Site selection for Atlantic Forest restoration: a landscape based standard protocol

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Verônica Fernandes Gama
• Orientador(a): Flávio Jorge Ponzoni, Milton Cezar Ribeiro
• Banca de defesa: Dilce de Fátima Rossetti, Silvio Frosini de Barros Ferraz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Sensoriamento Remoto
• País: BR
• Resumo em Inglês: Site prioritization for ecological restoration is challenging world-wide, in particular in tropical regions where habitat loss and fragmentation have reached high degree of degradation. Therefore, the objective of this research is to propose a protocol to contribute in the designing, prioritization and selection of sites for tropical forest restoration, particularly to support restoration projects within the Brazilian Atlantic Forest. This has been possible by defining replicable and adjustable rules which can be manipulated in accordance to pre-defined goals. Such methods integrate a set of Geographic Information Systems tools, remote sensing-derived products and landscapebased parameters. The designed restoration options can be used alone or combined in order to diagnose areas in regard to deficits of Permanent Protection Areas and Legal Reserves (as regulated by the Brazilian Legislation) and/or design restoration alternatives. This enables (1) to improve the flow of species; (2) to restore Permanent Protected Areas that promote structural connectivity; or (3) to enlarge cores areas to benefit edge sensitive species. In order to demonstrate and evaluate the proposed methodology, each criterion is used for a different scale of analysis as follows: (I) legislation-based diagnosis for characterizing the entire Atlantic Plateau of São Paulo region and each of its 5$^th$ order subwatersheds (SWSs) and (II) landscape-based to design sites for restoration within one of the SWSs. After the five landscape based criteria have been processed for this SWS, each resultant scenario is compared with the current forest cover scenario using landscape indexes. At last two different objectives and offers for restoration are simulated within this basin using some of the designed restoration candidates. Results showed that the restoration options designed by the computer based-algorithms are highly supported by ecologically meaningful theories that provide the base for applied landscape management. This brings new opportunity to achieve spatio-temporal biodiversity maintenance considering a variety of different objectives. Additionally, even small offers for restoration can be optimized in order to attend a species demand, (re)establish ecological processes and/or fit to logistical constrainers, with improvements in habitat connectivity and area of the remnants. Finally a conceptual model for the "Restoration Hotspots Toolbox" is proposed to be developed as a plug-in for ArcGIS software, which will aid experts and non-experts take advantages of the proposed protocol. Future developments include geomorphometry features, information about resilience gradient and type of matrix surrounding the habitat patches, which impact the permeability for forest-dependent species and landscape percolation for species with high dispersability.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2011/11.18.13.17

A priorização de áreas para a restauração ecológica é uma tarefa desafiadora no mundo inteiro, e especialmente nas regiões tropicais, onde predominam grande perda de habitat e fragmentação. Portanto, o objetivo desta pesquisa é propor um protocolo replicável que subsidie a escolha de áreas para a restauração ecológica em florestas tropicais, em particular na Mata Atlântica. Isto foi possível com a definição de regras replicáveis e ajustáveis para a geração, hierarquização e escolha das áreas, que podem ser manipuladas com base em objetivos pré-definidos. Estes métodos envolvem ferramentas de Sistemas de Informações Geográficas, produtos derivados de sensoriamento remoto e parâmetros de paisagens. As opções de restauração exploradas podem ser utilizadas separadamente ou combinadas para diagnosticar áreas em relação à déficits de Áreas de Proteção Permanente (APPs) e Reserva Legal e/ou gerar alternativas de restauração que: (1) propiciem a migração de espécies, (2) promovam conectividade estrutural por APPs, ou (3) incrementem a área de habitat de espécies de interior. Para demonstrar e avaliar a metodologia proposta, cada critério é utilizado em uma escala diferente de análise: (I) baseado na legislação para diagnosticar o Planalto Atlântico Paulista e cada uma de suas subbacias hidrográficas de 5ª ordem e (II) baseado na paisagem para gerar áreas candidatas à restauração dentro de uma destas subbacias. Depois de gerar as cinco opções de restauração para esta subbacia, cada cenário resultante é comparado com o cenário atual de cobertura de floresta utilizandose índices de paisagem. Por fim, dois diferentes objetivos e ofertas de restauração são simulados utilizando-se os candidatos à restauração gerados anteriormente. Os resultados mostram que apesar de as opções de restauração constituírem elementos de processamento computacional, estas são subsidiadas por teorias ecológicas importantes para a administração de paisagens considerando uma variedade de diferentes objetivos. Adicionalmente, até pequenas ofertas de restauração podem ser otimizadas para atender demandas de espécies, (re)estabelecer processos ecológicos e/ou adequar-se a limitantes logísticos, com a melhora na conectividade e área dos remanescentes. Finalmente, um modelo conceitual da Caixa de Ferramentas dos Hotspots para a Restauração é proposto para a implementação como um plug-in do aplicativo ArcGIS, que auxiliará especialistas e não-especialistas usufruírem deste protocolo. Trabalhos futuros incluirão informações de geomorfometria, a capacidade de resiliência de cada região e os diferentes tipos de matrizes antrópicas, aspectos importantes para espécies florestais e para espécies com muita mobilidade.