UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOGRAFIA
MESTRADO ACADÊMICO EM GEOGRAFIA
GUILHERME MARQUES E SOUZA
MODELAGEM AMBIENTAL PARA A DELIMITAÇÃO DE BREJOS DE ALTITUDE
COM ESTUDO DE CASOS PARA OS MACIÇOS DA ARATANHA,
MARANGUAPE, JUÁ E CONCEIÇÃO – ESTADO DO CEARÁ
FORTALEZA - CEARÁ
2014
GUILHERME MARQUES E SOUZA
MODELAGEM AMBIENTAL PARA A DELIMITAÇÃO DE BREJOS DE ALTITUDE
COM ESTUDO DE CASOS PARA OS MACIÇOS DA ARATANHA, MARANGUAPE,
JUÁ E CONCEIÇÃO – ESTADO DO CEARÁ
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação
em
Geografia
da
Universidade Estadual do Ceará, como
requisito parcial para obtenção do título
de mestre em Geografia. Área de
Concentração: Análise Geoambiental e
Ordenação do Território nas Regiões
Semiáridas e Litorâneas.
Orientadora: Prof.ª Dr.ª Maria Lúcia Brito
da Cruz
FORTALEZA - CEARÁ
2014
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação
Universidade Estadual do Ceará
Sistema de Bibliotecas
Souza, Guilherme Marques e.
Modelagem ambiental para a delimitação de brejos
de altitude com estudo de casos para os maciços da
Aratanha, Maranguape, Juá e Conceição - estado do
Ceará [recurso eletrônico] / Guilherme Marques e
Souza. – 2014.
1 CD-ROM: il.; 4 ¾ pol.
CD-ROM contendo o arquivo no formato PDF do
trabalho acadêmico com 138 folhas, acondicionado em
caixa de DVD Slim (19 x 14 cm x 7 mm).
Dissertação (mestrado acadêmico) – Universidade
Estadual do Ceará, Centro de Ciências e Tecnologia,
Programa de Pós-Graduação em Geografia, Fortaleza,
2014.
Orientação: Prof.ª Dra. Maria Lúcia Brito da Cruz.
1. Biogeografia. 2. Brejos de altitude. 3.
Condicionantes ambientais. 4. Modelagem espacial. 5.
Geoprocessamento. I. Título.
Guilherme Marques e Souza
MODELAGEM AMBIENTAL PARA A DELIMITAÇÃO DE BREJOS DE ALTITUDE
COM ESTUDO DE CASOS PARA OS MACIÇOS DA ARATANHA, MARANGUAPE,
JUÁ E CONCEIÇÃO – ESTADO DO CEARÁ
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação
em
Geografia
da
Universidade Estadual do Ceará, como
requisito parcial para obtenção do título
de mestre em Geografia. Área de
Concentração: Análise Geoambiental e
Ordenação do Território nas Regiões
Semiáridas e Litorâneas.
Aprovada em: 17/09/2014.
BANCA EXAMINADORA
- UECE
- UNICAMP
- UECE
À família, aos amigos e, em especial, à
Itala, dedico.
AGRADECIMENTOS
A Deus, pela vida;
Aos meus pais, pelo amor incondicional;
À minha família, pelo convívio e união;
Aos meus amigos, pelas palavras de incentivo;
Ao Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Estadual do Ceará,
pela oportunidade do curso de mestrado;
À Profa. Dra. Maria Lúcia Brito, pela orientação e dedicação à coordenação do
Programa;
A todo corpo de docentes do Programa, pelos ensinamentos;
A todos os colegas da turma de 2012 do curso;
Aos colaboradores da coordenação do Programa, sempre dispostos a ajudar;
Ao assistente de produção da Divisão de Relações Institucionais da Companhia de
Recursos Minerais, geólogo Francisco Edson Mendonça, pela liberação para realizar
os estudos e pela confiança depositada;
Ao grande amigo Marcus Vinícius, pelas inúmeras contribuições na vida acadêmica;
À Lizabeth Silva, pelas contribuições para estruturar a dissertação;
À Vanessa Silva, pelas correções da ABNT;
A todos que, direta ou indiretamente, contribuíram e colaboraram para a conclusão
deste trabalho.
“Eu sou de uma terra que o povo padece,
mas não esmorece e procura vencer.
Da terra querida, que a linda cabocla
de riso na boca zomba
do sofrer.
Não nego meu sangue, não nego meu
nome, olho para a fome, pergunto o que
há? Eu sou brasileiro, filho do Nordeste,
sou cabra da peste, sou do Ceará.”
