Dinâmica espaço-temporal da cobertura e uso do solo em unidades de conservação no norte de Minas Gerais, Brasil, entre 1986 e 2015

Autores

DOI:

https://doi.org/10.37002/biodiversidadebrasileira.v12i2.2032

Palavras-chave:

Cerrado, área protegida, SIG, sensoriamento remoto

Resumo

A implantação de unidades de conservação é uma das principais estratégias para a conservação da biodiversidade em todo mundo, sendo constatada sua importância na contenção da conversão de habitats naturais. Porém há grande variação na dinâmica espacial dessas áreas. Nesta perspectiva, este estudo teve como objetivo determinar a ocorrência e intensidade de mudanças no uso e cobertura do solo em unidades de conservação (UCs) de proteção integral e uso sustentável, entre os anos de 1986, 2000 e 2015, usando o norte de Minas Gerais como estudo de caso. O desenvolvimento de tal estudo foi possível devido ao uso de imagens de satélites Landsat, e o emprego de técnicas de sensoriamento remoto e inteligência artificial, como a árvore de decisão, para elaboração dos mapas de uso e cobertura do solo. Foram calculados os valores de uso e cobertura e feito o balanço de área em ambiente SIG. Os resultados indicam que a área desmatada foi maior entre 1986-2000 (55,40km²) antes da implementação da maioria das UCs. Foi possível constatar grandes perdas de cobertura de Floresta Estacional Decidual e ganhos em cobertura por Cerrado. As áreas protegidas no Norte de Minas Gerais, em sua maioria, têm cumprindo seu papel na proteção dos recursos naturais, auxiliando na contenção do desmatamento e promovendo a regeneração natural. Entretanto, é necessário um monitoramento a longo prazo com emprego de técnicas de Sensoriamento Remoto que possibilitam constantes atualizações dos cenários terrestres e fornecimento de informações atualizadas para a fiscalização e desenvolvimento de projetos de educação ambiental. 

Biografia do Autor

Maria das Dores Magalhães Veloso, Universidade Estadual de Montes Claros/Departamento de Biologia Geral/Programa de Pós-Graduação em Botânica Aplicada, Brasil

Doutora em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Lavras. Mestre em Educação pelo Instituto Superior Enrique José Varona - Cuba. Graduada em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual de Montes Claros. Tem pós-doutorado pelo Instituto de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Minas Gerais. Professora efetiva do curso de Ciências Biológicas e do Programa de Pós Graduação em Botânica Aplicada - PPGBot, da Universidade Estadual de Montes Claros, Departamento de Biologia Geral. Possui bolsa de Pesquisador Mineiro - FAPEMIG. Tem experiência na área de ecologia e manejo de ecossistemas, atuando principalmente com florística e análise estrutural da vegetação; interação solo/vegetação; dinâmica, deposição e decomposição da biomassa vegetal e manejo e recomposição de áreas degradadas.

Maria Carolina Oliva Brasil, Universidade Estadual de Montes Claros/Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade de Uso dos Recursos Naturais, Brasil

Mestre em Biodiversidade e Uso dos Recursos Naturais pela Universidade Estadual de Montes Claros. Especialista em Geoprocessamento Aplicado pelo Instituto Federal do Norte de Minas Gerais. Graduada em Ciências Biológicas Bacharelado pela Faculdade de Saúde Ibituruna. Tem experiência em Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto aplicados a Estudos Ambientais, como mapeamento do uso e cobertura da terra e análise de fragilidade ambiental.

Raul de Magalhães Filho, Universidade Estadual de Montes Claros/Programa de Pós-Graduação em Geografia, Brasil

Mestre em Geografia pela Universidade Estadual de Montes Claros. Graduado em Geografia pela mesma universidade. Tem experiência Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto. Atualmente é Especialista em
Geoprocessamento Jr na Fundação de Ciências, Aplicações e Tecnologia Espaciais.

