ESTUDO DE SERVIÇOS ECOSSISTÊMICOS NO MUNICÍPIO DE ...
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CENTRO DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA MESTRADO EM ANÁLISE GEOAMBIENTAL ELISETE GIOVANA BALISA ESTUDO DE SERVIÇOS ECOSSISTÊMICOS NO MUNICÍPIO DE GUARULHOS, SP. Orientador: Prof. Dr. Anderson Targino da Silva Ferreira. Coorientador: Prof.Dr. Antônio Manoel dos Santos Oliveira. Guarulhos 2016
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CENTRO DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
MESTRADO EM ANÁLISE GEOAMBIENTAL
ELISETE GIOVANA BALISA
ESTUDO DE SERVIÇOS ECOSSISTÊMICOS NO
MUNICÍPIO DE GUARULHOS, SP.
Orientador: Prof. Dr. Anderson Targino da Silva Ferreira. Coorientador: Prof.Dr. Antônio Manoel dos Santos Oliveira.
Guarulhos
2016
ii
ELISETE GIOVANA BALISA
ESTUDO DE SERVIÇOS ECOSSISTÊMICOS NO
MUNICÍPIO DE GUARULHOS, SP.
Dissertação apresentada à Universidade Guarulhos, como parte das exigências dо
Programa dе Pós-Graduação Stricto-Sensu em Análise Geoambiental, para obtenção dо título
de Mestre.
Orientador: Prof. Dr. Anderson Targino da Silva Ferreira. Coorientador: Prof. Dr. Antônio Manoel dos Santos Oliveira.
Guarulhos
2016
iii
Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema de Bibliotecas Fernando Gay da Fonseca
AGRADECIMENTOS
B186e
Balisa, Elisete Giovana
Estudo de serviços ecossistêmicos no município de Guarulhos, SP. / Elisete
Giovana Balisa. -- 2016.
73 f.; 31 cm.
Orientador: Prof. Dr. Anderson Targino da Silva Ferreira.
Dissertação (Mestrado em Análise Geoambiental) – Centro de Pós-Graduação
e Pesquisa, Universidade Guarulhos, Guarulhos, SP, 2016.
1. Serviços ecossistêmicos 2. Temperatura Aparente da Superfície 3. Cobertura
da terra 4. Guarulhos I. Título II. Ferreira, Anderson Targino da Silva, (Orientador).
III. Universidade Guarulhos
CDD. 551.4
iv
Sou imensamente grata por ter em minha vida muitas pedras preciosas. Meus diamantes são meus pais, Marciano e Eliza que me proporcionaram toda educação e suporte necessários para uma vida melhor. Tenho muitas pedras preciosas que chamo de amigos. Uma destas pedras se chama Múcio Whitaker, que me encorajou a entrar neste caminho de evolução, sempre me ajudando a prosseguir. Neste caminho conheci outras pedras, a uma delas dou o nome de Antonio Manoel, que iniciou o processo de orientação desta dissertação, acreditando em meu tema e, o mais importante, acreditando em mim. Pedras fundamentais para que minha dissertação alcançasse o planejado se chamam William Queiroz e Anderson Targino. Sem vocês, os mapas apresentados nesta dissertação não teriam nascido. Agradeço o apoio de Edmilson Batista Santos, meu companheiro e amigo. Ao auxílio da Janaína Goulart, bibliotecária dedicada. A Gisele da Silva Dueñas, secretaria prestativa e Regina de Moraes Arruda, coordenadora do curso, sempre pronta a ouvir e orientar. A outras preciosidades que acompanharam a finalização desta dissertação, dou o nome de Anderson Targino da Silva Ferreira – que acompanhou a dissertação e se tornou meu orientador na fase final, Fabrício Bau Dalmas e Alessandra Rodrigues Prata Shimomura, que participaram do processo de qualificação e defesa, dedicando parte de seu tempo para me fazer evoluir um pouco mais nesta trajetória. A cada um de vocês fica meu apreço e muito obrigada por participarem da minha vida em um momento tão especial.
v
Lista de Quadros
Quadro 4.3.1 – Serviços Ecossistêmicos .................................................................. 26
Quadro 4.3.2 - Serviços Ecossistêmicos e Funções ................................................. 27
Quadro 5.2.1 – Classificação da prestação dos Serviços Ecossistêmicos em função
das classes de Cobertura da Terra. .......................................................................... 42
Quadro 6.1.1 - Solos de Guarulhos: características e comportamentos erosivos
esperados.................................................................................................................. 48
vi
Lista de Figuras
Figura 3.1.1 - Localização do Município de Guarulhos ............................................. 17
Figura 3.1.2 – Bairros de Guarulhos. . ...................................................................... 19
Figura 4.2.1 - Evolução da entropia com o tempo a partir de uma interferência no
sistema. ..................................................................................................................... 24
Figura 4.3.1.1.1 – Vista do High Line Park ................................................................ 30
Figura 4.3.1.2.1 – Reservatórios de Catskill Mountains ............................................ 32
Figura 4.3.1.3.1 – OysterBay em Nova Iorque .......................................................... 33
Figura 4.3.1.4.1 – Plantação de Arroz ....................................................................... 34
Figura 4.3.1.4.2 – Mangue da Província de Soc Trang ............................................. 35
Figura 4.3.1.5.1 – Realizações do PIV ...................................................................... 37
Figura 5.1 - Fluxograma das etapas da pesquisa. .................................................... 39
Figura 6.1.1 - Mapa geológico de Guarulhos. ........................................................... 46
Figura 6.1.2 - Mapa geomorfológico do Município de Guarulhos. ............................. 47
Figura 6.1.3 - Mapa de solos predominantes de associações pedológicas de
Guarulhos. ................................................................................................................. 48
Figura 6.2.1 – Exemplo de pontos selecionados através da amostragem aleatória
simples para verificação dos fragmentos de “vegetação arbórea” e das outras classes
de uso e ocupação do solo realizado através das imagens de alta resolução espacial
do Google Earth Pro (GOOGLE, 2015) para 29/08/2015 (a, c). Corroboradas através
de fotografias aéreas oblíquas a partir de um sobrevoo de helicóptero nas datas de
06/10/2015 (b, d). ...................................................................................................... 49
Figura 6.2.2 – (a) Mapa da Cobertura da Terra. (b) Mapa das Zonas de prestação dos
serviços ecossistêmicos identificados de acordo com as classes de Cobertura da
Terra. ......................................................................................................................... 51
Figura 6.3.1 - Diagrama de dispersão e regressão linear dos valores de Temperatura
Aparente da Superfície ºC (TAS) e porcentagem de áreas vegetadas por bairro de
Guarulhos. Ambos observados através da imagem do sensor orbital Landsat-8
08/02/2014. ............................................................................................................... 53
Figura 6.3.2 – (a) Mapa da Temperatura Aparente da Superfície ºC (TAS).. ............ 54
Figura 6.3.2 – (b) Mapa das áreas com vegetação arbórea superior a 1 ha. ............ 55
vii
Figura 6.3.2. – (c) Mapa da TAS média por bairros de Guarulhos. ........................... 56
Figura 6.3.2. – (d) Mapa da porcentagem média de vegetação por bairros de
Guarulhos. ................................................................................................................. 57
Figura 6.4.1 – Diagrama de dispersão e regressão linear dos valores da Distância
média dos Logradouros para as Áreas Vegetadas (DLV) e da Arborização do Entorno
dos Domicílios (AED) por bairro de Guarulhos. Respectivamente derivados do satélite
Landsat-8 08/02/2014 e dos dados do Censo do IBGE de 2010 (IBGE, 2015). ....... 58
Figura 6.4.2 – (a) Mapa da Distância média dos Logradouros para as Áreas Vegetadas
(DLV). (b) Mapa da Arborização do Entorno dos Domicílios (AED). ......................... 59
Figura 6.5.1 – (a) Mapas da Autocorrelação Espacial da TAS por bairros de
Guarulhos. ................................................................................................................. 61
Figura 6.5.1 – (b) Mapas da Autocorrelação Espacial da VEG por bairros de
Guarulhos. ................................................................................................................. 62
Figura 6.5.1 – (c) Mapas da Autocorrelação Espacial da DLV por bairros de
Guarulhos. ................................................................................................................. 63
Figura 6.5.1 – (d) Mapas da Autocorrelação Espacial da AED por bairros de
Guarulhos. ................................................................................................................. 64
viii
Lista de Tabelas
Tabela 5.1.1 - Elementos e valores da fórmula de conversão para radiância extraídos
dos metadados da imagem do Landsat-8, banda 10 (USGS, 2014). ........................ 40
Tabela 5.1.2 - Elementos e valores da constante de calibração extraídos dos
metadados da imagem Landsat-8, banda10. (USGS, 2014). .................................... 41
Tabela 6.2.1 – Porcentagem de áreas das Classes de cobertura da terra e prestação
de serviços ecossistêmicos. ...................................................................................... 50
Tabela 6.3.1 – Estatística descritiva dos valores da Temperatura Aparente da
Superfície ºC (TAS) de acordo com o tipo de cobertura da terra. ............................. 52
ix
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AED Arborização no Entorno dos Domicílios
CO2 Dióxido de carbono
DLV Distância dos Logradouros para as Áreas Vegetadas
DMS Dimetil sulfido
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
N Nitrogênio
O2 Gás oxigênio
O3 Gás ozônio
ONU Organização das Nações Unidas
P Fósforo
PIV Programa Ilhas Verdes
SEB Serviços Ecossistêmicos da Biosfera
Sox Lei Sarbanes-Oxley, também conhecida como Sarbox
TAS Temperatura Aparente da Superfície
UNESCO Organização das Nações Unidas para Educação, Ciência e Cultura
UVB Radiação Ultravioleta B com faixa de comprimento de onda (nm) de 290
nm – 320 nm
VEG Cobertura da Terra
x
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 14
2 OBJETIVOS ........................................................................................................... 15
3 ÁREA OBJETO DE ESTUDO ................................................................................ 16
3.1 Localização ...................................................................................................... 16
4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .............................................................................. 20
4.1 Cobertura da terra ............................................................................................ 20
4.2 Degradação Ambiental ..................................................................................... 22
4.3 Serviços Ecossistêmicos .................................................................................. 24
4.3.1 Casos históricos......................................................................................... 28
4.3.1.1 High Line Park (Nova Iorque) .............................................................. 29
4.3.1.2 Catskill Mountains (Nova Iorque) ......................................................... 31
4.3.1.3 Ostras em Manhattan (Nova Iorque) ................................................... 32
4.3.1.4 Delta do Mekong (Vietnã) .................................................................... 33
4.3.1.5 Programa Ilhas Verdes (Guarulhos) .................................................... 36
5 MATERIAIS E MÉTODOS...................................................................................... 39
5.1 Mapa de Temperatura da Superfície ºC (TAS) ................................................ 40
5.2 Mapas de Cobertura da Terra, Vegetação (VEG) e Serviços Ecossistêmicos . 41
5.3 Mapa da Distância dos Logradouros para as Áreas Vegetadas (DLV) ............ 43
5.4 Mapa de Arborização no Entorno dos Domicílios (AED) .................................. 43
5.5 Mapas dos agrupamentos (clusters) ................................................................ 43
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................... 45
6.1 Aspectos físicos do município de Guarulhos ................................................... 45
6.2 Análise da Cobertura da Terra e dos Serviços Ecossistêmicos ....................... 49
6.3 Análise da Temperatura Aparente da Superfície (TAS) e da Vegetação (VEG)
............................................................................................................................... 51
xi
6.4 Análise da Distância dos Logradouros para as Áreas Vegetadas (DLV) e da
Arborização do Entorno dos Domicílios (AED) ...................................................... 57
6.5 Análise dos agrupamentos (clusters) ............................................................... 59
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 65
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 67
xii
RESUMO
O objetivo deste estudo é a análise da distribuição dos serviços ecossistêmicos no município de Guarulhos (SP) com base no mapa de cobertura da terra e a relação da Temperatura Aparente da Superfície (TAS) com a vegetação nos bairros do município, na qual se considera a TAS como indicador da existência dos serviços ecossistêmicos. A metodologia adotada consistiu no levantamento bibliográfico, na geração de mapas da TAS, Cobertura da Terra (Vegetação - VEG), Distância dos Logradouros para as Áreas Vegetadas (DLV) e Arborização no Entorno dos Domicílios (AED), para a elaboração da análise integrada dos resultados. Constatou-se no mapa de cobertura da terra, que na porção sul do município há o predomínio de área urbana enquanto que ao norte predomina área com vegetação arbórea. Na análise da cobertura da terra e do serviço ecossistêmico, foi possível observar que 57% do município encontra-se com falta de oferta de serviços ecossistêmicos ou com serviços ecossistêmicos ofertados com prejuízo. Na análise cruzada entre a TAS e a VEG ficou evidente que as maiores temperaturas (superiores a 40ºC) estão na porção sul do município, enquanto que ao norte a TAS apresenta valores inferiores a 20ºC. A análise entre a DLV e AED, respectivamente derivados por satélite e do Censo do IBGE de 2010, apontou um baixo coeficiente de determinação entre elas, devido ao fato de que a pesquisa realizada através do censo do IBGE não trabalha com a porcentagem de área de vegetação no entorno dos domicílios, mas sim com a proporção de pessoas que moram em domicílios cujo entorno possui ou não arborização, o que pode levar a análise a interpretações superestimadas ou subestimadas sobre a arborização urbana. A TAS demonstrou ser um indicador do efeito potencial da vegetação como serviço ecossistêmico e a metodologia utilizada pelo IBGE não foi considerada adequada para classificar a porcentagem de arborização de uma região. Sugere-se a utilização de técnicas de geoprocessamento como mais uma ferramenta de planejamento ambiental urbano. Palavras-chave: Serviços ecossistêmicos, Temperatura Aparente da Superfície, Cobertura da terra, Guarulhos.