(Patativa do Assaré)
RESUMO
Historicamente a exploração dos recursos naturais do planeta se intensificou com a
Revolução Industrial e com o processo de urbanização das cidades, aliado ao
avanço tecnológico, cada vez mais globalizado. Os ambientes florestais são os mais
prejudicados por este modelo de produção capitalista. No Brasil, dados da Fundação
SOS Mata Atlântica mostram que dos 8,5 milhões de quilômetros quadrados de seu
território, aproximadamente 63% são áreas de florestas nativas. Desse total, estimase que restam apenas 8% de Mata Atlântica onde, atualmente, se encontra reduzida
a pequenas áreas e fragmentos de floresta, mas que ainda possui grande
importância ecológica nas áreas onde está presente: regula o fluxo hídrico dos
mananciais, garante a fertilidade dos solos, contribui no equilíbrio do clima, protege
as encostas das serras de erosões e abriga uma rica biodiversidade. Na Região
Nordeste, principalmente no Ceará, a Mata Atlântica ocorre sob a forma de enclaves
de matas úmidas, conhecidos popularmente como “brejos de altitude” e constituemse em ambientes de exceção nos sertões do semiárido. Suas melhores exposições
estão em áreas de relevos de superfícies elevadas, condicionadas por fatores
pedoclimáticos locais, como é o caso das serras da Aratanha, Maranguape, Juá e
Conceição,
objetos
de
estudo.
Geralmente,
são
áreas
que
apresentam
características bem específicas em relação ao seu entorno, registrando maiores
valores de precipitação, alta nebulosidade e umidade, menor temperatura e
ocorrência de solos férteis. Através do enfoque da biogeografia, buscando
compreender o padrão de distribuição dos seres vivos em diferentes regiões do
planeta, a presente pesquisa teve como principal objetivo verificar os condicionantes
ambientais responsáveis para a existência desses enclaves, através de uma
modelagem espacial, utilizando técnicas de geoprocessamento. Houve, também, a
necessidade de classificar os diferentes tipos de vegetação que ocorrem da base ao
topo dessas serras. Além disso, foi realizada uma validação da modelagem a fim de
comparar os resultados com a vegetação classificada a partir de uma imagem de
satélite. Dessa forma foi possível verificar a inter-relação da vegetação e de seus
condicionantes ambientais, sobretudo o clima, sendo este o principal agente
modelador e condicionador das paisagens locais.
Palavras-chave: Brejos de altitude. Condicionantes ambientais. Modelagem
espacial. Geoprocessamento.
ABSTRACT
Historically, the exploitation of the planet's natural resources has intensified with the
Industrial Revolution and the urbanization of cities combined with a gradually
globalized technological development. Forest environments are most impaired by this
capitalist model of production. In Brazil, data from the SOS Mata Atlântica
Foundation show that of 8.5 million square kilometers of its territory, about 63% are
native forests. Of this total, it is estimated that there are only 8% of the Atlantic
Forest, which is currently limited to small areas and forest fragments, but with a high
ecological role in areas where it is present: regulates the water flow in the springs
ensures soil fertility, contributes to thermal balance, protect the mountain slopes from
erosion and houses a rich biodiversity. In the Northeast, especially in Ceará State,
the Atlantic Forest occurs in the form of moist forests areas, popularly known as
"upland forests" and is made up of exception in the backlands of semi-arid
environments. Its best exposures are in areas of high altitudes surfaces, conditioned
by local soil and climatic factors, such as the mountains of Aratanha, Maranguape,
Juá and Conceição, objects of this study. Generally, these are areas have very
specific characteristics in relation to its surroundings such as higher values of
precipitation, cloud cover and high humidity, lower temperature and occurrence of
fertile soils. Through the focus of biogeography, seeking to understand the
distribution pattern of living beings in different regions of the planet, the present study
aimed to verify the environmental conditions responsible for the existence of these
through spatial modeling using geoprocessing techniques. There was also the need
to classify the different types of vegetation occurring from the base to the top of these
mountains. In addition, a validation of the model was performed to compare the
results with classified vegetation from a satellite. Thus it was possible to verify the
interrelation of vegetation and its environmental constraints, especially climate, wich
is the main template agent and conditioner of local landscapes.
Keywords:
Upland
Geoprocessing.
forests.
Environmental
conditions.