Marcos Esdras Leite, Universidade Estadual de Montes Claros/Departamento de Geociências, Brasil

Doutor em Geografia pela Universidade Federal de Uberlândia. Graduado em Geografia pela Universidade Estadual de Montes Claros. Professor do Departamento de Geociências da Universidade Estadual de Montes Claros. Professor do Programa de Pós-Graduação em Geografia e do Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Social da Universidade Estadual de Montes Claros. Tem experiência na área de ensino e pesquisa em Geografia, com ênfase em SIG e Sensoriamento Remoto aplicado à estudos socioambientais. Coordenador do Laboratório de Geoprocessamento da Unimontes. Realizou estágio técnico de doutoramento na Universidade Nova de Lisboa com bolsa da FAPEMIG.

Leidivan Almeida Frazão, Universidade Federal de Minas Gerais/Instituto de Ciências Agrárias, Brasil

Doutora em Ciências (Solos e Nutrição de Plantas) pela Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ/ USP), em parceria com a Colorado State University (Estágio Sanduíche). Mestre em Ciências (Química na Agricultura e no Ambiente) pelo Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/ USP). Graduada em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal de São Carlos. Professora da Universidade Federal de Minas Gerais. Foi Coordenadora do Núcleo de Assessoramento à Pesquisa do Instituto de Ciências Agrárias da UFMG (2014-2017). Foi Coordenadora do Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal da UFMG (2017-2020). Tem experiência em manejo e dinâmica da matéria orgânica do solo em sistemas agrícolas, pecuários e florestais, atuando principalmente nos seguintes temas: carbono e nitrogênio do solo, atributos microbiológicos do solo, qualidade do solo, sequestro de carbono do solo, sistemas integrados de produção.

Mário Marcos do Espírito Santo, Universidade Estadual de Montes Claros/Departamento de Biologia Geral/Programa de Pós-Graduação em Botânica Aplicada, Brasil

Doutor e Mestre em Ecologia (Conservação e Manejo da Vida Silvestre) pela Universidade Federal de
Minas Gerais. Graduado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Minas Gerais. Desde 2005, é professor da Universidade Estadual de Montes Claros. Tem experiência em Ecologia, com ênfase em Interação Animal-Planta, e trabalha principalmente com padrões de herbivoria, sucessão ecológica e conservação de florestas tropicais secas. É coordenador da Rede Matas Secas, grupo cadastrado no Diretório de Grupos de Pesquisa do CNPq. Em 2020 foi professor visitante na Universidade de Exeter, Inglaterra, com bolsa da CAPES.

Referências

Aleman JC, Staver AC. Spatial patterns in the global distributions of savanna and forest. Global Ecology and Biogeography, 27(7): 792-803, 2018.

Allen K, Corre MD, Tjoa A, Veldkamp E. Soil nitrogen-cycling responses to conversion of lowland forests to oil palm and rubber plantations in Sumatra, Indonesia. PlosOne, 10(7), 2015.

Andam KS, Ferraro PJ, Pfaff A, Sanchez-Azofeifa GA, Robalino JA. Measuring the effectiveness of protected area networks in reducing deforestation. PNAS, 105(42): 16089-16094, 2008.

Aquino FG, Miranda GHB. 2008. Consequências Ambientais da Fragmentação de habitats no Cerrado, p. 383-398. In: Sano SM, Almeida SP, Ribeiro JF (eds.). Cerrado: Ecologia e Flora. Embrapa Informação Tecnológica. 410p.

Barber C, Cochrane MA, Souza Jr C, Veríssimo A. Dynamic performance assessment of protected areas. Biological Conservation, 149(1): 6-14, 2012.

Barnes AD, et al. Consequences of tropical land use for multitrophic biodiversity and ecosystem functioning. Nature Communications, 5, 2014.

Beaumont LJ, Duursma D. Global Projections of 21st Century Land-Use Changes in Regions Adjacent to Protected Areas. PlosOne, 7(8), 2012.

Bethonico MBM. Rio Pandeiros: território e história de uma área de proteção ambiental no norte de Minas Gerais. Acta Geográfica, 3(5): 23-38, 2009.

Bowen ME, Mcalpine CA, House APN, Smith GC. Regrowth forests on abandoned agricultural land: A review of their habitat values for recovering forest fauna. Biological Conservation, 140(3-4): 273-296, 2007.

Brose U, Hillebrand H. Biodiversity and ecosystem functioning in dynamic landscapes. Philosophical Transactions of the Royal Society B., 371(1694), 2016.