xiii
ABSTRACT
The objective of this study is the analysis of the distribution of the ecosystem services
in the city of Guarulhos (SP) on the basis of the map of covering of the land and the
relation of the Surface's Apparent Temperature (SAT) with the vegetation in the city
surroundings, in which if it considers SAT as the indicator of the existence of an
ecosystem services. The adopted methodology consisted of the bibliographical survey,
considering different generation of TAS maps, Land Vegetation Covering (LVC),
Distance of the public parks for the Vegetated Areas (DLV) and Arborization in the
surrounding domiciles (AED), for the elaboration of an integrated analysis of the
results. It was evidenced in the map of land covering, that in the South portion of the
city has the predominance of urban area where as to the North predominates area with
vegetation. In the analysis of the land covering and the ecosystem services, it was
possible to note that 57% of the city meet with lack of offer of ecosystem services or
with offered ecosystems services losses. In the analysis crossed between SAT and
the LVC it was evident that the highest temperatures (over 40ºC) occurs in the south
portion of the city, whereas to the north presents lower values than 20ºC. The analysis
in between DLV and AED, respectively derived from satellite and the Census of 2010
developed by IBGE, indicates a low coefficient of determination between them, had to
the fact of that the research carried through the census of the IBGE does not reflect
the percentage of vegetation area and the domiciles surroundings, evaluating the ratio
of people who live in domiciles whose may have possess or not arborization, what it
can take the analysis the interpretations overestimated or sub estimated on the urban
arborization. It demonstrated SAT to be a pointer of the potential effect of the
vegetation as ecossystem services and the methodology applied by IBGE was not
considered nor adjusted to classify the rate of arborization of a region. It may suggest
the use of geoprocessing techniques to further urban environmental planning.
Keywords: Ecosystem Services, Surface Apparent Temperature, Land cover,
Guarulhos .
14
1 INTRODUÇÃO
A importância dos Serviços Ecossistêmicos da Biosfera (SEB) é crescente
desde que a Organização das Nações Unidas (ONU) patrocinou o estudo de
Avaliação Ecossistêmica do Milênio (www.millenniumassessment.org), realizado de
2001 a 2005, tendo revelado, entre outras conclusões, que nos últimos 50 anos houve
perdas irreversíveis da biodiversidade, que a degradação dos serviços constitui
importante barreira para as metas da ONU de eliminação da pobreza e do
desenvolvimento sustentável, havendo necessidade de mudanças significativas nas
políticas e práticas de desenvolvimento (FERREIRA et al., in prep.).
Pesquisas sobre detecção do campo térmico, através do sensoriamento
remoto orbital, em áreas urbanas têm sido desenvolvidas para diversos fins, entre
eles, o da variação do padrão espacial da Temperatura da Superfície (TS) e sua
relação com o uso da terra e a vegetação urbana (WENG et al., 2007; XIAO et al.,
2007; YUAN & BAUER, 2007; ZHANG et al., 2009; LI et al., 2009; BUYANTUYEV &
WU, 2010; ZHOU et al., 2011; DENG & WU, 2013).
Nesse sentido, conhecer a distribuição das temperaturas de superfície, por
meio do sensoriamento remoto orbital, constitui uma forma eficiente de analisar a
distribuição desse fator que nas cidades produz as denominadas ilhas de calor
(LOMBARDO, 1985; OLIVEIRA et al., 2010).
Haja vista que a Temperatura Aparente da Superfície (TAS) controla, entre
outros, o intercâmbio de energia que afetam o conforto dos moradores da cidade
(VOOGT & OKE, 2003), o serviço de regulação da temperatura, proporcionado pela
vegetação, passa a ter relevante papel para o bem-estar humano e para o
planejamento ambiental urbano (ALCAMO et al., 2003).
Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo geral analisar a
distribuição dos serviços ecossistêmicos no Município de Guarulhos, através das
imagens orbitais, com base no mapa de cobertura da terra, bem como da TAS e sua
relação com a vegetação nos bairros do município de Guarulhos.
15
2 OBJETIVOS
O objetivo geral desta pesquisa é analisar a distribuição dos serviços
ecossistêmicos no município de Guarulhos (SP), através de imagens orbitais.
Como objetivos específicos desta pesquisa, destacam-se:
Análise da distribuição dos serviços ecossistêmicos por bairros com base no
mapa de cobertura da terra;
Análise da Temperatura Aparente da Superfície (TAS) e sua relação com a
vegetação nos bairros de Guarulhos. Considerando a TAS como indicador da
existência dos serviços ecossistêmicos.
16
3 ÁREA OBJETO DE ESTUDO
3.1 Localização
O munícipio, objeto de estudo, situa-se na Região Metropolitana de São
Paulo (RMSP) e possui uma área de 318 km², com população estimada em 1.191.700
habitantes, conforme o censo de 2010. Localiza-se entre os paralelos 23°16’23” e
23°30’33” de latitude Sul e entre os meridianos 46°20’06” e 46°34’39” de longitude
Oeste. O município encontra-se na latitude do Trópico de Capricórnio, que passa na
altura do km 215 da Rodovia Presidente Dutra, no bairro de Cumbica (OLIVEIRA et
al., 2009).
O município de Guarulhos é um dos 39 municípios que compõe a Região
Metropolitana de São Paulo. Tem como limites os municípios de Nazaré Paulista (ao
norte), de Santa Isabel (a nordeste), de Arujá (a leste), de Itaquaquecetuba (a
sudeste), de São Paulo (ao sul e oeste) e de Mairiporã (a noroeste).
As principais rodovias de acesso ao município são:
Rodovia Presidente Dutra (BR-116);
Rodovia Fernão Dias (BR-381) e
Rodovia Ayrton Senna da Silva (SP-70).
As descrições dos aspectos regionais do município de Guarulhos foram
fundamentados em “Bases Geoambientais para um Sistema de Informações
Ambientais do Município de Guarulhos, SP (Relatório/FAPESP)” (OLIVEIRA et al.,
2009) e Andrade (1999).
17
Figura 3.1.1 - Localização do Município de Guarulhos Fonte: Imagem Landsat-8 de 08/02/2014 (USGS, 2014).
Na Tabela 3.1.1 seguem os 47 bairros do município por ordem de código
de identificação do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) com
população extraída por consulta à tabela 202 – População residente por sexo e
situação do domicílio, de cada bairro do município de Guarulhos e, na Figura 3.1.2,
visualiza-se o mapa do município com as divisões limítrofes dos bairros.
Conforme demonstra a Tabela 3.1.1 de população por bairro, o bairro Porto
da Igreja (34) possui a menor quantidade populacional, com apenas 82 habitantes e,
o bairro Pimentas (32) é o mais populoso do município com 156.748 habitantes, de
acordo com o censo do IBGE de 2010. Em área, o maior bairro é o Morro Grande (28),
com 54.353.300 m² e, o menor bairro é a Tranquilidade (42) com 434.827 m².
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Tabela 3.1.1 – População por bairro do município de Guarulhos.