Spacial
modeling.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 –
Estrutura geral de um SIG ........................................................... 30
Figura 2 –
Ilustração da paleogeografia dos continentes no período do
Cretáceo ..................................................................................... 34
Figura 3 –
Número de espécies próprias e compartilhadas das floras
amazônica, ombrófila e semidecídua .......................................... 36
Figura 4 –
Fluxograma metodológico proposto para a execução da
modelagem ................................................................................. 41
Figura 5 –
Processo de correção do deslocamento das imagens de
satélite......................................................................................... 48
Figura 6 –
Comparação entre a dimensão da cena do LandSat-5 (à
esquerda) e a área de pesquisa (à direita) .................................. 49
Figura 7 –
Efeito de sombreamento (à direita) na região de Caucaia,
Maranguape e Aratanha, aplicando-se a direção de azimute
120º e altura 60º .......................................................................... 50
Figura 8 –
Indicação do ponto de controle para inserir as coordenadas ....... 52
Figura 9 –
Vetorização dos polígonos e preenchimento das classes na
tabela de atributos ....................................................................... 53
Figura 10 – Comparação entre as bases de geomorfologia - à esquerda
veem-se as delimitações bem generalizadas e, à direta, os
contornos mais detalhados.......................................................... 54
Figura 11 – Transformação dos pixels do SRTM em pontos (à direita) .......... 58
Figura 12 – Detalhe da fórmula de temperatura montada no SIG ArcGIS ...... 59
Figura 13 – Detalhe da bananicultura praticada na vertente ocidental da
Serra da Aratanha ....................................................................... 67
Figura 14 – Aspecto do plantio de milho (base do morro) e de feijão
(vertente do morro), local Serra da Aratanha .............................. 68
Figura 15 – Vista parcial de uma pedreira localizada na Serra da
Monguba em Pacatuba ............................................................... 75
Figura 16 – Vista parcial da produção de brita nas serras do Juá e
Conceição em Caucaia ............................................................... 76
Figura 17 – Aspecto de um afloramento em corte de uma estrada nas
serras do Juá e da Conceição, evidenciando avançado
processo de alteração de rochas gnáissicas migmatíticas
fraturadas .................................................................................... 79
Figura 18 – À esquerda, presença de blocos de rochas graníticas,
resultado do processo de erosão por intemperismo químico,
Serra da Aratanha. Á direita, outro processo erosivo,
também por intemperismo químico, agindo sobre um
conjunto de fraturas em um bloco de granito, Serra de
Maranguape ................................................................................ 80
Figura 19 – Aspecto do relevo gerado a partir do modelo digital de
elevação SRTM dos maciços, apresentando cristas, vales
em "V" e colinas .......................................................................... 81
Figura 20 – Nebulosidade
barrada
pelo
relevo,
local
Serra
de
Maranguape ................................................................................ 92
Figura 21 – Floresta do tipo úmida que ocorre no topo dos maciços,
verificada na estação seca, novembro de 2012 .......................... 98
Figura 22 – Perfil de um Argissolo Vermelho-Amarelo com seus
horizontes bem definidos, verificado na serras de Juá e
Conceição ................................................................................. 106
Figura 23 – Aspecto dos perfis dos Argissolos nas serras úmidas, à
direita, na Serra de Aratanha e, à esquerda, na Serra de
Maranguape .............................................................................. 107
Figura 24 – Perfil de um Neossolo Litólico verificado nas serras do Juá e
Conceição ................................................................................. 108
Figura 25 – Perfis dos Planossolos realizados nas serras de Aratanha (à
esquerda) e de Maranguape (à direita) ..................................... 109
Figura 26 – Flora característica dos brejos de altitude, à esquerda
verifica-se a ocorrência de briófitas, plantas que se
reproduzem na presença de água e, à direita, verificam-se
bromélias que ocorrem apenas em ambientes úmidos, local
Serra de Aratanha ..................................................................... 111
Figura 27 – Na foto à esquerda vê-se a ocorrência da espécie babaçu,
que de acordo com o IBGE, é oriunda da antiga conexão
vegetacional com a flora amazônica e, na foto à direita,
verifica-se a ocorrência de epífitas e trepadeiras ...................... 112
Figura 28 – Diferentes formações vegetais que ocorrem nos maciços. Na
foto à esquerda, verifica-se ocorrência de mata seca
(floresta estacional decidual) na base da Serra de Aratanha
e, na foto à direita, em uma cota mais elevada, observa-se a
ocorrência de uma mata de transição entre a seca e a úmida
(floresta estacional semidecidual) ............................................. 113
Figura 29 – Mata úmida ou floresta ombrófila densa e/ou aberta, local
Serra de Maranguape ............................................................... 113
Figura 30 – Comparação entre o resultado da modelagem ambiental dos
brejos de altitude (cores do amarelo ao vermelho) à
esquerda, comparado com resposta da vegetação na
imagem de satélite à direita....................................................... 123
Figura 31 – Classes definidas para a modelagem (à esquerda) e para a
imagem de satélite (à direita) .................................................... 124
LISTA DE MAPAS
Mapa 1 –
Mapa de localização dos maciços de estudo e do entorno
imediato ...................................................................................... 23
Mapa 2 –
Mapa do Nordeste indicando as principais ocorrências dos
enclaves úmidos e subúmidos .................................................... 39
Mapa 3 –
Distribuição das áreas urbanizadas da RMF nos anos 1980 e
2010 ............................................................................................ 61
Mapa 4 –
Encarte tectônico da Província Borborema Setentrional.............. 78
Mapa 5 –
Mapa de geologia ........................................................................ 83
Mapa 6 –
Mapa de geomorfologia ............................................................... 84
Mapa 7 –
Mapa de declividade ................................................................... 85