Carranza T, Balmford A, Kapos V, Manica A. Protected area effectiveness in reducing conversion in a rapidly vanishing ecosystem: the Brazilian Cerrado. Conservation Letters, 7(3): 216-223, 2013.

Carvalho FMV, Marco P, Ferreira LG. The Cerrado into-pieces: Habitat fragmentation as a function of landscape use in the savannas of central Brazil. Biological Conservation, 142(7): 1392-1403, 2009.

Castro AJ, Vaughn CC, Julian JP, García-Llorente M. Social demand for ecosystem services and implications for watershed management. Journal of the American Water Resources Association, 52(1): 209-221, 2016.

Cerqueira MC. 2016. Estudo do Uso e Cobertura da Terra e Fragmentação da vegetação natural na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Nascentes Geraizeiras no Norte de Minas Gerais, Brasil. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais). Universidade de Brasília. 105f.

Clemente CMS, Espirito-Santo MM, Leite ME. Estimates of deforestation avoided by protected areas: a case study in Brazilian tropical dry forests and Cerrado. Landscape Research, 45(4): 470-483, 2020.

Crowther TW, et al. Mapping tree density at a global scale. Nature, 525: 201-205, 2015.

Dias LCC, Moschini LE, Trevisan DP. A Influência das Atividades Antrópicas na Paisagem da Área de Proteção Ambiental Estadual do Rio Pandeiros, MG - Brasil. Fronteiras: Journal of Social, Technological and Environmental Science, 6(2): 85-105, 2017.

Espírito-Santo MM, et al. Understanding patterns of land-cover change in the Brazilian Cerrado from 2000 to 2015. Philophical Transactions of the Royal Society B., 371(1703), 2016.

Florenzano TA. 2011. Iniciação em Sensoriamento Remoto. 3 ed. Oficina de Textos. 123p.

Foley JA, et al. Global consequences of land use. Science, 309(5734): 570-574, 2005.

Françoso RD, Brandão R, Nogueira CC, Salmona YB, Machado RB, Colli GR. Habitat loss and the effectiveness of protected areas in the Cerrado Biodiversity Hotspot. Natureza e Conservação, 13(1): 35-40, 2015.

Gaveau DLA, et al. Evaluating whether protected areas reduce tropical deforestation in Sumatra. Jounal of Biogeography, 36(11): 2165-2175, 2009.

Guillaume T, Damris M, Kuzyakov Y. Losses of soil carbon by converting tropical forest to plantations: erosion and decomposition estimated by 13C. Global Change Biology, 21(9): 3548-3560, 2015.

Huang C, et al. Rapid loss of Paraguay's Atlantic forest and the status of protected areas - A Landsat assessment. Remote Sensing of Environment, 106(4): 460-466, 2007.

IBAMA (Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis). 2015. Relatório Técnico de Monitoramento do Desmatamento nos Biomas Brasileiros Por Satélite: Cerrado 2010-2011. Relatório Técnico. 16p. <https://antigo.mma.gov.br/images/arquivo/80120/PPCerrado/Relatorio%20Tecnico_Bioma%20Cerrado_2011vfinal.pdf>. Acesso em: 09/08/2020.

ICMBio (Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade). APA Cavernas do Peruaçu. <http://www.icmbio.gov.br/portal/unidadesdeconservacao/biomas-brasileiros/cerrado/unidades-de-conservacao-cerrado/2054-apa-cavernas-do-peruacu>. Acesso em: 23/10/2019.

IDE-Sisema (Infraestrutura de Dados Espaciais do Sistema Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos). Áreas Protegidas (IEF/ICMBio). <http://idesisema.meioambiente.mg.gov.br>. Acesso em: 04/12/2018.

IEF (Instituto Estadual de Florestas). Parque Estadual Veredas do Peruaçu. <http://www.ief.mg.gov.br/component/content/article/3306-nova-categoria/1763-parque-estadual-veredas-do-peruacu->. Acesso em: 25/10/2019.

INMET (Instituto Nacional de Meteorologia). <http://www.inmet.gov.br>. Acesso em: 12/10/2018.