Nº Código IBGE Nome do Bairro População AREA_m²
1 3518800001 Aeroporto Internacional 499 13.407.200
2 3518800002 Água Chata 7.936 4.801.210
3 3518800003 Água Azul 1.527 6.350.280
4 3518800004 Aracilia 2.710 2.545.550
5 3518800005 Bananal 33.567 8.977.360
6 3518800006 Bela Vista 21.489 1.177.660
7 3518800007 Bom Clima 11.763 1.005.540
8 3518800008 Bonsucesso 93.597 20.753.900
9 3518800009 Cabuçu 45.424 19.721.200
10 3518800010 Cabuçu de Cima Sem dados 24.141.900
11 3518800011 Capelinha 130 14.159.000
12 3518800012 Cecap 12.073 1.358.830
13 3518800013 Centro 17.142 2.826.370
14 3518800014 Cocaia 24.697 1.431.300
15 3518800015 Cumbica 91.772 22.937.100
16 3518800016 Fátima 15.671 1.222.950
17 3518800017 Fortaleza 13.120 6.486.160
18 3518800018 Gopoúva 28.168 2.083.540
19 3518800019 Invernada 14.388 7.020.640
20 3518800020 Itaim 29.401 3.994.970
21 3518800021 Itapegica 21.280 3.188.730
22 3518800022 Jardim Vila Galvão 18.530 1.358.830
23 3518800023 Lavras 10.967 2.708.610
24 3518800024 Macedo 21.744 1.766.480
25 3518800025 Maia 5.981 1.123.300
26 3518800026 Mato das Cobras 10.830 10.191.200
27 3518800027 Monte Carmelo 7.308 507.298
28 3518800028 Morro Grande 354 54.353.300
29 3518800029 Morros 43.159 3.723.200
30 3518800030 Paraventi 13.337 924.007
31 3518800031 Picanço 40.848 3.098.140
32 3518800032 Pimentas 156.748 14.901.900
33 3518800033 Ponte Grande 17.956 3.487.670
34 3518800034 Porto da Igreja 82 3.324.610
35 3518800035 Presidente Dutra 50.625 4.420.740
36 3518800036 Sadokim 4.385 2.907.900
37 3518800037 São João 73.176 7.138.400
38 3518800038 São Roque 2.222 1.050.830
39 3518800039 Taboão 74.933 6.730.750
40 3518800040 Tanque Grande Sem dados 7.854.060
41 3518800041 Torres Tibagy 20.019 1.422.250
42 3518800042 Tranquilidade 6.116 434.827
43 3518800043 Várzea do Palácio 4.333 3.551.080
44 3518800044 Vila Augusta 23.983 2.146.960
45 3518800045 Vila Barros 20.692 1.639.660
46 3518800046 Vila Galvão 29.968 3.116.260
47 3518800047 Vila Rio 47.050 3.886.260
Total 1.191.700 317.359.912
Fonte: IBGE (2015)
19
Figura 3.1.2 – Bairros de Guarulhos. Os números de 1 a 47 representam os bairros de Guarulhos: 1 - Aeroporto; 2 - Água Azul; 3 - Água Chata; 4 - Aracilia; 5 - Bananal; 6 - Bela Vista; 7 - Bom Clima; 8 - Bonsucesso; 9 - Cabuçú; 10 - Cabuçú de Cima; 11 - Capelinha; 12 - Cecap; 13 - Centro; 14 - Cocaia; 15 - Cumbica; 16 - Fátima; 17 - Fortaleza; 18 - Gopoúva; 19 - Invernada; 20 - Itaim; 21 - Itapegica; 22 - Jd. Vila Galvão; 23 - São João; 24 - Macedo; 25 - Maia; 26 - Mato das Cobras; 27 - Monte Carmelo; 28 - Morro Grande; 29 - Morros; 30 - Paraventi; 31 - Picanço; 32 - Pimentas; 33 - Ponte Grande; 34 - Porto da Igreja; 35 - Presidente Dutra; 36 - Sadokim; 37 - Lavras; 38 - São Roque; 39 - Taboão; 40 - Tanque Grande; 41 - Torres Tibagy; 42 - Tranquilidade; 43 - Várzea do Palácio; 44 - Vila Augusta; 45 - Vila Barros; 46 - Vila Galvão; 47 - Vila Rio. Fonte: GUARULHOS (2015).
20
4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Para conceituar os temas acerca dos objetivos deste trabalho, este item
divide-se em três. No subitem de cobertura da terra, demonstram-se as diversas
funções que o solo exerce, conforme agrupamento de Brady e Weil (2013). No subitem
de serviços ecossistêmicos, utiliza-se a abordagem de Alcamo et al. (2003), na qual
definem os serviços ecossistêmicos como sendo os benefícios obtidos dos
ecossistemas para a humanidade, visto que as alterações ocorridas nestes serviços
afetam o bem estar humano. Para os objetivos deste trabalho, o foco está nos serviços
de regulação do clima. Alguns casos foram citados para ilustrar a importância dos
serviços ecossistêmicos. Por fim, o subitem da degradação ambiental, na qual as
modificações climáticas transformaram a natureza do solo .
4.1 Cobertura da terra
Em várias partes do planeta, a capacidade de os solos produzirem alimentos vem diminuindo, e o número de pessoas que precisam ser alimentadas, aumentando. Por todos esses motivos, promover um desenvolvimento global balanceado é o nosso grande desafio. (BRADY; WEIL, 2013, p.2)
De acordo com Braga et al. (2005), o uso da terra está presente no dia a
dia dos homens desde os primórdios. Os nômades se deslocavam pela terra e,
posteriormente, o homem descobre a utilização do solo para semear, extraindo deste
o seu sustento. Com a descoberta da possibilidade de controlar a natureza, surge o
homem sedentário, ou seja, o homem se fixa em um lugar e começa a desenvolver
pequenas vilas, que com o tempo podem se transformar em cidades.
Conforme cita Pilger (2013), com a descoberta da agricultura, o homem
passa a se organizar como sociedade, e a provocar grandes impactos ambientais. A
utilização intensiva do solo pelo homem trouxe como consequências a redução da
fertilidade e produtividade natural dos solos, o que proporcionou um desequilíbrio
ecológico.
21
Brady e Weil (2013) afirmam que no século XXI o crescimento populacional
demandará um aumento na procura por bens materiais, enquanto diminuirá os
recursos naturais disponíveis em função da urbanização e da degradação do solo.
Identificam o ar, a água e o solo como os elementos que sustentam a vida no planeta
e salientam que estamos em uma época em que as atividades humanas vêm
alterando a própria natureza desses elementos, portanto, citam como o grande desafio
do século “[...] promover um desenvolvimento global balanceado [...]” (2013, p. 2), e,
para superar este desafio, o estudo da ciência do solo é fundamental e necessário a
fim de obter novos conhecimentos e desenvolver novas tecnologias que garantam a
produção de alimentos para atender às demandas da sociedade e que,
simultaneamente, protejam o meio ambiente.
Para a sustentação da vida no planeta pelos elementos naturais: ar, água
e solo, se faz necessária a interação destes elementos entre si, sendo que o solo
exerce diversas funções. Brady e Weil (2013) agrupam as muitas funções do solo em
papéis ecológicos vitais:
a) O solo como meio para crescimento das plantas: ao fornecer os nutrientes
minerais essenciais para a planta, proporciona o ambiente para as raízes
crescerem e sua massa fornece sustentação física para a planta. Desempenha
também o papel de controlar as variações de temperatura com sua propriedade
isolante.
b) O solo como regulador do abastecimento de água: ao transportar água através
do solo ou sobre sua superfície até os rios, lagos, estuários e aquíferos.
c) O solo como reciclador de matérias-primas: ao transformar grandes
quantidades de resíduos orgânicos em húmus pela conversão dos nutrientes
minerais em formas que podem ser utilizadas por plantas e animais.
d) O solo como agente modificador da atmosfera: influência nos padrões
climáticos por meio da evaporação da umidade do solo que altera a
temperatura e a composição do ar.
e) O solo como habitat para seus organismos: nos poros existentes no solo há
diversidade na quantidade de água, ar, temperatura, material orgânico em
decomposição e, a combinação destes fatores cria ambientes favoráveis para
o desenvolvimento de predadores, presas, produtores, consumidores e
parasitas.
22
f) O solo como meio para obras de engenharia: o solo pode ser a base de uma
construção como pode ser parte da construção (ex.: paredes de terra batida)
Os papéis ecológicos vitais do solo descritos por Brady e Weil (2013) são
a base para o entendimento da utilização do solo no mapa de cobertura da terra no
município em estudo.
4.2 Degradação Ambiental
Em um dos significados registrados por Michaelis (2015), degradação
significa “modificação na natureza do solo, em consequência de modificações
climáticas”. E para o verbete ambiente, por Holanda (2015) propõe cinco significados:
1 Conjunto das condições biológicas, físicas e químicas nas quais os seres vivos se desenvolvem. 2 Conjunto das circunstâncias culturais, econômicas, morais e sociais em que vive um indivíduo. 3 Espaço físico delimitado (ambiente fechado). 4 Que envolve ou está à volta de alguma coisa ou pessoa. 5 Que é relativo ao meio físico ou social circundante.
Com a junção das definições, pode-se entender que degradação ambiental
é a transformação negativa ocorrida no meio ambiente em que os seres vivos se
desenvolvem, sendo que esta mudança se dá pela ação da natureza no ambiente e
também pela ação do homem neste mesmo ambiente.
Sobre o meio ambiente, devem-se observar os aspectos: natural, urbano,
cultural e do trabalho, considerando-se que os aspectos não podem ser analisados de
modo isolado, pois há a interdependência entre eles.
Marques (2010, p. 42) exemplifica a análise do meio urbano e sua interação
com os outros aspectos do meio ambiente:
[...] não temos como dissociar dele o meio ambiente natural nele não inserido, pois este pode proporcionar poluição ambiental com queimadas executadas em atividades agrícolas, atingindo as cidades. Da mesma forma, a poluição lançada na água, no ar ou no solo das cidades por indústrias será, inevitavelmente, conduzida ao meio rural, atingindo significativamente o meio físico. Essa degradação poderá proporcionar perda total ou parcial na
23
produção agrícola que possibilitaria alimentação para os habitantes das cidades.
Marques (2010) ainda indica os quatro aspectos do meio ambiente e os
resume como:
1) Meio ambiente natural ou físico: composto pelos elementos naturais água, ar,
solo, fauna e flora, sendo que o conjunto desses elementos proporciona vida
ao homem.
2) Meio ambiente cultural: representado por edificações, obras de arte,
monumentos que reflitam as origens e/ou os costumes de um povo.
3) Meio ambiente do trabalho: indicado como a proteção dos trabalhadores e das
pessoas fisicamente localizadas em seu entorno.
4) Meio ambiente urbano: representado por aglomerações humanas dotadas de
edificações e infraestrutura, conhecida como cidade.
Um fator que contribui para a degradação ambiental é a poluição. E, de
acordo com Tommasi (1976, p. 12):
Poluição é qualquer mudança nos fatores ambientais, que afete prejudicialmente a um ser vivo. Mas esse é um conceito muito amplo, por isso consideram-se frequentemente como poluição apenas as mudanças ambientais nocivas ao homem. Há dois tipos de poluição, a natural e a provocada pela ação do homem.
Outro fator que está relacionado à degradação ambiental, é a entropia.
Segundo Priberam (2015), entropia é a medida da desordem ou imprevisibilidade de
um sistema. Gleiser (2002, apud OLIVEIRA, 2014, p.40) complementa que, quanto
mais organizado o sistema, menor é a sua entropia.
Oliveira (2014, p. 40) compara a alteração da entropia à degradação do
meio ambiente e exemplifica:
[...] uma área sujeita a desmatamento e a terraplenagem sofre um aumento imediato de entropia, ou seja, seu nível de desorganização atinge o nível máximo. Esta desorganização se refere ao funcionamento do sistema onde as relações entre os componentes do meio ambiente, físico e biótico, estavam em equilíbrio.
Para ilustrar a evolução da entropia durante um período de tempo
considerando uma recuperação espontânea da área, Oliveira (2014) elaborou a Figura
24
4.2.1 na qual demonstra que o decréscimo da entropia se deve ao fato de ter cessado
a atuação das causas de degradação do sistema, sendo este sistema, uma micro
bacia.
Figura 4.2.1 - Evolução da entropia com o tempo a partir de uma interferência no sistema. Fonte: Oliveira (2014, p.40)
Na Figura 4.2.1, os números indicam:
1. Início de uma intervenção (p.ex. desmatamento e terraplenagem).
2. Cessa a intervenção (entropia máxima, com erosão, deposição de sedimentos,
etc.).
3. Recuperação espontânea ainda com processos de degradação do meio físico.
4.3 Serviços Ecossistêmicos
Para o entendimento dos serviços ecossistêmicos, algumas definições e
conceitos se fazem necessários. O texto se desenvolve de forma a mostrar estes
conceitos e definições, culminando no tema de serviços ecossistêmicos.