Mapa 8 –
Mapa de hipsometria ................................................................... 86
Mapa 9 –
Mapa de precipitação .................................................................. 99
Mapa 10 –
Mapa de temperatura ................................................................ 100
Mapa 11 –
Mapa de direção de ventos e vertente do relevo ....................... 101
Mapa 12 –
Aspecto do mapa de hidrografia destacando também o
padrão estrutural dos maciços .................................................. 104
Mapa 13 –
Mapa de solos ........................................................................... 115
Mapa 14 –
Mapa de vegetação ................................................................... 116
Mapa 15 –
Mapa de potencial ambiental para ocorrência dos brejos de
altitude ...................................................................................... 122
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 –
Curvas espectrais dos alvos terrestres (energia refletida x
comprimento de onda) ................................................................ 46
Gráfico 2 –
PIB de agropecuária, indústria e serviços dos municípios
organizados
em
ordem
decrescente
de
valor
(R$):
Maracanaú, Caucaia, Maranguape, Pacatuba e Guaiuba ........... 63
Gráfico 3 –
PIB de agropecuária organizado em ordem decrescente de
valor (R$): Caucaia, Maranguape, Guaiuba, Pacatuba e
Maracanaú .................................................................................. 63
Gráfico 4 –
Produção de lavouras temporárias somados os municípios
de Caucaia, Maranguape, Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú,
período de 1990 a 2012 .............................................................. 65
Gráfico 5 –
Produção de lavouras temporárias por município, período de
1990 a 2012 ................................................................................ 65
Gráfico 6 –
Produção de lavouras permanentes somados os municípios
de Caucaia, Maranguape, Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú,
período de 1990 a 2012 .............................................................. 66
Gráfico 7 –
Produção de lavouras permanentes por município, período
de 1990 a 2012 ........................................................................... 67
Gráfico 8 –
Produção de carvão vegetal somados os municípios de
Caucaia, Maranguape, Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú,
período de 1990 a 2012 .............................................................. 69
Gráfico 9 –
Produção de lenha somados os municípios de Caucaia,
Maranguape, Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú, período de
1990 a 2012 ................................................................................ 70
Gráfico 10 – Produção de carvão vegetal por município, período de 1990
a 2012 ......................................................................................... 70
Gráfico 11 – Produção de lenha por município, período de 1990 a 2012 ........ 71
Gráfico 12 – Produção de rebanhos efetivos somados os municípios de
Caucaia, Maranguape, Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú,
período de 1990 a 2012 .............................................................. 72
Gráfico 13 – Produção de rebanhos efetivos por município, período de
1990 a 2012 ................................................................................ 72
Gráfico 14 – Curvas de produção de brita por municípios da RMF indicam
crescimento no período de 2006 a 2010 ..................................... 74
Gráfico 15 – Média das precipitações mensais registradas nas estações
de Pacatuba, Maranguape e Caucaia ......................................... 89
Gráfico 16 – Gráfico de temperatura na base e no topo da Serra de
Aratanha ..................................................................................... 93
Gráfico 17 – Gráfico de temperatura na base e no topo da Serra de
Maranguape ................................................................................ 94
Gráfico 18 – Gráfico de temperatura na base e no topo das serras do Juá
e Conceição ................................................................................ 94
Gráfico 19 – Rosa dos ventos de Fortaleza, indicando os percentuais de
direção incidente ......................................................................... 95
Gráfico 20 – Balanço hídrico referente ao topo da Serra de Aratanha ............. 96
Gráfico 21 – Balanço hídrico referente ao topo da Serra de Maranguape ....... 97
Gráfico 22 – Balanço hídrico referente ao topo das serras do Juá e
Conceição ................................................................................... 97
Gráfico 23 – Percentual distribuído para cada variável .................................. 118
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Distribuição dos principais enclaves por estados do Nordeste .... 38
Quadro 2 – Composições coloridas das cenas 217/63 do LandSat-5
adquiridas ................................................................................... 46
Quadro 3 – Estações meteorológicas do INMET utilizadas para calcular
os coeficientes ............................................................................ 57
Quadro 4 – Relação de empresas que produzem brita na RMF .................... 73
Quadro 5 – Reservas medidas para produção de pedra britada na RMF Ano base 2009 ............................................................................ 74
Quadro 6 – Relação
das
feições
geológicas
e
geomorfológicas
classificadas na área do entorno imediato................................... 82
Quadro 7 – Quadro esquemático contendo as imagens de satélite e
gráficos correspondentes às diferentes quadras chuvosas da
RMF ............................................................................................ 91
Quadro 8 – Lista de algumas espécies encontradas nos maciços úmidos
e subúmidos .............................................................................. 114
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 –
Cenas adquiridas em função da classificação da quadra
chuvosa para a RMF ................................................................... 44
Tabela 2 –
Distribuição de área e percentual das serras da Aratanha,
Maranguape, Juá e Conceição sobre os municípios de
Caucaia, Maranguape, Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú ........... 60
Tabela 3 –
Dados do total populacional de 1991, 2000 e 2010, área
territorial e densidade demográfica dos municípios de
Caucaia, Maracanaú, Maranguape, Pacatuba e Guaiuba ........... 62
Tabela 4 –
Total de população urbana e rural de 1991, 2000 e 2010 dos
municípios de Caucaia, Maranguape, Maracanaú, Pacatuba
