Influência da cobertura da terra na extensão e configuração espacial de áreas queimadas em anos de seca extrema na Amazônia Oriental

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: André de Lima
• Orientador(a): Yosio Edemir Shimabukuro, Antonio Roberto Formaggio
• Banca de defesa: Luiz Eduardo Oliveira Cruz Aragão, Alessandra Tomaselli Fidelis, Irving Foster Brown
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Sensoriamento Remoto
• País: BR
• Resumo em Inglês: A preference for the use of fire in land management practices, associated with more intense and frequent droughts, has contributed to the increase of fires in the Amazon region. In the last three decades, an increase in the intensity and frequency of droughts was observed for the Amazon region, with two extreme events in 2005 and 2010. It is known that burned area quantification, as well as identification of fuel types, is among the main input variables for Greenhouse Gases (GHGs) emission models. Given the relevance of fires in this region, it is clear that emission reduction policies, such as proclaimed by REDD +, will be effective only if they consider the role of fire in the process of land use and land cover change. Recent studies have shown an intriguing trend in the increase of burned area for the Amazon, against the reduction in deforestation rates. Thus, the present study aims to understand the relationship between fire occurrence and land use and cover types in the state of Pará, by mapping burn scars, investigating the association between deforestation and the burning process for land use change, and identification of the land cover classes serving as fuel sources for the observed fires. Burned areas were mapped in 2005 and 2010, using a new method, based on shade fraction images derived from a Linear Spectral Mixture Model, applied to bands 1, 2 and 6 of the MODIS daily surface reflectance product (MOD09). These maps were used, together with deforestation maps produced by the PRODES program, to investigate the presence or absence of spatial relationships between fire occurrence and the presence of \textquotedblleft{recent deforestation}\textquotedblright (i.e. deforestation occurred within the 2003 to 2005 period, and within the 2008 to 2010 period) by calculating the bivariate Moran index. Furthermore, land use and land cover data available in the TerraClass product were combined with the deforestation maps to produce updated land use maps, for the years 2005 and 2010. These maps were then overlaid on the fire maps of 2005 and 2010, thereby identifying the fuel sources. In total, we mapped 21,500 km$^{2}$ and 43,000 km$^{2}$ of burned areas, for the years 2005 and 2010, respectively, and there was no apparent spatial relationship between fires occurrence and deforestation. Pastures were the main source of fuel for the fires in the study area, concentrating 37\% of the area burned in 2005 and 31\% in 2010. The occurrence of fires in forested areas in 2005 and 2010 was also significant, with 24\% and 27\% of the burned area, respectively. Regarding the sources of ignition for forest burning, considering a distance of 2 km around the forested areas, pastures were also shown to be the main source of ignition. The results show that the MOD09 product is a useful source of information for mapping burned areas, and that the proposed mapping method can be used for operational monitoring in the Brazilian Amazon. Furthermore, results show that environmental policies of \textquotedblleft{zero deforestation}\textquotedblright do not eliminate the contribution of GHGs alone, requiring the establishment of land management policies that encourage the use of less predatory techniques.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/03.08.16.30

A predileção pelo uso do fogo no manejo da terra, associada a estiagens mais intensas e frequentes, tem contribuído para o aumento de queimadas na região Amazônica. Nas últimas três décadas, constatou-se um aumento na intensidade e frequência de secas na região Amazônica, com dois eventos extremos em 2005 e 2010. É conhecido que a quantificação das áreas queimadas, bem como a identificação do material combustível das mesmas, estão entre as principais variáveis de entrada para os modelos de estimativa de emissão de Gases de Efeito Estufa (GEEs). Dada a relevância das queimadas neste âmbito, é evidente que políticas de redução de emissões na Amazônia, como as apregoadas pelo REDD+, só serão efetivas se considerarem o papel das queimadas na mudança e uso e cobertura da terra. Estudos recentes tem evidenciado uma intrigante tendência no aumento da área queimada na Amazônia, mesmo frente à redução no desmatamento. Assim, o presente trabalho tem como objetivo entender a relação espacial entre a ocorrência de queimadas e os tipos de uso e cobertura da terra no Estado do Pará, por meio do mapeamento de cicatrizes de queimada, da investigação da associação espacial entre desmatamento e queimada no processo de conversão de cobertura da terra, e da identificação das classes de cobertura da terra servindo como fontes de combustível para as queimadas. Para tanto, foram mapeadas as áreas queimadas nos anos de 2005 e 2010, utilizando uma nova metodologia, baseada em imagens fração sombra derivadas da aplicação de um Modelo Linear de Mistura Espectral nas bandas 1, 2 e 6 do produto de refletância diária do sensor MODIS (MOD09). A partir destes mapas, e dos mapas de desmatamento produzidos pelo programa PRODES, se investigou a presença/ausência de relação espacial entre a ocorrência de queimadas e a presença de \textquotedblleft{desmatamento recente}\textquotedblright (i.e. desmatamento ocorrido no período de 2003 a 2005, e de 2008 a 2010) por meio do cálculo do Índice de Moran bivariado. Além disso, dados de uso e cobertura da terra disponibilizados através do produto TerraClass foram combinados aos mapas de desmatamento obtidos para gerar mapas atualizados de uso da terra, relativos aos anos de 2005 e 2010. Estes mapas foram então sobrepostos aos mapas de queimadas de 2005 e 2010, identificando assim as fontes de combustível. No total, foram mapeados 21.500 km$^{2}$ e 43.000 km$^{2}$ de áreas queimadas, respectivamente, para os anos de 2005 e 2010, e não houve relação espacial significativa entre a ocorrência de queimadas e o processo de desmatamento. As pastagens foram a principal fonte de combustível para as queimadas na região de estudo, concentrando 37\% da área queimada em 2005 e 31\% em 2010. A ocorrência de queimadas em áreas de floresta em 2005 e 2010 também foi expressiva, com 24\% e 27\% da área queimada, respectivamente. Em relação às fontes de ignição para a queima em florestas, considerando uma distância de 2 km no entorno de áreas florestais, demonstrou-se que as pastagens também foram a principal fonte de propagação do fogo. Os resultados mostram que o produto MOD09 é uma fonte útil de informação para o mapeamento de áreas queimadas, e que o método de mapeamento proposto pode ser utilizado em um projeto operacional na Amazônia brasileira. Além disso, os resultados obtidos evidenciam que as políticas ambientais de \textquotedblleft{desmatamento zero}\textquotedblright não eliminam sozinhas as emissões de GEEs, sendo também necessário criarem-se políticas de manejo da terra que incentivem o uso de técnicas menos predatória.