25
Ecossistema é um sistema estável, equilibrado e autossuficiente, apresentando em toda a sua extensão características topográficas, climáticas, pedológicas, botânicas, zoológicas, hidrológicas e geoquímicas praticamente invariáveis. (BRAGA et al., 2005, p. 10)
Conforme Braga et al. (2005), um ecossistema é composto de elementos
bióticos (seres vivos) e abióticos (como água, ar e solo), tendo como característica
fundamental a homeostase – estado de equilíbrio dinâmico – por meio de mecanismos
de autocontrole e auto regulação. É importante salientar que os elementos bióticos e
abióticos interagem entre si, sendo interdependentes.
Um conjunto de ecossistemas é considerado um bioma, ou seja, regiões
de grande extensão geográfica, onde predominam um determinado tipo de vida.
Conforme definição:
Bioma é um conjunto de vida vegetal e animal, constituído pelo agrupamento de tipos de vegetação contíguos e que podem ser identificados a nível regional, com condições de geologia e clima semelhantes e que, historicamente, sofreram os mesmos processos de formação da paisagem, resultando em uma diversidade de flora e fauna própria. (IBGE, 2014, p. 1)
Os biomas podem ser:
a) Terrestre: está diretamente ligada ao clima, solo e vegetação, onde a variação
destes determina a existência dos diferentes tipos de vida. Exemplo: Tundra,
floresta de coníferas (taiga), floresta temperada de folhas caducas, florestas
tropicais, campos e desertos.
b) Aquático: tem a luz como fator limitante e a salinidade da água torna-se
importante na distribuição dos seres aquático, pode-se dividir em água doce e
água salgada. Exemplo: rios, lagos, oceanos e estuários.
Alcamo et al. (2003) definem os serviços ecossistêmicos como sendo os
benefícios que as pessoas obtêm dos ecossistemas. Alterações ocorridas nestes
serviços afetam o bem estar humano. Os serviços ecossistêmicos são divididos
conforme o Quadro 4.3.1:
Serviços de Provisão
26
Serviços de Suporte: Serviços necessários para a produção de todos os outros serviços ecossistêmicos.
formação do solo
ciclagem de nutrientes
produção primária
Produtos obtidos dos ecossistemas.
alimentos
água fresca
lenha
fibra
bioquímicos
recursos genéticos
Serviços de Regulação Benefícios obtidos da regulação dos processos dos ecossistemas.
regulação do clima
regulação de doenças
regulação da água
purificação de água
Serviços Culturais Benefício não material obtido a partir de ecossistemas.
espiritual e religiosa
recreação e ecoturismo
estética
inspirado
educacional
sentido de lugar
patrimônio cultural Quadro 4.3.1 – Serviços Ecossistêmicos
Fonte: adaptado de ALCAMO et al. (2003, p. 5)
Costanza et al. (1997) publicaram a síntese da literatura acerca do valor
dos serviços ecossistêmicos global (a partir de mais de 100 estudos). Como resultado
deste estudo, criaram uma tabela onde estimam o valor econômico de 17 serviços
ecossistêmicos para 16 biomas, estimando minimamente o valor de US$ 33 trilhões
por ano a época. O Quadro 4.3.2 demonstra os serviços ecossistêmicos e funções
criadas a partir deste estudo:
27
Nº Serviço Ecossistêmico Funções ecossistêmicas Exemplos
1 Regulação de gás Regulação da composição química da atmosfera.
Equilíbrio CO2/O2, O3 para proteção UVB, e os níveis de SOx.
2 Regulação do clima
Regulação da temperatura global, precipitação e outros processos climáticos biologicamente mediados a nível global ou local.
Regulação de gás de efeito estufa, a produção de DMS afetando a formação de nuvens.
3 Regulação de alteração Capacidade, Umidade e pureza do ecossistema em resposta a flutuações ambientais.
Proteção de tempestade, controle de enchentes, recuperação de seca e outros aspectos da resposta do habitat à variabilidade ambiental controlada principalmente pela estrutura da vegetação
4 Regulação da água Regulação dos fluxos hidrológicos.
Abastecimento de água para os processos ou transportes agrícolas (como a irrigação) ou industriais (como a moagem).
5 Fornecimento de água Armazenamento e retenção de água
Abastecimento de água por bacias hidrográficas, reservatórios e aquíferos.
6 Controle de erosão e
retenção de sedimentos Retenção de solo dentro de um ecossistema
Prevenção de perda de solo pelo vento, o escoamento, ou outros processos de remoção, armazenamento de palafitas em lagos e zonas húmidas.
7 Formação do solo Processos de formação do solo Intemperismo de rochas e o acúmulo de matéria orgânica.
8 Ciclagem de nutrientes Aquisição, armazenamento e processamento de nutrientes.
Fixação de nitrogênio, N, P e outros ciclos elementares ou de nutrientes.
9 Tratamento de Resíduos
Recuperação de nutrientes celulares e remoção ou quebra de nutrientes e compostos em excesso
Tratamento de resíduos, controle de poluição, desintoxicação.
10 Polinização Movimento de gametas florais. Provisionamento de polinizadores para a reprodução de populações de plantas.
11 Controle biológico Regulação trófico-dinâmica de populações
Controle de predadores Keystone (espécie chave ou predador trapezoide) de espécies de presas, a redução da herbívora por predadores de topo.
12 Refugia Habitat de população residente e transitória
Viveiros, habitat para espécies migratórias, habitats regionais de espécies exploradas localmente, ou motivos de hibernação.
13 Produção de alimentos A parte da produção primária bruta extraível como alimento.
A produção de peixe, caça, colheitas, nozes, frutas para caça, coleta, agricultura de subsistência e pesca.
14 Matéria-prima A parte da produção primária bruta extraível como matérias-primas
A produção de madeira, combustível ou forragem.
15 Recursos genéticos Fontes de materiais biológicos únicos e produtos.
Medicamentos, produtos para a ciência dos materiais, os genes para resistência a patógenos de plantas e pragas das culturas, espécies ornamentais (animais e variedades de plantas hortícolas).
16 Recreação Proporcionando oportunidades para atividades recreativas
Ecoturismo, pesca esportiva e outras atividades recreativas ao ar livre.
17 Cultural Proporcionando oportunidades para usos não comerciais
Valores estéticos, artísticos, educacionais, espirituais e/ou científicos dos ecossistemas.
* Nós incluímos os "bens" do ecossistema juntamente com os serviços dos ecossistemas.
Quadro 4.3.2 - Serviços Ecossistêmicos e Funções Fonte: Costanza et al. (1997, p. 254)1
1 Os textos em outro idioma foram traduzidos pela autora.
28
No ano de 2000, o então Secretário geral da Organização das Nações
Unidas (ONU), Kofi Annan, em seu relatório2 à Assembleia Geral das Nações Unidas,
solicitou a Avaliação Ecossistêmica do Milênio com o objetivo de avaliar as
consequências das mudanças nos ecossistemas e as ações necessárias para
melhorar a conservação e o uso sustentável dos ecossistemas, bem como suas
contribuições para o bem-estar humano. Esta avaliação foi conduzida entre 2001 e
2005 com o suporte do governo de vários países e de diversas instituições
internacionais, tendo como objetivo o fornecimento de bases científicas para uma
gestão sustentável dos ecossistemas, com vistas à continuidade da provisão dos
serviços gerados por estes.
4.3.1 Casos históricos
Com a Avaliação Ecossistêmica do Milênio, pensando nas gerações futuras
e na qualidade de vida que vem se perdendo ao longo das últimas décadas, grupos
de pessoas, governantes das cidades e países passaram a proteger o ambiente
natural, criando protocolos para a redução desta degradação, ou criando projetos que
revitalizem áreas degradadas, pois o crescimento populacional e a ocupação de áreas
em regiões centrais demonstram o desenvolvimento urbano com o adensamento das
áreas construídas e a consequente redução de habitats naturais. Esse relato é
histórico, pois descreve o desenvolvimento dos vilarejos, transformando-se em
centros urbanos, com indústrias, estradas e com a busca de emprego e melhor
condição financeira.
A consequência deste desenvolvimento, deste adensamento urbano e
crescimento populacional localizado é a redução na oferta dos serviços
ecossistêmicos locais. Reduzem-se os ambientes naturais e a temperatura local se
eleva devido à falta de vegetação para regulação do clima, outro exemplo é a
pavimentação das vias que reduz a penetração da água nos solos e aumenta a
2 O relatório intitulado “Nós, os Povos: O Papel das Nações Unidas no Século XXI”. Publicado pelo Departamento de Informação da ONU. Disponível em: <https://www.unric.org/html/portuguese/uninfo /Nosospovos.pdf> Acesso em: 24 nov. 2014.
29
retenção do calor. Constroem-se edifícios e a ventilação e iluminação naturais são
reduzidas ou até eliminadas em determinados locais. Dejetos lançados nos canais e
rios, sem tratamento, prejudicam ou até eliminam as vidas existentes nestes, ou seja,
elimina-se os a serviços ecossistêmicos oferecidos. Todas essas ações, feitas pelo
homem, trazem consequências para a humanidade. Neste contexto é possível indicar
alguns casos relevantes de ações que buscam reverter a perda de serviços
ecossistêmicos.
4.3.1.1 High Line Park (Nova Iorque)
De acordo com os relatos de Friends of the High Line (2014, p. 1), em 1934
inicia o funcionamento de uma via férrea elevada na cidade de Nova Iorque com o
intuito de transportar mercadorias de e para o distrito industrial de Manhattan. Com o
crescimento do setor de transporte rodoviário, a via férrea chamada de High Line
cessou sua operação em 1980. Com o final da sua operação, a área foi abandonada
e em 1999 a Prefeitura propôs a demolição e dois jovens fundaram uma associação
local conhecida como Friends of the High Line para lutar pela preservação da antiga
linha e transformá-la em um espaço público aberto.
O local foi transformado em parque público em 2009, e cruza os bairros de
Meatpacking, West Chelsea e Hell’s Kitchen/Clinton, localiza-se a oito metros de altura
e tem 2,3 km de extensão. Na época, estes bairros eram ocupados principalmente por
indústrias e empresas de transportes, porém, com a construção do parque, os galpões
e fábricas estão se transformando em galerias de arte, estúdios, loja, restaurantes,
museus e até residências.
Na Figura 4.3.1.1.1 as imagens (a) e (b) retratam a década de 1930, no
início da atividade da ferrovia, e as imagens (c) e (d) são de fevereiro de 2016.
30
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 4.3.1.1.1 – Vista do High Line Park Fonte: Friends of the high line (2016)
Os criadores desenharam o projeto, preocuparam-se em inserir vegetação
ao longo de toda a extensão do parque, de ambos os lados, utilizando plantas que
haviam colonizado o parque durante os seus anos de abandono.
O objetivo dos criadores era o de construir um monumento à história
industrial de Nova Iorque e também passaram a oferecer um modelo de reutilização
de áreas industriais para outras cidades.
Alguns dos resultados relevantes obtidos com a criação do parque são:
A valorização da área, com a construção de mais de 40 edifícios
residenciais e comerciais;
Visitação de mais de 8 milhões de pessoas, sendo mais de 3,7 milhões de
visitantes somente em 2012;
Criação de mais de doze mil empregos, 2.558 novas residências e 1.000
quartos de hotéis;
Manutenção de mais de 300 espécies de plantas, gramíneas, arbustos e
árvores.