e Guaiuba ................................................................................... 64
Tabela 5 –
Arranjo dos índices pluviométricos e a correspondente
classificação da quadra chuvosa para a região do litoral de
Fortaleza baseado na técnica estatística dos quantis ................. 90
Tabela 6 –
Atribuição do peso e notas para as classes de precipitação ..... 119
Tabela 7 –
Atribuição do peso e notas para as classes de temperatura ..... 119
Tabela 8 –
Atribuição
do
peso
e
das
notas
para
as
classes
hipsométricas ............................................................................ 120
Tabela 9 –
Atribuição do peso e notas para as classes de solos ................ 120
Tabela 10 – Atribuição do peso e notas para as classes de direção da
vertente ..................................................................................... 121
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
CONAMA
Conselho Nacional de Meio Ambiente
CPRM
Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais
DER-CE
Departamento Estadual de Rodovias do Ceará
DNPM
Departamento Nacional de Produção Mineral
EMBRAPA
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
FUNCEME Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos
IBGE
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IDACE
Instituto do Desenvolvimento Agrário do Ceará
INMET
Instituto Nacional de Meteorologia
INPE
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
IPECE
Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará
LI
Linhas de instabilidade
MDE
Modelo Digital de Elevação
MMA
Ministério do Meio Ambiente
NASA
National Aeronautics and Space Administration
PDI
Processamento Digital de Imagens
PIB
Produto Interno Bruto
RGB
Red, Green, Blue
RMF
Região Metropolitana de Fortaleza
SiBCS
Sistema Brasileiro de Classificação de Solos
SIG
Sistema de Informações Geográficas
SRH-CE
Secretaria de Recursos Hídricos do Ceará
SRTM
Shuttle RADAR Topographic Mission
TGS
Teoria Geral dos Sistemas
TM
Thematic Mapper
UECE
Universidade Estadual do Ceará
UFC
Universidade Federal do Ceará
VCAS
Vórtices Ciclônicos de Ar Superior
ZCIT
Zona de Convergência Intertropical
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO ............................................................................................ 20
2
REFERENCIAL TEÓRICO-METODOLÓGICO ............................................ 25
2.1
A
ABORDAGEM
DA
GEOGRAFIA
FÍSICA
PARA
ESTUDOS
AMBIENTAIS ............................................................................................... 25
2.2
MODELO AMBIENTAL ................................................................................ 28
2.2.1
A utilização de Sistema de Informações Geográficas .................................. 29
2.2.2
Modelo de média ponderada para análise ambiental integrada ................... 31
2.3
HISTÓRIA NATURAL DA MATA ATLÂNTICA E DOS BREJOS DE
ALTITUDE ................................................................................................... 32
2.3.1
Características gerais .................................................................................. 38
3
PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS ......................................................... 40
3.1
MATERIAL CARTOGRÁFICO ..................................................................... 42
3.2
ESTRUTURAÇÃO DA BASE DE DADOS, PROGRAMAS UTILIZADOS
E PROCESSAMENTO DIGITAL DAS IMAGENS DE SATÉLITE................. 43
3.2.1
Aquisição das imagens de satélite ............................................................... 43
3.2.2
Composição colorida RGB e contraste ........................................................ 45
3.2.3
Retificação................................................................................................... 47
3.2.4
Recorte ........................................................................................................ 48
3.2.5
Sombreamento do modelo SRTM ............................................................... 49
3.3
LEVANTAMENTO DOS DADOS TEMÁTICOS ........................................... 51
3.3.1
Dados básicos ............................................................................................. 51
3.3.2
Dados de hipsometria .................................................................................. 51
3.3.3
Dados litológicos ......................................................................................... 51
3.3.4
Dados de geomorfologia.............................................................................. 53
3.3.5
Dados de solos ............................................................................................ 54
3.3.6
Dados de vegetação .................................................................................... 55
3.3.7
Dados de orientação de vertentes ............................................................... 55
3.3.8
Dados de declividade .................................................................................. 55
3.3.9
Dados de precipitação ................................................................................. 56
3.3.10 Dados de temperatura ................................................................................. 56
4
ASPECTOS SOCIOECONÔMICOS ............................................................ 60
5
CONDICIONANTES AMBIENTAIS .............................................................. 77
5.1
GEOLOGIA E GEOMORFOLOGIA ............................................................. 77
5.2
CLIMA E HIDROGRAFIA ............................................................................ 87
5.3
SOLOS E VEGETAÇÃO............................................................................ 105
6
MODELAGEM AMBIENTAL DOS BREJOS DE ALTITUDE ...................... 117
6.1
CRITÉRIOS DEFINIDOS COM BASE NOS CONDICIONANTES
AMBIENTAIS ............................................................................................. 117
6.2
VALIDAÇÃO .............................................................................................. 123
7
CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................... 125
REFERÊNCIAS ......................................................................................... 128
ANEXOS ................................................................................................... 135
ANEXO - A ................................................................................................ 135
20
1
INTRODUÇÃO
Na discussão da questão ambiental, o maior desafio da humanidade no
século XXI é promover o desenvolvimento socioeconômico sem destruir a
biodiversidade e sem esgotar os recursos naturais das mais diversas regiões do
planeta.