Jepson WA. A disappearing biome? Reconsidering land-cover change in the Brazilian savanna. The Geographical Journal, 171(2): 99-111, 2005.

Joppa LN, Pfaff A. High and Far: Biases in the Location of Protected Areas. PlosOne, 4(12), 2009.

Klink CA, Machado RB. A Conservação do Cerrado Brasileiro. Megadiversidade, 1(1): 147-155, 2005.

Klink CA, Moreira AG. 2002. Past Land Currente Human Occupation, and Land Use, p. 69-88. In: Marquis R, Oliveira PS (eds.) The Cerrados of Brasil: Ecology and Natural History of a Neotropical Savanna. Columbia University Press. 367p.

Lawrence R, Bunn A, Powell P, Zambon M. Classification of remotely sensed imagery using stochastic gradient boosting as a refinement of classification tree analysis. Remote Sensing of Environment, 90(3): 331-336, 2004.

Leberger R, Rosa IMD, Guerra CA, Lobo F, Pereira HM. Global patterns of forest loss across IUCN categories of protected areas. Biological Conservation, 241, 2020.

Lehmann CER, Archibald SA, Hoffmann WA, Bond WJ. Deciphering the distribution of the savanna biome. New Phytologist, 191(1): 197-209, 2011.

Leimgruber P, Christen CA, Laborderie A. The Impact of Landsat Satellite Monitoring on Conservation Biology. Environmental Monitoring and Assessment, 106: 81-101, 2005.

Leverington F, Costa KL, Pavese H, Lisle A, Hockings M. A Global Analysis of Protected Area Management Effectiveness. Environmental Management, 46: 685-698, 2010.

Lewis SL, Maslin MA. Defining the Anthropocene. Nature, 519: 171-180, 2015.

Lin S, Jiang Y, He J, Ma G, Xu Y, Jiang H. Changes in the spatial and temporal pattern of natural forest cover on Hainan Island from the 1950s to the 2010s: implications for natural forest conservation and management. PeerJ, 5, 2017.

Margules CR, Pressey RL. Systematic conservation planning. Nature, 405: 243-253, 2000.

Mas JF. Assessing protected area effectiveness using surrounding (buffer) areas environmentally similar to the target area. Environmental Monitoring and Assessment, 105: 69-80, 2005.

Nepstad D, et al. Inhibition of Amazon Deforestation and Fire by Parks and Indigenous Lands. Conservation Biology, 20(1): 65-73, 2006.

Nunes YRF, Azevedo IFP, Neves WV, Veloso MDM, Souza RA, Fernandes GW. Pandeiros: o Pantanal Mineiro. MG. Biota, 2: 4-17, 2009.

Overbeck GE, et al. Conservation in Brazil needs to include non-forest ecosystems. Diversity and Distributions, 21(12): 1455-1560, 2015.

Padovesi-Fonseca C, Martins-Silva MJ, Puppin-Gonçalves CT. Cerrado's areas as a reference analysis for aquatic conservation in Brazil. Biodiversity Journal, 6(4): 805-816, 2015.

Paiva RJO, Brites RS, Machado RB. The Role of Protected Areas in the Avoidance of Anthropogenic Conversion in a High-Pressure Region: A Matching Method Analysis in the Core Region of the Brazilian Cerrado. PlosOne, 10(7), 2015.

Quintas-Soriano C, Castro AJ, Castro H, García-Llorente M. Impacts of land use change on ecosystem services and implications for human well-being in Spanish drylands. Land Use Policy, 54: 534-548, 2016.

Ratana P, Huete AR, Ferreira L. Analysis of Cerrado Physiognomies and Conversion in the MODIS Seasonal-Temporal Domain. Earth Interactions, 9(3): 1-22, 2005.

Ratter JA, Askew GP, Montgomery RF, Gifford DR. Observations on the Vegetation of Northeastern Mato Grosso. II. Forests and Soils of the Rio Suia-Missu Area. Proceedings of the Royal Society of London B., 203(1151): 191-208, 1978.

Ribeiro JF, Walter BMT. 1998. Fitofisionomias do bioma Cerrado, p.89-166. In: Sano SM, Almeida SP. (eds). Cerrado: ambiente e flora. EMBRAPA CPAC. 556p.