31
Os criadores do Friends of the high line mantiveram os serviços
ecossistêmicos do local conforme a proposta de Alcamo et al. (2003) em sua
totalidade, ou seja, com serviços de suporte, permitindo a ciclagem de nutrientes no
solo para a produção primária, que fornece alimentos (serviços de provisão),
regulando o clima por toda sua extensão (serviços de regulação) e oferecendo o bem-
estar para a comunidade por meio de recreação, arte e lazer.
4.3.1.2 Catskill Mountains (Nova Iorque)
Entre 1905 e 1965, a cidade de Nova Iorque represou vários fluxos em
Catskills para criar seis reservatórios enormes (Cannonsville Reservoir; Pepacton
Reservoir; Neversink Reservoir; Rondout Reservoir; Ashokan Reservoir; Schoharie
Reservoir) que fornecem atualmente 90% da água consumida por metade da
população do Estado. Conforme Escobar (2010), a cidade de Nova Iorque abastece
as torneiras de 8,2 milhões de habitantes com águas vindas direto da natureza por
tubulações que as trazem das montanhas Catskill, localizadas a 200 quilômetros ao
norte da cidade. Para atendimento da legislação local, essas águas recebem apenas
cloro e flúor antes de chegarem às torneiras. Tornou-se exemplo de conservação
quando a Prefeitura de Nova Iorque adotou o pagamento por serviços ambientais, ou
seja, comprou terras no entorno dos reservatórios e paga aos proprietários que vivem
no entorno para não poluir, por meio de programas de boas práticas agrícolas na zona
de influência do manancial. Outro fator importante é que 100% do esgoto desta cidade
é tratado antes de ser lançado nos rios, o que torna a água limpa o suficiente para se
navegar ou nadar nela.
32
Figura 4.3.1.2.1 – Reservatórios de Catskill Mountains Fonte: CATSKILLS (2016)
Com a prática adotada pela Prefeitura, houve a manutenção dos serviços
ecossistêmicos locais, principalmente o de regulação da água e da purificação desta,
o que permite com que metade da população do município seja abastecida com água
pura das montanhas.
4.3.1.3 Ostras em Manhattan (Nova Iorque)
Em 28 de outubro de 2012, o furacão Sandy varreu a costa leste dos
Estados Unidos da América e a ilha de Manhattan ficou alagada. No dia seguinte a
ocorrência deste fenômeno natural, Paul Greenberg, colunista do The New York
Times escreveu que Manhattan poderia ter sido salva pelas ostras.
Greenberg (2012) explicou que as ostras, além de filtrarem 50 litros de água
ao dia cada uma, quando agrupadas em colônias, desempenhavam o papel de
estabilizar a linha costeira, quebrando a força das ondas antes de atingirem a costa
com violência. Mas, ao longo de vários anos, a atividade humana na busca de ostras
para consumo, na construção de estradas, no despejo de dejetos e poluentes nos rios,
33
minou com a proteção natural. Com isso, as costas ficaram vulneráveis e, é certo que
tempestades como Sandy serão cada vez mais frequentes.
Figura 4.3.1.3.1 – OysterBay em Nova Iorque Fonte: GREENBERG (2012)
O desenvolvimento urbano, desenfreado, trouxe danos aos serviços
ecossistêmicos da linha costeira de Manhattan, reduzindo os serviços de regulação
com a procura de ostras para o consumo e com os dejetos lançados em seu habitat.
Ou seja, a degradação ambiental está clara neste caso.
4.3.1.4 Delta do Mekong (Vietnã)
O Delta do Mekong abrange o Camboja e o Vietnã e possui um sistema de
marés extremamente complexo. Com a construção de uma elaborada rede de diques
e canais de irrigação neste Delta, o Vietnã tornou-se um dos principais produtores
mundiais de arroz. Estes diques à montante evitam que as cheias inundem os campos
de arroz, mas privam as fazendas e as explorações de pesca a jusante. A plantação
de arroz depende de água doce pra prosperar, mas o sistema de marés faz com que
a água salgada invada os campos de cultivo de arroz, criando um ambiente favorável
ao surgimento de bactérias que matam a plantação. A Figura 4.3.1.4.1 mostra um
campo de cultivo de arroz (a) e um camponês na colheita (b).
34
(a)
(b)
Figura 4.3.1.4.1 – Plantação de Arroz Fonte: JOHNSON (2014)
Outro ponto importante no Delta é que as florestas de mangue são
essenciais para reduzir os efeitos de tempestades e fornecer um habitat para peixes
e outros animais selvagens.
Conforme publicado em Irin (2008), os habitantes da província de Soc
Trang costumavam cortar as árvores do mangue próximo à suas casas para trocar a
madeira por arroz ou usá-las como lenha e, atualmente, passam os meses de pouco
trabalho agrícola (entre abril e junho), no plantio de árvores nas florestas de
manguezais ao longo da costa da província do Delta do Mekong, no projeto da GTZ
com o governo local, que proporciona emprego para a população.
Em novembro de 1997 o Tufão Linda devastou o sul do Vietnã. De acordo
com a UN - Relatório do Departamento de Assuntos Humanitários da ONU nº 4,
publicado em 14 de novembro de 1997 (ONU, 1997, p. 1), os danos causados por
este tufão no Delta do Mekong foram:
464 pessoas mortas, 857 feridos e 3.218 desaparecidos;
3.122 barcos afundados e 774 barcos desaparecidos;
76.609 casas destruídas e 139.445 casas danificadas;
2.254 salas de aula destruídas e 4.022 salas de aula danificadas;
349.232 arrozais inundados.
Diante desse episódio, a Deutsche Gesellschaftfür Technische
Zusammenarbeit (GTZ) – Agência Alemã de Cooperação Internacional especializada
em projetos de cooperação técnicos e de desenvolvimento sustentável em escala
mundial, com sede na cidade alemã de Eschborn – e o governo local desenvolveram
um projeto para o reflorestamento do mangue, com a função de proteger as
35
comunidades costeiras das tempestades cada vez mais frequentes em função das
mudanças climáticas.
(a)
(b)
Figura 4.3.1.4.2 – Mangue da Província de Soc Trang Fonte: IRIN (2008)
Na Figura 4.3.1.4.2 (a) o pescador atua no projeto de restauração do
mangue e, na (b) a floresta de mangue em processo de amadurecimento ao longo da
costa da Província de Soc Trang.
O Delta do Mekong é um exemplo de serviço ecossistêmico que sofre com
as mudanças climáticas. O mangue é um serviço de regulação, tanto do clima quanto
da água e, com a degradação ambiental ocasionada pela população crescente que
eliminavam as florestas do mangue, ocorreu o desequilíbrio nos serviços
ecossistêmicos ofertados, permitindo com que o Tufão Linda devastasse uma grande
área. Além disso, com o aumento do nível do mar, a água salgada penetra por
quilômetros adentro dos canais na estação seca e, com a redução das chuvas há
menos água doce para encher os rios, córregos e canais da região, o que faz com que
a irrigação da plantação em época de seca precise ser bombeada por longas
distâncias.
36
4.3.1.5 Programa Ilhas Verdes (Guarulhos)
Em agosto de 2008 a Secretaria de Meio Ambiente do Município de
Guarulhos lançou o Programa Ilhas Verdes (PIV) que visa combater as ilhas de calor
por meio da intensificação da arborização urbana. Neste programa identificam-se os
focos de calor com base em dados de mapeamento termal por imagem de satélite e
prioriza-se o plantio maciço de árvores nas áreas identificadas.
Em 24 de agosto de 2009 aprova-se a Lei Municipal 6551/2009, que institui
uma política pública de combate ao aquecimento global por meio da conservação e
estabelecimento de áreas verdes na cidade de Guarulhos.
Diversos Projetos foram criados dentro do PIV, como por exemplo, o projeto
paisagístico no Córrego dos Cavalos (Figura 4.3.1.5.1 (a)) que teve suas obras com
custo zero para a Prefeitura, pois toda a madeira utilizada foi extraída das árvores que
caíram durante temporais e as flores e árvores plantadas foram provenientes do
viveiro de mudas cultivadas no Horto Florestal Municipal. Outro projeto é o Programa
Ilhas Verdes nas Escolas, que realiza palestras com o objetivo de aumentar a
conscientização ambiental, com incentivo aos alunos na distribuição de mudas e no
conhecimento do processo do plantio e sua importância. Na Figura 4.3.1.5.1 (b) alunos
recebem informações sobre o PIV. Há também parcerias com empresas, como a
Cummins Brasil, que em 29 de março de 2011 realizou o plantio de 200 árvores
nativas no Parque Cecap (Figura 4.3.1.5.1 (c)). Também em 2011, o PIV ganhou
novas instalações no Centro e Educação Ambiental Virginia Ranali, no Bosque Maia
(Figura 4.3.1.5.1 (d)). Neste espaço a população pode se orientar sobre arborização.
Uma conquista importante do PIV é o reconhecimento pela UNESCO como
exemplo de política pública (2010). Como fruto deste reconhecimento, em março de
2011 delegações representando a Argentina, Chile, Costa Rica e Peru estiveram no
município para conhecerem o PIV.
37
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 4.3.1.5.1 – Realizações do PIV Fonte: Guarulhos (2016)
A análise do mapa termal mostra as ilhas de calor existentes no município,
evidenciando que o avanço da urbanização e o aumento no número de indústrias
instaurou o processo de degradação ambiental.
Nos locais em que foram identificadas as ilhas de calor, os serviços
ecossistêmicos não são ofertados, ou são ofertados com prejuízo, e, com os projetos
do PIV, desde 2009 mais de 30 mil árvores foram plantadas em dois anos de
programa. É importante salientar que as árvores prestam importantes serviços
ambientais para o bem-estar humano, pois captam o gás carbônico, aumentam a
umidade relativa do ar, diminuem a temperatura local, proporcionam maior
permeabilização do solo e drenam as águas das chuvas.
Nos casos históricos mencionados é evidenciada a importância dos
serviços ecossistêmicos para o bem-estar humano. Em todos os casos é possível
entender o processo de degradação ambiental e entropia, ou seja, a transformação
negativa proporcionada pelo homem no ambiente em que vive, ocasionando
38
desordem no sistema natural. Porém, em todos os casos, gerações provenientes do
homem que ocasionou a desordem, é que estão atuando na busca pelo novo
equilíbrio, criando leis, organizações não governamentais, associações, unindo-se a
outros municípios, estados, e até mesmo outros países para resgatar os serviços
ecossistêmicos locais em busco de bem-estar para si e para as gerações vindouras.
39
5 MATERIAIS E MÉTODOS
A metodologia adotada no presente trabalho consistiu nas seguintes
etapas:
i. Levantamento bibliográfico;
ii. Geração de mapas de Cobertura da Terra e dos Serviços Ecossistêmicos;
iii. Geração de mapas ambientais, e;
iv. Análise integrada dos resultados (cluster).
Figura 5.1 - Fluxograma das etapas da pesquisa. Fonte: dados da pesquisa
O levantamento bibliográfico teve como base artigos científicos, trabalhos
acadêmicos (teses e dissertações), bem como consultas a outros documentos
específicos.
40
Os mapas ambientais englobaram a Temperatura Aparente da Superfície
(TAS) em graus Celsius, Cobertura da Terra (Vegetação - VEG), Distância dos
Logradouros para as Áreas Vegetadas (DLV) e Arborização no Entorno dos Domicílios
(AED). Sendo que os dois primeiros mapas (TAS e VEG) tiveram como base a imagem
do satélite Landsat-8, cena 219/76 adquirida em 08/02/2014 ás 13:05:18 (USGS,
2014). Enquanto que o mapa de AED teve como fonte os dados do Censo do IBGE
(2015).