Historicamente, a exploração dos recursos naturais se intensificou com a
Revolução Industrial e com o processo de urbanização das cidades. Criou-se um
modelo de sociedade mercantil e capitalista que se apropriou da natureza para
atender a seus interesses comerciais, onde cada vez mais pessoas buscavam uma
quantidade maior de bens e serviços. Desde então, o avanço tecnológico aliado ao
processo de globalização potencializou o consumo desses recursos, produzindo e
aumentando novas relações de mercado até atingirem a exploração em escala
mundial.
O cuidado com a conservação ambiental não acompanhou a aceleração
desse modelo de desenvolvimento capitalista. No Brasil, de acordo com a
Associação Brasileira de Produtores de Florestas Plantadas – ABRAF (2011),
estima-se que aproximadamente 3,5 milhões de quilômetros quadrados de
ecossistemas naturais já foram alterados para acomodar o crescimento da
população e da economia.
Dados da Fundação SOS Mata Atlântica (2011) mostram que dos 8,5 milhões
de quilômetros quadrados do território brasileiro, aproximadamente 63% são
cobertos por florestas nativas. Desse total, estima-se que restam apenas 8% de
Mata Atlântica o que no passado, originalmente, cobria uma área de 1,3 milhão de
quilômetros quadrados.
De acordo com Lima, Lewis e Bueno (2002), a devastação da Mata Atlântica
é considerada a maior tragédia ecológica da história do país. Desde a colonização
do Brasil (início do século XVI) até final do século XIX, grandes quantidades de paubrasil foram abatidas, “cerca de 20 mil por ano” (BUENO, 1998 apud TONHASCA
JÚNIOR, 2005, p. 2) no auge de sua exploração para suprir o mercado europeu.
Um apanhado histórico realizado pela Fundação SOS Mata Atlântica (2011),
relata que áreas de florestas foram ocupadas por plantações de cana-de-açucar na
região Nordeste (século XVI); de café nos estados do Rio de Janeiro e São Paulo
(séculos XVIII e XIX); pecuária em São Paulo e Minas Gerais (séculos XIX e XX);
21
plantações de coqueiros na Bahia (século XX) e mais recentemente, substituídas por
florestas de eucalipto para produção de celulose e papel.
Além da exploração pelo extrativismo e pelas práticas agropecuárias,
também, verifica-se a ocupação territorial das grandes metrópoles que avançam em
direção às áreas de floresta. A pressão populacional é enorme, “cerca de metade da
população brasileira vive em áreas originalmente cobertas pela Mata Atlântica”
(TONHASCA JÚNIOR, 2005, p. 4).
Atualmente a Mata Atlântica restringe-se, somente, a pequenas áreas e
fragmentos de floresta, mais conhecidos como remanescentes florestais. Ainda
assim, pesquisadores consideram que ela possui uma grande importância ecológica
nas áreas onde ocorre. De acordo com a Fundação SOS Mata Atlântica (2011),
regulam o fluxo de mananciais hídricos, asseguram a fertilidade dos solos, controlam
o equilíbrio do clima, protegem da erosão escarpas e encostas das serras, além de
abrigar inúmeras espécies de plantas e animais.
Tabarelli, Melo e Lira (2006) explicam que, no nordeste brasileiro, a Mata
Atlântica se estendia por uma faixa contínua litorânea, ocorrendo nos estados desde
o Rio Grande do Norte até a Bahia. No caso do Ceará e Piauí, se apresentava de
forma pontual, ocorrendo em áreas de chapadas, serras, vales e do litoral. Sua área
original cobria 28, 8% do território do Nordeste, restando hoje apenas 2,2%.
Do ponto de vista biogeográfico, a Mata Atlântica do Nordeste abriga quatro,
dos cinco centros de endemismo que ocorrem em todo o bioma. Ao sul do rio São
Francisco estão os Centros de Endemismo Diamantina e Bahia, os quais ocupam,
também, pequenas porções de Minas Gerais e do Espírito Santo. Ao norte,
encontram-se o Centro de Endemismo Pernambuco e os Brejos Nordestinos ou
brejos de altitude, sendo este “composto por ilhas de floresta estacional em enclaves
úmidos em pleno domínio do clima semiárido” (TABARELLI; MELO; LIRA, 2006, p.
1).
Os brejos de altitude possuem várias características ambientais em comum.
