl uenciar na relação entre precipitação e defl úvio, principalmente pelo aumento da velocidade de escoamento superficial, não se deve descartar a direção da encosta, ou seja, da orientação da bacia. O mesmo autor cita também que o fator orientação afeta as perdas por transpiração e evaporação, devido a sua infl uência sobre a quantidade de radiação solar recebida pela bacia refl etindo na manutenção dos fragmentos fl orestais. Após o levantamento da exposição das microbacias com fragmentos foi encontrado que 67% das microbacias tem exposição Sul. A direção de exposição da encosta propicia conservação de umidade, pois o período de exposição e qualidade dos raios solares variam em função da incidência dos raios e exposição dos ventos (desidratação das encostas) (PALMIERE, 1980; LIMA, 1986 e OLIVEIRA, 1992). No Município do Rio de Janeiro as vertentes voltadas para Leste e Sul são úmidas, com vegetação ombrófi la e vertentes Norte e Nordeste apresentam vegetação com caducifólia. A quinta variável que mais infl uenciou na determinação da variável dependente foi a altitude média, esta variável representa o afastamento dos locais com maior pressão antrópica e possivelmente redução dos efeitos dos aerosóis marinhos, embora quanto mais alto seja o local, menor a chuva efetiva captada.
CONCLUSÕES
As variáveis que apresentaram maior infl uência na manutenção dos fragmentos fl orestais na região de estudo em ordem crescente foram: comprimento de rampa, direção dos ventos, área da microbacia, declividade e altitude média.
A variável exposição solar mostrou que 67% das microbacias com fragmentos fl orestais tem exposição da sua encosta voltada para a vertente Sul.
AGRADECIMENTO E AUXÍLIO FINANCEIRO
A Coordenadoria de Conservação e Recuperação Ambiental da Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro, ao CNPq e ao Laboratório de Manejo de Bacias Hidrográficas/UFRRJ. Ao Prof. Jorge Mitiyo Maeda pela colaboração nas análises estatísticas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANDRAE, F. H. Ecologia Florestal. Universidade Federal de Santa Maria – RS. 230p. 1978.
DOVER, M. J. e TALBOT, L. M. Paradigmas e Princípios Ecológicos para a agricultura. Rio de Janeiro: ASPTA, 1992, 24p. FARIAS, A. P. Dinâmica das bacias fl uviais de primeira ordem. Tese (Doutorado). Rio de Janeiro: UFRJ. 1996 a 215 p.
FUNDREM Folhas 308C-IV-3, 308D-III-1, 308C-IV-6, 308D-III-4. PCRJ/SMPCE. 1975
HORTON, R. E., 1932. Drainage Basin Characteristics. Trans. Amer. Geophys. Union, 13:350 – 361.
LIMA, W. de P. Princípios de Hidrologia Florestal para o Manejo de Bacias Hidrográfi cas. Piracicaba: USP. 1986 NIMER, E., Climatologia do Brasil. Rio de Janeiro. IBGE, 1979.
OLIVEIRA, J. B. de, et al. Classe gerais de solos do Brasil, guia auxiliar para seu reconhecimento. Jaboticabal: FUNEP, 1992.
PALMIERI, F. Levantamento semidetalhado e aptidão agrícola dos solos no Município do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro:
EMBRAPA/ SNLCS, 1980.
SPOLIDORO, M. L. C. V. Fatores ambientais que afetam a distribuição e freqüência de capinzais na serra de Madureira-Mendanha, Rio de Janeiro, RJ. Monografi a (IV CECA./UFRRJ). 59p. 1998.
SUTOON, B. e HARMON, P. Fundamentos de ecologia. Mexico. Editora Limusa, 1979
TUCCI. Alguns desafi os brasileiros em recursos hídricos e meio ambiente – parte I. A água em revista. Ano III, n. 6, 80 p. 1995.
VALCARCEL, R. Diagnóstico ambiental das bacias dos rios Quimbira e Marimbondo. UFRRJ. Relatório Final, 1997. 63 p.
