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http://hdl.handle.net/1843/IGCM-9N5FUG| Tipo: | Dissertação de Mestrado |
| Título: | Modelagem da cobertura da terra e análise da influência do reflorestamento na transformação da paisagem: Bacia do Rio Piracicaba e Região Metropolitana do Vale do Aço |
| Autor(es): | Carlos Henrique Pires Luiz |
| Primeiro Orientador: | Sergio Donizete Faria |
| Primeiro Coorientador: | Maria Isabel Sobral Escada |
| Primeiro membro da banca : | Milton Cezar Ribeiro |
| Segundo membro da banca: | Rodrigo Affonso de Albuquerque Nobrega |
| Resumo: | As mudanças na cobertura da terra têm provocado alterações ambientais em escala global e por esse motivo tem se tornado foco de atenção para diversas pesquisas. Esses estudos buscam um melhor entendimento da dinâmica das mudanças e suas consequências para temas variados como: conservação da biodiversidade, mudanças no clima e alteração da paisagem. Nesse contexto, os modelos LUCC Land Cover and Use Change possuem ampla aplicação, pois possibilitam que modeladores construam simulações de cenários futuros, utilizando-os não apenas como uma ferramenta de análise, mas, sobretudo, para auxiliar no planejamento. Os municípios da Bacia do Rio Piracicaba e da Região Metropolitana do Vale do Aço RMVA que compõe a área de estudo deste trabalho, abrigam importantes indústrias do setor siderúrgico, de papel e celulose no Vale do Aço em Minas Gerais. Essa região é um importante polo de desenvolvimento econômico no estado, baseado principalmente nas indústrias siderúrgicas e de papel e celulose, que trouxe consigo grandes transformações na cobertura da terra. Dentre essas, a substituição da cobertura vegetal natural por áreas de reflorestamento com eucalipto que tem modificado a paisagem e possivelmente afetado a biodiversidade, reduzindo as áreas de habitat original das espécies. Para modelar e simular as alterações na cobertura da terra, a presente pesquisa utilizou o modelo Land Change Modeler (LCM). A modelagem foi feita baseada em dados da cobertura da terra obtidos a partir de classificações de imagens de satélite (TM/landsat) para os anos de 1985, 2010 e 2013. Para fazer a projeção e simulação das mudanças da cobertura da terra, partiu-se da suposição de que o cenário econômico será mantido até 2035, com a atual demanda por eucalipto. Os mapas e o resultado produzido na simulação foram analisados utilizando métricas da paisagem que permitiram quantificar e caracterizar as mudanças na estrutura da paisagem. Os resultados do mapeamento mostraram que entre 1985 e 2010 houve aumento de cerca de12% nas áreas de reflorestamento com Eucalipto, ao passo que as áreas de floresta diminuíram aproximadamente 9% e as de pastagem 3%. Variáveis explanatórias para calibração do sub-modelo de transição potencial foram testadas e as que apresentaram maior relação com as mudanças, segundo o teste de Cramer-V, foram: 1) áreas de mudança entre 1985 e 2010; 2) distâncias dos núcleos urbanos; 3) distância das áreas com reflorestamento de eucalipto e; 4) distância das pastagens. Utilizando um conjunto de variáveis explanatórias ambientais e socioeconômicas foi possível calibrar o sub-modelo de transição potencial com base em uma abordagem em redes neurais com acurácia média de 94,28%. A validação do modelo foi feita a partir da comparação da cobertura da terra mapeada em campo e simulada para 2013. Uma vez calibrado o modelo, foi feita a simulação da cobertura da terra para 2035 que manteve a tendência do contínuo aumento das áreas de reflorestamento com eucalipto. Os resultados da análise da paisagem mostraram alteração em sua estrutura ao longo do período analisado. Enquanto em 1985 as maiores manchas vegetais eram de floresta, a partir de 2010 as maiores manchas passaram a ser de reflorestamento com eucalipto, refletindo em mudanças nos padrões de conectividade e isolamento dos fragmentos florestais. A simulação apontou para uma tendência de que as áreas de floresta fiquem cada vez mais isoladas e menores, ao passo que as áreas de reflorestamento ficarão cada vez mais conectadas entre si. Embora esse tipo de cobertura possa ser utilizado como habitat por algumas espécies florestais, nem todas se adaptariam as novas condições. A partir dos resultados da simulação observamos a importância de conciliar crescimento econômico e conservação do ambiente. É preciso pesar os benefícios socioeconômicos do reflorestamento com eucalipto frente aos seus impactos ambientais. Caso a demanda por eucalipto continue crescendo no ritmo observado entre 1985 e 2010 é necessário estabelecer limites para não comprometer a qualidade dos remanescentes florestais e seu arranjo espacial na paisagem. |
| Abstract: | Land cover change has been causing environmental impacts on global scale. Those changes become the focus of some researches, towards understanding the dynamics of these changes and their consequences for biodiversity conservation, climatic changes and landscape changes. In this context, the LUCC models Land Use and Cover Change have wide application, once through their representations is possible that modelers build future scenarios simulations. The cities in the Piracicaba river basin and metropolitan area from Vale do Aço - RMVA, are home to some industries from steel sector and cellulose and paper in Minas Gerais state. This region is one of the major hub of economic development in the state. However, this economic development based mainly in the steel industries, paper and cellulose, has brought changes in land cover. Among these, the replacement of natural vegetation cover areas for reforestation with eucalyptus has been impacting the landscape and contributing to biodiversity losses. In order to measure the changes in land cover and landscape structure, this research employed the land change modeler model (LCM) to analyze, to model and to simulate changes in land cover from land cover data from 1985, 2010 and 2013. These results, plus the LCM simulation to 2035 were used in the landscape structure analysis for the years 1985, 2010 and 2035. The landscape structure analyze, was performed through metrics that were used to measure changes in the landscape elements, and based on this analysis assess the degree of landscape fragmentation. The results of land cover change analysis showed an increased by 11,64% on reforestation with Eucalyptus areas, whereas forest and pasture areas decreased by 9,15% and 3,55% respectively, between 1985 and 2010. Explanatory variables for potential transition sub-model calibration were tested. The higher explanatory variables related to observed changes , according to Cramer´s-V test were: 1)changed areas between 1985 and 2010, 2) distances from urban centers; 3) distance from areas with eucalypt reforestation; 4) distance to pasture area. Using a set of environmental and socioeconomic explanatory variables was possible to calibrate the potential transition sub-model based on a neural network approach with an accuracy of 94.28 %. With the calibrated land cover the simulation to 2035, the trend found showed that reforestation with eucalyptus will may keep increasing. The landscape analysis showed the matrix of the landscape is changing. While in 1985 the largest patches were forested areas, in 2010 the largest patches became eucalyptus reforestation. This change reflects on the connectivity and isolation of fragments. The simulation showed a tendency that forested areas become increasingly isolated, while the reforestation areas become connected. In conclusion it is clear the necessity of balancing economic growth and environmental conservation. We need to think the socioeconomic benefits of reforestation against their environmental impacts. If eucalyptus demand keep on grow, such as observed between 1985 and 2010, it will be necessary to establish limits or ways to improve productivity without compromising environmental quality as an alternative to keep the most stable dynamic equilibrium of the environment. |
| Assunto: | Reflorestamento Impacto ambiental Minas Gerais Piracicaba, Rio (MG) a Modelagem de dados Aspectos ambientais |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Instituição: | UFMG |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/IGCM-9N5FUG |
| Data do documento: | 27-Mai-2014 |
| Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado |
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