Para Souza e Oliveira (2006) encontram-se dispersos pelos sertões semiáridos e
configuram-se
como
subespaços
de
exceção,
ocorrendo
em
superfícies
topograficamente elevadas, de relevo serrano. De modo geral, apresentam alta
umidade e temperaturas mais amenas, condicionadas pela altitude, possuem bom
potencial hídrico de superfície e solos com média a alta fertilidade natural.
22
Conforme Cavalcante (2005), as ocorrências de brejos de altitude ou enclaves
de matas úmidas no estado do Ceará totalizam nove, estando situados nas
vertentes da chapada do Araripe e planalto da Ibiapaba, sobre as serras das Matas,
do Machado, Aratanha, Maranguape, Meruoca, Uruburetama e Baturité.
Por serem considerados ambientes de exceção no domínio das caatingas,
especula-se a grande riqueza da biodiversidade nesses enclaves de floresta úmida,
justamente por abrigarem inúmeras espécies de plantas e animais que ocorrem
isolados e ainda precisam ser descobertos, estudados e protegidos. Além de sua
importância biológica, são áreas que também enfrentam sérios problemas de uso e
ocupação humana.
Nessa perspectiva, a ciência geográfica com sua abordagem sistêmica para
os estudos da natureza e da sociedade é que vai dar subsídios necessários para o
conhecimento e a compreensão desses ambientes.
No intuito de explicar a relação entre as variáveis ambientais que compõem
os brejos de altitude decidiu-se trabalhar, como objetos de estudo, os maciços
residuais da Aratanha, Maranguape, Juá e Conceição. Vale ressaltar que é
imprescindível trabalhar, também, todo o entorno imediato desses maciços, a fim de
verificar as relações ambientais com os demais componentes paisagísticos que os
cercam.
Os maciços e seu entorno estão situados na Região Metropolitana de
Fortaleza – RMF e compreendem apenas os municípios de Caucaia, Maranguape,
Maracanaú, Pacatuba e Guaiuba, totalizando uma área de 2,3 mil km², o que
determinou uma escala de análise 1:250.000. De toda a região metropolitana,
apenas estes municípios apresentam formas de relevos bem destacadas, do tipo
serrano, satisfatórias para a realização do estudo (Mapa 1).
Do ponto de vista ambiental é uma área bastante diversificada de paisagens,
possuindo uma considerável variedade climática, litológica, topográfica, de solos e
de vegetação que, posteriormente, serão abordados no capítulo de condicionantes
ambientais.
23
Mapa 1 – Mapa de localização dos maciços de estudo e do entorno imediato
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do IPECE e do INPE.
Verificados os objetos de estudo e seus entornos, o presente trabalho de
pesquisa tem como objetivo geral:
24

Compreender os tipos de vegetação que ocorrem nos maciços
residuais das Serras da Aratanha, Maranguape, Juá e Conceição e seu
entorno imediato a partir de uma modelagem ambiental e espacial.
Os objetivos específicos são:

Definir as variáveis necessárias para a construção da modelagem
ambiental;

Investigar a ocorrência dos brejos de altitude nos maciços residuais
considerados úmidos e subúmidos;

Comparar o resultado da modelagem através do mapeamento da
cobertura vegetal natural existente.
25
2
REFERENCIAL TEÓRICO-METODOLÓGICO
2.1 A ABORDAGEM
AMBIENTAIS
DA
GEOGRAFIA
FÍSICA
PARA
ESTUDOS
A necessidade de explicar o meio físico e a importância deste meio para a
sociedade, sempre foram interesses muito antigos, sendo encontrados precedentes
destes estudos em todas as culturas antigas. No entanto, a geografia como ciência,
possui um papel fundamental para suprir esta necessidade.
Mais precisamente dentro da geografia física, boa parte de seu arcabouço
teórico-metodológico advém da escola naturalista do século XIX tendo Ritter,
Richthofen e Humboldt, como os precursores do pensamento geográfico. Nessa
época havia grandes expedições, volumosas descrições territoriais e a criação de
inúmeras sociedades científicas. De acordo com Gregory (1992) constatou-se que,
no ano de 1866, contavam-se dezoito sociedades e em 1930, cento e trinta e sete.
Contudo, a partir do final de século XIX até meados do século XX, os estudos
possuíam uma abordagem de caráter positivista, especificamente sobre as ciências
da natureza, com princípios baseados no uniformitarismo, na teoria evolucionista e
nos métodos descritivos e comparativos. Porém, é impossível não reconhecer o
grande conhecimento territorial que foi produzido e sistematizado por esses
estudiosos da natureza. Para Rodrigues (2001), desse legado, uma característica
marcante foi a consolidação de certos procedimentos metodológicos, como a
necessidade da observação e a descrição detalhada de campo.
Através de registros minuciosos, os cientistas ou exploradores tiveram a
possibilidade de observar inúmeras e diferentes paisagens, e também, procurar a
explicação dessa diversidade, realizando a identificação e integração de variáveis.