Como unidades territoriais básicas de análise, foram utilizados os bairros
do município de Guarulhos. Para tanto, todo o processamento digital, foi realizado
através do software ArcGIS 10.2 da ESRI®3. O sistema de projeção utilizado foi a
Universal Transversa de Mercator, fuso 23 Sul, datum horizontal WGS84.
5.1 Mapa de Temperatura da Superfície ºC (TAS)
Para a obtenção do mapa da Temperatura Aparente da Superfície ºC (TAS)
foi utilizada a imagem com resolução espacial de 30 metros da banda 10, que
correspondente à faixa do infravermelho termal (10,6 – 11,19 µm - micrômetro) do
Thermal Infrared Sensor (TIRS) do satélite Landsat-8 (USGS, 2014).
Assim, para a conversão dos Níveis de Cinza (NC) de cada pixel da imagem
para radiância e posteriormente em Temperatura Aparente da Superfície (ºC), aplicou-
se as Equações 1 e 2 auxiliadas pelas Tabelas 5.1.1 e 5.1.2.
Lλ= ML*Qcal+ AL (1)
Tabela 5.1.1 - Elementos e valores da fórmula de conversão para radiância extraídos dos metadados da imagem do Landsat-8, banda 10 (USGS, 2014).
Lλ Radiância Espectral do sensor em w.m-².sr-1.μm-1
ML Fator multiplicativo de redimensionamento da banda 10 = 3.3420E-04
AL Fator de redimensionamento aditivo específico da banda 10 = 0.10000
Qcal Valor quantizado calibrado pelo pixel em DN = Imagem banda 10
3Empresa especializada na produção de soluções para a área de informações geográficas, fundada em 1969 e situada em 380 New York Street, Redlands, CA 92373 | 909-793-2853, criadora do software ArcGIS 10.2
41
Fonte: dados da pesquisa
Após a transformação dos NC em valores de radiância aplicou-se a
Equação 2 com a finalidade de se obter os valores da Temperatura Aparente da
Superfície (TAS) em ºC:
TAS (ºC) = {(K2) / (ln (K1 / Lλ + 1)} - 273,15 (2)
Tabela 5.1.2 - Elementos e valores da constante de calibração extraídos dos metadados da imagem Landsat-8, banda10. (USGS, 2014).
TAS (ºC) Temperatura efetiva no satélite em ºC
K1 Constante de calibração 1 = 774.89 (K)
K2 Constante de calibração 2 = 1321.08 (K)
Lλ Radiância Espectral do sensor em w.m-².sr-1.μm-1
Fonte: dados da pesquisa
5.2 Mapas de Cobertura da Terra, Vegetação (VEG) e Serviços Ecossistêmicos
O mapeamento do uso e ocupação do solo foi realizado através da
classificação supervisionada pelo classificador de Máxima Verossimilhança, que se
baseia em critérios estatísticos de média, variância e covariância (CAMARGO et al.,
2007). Como resultado, obteve-se da imagem, 5 classes de Cobertura do Solo (“Zona
urbana”, “Solo exposto”, “Corpo d’água”, “Vegetação arbustiva/herbácea”, “Vegetação
arbórea”). A classificação teve como base a imagem orbital com composição colorida
correspondente as faixas do infravermelho médio, infravermelho próximo e do visível,
respectivamente para os canais vermelho, verde e azul (R7;G5;B3).
As classes de cobertura da terra foram agrupadas de acordo com a
prestação de serviço ecossistêmico indicada no Quadro 5.2.1:
42
Zona 1 - Serviços ecossistêmicos não ofertados
Área urbana: uso urbano residencial consolidado e não consolidado, equipamentos expressivos em área (aeroporto, estação de transmissão e distribuição de energia, estação de tratamento de água, fábricas/galpões, presídios), equipamentos lineares (rodovias), mineração (pedreira, porto de areia).
Zona 2 - Serviços ecossistêmicos ofertados com
prejuízo
Solo exposto (aterro e corte), equipamentos expressivos em área (tanques, cemitério), outras classes (canal, chácaras e edificações rurais), reflorestamento, campo, cultivo, capoeira, mista.
Zona 3 - Serviços ecossistêmicos ofertados
Vegetação arbórea nativa, corpos d'água.
Quadro 5.2.1 – Classificação da prestação dos Serviços Ecossistêmicos em função das classes de Cobertura da Terra. Fonte: dados da pesquisa
Após a classificação, definiu-se o tipo e o tamanho da amostra, através da
amostragem aleatória simples (Equação 3). Para tanto, utilizou-se como classe de
referência, as áreas mapeadas como “vegetação arbórea”, derivadas da imagem
Landsat-8 de 08/02/2014. De modo que cada elemento mapeado como “vegetação
arbórea” pudesse, depois, selecionar alguns desses elementos de maneira casual.
n = (N*Z²*p*(1-p)) / (Z²*p*(1-p)+e²*(N-1)) (3)
Onde n= amostra calculada; N=população; Z=variável normal padronizada
associada ao nível de confiança (1,96); p=verdadeira probabilidade do evento; e=erro
amostral em um intervalo de confiança de 95%.
Uma vez estabelecido o tipo e o tamanho da amostra, a avaliação da
exatidão da classificação do mapa de uso e ocupação do solo foi realizada através da
técnica analítica do índice kappa (k), que expressa pela Equação 4, a partir de pontos
de controle (N), a medida da diferença e a probabilidade de concordância entre os
dados de referência e da classificação (RICHARDS & JIA, 2006; CONGALTON,
1983;1991; LILLESAND et al., 2004).
k = (N ∑ Xii - ∑ Xi+ X+i)/ (N2- ∑ Xi+ X+i) (4)
Onde, Xii = concordância observada; Xi+ e X+i (produto das marginais),
sendo a concordância esperada e N = total de elementos observados.
43
Para a observação da presença ou ausência da categoria (sim/não) nos
pontos de controle, foram utilizadas as imagens de alta resolução do Google EarthPro
(GOOGLE, 2015).
5.3 Mapa da Distância dos Logradouros para as Áreas Vegetadas (DLV)
A Distância dos Logradouros para as Áreas Vegetadas (DLV) foi
representada através dos dados vetoriais dos arruamentos do município de Guarulhos
(IBGE, 2015). Estes foram seccionados em intervalos de 50 metros para que
representassem os logradouros e/ou domicílios inseridos nesses. Posteriormente
foram calculadas as distâncias de cada intervalo até as áreas vegetadas superiores a
1ha mais próximas.
5.4 Mapa de Arborização no Entorno dos Domicílios (AED)
O indicador de arborização no entorno dos domicílios foi obtido a partir da
proporção de pessoas que moram em domicílios cujo entorno possui arborização
segundo o Censo do IBGE (IBGE, 2010). A arborização no entorno dos domicílios
considera a existência de árvore tanto na face de quadra onde os domicílios estão
localizados quanto na face confrontante ou no canteiro central do logradouro. Ou seja,
a existência de árvore ao longo do calçada/passeio e/ou em canteiro que divida pistas
de um mesmo logradouro, mesmo que apenas em parte.
5.5 Mapas dos agrupamentos (clusters)
A fim de se avaliar as associações espaciais dos parâmetros de TAS, VEG,
DLV e AED foi aplicada a análise dos Indicadores Locais de Autocorrelação Espacial
44
de Moran (ILAEM) que permite detectar agrupamentos (clusters), quando os atributos
se apresentam de maneira semelhante no espaço (ANSELIN, 1995; ANSELIN,
SYABRI, & KHO, 2006; GUO et al., 2015).
O ILAEM é calculado através da Equação 5:
𝐼𝐿𝐴𝐸𝑀𝑖 = 𝑛 ∗(𝑥𝑖−��)
∑ (𝑥𝑖−��)2𝑖
∗ ∑ (𝑥𝑖 − ��) = 𝑧𝑖
𝑚0∗ ∑ 𝑤𝑖𝑗𝑧𝑗𝑗𝑗 , (5)
com: 𝑚0 = ∑𝑍𝑖
𝑛𝑖 , (6)
Onde n corresponde ao número de observações; xi é o valor do atributo
considerado na área i; 𝑥 é o valor médio do atributo na região de estudo; wij são os
pesos espaciais da matriz atribuídos conforme a conexão entre as áreas i e j, ezi e zj
são os desvios da média. m0 é a média do total dos desvios de zi.
Os pesos espaciais da matriz (wij) foram padronizados pela soma das suas
linhas a fim de evitar tendências devido ao arranjo amostral e facilitar a interpretação
das estatísticas (ANSELIN, 1995; MITCHELL, 2005).
Como resultado, espera-se quatro tipos de padrões espaciais, são eles:
H-H - alto-alto (hot spots): para agrupamentos estatisticamente significantes de
altos valores rodeados por altos valores;
L-L - baixo-baixo (cold spots): para agrupamentos estatisticamente
significantes de baixos valores rodeados por baixos valores;
H-L- high-low (ilha): para agrupamentos de altos valores rodeados por baixos
valores, e;
L-H - baixo-alto (atol): para agrupamentos de baixos valores rodeados por altos
valores.
45
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES
6.1 Aspectos físicos do município de Guarulhos
Conforme Andrade (1999), em termos de domínio climático, Guarulhos tem
como característica predominante o Mesotérmico Brando Úmido, com um ou dois
meses secos. A temperatura média anual está entre 18°C e 19°C, sendo a média do
mês mais quente inferior a 22°C e do mês mais frio inferior a 15°C.
Coutinho et al. (2003), estabeleceram uma relação entre o perfil topográfico
do município de Guarulhos e o aspecto climático, identificaram duas áreas distintas
quanto à altitude: as áreas encontradas num espaço de terras altas, com altitudes
variando entre 700 e 800m, no chamado Planalto Atlântico, que correspondem ao
Clima Tropical Úmido de Altitude do Planalto Paulista, e as áreas do conjunto da Serra
da Cantareira, com altitudes mais elevadas, que variam de 800 a 1.400m, as quais
correspondem ao Clima Tropical Úmido Serrano da Cantareira.
Andrade (1999) descreve o substrato geológico de Guarulhos destacando
os terrenos cristalinos (Pré-Cambrianos) ao norte, em relevo de morros e montanhas.
Ao sul, associados a topos rochosos cristalinos onde ocorrem os terrenos
sedimentares (Terciários) das colinas, morrotes e as planícies aluvionares
(Quaternário) das bacias dos Rios Baquirivú-Guaçu e Tietê.
Oliveira et al. (2009), mostra o mapa geológico de Guarulhos conforme a
Figura 6.1.1.
46
Figura 6.1.1 - Mapa geológico de Guarulhos. Fonte: Oliveira et al. (2009).
O relevo de Guarulhos encontra-se sob o domínio geomorfológico do
Planalto Atlântico, onde se verificam os seguintes tipos de relevo: planícies
aluvionares, morros e serras. A Serra da Cantareira estende-se ao longo dos limites
com Mairiporã, Nazaré Paulista e Santa Isabel.
A região de Guarulhos ocupa a zona de contato entre as colinas de São
Paulo do Planalto Paulistano, onde ocorrem relevos de morrotes baixos e de colinas
pequenas com espigões locais; e a Serra de São Roque, que é constituída por morros
arredondados, mar de morros, morros com serras restritas e serras alongadas,
segundo Oliveira et al. (2009).
