Detecção de mudanças e proposta metodológica para delimitação de zona de amortecimento no Parque Estadual do Rio Canoas- SC

Abstract

O Parque Estadual Rio Canoas é o maior remanescente da Floresta Ombrófila Mista com presença de Araucaria angustifolia em torno da barragem da Usina Hidrelétrica de Campos Novos, na região sul do Brasil. O Parque é uma unidade de conservação do tipo proteção integral, sendo de grande relevância ambiental por estar inserido na Reserva da Biosfera da Mata Atlântica. A tese propôs como objetivo geral analisar o Parque Estadual do Rio Canoas quanto à detecção de mudanças de uso e cobertura da terra a partir de sua criação, cumprimento das disposições da legislação ambiental e proposta de metodologia para delimitação de Zona de Amortecimento com base em critérios ambientais. A primeira etapa analisada foi a detecção de mudanças do uso e cobertura da terra comparando antes e depois da criação do Parque, no período de 1990 a 2004 e 2004 a 2016, por meio da técnica de Análise por Componentes Principais aplicadas em imagens Landsat 8, sensor TM e OLI. De maneira geral, verificou-se que após a criação do Parque Estadual Rio Canoas, algumas modificações foram feitas em seu uso e cobertura da terra, como a limpeza de áreas maiores com plantações de Pinus sp., a fim de facilitar a regeneração de espécies nativas e foram criados projetos para controlar a expansão das espécies exóticas. Com base na identificação dessas áreas, visando melhor acurácia da classificação das regiões com florestas nativas e espécies exóticas no entorno do Parque, a segunda etapa procedeu-se com a utilização da técnica da classificação orientada a objetos por meio da Lógica Fuzzy. A classificação orientada a objetos com algoritmo Multiresolution Segmentation associada a técnica de Lógica Fuzzy foi eficiente para identificação de áreas de reflorestamento com espécies exóticas de forma automática em imagem SPOT6, sensor NAOMI, sem edição manual. Constatou-se que a utilização das Componentes Principais associadas a Banda do Vermelho por meio de razão simples da média dos níveis digitais de ambas foi extremamente eficaz. As análises realizadas do entorno subsidiaram a terceira etapa que foi a elaboração da proposta metodológica para criação de uma Zona de Amortecimento do Parque Estadual do Rio Canoas com base em critérios ambientais, visando a manutenção da biodiversidade. Associado a isso foi possível verificar que existem poucos trabalhos com metodologias eficazes de delimitação da Zona de Amortecimento baseada em estudos ambientais de todo o entorno, não apenas em análises socioeconômicas ou simples buffers sem análises de vulnerabilidades ambientais. A proposta metodológica para delimitação da Zona de Amortecimento surgiu como meio de subsidiar a criação dessas áreas com base em variáveis ambientais específicas da unidade com auxílio de sensoriamento remoto, técnicas em geoprocessamento e produtos temáticos de fácil acesso ao gestor ambiental. A análise da vulnerabilidade natural à erosão possuiu o intuito de ser subsídio à delimitação da Zona de Amortecimento juntamente com o estudo das áreas especiais. Foi de extrema importância a inclusão dessas áreas especiais, as quais permitiram identificar as áreas de preservação permanente da região, áreas de risco, áreas de expansão urbana, focos de incêndios recorrentes, existência de outras unidades de conservação que possam servir como corredores ecológicos, terras indígenas, sítios geológicos, geoparques e corredores ecológicos já consolidados. A delimitação da Zona de Amortecimento resultou em uma área total de aproximadamente 37.888 ha. Além disso, evidenciou-se a importância da gestão ambiental no interior do Parque Estadual do Rio Canoas e Zona de Amortecimento, principalmente no quesito mais preocupante que é a invasão por espécies exóticas. Destaca-se a importância do sensoriamento remoto aliado às técnicas de processamento digitais de imagens e geoprocessamento para a análise ambiental. As metodologias utilizadas podem ser aplicadas em distintas áreas de estudo, salientando que as variáveis temáticas também são de fácil acesso para os gestores ambientais e permitem o monitoramento do interior das unidades de conservação e suas Zonas de Amortecimento, podendo assim subsidiar estratégias de preservação fundamentadas e espacializadas de forma mais eficaz.

Rio Canoas State Park is the largest remnant of the Mixed Ombrophilous Forest with the presence of Araucaria angustifolia around the Campos Novos Hydroelectric Power Plant in southern Brazil. The Park is a conservation unit of the integral protection type, which is of great environmental relevance for being inserted in the Atlantic Forest Biosphere Reserve. The general objective of this was to analyze the detection of land use and land cover changes in the Canoas River State Park from its creation, compliance with the environmental legislation provisions and proposed methodology for the delimitation of the buffer zone based on environmental criteria. The first step analyzed was the detection of land use and land cover changes comparing before and after the creation of the Park, from 1990 to 2004 and 2004 to 2016, using the Principal Component Analysis technique applied to Landsat TM and OLI images. In general, it was found that after the creation of Rio Canoas State Park, some modifications were made in land use practics, such as clearing larger areas with Pinus sp. plantations, in order to facilitate the regeneration of native species and projects were created to control the expansion of exotic species. Based on the identification of these areas, aiming at a better accuracy of the classification of regions with native forests and exotic species around the Park, the second step was conducted using object-oriented classification technique through Fuzzy Logic. Object-oriented classification with Multiresolution Segmentation algorithm associated with Fuzzy Logic technique was efficient to identify reforestation areas with exotic species automatically from SPOT6 image without manual editing. It was found that the use of the Principal Components associated to red band by simple ratio of the average digital levels of both was effective. The analyzes carried out in the surrounding area subsidized the third stage, which was the elaboration of the methodological proposal for the creation of a Buffer Zone of the Rio Canoas State Park based on environmental criteria, aiming at the maintenance of biodiversity. Associated with this, it was possible to verify that there are few works with effective methodologies of delimitation of the buffer zone based on environmental studies from all around and not socioeconomic analysis or simple buffers without analysis of environmental vulnerabilities only. The methodological proposal for the delimitation of buffer zone emerged as a means of subsidizing the creation of these areas based on the unit's specific environmental variables using remote techniques and thematic products easily accessible to the environmental manager. The analysis of the natural vulnerability to erosion was one of the criteria for the delimitation of the buffer zone along with the study of special areas. It was extremely important to include these special areas, which allowed the identification of permanent preservation areas of the region, areas of risk, areas of urban expansion, recurrent fire outbreaks, existence of other conservation units that can serve as ecological corridors, geological sites, geoparks and already established ecological corridors. The buffer zone delimitation resulted in a total area of approximately 37,888 ha. In addition, the importance of environmental management within the Rio Canoas State Park and Buffer Zone was highlighted, especially in the most worrying issue of invasion by exotic species. We highlight the importance of remote sensing combined with digital image processing and geoprocessing techniques for environmental analysis. The methodologies used can be applied in different areas of study, emphasizing that the thematic variables are also easily accessible to environmental managers and allow the monitoring of the interior of the conservation units and their buffer zones, thus being able to support fundemental preservation strategies effectively.