Rocha AM, Leite ME, Espírito-Santo MM. Monitoring of Brazilian Seasonally Dry Tropical Forest by Remote Sensing. Mercartor, 19, 2020.

Rocha GF, Ferreira LG, Ferreira NC, Ferreira ME. Detecção de Desmatamentos no Bioma Cerrado entre 2002 e 2009: Padrões, Tendências e Impactos. Revista Brasileira de Cartografia, 63(3): 341-349, 2011.

Rockström J, et al. A safe operating space for humanity. Nature, 461: 472-475, 2009.

Salmona Y, Ribeiro F, Matricvardi E. Parques "no papel" conservam? O caso do Parque dos Pireneus em Goiás. Boletim Goiano de Geografia, 34(2): 295-310, 2014.

Sampaio AB, Hool KD, Scariot A. Regeneration of Seasonal Deciduous Forest Tree Species in Long-Used Pastures in Central Brazil. Biotrópica, 39(5): 655-659, 2007.

Soares-Filho B, et al. Role of Brazilian Amazon protected areas in climate change mitigation. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 107(24): 10821-10826, 2010.

Spracklen BD, Kalamandeen M, Galbraith D, Gloor E, Spracklen DV. A Global Analysis of Deforestation in Moist Tropical Forest Protected Areas. PlosOne, 10(12), 2015.

Steffen W, Crutzen PJ, McNeill JR. The Anthropocene: Are Humans Now Overwhelming the Great Forces of Nature. AMBIO: A Journal of the Human Environment, 36(8): 614-621, 2007.

Strassburg BBN, et al. When enough should be enough: improving the use of current agricultural lands could meet production demands and spare natural habitats in Brazil. Global Environmental Change, 28: 84-97, 2014.

Tucker CJ, Townshend JRG. Strategies for monitoring tropical deforestation using satellite data. International Journal of Remote Sensing, 21(6-7): 1461-1471, 2000.

Turner W, Spector S, Gardiner N, Fladeland M, Sterling E, Steininger M. Remote sensing for biodiversity science and conservation. Trends in Ecology and Evolution, 18(6): 306-314, 2003.

UFV (Universidade Federal de Viçosa), CETEC (Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais), UFLA (Universidade Federal de Lavras), FEAM (Fundação Estadual do Meio Ambiente). Mapa de solos do Estado de Minas Gerais. 2010. <http://www.feam.br/noticias/1/949-mapas-de-solo-do-estado-de-minas-gerais>. Acesso em: 20/05/2019.

Venter O, et al. Targeting Global Protected Area Expansion for Imperiled Biodiversity. PlosBiology, 12(6), 2014.

Vilela MF, Correia JR, Sano SM, Sevilha AC, Machado CTT, Fernandes SG, Carrara AA, Franz CAB. 2009. Mapeamento e análise da dinâmica de uso e da cobertura do solo em comunidades tradicionais do Alto Rio Pardo, Minas Gerais. Embrapa Cerrados. 31p.

#paratodosverem:A capa da revista tem a cor verde na parte superior e na inferior. Na parte superior, traz a logomarca da revista BioBrasil. No meio da capa, há uma foto de paisagem com montanhas, onde, sentado em um morro, um homem descansa e aprecia as montanhas ao seu redor. Ele veste calça jeans, colete bege e camisa verde. Traz um chapéu em sua cabeça, também bege. Nas costas, uma mochila grande e na mão direita um bastão de caminhada. O céu está ensolarado e enevoado. A foto é de autoria de Rafael Duarte. Na parte de baixo da capa, à esquerda, está o título da edição (Fluxo Contínuo), seguido das informações: Ano 12, Número 2, 2022. Do lado oposto, à direita da página está a logomarca do Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio).

Downloads

Publicado

2022-05-05

Edição

v. 12 n. 2 (2022): Fluxo Contínuo

Seção

Fluxo contínuo

Licença

Copyright (c) 2022 Biodiversidade Brasileira - BioBrasil

Creative Commons License

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Os artigos estão licenciados sob uma licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial-SemDerivações 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0). O acesso é livre e gratuito para download e leitura, ou seja, é permitido copiar e redistribuir o material em qualquer mídia ou formato.