Existem algumas altitudes significativas no município de Guarulhos
conforme descreve Gomes (2008, p. 55):
Altitude Máxima: 1.422m do Espigão da Serra de Itaberaba ou Pico do Gil.
Altitude Média: 850m.
Altitude Mínima: 660m que se localiza na Foz do Ribeirão Jaguari, com o rio Jaguari na divisa de Guarulhos, Santa Isabel e Arujá.
47
O mapa geomorfológico de Guarulhos, representado pela Figura 6.1.2,
indica a distribuição dos tipos de relevo do município, conforme Oliveira et al. (2009).
Figura 6.1.2 - Mapa geomorfológico do Município de Guarulhos. Fonte: Oliveira et al. (2009).
Os solos predominantes no território de Guarulhos são os Latossolos e
Podzólicos, variedade vermelho e amarelo, segundo RadamBrasil (1983 apud
ANDRADE, 1999).
No ano de 1999 a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
(EMBRAPA), classificou os solos no município de Guarulhos que ficou dessa forma
caracterizada:
a) Gleissolos (rico em argila e matéria orgânica), encontrado nas várzeas dos rios
Tietê e Baquirivu-Guaçu;
b) Latossolo vermelho-amarelo (argilo-arenoso), encontrado nas porções de
relevo de colinas e morros;
c) Argissolos, encontrado predominantemente em relevo de colinas dos
sedimentos terciários;
48
d) Mais raramente Neossolos e Cambissolos, associados a afloramentos
rochosos.
De acordo com Oliveira et al. (2009), as características e comportamentos
erosivos esperados dos solos de Guarulhos estão descritos no Quadro 6.1.1:
SOLOS OCORRÊNCIAS
PREDOMINANTES CARACTERÍSTICAS
RELEVANTES COMPORTAMENTO
EROSIVO ESPERADO
Latossolos Morrotes e morros de
terrenos cristalinos Pouco espessos,
argilosos Erosão laminar e em sulcos,
eventuais ravinas.
Argissolos Colinas e morrotes de sedimentos terciários
Pouco espessos, areno/argilosos
Erosão laminar e em sulcos, eventuais ravinas.
Cambissolos Morros de terrenos
cristalinos
Rasos, argilosos e associados aos
latossolos Erosão laminar e em sulcos.
Neossolos Litólicos
Morros e montanhas de terrenos cristalinos
Muito rasos, associados a afloramentos
rochosos Erosão laminar
Gleissolos Fundos de vale,
planícies de inundação
Profundos, com diversas texturas, ricos em matéria orgânica.
Eventuais solapamentos junto aos cursos d’água e sujeitos a
serem cobertos por assoreamento.
Quadro 6.1.1 - Solos de Guarulhos: características e comportamentos erosivos esperados. Fonte: adaptado de OLIVEIRA et al.(2009).
O mapa de solos predominantes de associações pedológicas apresenta-se
na Figura 6.1.3.
Figura 6.1.3 - Mapa de solos predominantes de associações pedológicas de Guarulhos. Fonte: Oliveira et al. (2009)
49
6.2 Análise da Cobertura da Terra e dos Serviços Ecossistêmicos
A avaliação do resultado da exatidão da classificação do mapa de
Cobertura da Terra para 2014, pelo índice kappa (k), baseou-se em 175 pontos de
controle (N) representativos de feições reconhecidas como “vegetação arbórea” e 200
pontos referentes a outras classes, amostrados aleatoriamente (Figura 6.2.1). O
índice indicou a probabilidade de 82% das categorias mapeadas na Figura 6.2.2 terem
sido classificadas corretamente, representando uma avaliação muito boa, de acordo
com a tabela de referência de Lands; Koch, (1977). Esses resultados apontaram para
uma alta sensibilidade do mapa em classificar as feições reais do terreno.
Figura 6.2.1 –Exemplo de pontos selecionados através da amostragem aleatória simples para verificação dos fragmentos de “vegetação arbórea” e das outras classes de uso e ocupação do solo realizado através das imagens de alta resolução espacial do Google Earth Pro (GOOGLE, 2015) para 29/08/2015 (a, c). Corroboradas através de fotografias aéreas oblíquas a partir de um sobrevoo de helicóptero nas datas de 06/10/2015 (b, d). Fotos: Anderson T. da S. Ferreira.
O mapa da Figura 6.2.2 (a) observou que para a variação espacial da
Cobertura da Terra evidencia que a área urbana (cor vermelha) abrange toda a porção
sul do município, enquanto que ao norte predomina área com vegetação arbórea do
50
Parque Estadual da Cantareira, destacada pela cor verde escura. Dessa forma, e com
base no tipo de cobertura da terra classificou-se a existência ou não da oferta de
serviços ecossistêmicos para Guarulhos, de acordo com o Quadro 5.2.1 apresentada
no item anterior.
A Tabela 6.2.1 apresenta a porcentagem de área de acordo com o tipo de
classe de cobertura da terra, bem como, de sua prestação de serviços ecossistêmicos
(ServEco). Nesta é possível observar que 57% do município de Guarulhos encontra-
se com falta de oferta de serviços ecossistêmicos (45%) ou com serviços
ecossistêmicos ofertados com prejuízo (12%).
Tabela 6.2.1 – Porcentagem de áreas das Classes de cobertura da terra e prestação de serviços ecossistêmicos.
Cobertura da Terra
Classe Área_-ha ServEco %
Vegetação arbórea 13.472,52 Zona - 3 43%
Corpo d'água 126,46
Vegetação arbustiva/herbácea 3.938,08 Zona - 2 12%
Solo exposto 2.000,29 Zona - 1 45%
Zona urbana 12.306,61
Total 31.843,29 100%
Fonte: dados da pesquisa
Na Figura 6.2.2 observa-se a variação espacial da Cobertura da Terra e da
prestação dos serviços ecossistêmicos para os 47 bairros de Guarulhos (Tabela 3.1)
(barras verticais na Figura 6.2.2 (c). Indicou que 36 perderam mais de 90% de suas
áreas prestadoras de serviços ecossistêmicos (barras verticais vermelhas e amarelas
na Figura 6.2.2 (c). Enquanto que 10 bairros oscilam entre 50% a 90%, ou seja, entre
ofertados com prejuízo ou perda desses serviços. Sendo que apenas um bairro,
Cabuçú de Cima (nº 10 na Figura 6.2.2 (c), manteve 100% de sua área, com total
prestação do serviço ecossistêmico (barra vertical marcada em verde na Figura 6.2.2
(c)). Este último manteve preservado seu serviço ecossistêmico, muito em função da
criação da APA Cabuçu - Tanque Grande, no Parque Estadual da Cantareira
(OLIVEIRA et al., 2009; GUARULHOS, 2010a; 2010b).
51
Figura 6.2.2 – (a) Mapa da Cobertura da Terra. (b) Mapa das Zonas de prestação dos serviços ecossistêmicos identificados de acordo com as classes de Cobertura da Terra. Sendo: Zona 1 – Serviços ecossistêmicos não ofertados; Zona 2 – Serviços ecossistêmicos ofertados com prejuízo; Zona 3 – Serviços ecossistêmicos ofertados. (c) Histograma de frequência das zonas de prestação dos serviços ecossistêmicos. Os números de 1 a 47 representam os bairros de Guarulhos da Figura 3.1.2. Fonte: dados da pesquisa
6.3 Análise da Temperatura Aparente da Superfície (TAS) e da Vegetação (VEG)
A Figura 6.3.1, observa a distribuição geográfica da TAS e da VEG em todo
o município de Guarulhos. Nesta ficou evidente que as maiores temperaturas (cores
em tons de vermelho nos mapas da Figura 6.3.2 (a) estão naquelas áreas com
ausência de vegetação arbórea (cores em tons de verde nos mapas da Figura 6.3.2-
a, c).
52
Na Figura 6.3.2 (a) foi possível destacar os hotspots4 de TAS superiores a
40ºC, entre eles, destacam-se os das regiões industriais e do aeroporto internacional
de Guarulhos. Enquanto que valores da TAS inferiores a 20ºC puderam ser
observados na porção NE do município, no Pico do Gil, Serra da Cantareira.
A Tabela 6.3.1 observa que os maiores valores de TAS são aqueles
referentes as “áreas urbanas”, seguidas pelas classes de “solo exposto”, “vegetação
arbustiva/herbácea”, “corpo d’água” e “vegetação arbórea”. A tabela apontou ainda,
que as maiores discrepâncias entre a TAS por tipo de uso do solo e a TAS média, são
referentes à classe de “área urbana”.
Tabela 6.3.1 – Estatística descritiva dos valores da Temperatura Aparente da Superfície ºC (TAS) de acordo com o tipo de cobertura da terra.
Classe TAS ºC
Mín. Máx. Média Méd. Total Méd.-Méd. Total
Corpo d'água 24,84 35,37 28,89
31
-2,11
Vegetação arbórea 22,63 38,89 27,36 -3,64
Vegetação arbustiva/herbácea 23,59 38,97 30,8 -0,2
Área urbana 26,88 40,39 35,39 4,39
Solo exposto 26,75 39,74 32,56 1,56
Fonte: dados da pesquisa
Transformando-se os valores de temperatura e da porcentagem de
cobertura de área coberta por vegetação arbórea superior a 1ha, para cada bairro de
Guarulhos, percebe-se que há uma forte relação entre esses parâmetros. Dessa
forma, a representação da Figura 6.3.1, descreve que cerca de 94% dos dados de
temperatura podem ser explicados pela presença ou não da vegetação. Tal fato pode
ser observado nos mapas da Figura 6.3.2 (c, d), que apontam os bairros com os
maiores valores de TAS são aqueles mais carentes de vegetação (cores em tons de
vermelho).
4Neste trabalho considera-se hotspots somente os pontos em que a Temperatura Aparente da Superfície exceda os 40ºC
53
Figura 6.3.1 - Diagrama de dispersão e regressão linear dos valores de Temperatura Aparente da Superfície ºC (TAS) e porcentagem de áreas vegetadas por bairro de Guarulhos. Ambos observados através da imagem do sensor orbital Landsat-8 08/02/2014. Fonte: dados da pesquisa
y = -9,4932x + 335,3R² = 0,9374
-20,00
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
25,00 27,00 29,00 31,00 33,00 35,00 37,00 39,00
VE
G %
TAS ºC
TAS x VEG
54
Figura 6.3.2 –(a) Mapa da Temperatura Aparente da Superfície ºC (TAS). Os números de 1 a 47 representam os bairros de Guarulhos da Figura 3.1.2. Fonte: dados da pesquisa
55
Figura 6.3.2 – (b) Mapa das áreas com vegetação arbórea superior a 1 ha. Os números de 1 a 47 representam os bairros de Guarulhos da Figura 3.1.2. Fonte: dados da pesquisa
56
Figura 6.3.2. – (c) Mapa da TAS média por bairros de Guarulhos. Os números de 1 a 47 representam os bairros de Guarulhos da Figura 3.1.2. Fonte: dados da pesquisa
57
Figura 6.3.2. – (d) Mapa da porcentagem média de vegetação por bairros de Guarulhos. Os números de 1 a 47 representam os bairros de Guarulhos da Figura 3.1.2. Fonte: dados da pesquisa
6.4 Análise da Distância dos Logradouros para as Áreas Vegetadas (DLV) e da
Arborização do Entorno dos Domicílios (AED)
A análise entre a Distância Média dos Logradouros para as Áreas
Vegetadas (DLV) e da Arborização do Entorno dos Domicílios (AED), respectivamente
58
derivados por satélite e do Censo do IBGE de 2010, apontou um baixo coeficiente de
determinação entre essas informações como mostra o gráfico da Figura 6.4.1.
Isso se deve, ao fato de que a pesquisa realizada através do censo do IBGE
não trabalha com a porcentagem de área de vegetação no entorno dos domicílios,
mas sim com a proporção de pessoas que moram em domicílios cujo entorno possui
ou não arborização.
Esse tipo de análise pode levar a interpretações superestimadas, ou
mesmo subestimadas sobre a arborização urbana, pois uma única árvore numa rua
pode ser vista por várias pessoas que nela habitam, dando uma falsa impressão de
arborização do entorno. Tornando assim, o mapeamento da vegetação por imagens
orbitais, o método mais indicado para esse tipo de análise.
Numa análise análoga, Araújo (2015) afirmou que considera os dados
apresentados pelo IBGE superdimensionados por não apresentar padrões
urbanísticos que determinem tamanhos uniformes de faces de quadra, e enfatiza o
uso do sensoriamento remoto como o método mais indicado para o mapeamento da
vegetação.
Figura 6.4.1 – Diagrama de dispersão e regressão linear dos valores da Distância média dos Logradouros para as Áreas Vegetadas (DLV) e da Arborização do Entorno dos Domicílios (AED) por bairro de Guarulhos. Respectivamente derivados do satélite Landsat-8 08/02/2014 e dos dados do Censo do IBGE de 2010 (IBGE, 2015). Fonte: dados da pesquisa
y = 0,3715x + 0,8064R² = 0,257
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50
Ln_A
ED
Ln_DVL
DVL X AED
59
Nos mapas da Figura 6.4.2 é fácil identificar que bairros classificados como
“distantes” de áreas vegetadas segundo a imagem orbital na Figura 6.4.2(a),
aparecem como “arborizados” e em tons de verde na Figura 6.4.2(b), como por
exemplo: os bairros do Bom Clima (7) e o Jd. Vila Galvão (22). Ou seja, mesmo
classificados como “arborizados”, segundo seus moradores e de acordo com o censo
do IBGE, esses são carentes de áreas vegetadas de porte arbóreo significativas
superiores a 1 hectare, segundo o art. 3º, parágrafo único, inciso “a” da Lei Municipal
4566/94 (GUARULHOS, 1994).
Figura 6.4.2 – (a) Mapa da Distância média dos Logradouros para as Áreas Vegetadas (DLV). (b) Mapa da Arborização do Entorno dos Domicílios (AED). Os números de 1 a 47 representam os bairros de Guarulhos da Figura 3.1.2 Fonte: dados da pesquisa
6.5 Análise dos agrupamentos (clusters)
A análise dos Indicadores Locais de Autocorrelação Espacial de Moran
(ILAEM) ressaltou na Figura 6.5.1(a), áreas em vermelho claro que apontam para o
fenômeno de hotspots (H-H) da TAS. Este ocorre principalmente nos bairros próximo
ao Centro (13) na porção sudoeste de Guarulhos. Esses bairros são caracterizados
como áreas com ausência de vegetação, marcados em azul claro (L-L) na Figura
6.5.1(b).
60
Os bairros representados em vermelho claro (H-H) na Figura 6.5.1(c)
aparecem como o conjunto de bairros com as maiores distancias dos seus
logradouros para as áreas vegetadas. Estes mesmos bairros também se encontram
bem marcados nas Figuras 6.5.1(a, b), como bairros agrupados respectivamente em
áreas com altos valores de TAS (H-H) e áreas com baixa porcentagem de vegetação
(L-L).
De maneira contrária, bairros com os menores valores de TAS (L-L)
agrupados em azul claro na Figura 6.5.1(a), são praticamente os mesmos
representadas em vermelho claro (H-H) como agrupamentos de áreas com maior
porcentagem de vegetação na Figura 6.5.1(b), bem como, pelos agrupamentos em
azul claro representando as menores distâncias dos logradouros para as áreas
vegetadas (L-L na Figura 6.5.1c).
Os bairros marcados como outliers5 em azul escuro (L-H) aparecem na
Figura 6.5.1, inicialmente com baixos valores da TAS, (Cabuçú – 9 na Figura 6.5.1a)
rodeado por altos valores de TAS. O bairro do Cecap (12 na Figura 6.5.1c) aparece
como um agrupamento de logradouros com pequenas distâncias das áreas vegetadas
cercado por bairros cujos logradores encontram-se distantes das áreas vegetadas.
É importante destacar que a Figura 6.5.1(d), que trata Arborização do
Entorno dos Domicílios (AED), não apresenta nenhum agrupamento significante (N/S
– Não Significante), nem mesmo outliers de agrupamentos. Reafirmando o observado
no item 6.4, que considera os dados apresentados pelo IBGE inconsistentes e não
correlacionáveis com as informações das Distâncias dos Logradouros para as Áreas
Vegetadas (DLV) extraídas por satélite.
Como o fator da entropia está relacionado à degradação ambiental e esta
é a medida da desordem de um sistema (PRIBERAM, 2015), podemos inferir que a
áreas de hotspots com: H-H de TAS, L-L de ausência de vegetação e H-H de distância
das áreas vegetadas encontradas na Figura 6.5.1, são bairros cujos serviços
ecossistêmicos encontra-se em total desequilíbrio, principalmente aqueles
relacionados a regulação térmica. Desse modo, de acordo com a curva de entropia
(Figura 4.3.1) de Oliveira (2014), esses agrupamentos (clusters) encontram-se numa
posição ascendente entre os pontos 1 e 2, bastante próxima deste último.
5 Neste trabalho considera-se como outlier um bairro com valores da TAS considerado discrepante quando comparado com os bairros do entorno
61
Figura 6.5.1 – (a) Mapas da Autocorrelação Espacial da TAS por bairros de Guarulhos. Onde: H-H - alto-alto (hot spots): para agrupamentos estatisticamente significantes de altos valores rodeados por altos valores; L-L - baixo-baixo (cold spots): para agrupamentos estatisticamente significantes de baixos valores rodeados por baixos valores; H-L - high-low (ilha): para agrupamentos de altos valores rodeados por baixos valores; L-H - baixo-alto (atol): para agrupamentos de baixos valores rodeados por altos valores, e; N/S corresponde as áreas Não Significantes. Os números de 1 a 47 representam os bairros de Guarulhos da Figura 3.1.2. Fonte: dados da pesquisa.
62
Figura 6.5.1 – (b) Mapas da Autocorrelação Espacial da VEG por bairros de Guarulhos. Onde: H-H - alto-alto (hot spots): para agrupamentos estatisticamente significantes de altos valores rodeados por altos valores; L-L - baixo-baixo (cold spots): para agrupamentos estatisticamente significantes de baixos valores rodeados por baixos valores; H-L - high-low (ilha): para agrupamentos de altos valores rodeados por baixos valores; L-H - baixo-alto (atol): para agrupamentos de baixos valores rodeados por altos valores, e; N/S corresponde as áreas Não Significantes. Os números de 1 a 47 representam os bairros de Guarulhos da Figura 3.1.2. Fonte: dados da pesquisa.
63
Figura 6.5.1 – (c) Mapas da Autocorrelação Espacial da DLV por bairros de Guarulhos. Onde: H-H - alto-alto (hot spots): para agrupamentos estatisticamente significantes de altos valores rodeados por altos valores; L-L - baixo-baixo (cold spots): para agrupamentos estatisticamente significantes de baixos valores rodeados por baixos valores; H-L - high-low (ilha): para agrupamentos de altos valores rodeados por baixos valores; L-H - baixo-alto (atol): para agrupamentos de baixos valores rodeados por altos valores, e; N/S corresponde as áreas Não Significantes. Os números de 1 a 47 representam os bairros de Guarulhos da Figura 3.1.2. Fonte: dados da pesquisa.
64
Figura 6.5.1 – (d) Mapas da Autocorrelação Espacial da AED por bairros de Guarulhos. Onde: H-H - alto-alto (hot spots): para agrupamentos estatisticamente significantes de altos valores rodeados por altos valores; L-L - baixo-baixo (cold spots): para agrupamentos estatisticamente significantes de baixos valores rodeados por baixos valores; H-L - high-low (ilha): para agrupamentos de altos valores rodeados por baixos valores; L-H - baixo-alto (atol): para agrupamentos de baixos valores rodeados por altos valores, e; N/S corresponde as áreas Não Significantes. Os números de 1 a 47 representam os bairros de Guarulhos da Figura 3.1.2. Fonte: dados da pesquisa.
65
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O trabalho apresentou a distribuição geográfica das classes de Cobertura
da Terra, dos Serviços Ecossistêmicos, da Temperatura Aparente da Superfície
(TAS), da Vegetação (VEG), da Distância dos Logradouros para as Áreas Vegetadas
(DLV) e da Arborização do Entorno dos Domicílios (AED) por meio da imagem orbital
do satélite Landsat-8 para os cinco primeiros parâmetros, enquanto que para o último
parâmetro, utilizou-se os dados do censo demográfico do IBGE de 2010.
Ficou evidenciado que de acordo com as classes de cobertura da terra,
Guarulhos encontra-se com 57% de sua área comprometida, com falta ou com seus
serviços ecossistêmicos ofertados com prejuízo. Foi possível ainda, observar que a
TAS é um bom indicador das áreas com ou sem vegetação. Ou seja, a TAS foi um
indicador do efeito potencial da vegetação como serviço ecossistêmico e de qual parte
do município está mais ou menos carente desses serviços, tendo em vista o bem-
estar humano quanto à ilha de calor urbano.
O mapa da Distância dos Logradouros para as Áreas Vegetadas (DLV)
derivado da imagem orbital, quando confrontado com o da Arborização do Entorno
dos Domicílios (AED) construído a partir dos dados do censo demográfico do IBGE
de 2010, apontou para um baixo coeficiente de determinação entre eles. Muito em
função da percepção dos moradores sobre a arborização no entorno dos seus
domicílios que podem superestimar ou subestimar essa informação, deixando
evidenciado que a metodologia utilizada pelo IBGE não foi considerada adequada
para classificar a porcentagem de arborização de uma região.
Os mapas das análises de clusters apontaram que, agrupamentos com
elevados valores da TAS são coincidentes com aqueles agrupamentos com baixos
valores de vegetação e grandes distâncias dos logradouros para as áreas vegetadas
e vice-e-versa. Outliers de TAS e de áreas vegetadas (VEG) foram observadas
respectivamente para os bairros do Cabuçú e Cecap, representando o isolamento
desses bairros em relação aos demais bairros de Guarulhos devido a esses atributos.
Por fim, sugere-se como ferramenta de planejamento ambiental urbano,
além de imagens de sensoriamento remoto termal (GUARULHOS, 2009), a utilização
de técnicas de geoprocessamento como as apresentadas nesse trabalho, como o
66
cálculo da distância dos logradouros para as áreas vegetadas e a análise de cluster,
subsidiando não só estudos ambientais urbanos, mas também dando os primeiros
passos para a valoração dos serviços ecossistêmicos no município de Guarulhos
(SP).
67
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