Dessa forma, se articulava levando em consideração o conhecimento adquirido para
a época, os estudos de geologia, relevo, solos, vegetação, clima e os processos
atuantes como o eólico, fluvial, glacial etc. Verificou-se, desde então, a preocupação
em relacionar as variáveis, desde sua gênese até a dinâmica, sendo estas
categorias consideradas as principais até hoje para os estudos da geografia física.
A eclosão dos movimentos ecológicos e a preocupação com as questões
ambientais na década de 1970 criaram necessidade de mudança nas ciências da
Terra. Procurava-se uma forma científica que explicasse, verdadeiramente, os fatos
naturais integrados, principalmente quando os problemas ambientais mostraram
26
todo um mecanismo complexo, no qual a sociedade humana tinha participação cada
vez mais ativa. Foi nessa época que os estudos relacionados ao meio ambiente e a
dinâmica ambiental consolidou, definitivamente, a teoria sistêmica por Bertalanffy em
1932, como a forma mais adequada de se avaliar os problemas referentes ao meio
ambiente.
De acordo com Bertalanffy (1968) a formulação da Teoria Geral dos Sistemas
(TGS) fundamentou princípios válidos para os sistemas em geral, como a totalidade
e a equifinalidade. Só a partir daí, as ciências ambientais passaram a possuir um
cunho lógico-formal bem definido.
Um dos primeiros ramos científicos a utilizá-la foi a biologia. De acordo com
Rodriguez e Silva (2002) em 1935 apareceu, pela primeira vez, o conceito de
ecossistema baseado na TGS, onde centralizava a análise da relação organismomeio.
Mais tarde, adaptado da TGS, o termo “geossistema” foi inserido por
Sotchava (1976) na literatura soviética para que a teoria sistêmica tivesse uma
ligação com os fenômenos geográficos.
Contra as ideias de alguns biólogos, Sotchava afirma que o ecossistema pode
manifestar-se em diferentes níveis que vão desde as células à população. Seu
conceito tem caráter biológico.
De acordo com Sotchava (op. cit.), os ecossistemas são considerados
complexos monocêntricos, nos quais o ambiente natural e suas bases abióticas são
examinados, do ponto de vista de suas conexões com os organismos. Geossistemas
também contemplam complexos biológicos, mas possuem caráter mais amplo,
menos verticalizado e são policêntricos. Dessa forma, a abordagem de análise do
geógrafo é universal e para o ecologista ou biólogo é especializada.
Portanto, além dos ecossistemas, os geossistemas também representam
entidades de organização do meio ambiente. Para Christofoletti (1999), são
designados como sistemas ambientais físicos que representam a organização
espacial, resultante da interação dos elementos socioeconômicos, físicos e
biológicos da natureza.
Analisando os fundamentos e definições de geossistema, pode-se dizer que a
geografia é a ciência que estuda a organização e as interações dos processos
espaciais, sejam eles naturais e sociais.
27
Para Viadana (2011) e Troppmair (2012) a biogeografia, como integrante da
ciência geográfica, procura os mesmos objetivos.
A biogeografia “estuda as interações, a organização e os processos espaciais
do presente e do passado, dando ênfase aos seres vivos – biocenoses – que
habitam determinado local: o biótopo” (TROPPMAIR, op. cit., p. 2).
De acordo com Troppmair (op. cit.) os seres vivos são o objeto de estudo da
biogeografia e considera-se o homem como parte integrante de uma biocenose ou
comunidade, sendo este um sistema biológico que inclui várias populações
interdependentes, distribuídas em um determinado espaço.
Viadana (op. cit.) cita que para a biogeografia atingir seus objetivos, ela se
divide em fitogeografia e zoogeografia. Na primeira diz respeito à investigação da
distribuição das plantas e o segundo sobre os animais. Nessas duas divisões cabem
os estudos florísticos/faunísticos, sociológicos, econômicos, regionais, históricos e
evolucionários.
Não muito diferente da abordagem geossistêmica de Sotchava, a biogeografia
utiliza-se do termo geobiocenose, que pode ser entendido como um “sistema de
interações em funcionamento, composto de um ou mais organismos vivos e seus
ambientes reais,
tanto físicos como biológicos”
(STODDART, 1974 apud
TROPPMAIR, op. cit. p. 125).
De acordo com Stoddart (op. cit.), três características são inerentes ao
geobiocenose:

Uniformidade, representada pela distribuição dos animais e plantas
(bióticos), solo e clima (abióticos);

Interação e interdependência, que significa alcançar o equilíbrio, a
autorregulação;

Ciclos de fluxos de energia e matéria, que influenciam a quantidade de
energia sobre o tamanho e a estrutura da geobiocenose.
Metodologicamente, dentro de uma geobiocenose, existem abordagens que
auxiliam o pesquisador a conduzir seus estudos biogeográficos no tempo e no
espaço, permitindo compreender a distribuição de determinadas espécies de seres
vivos no planeta e seu processo de adaptação ou mudança no tempo.
28
Há,
também,
abordagens
quanto
à
escala
(macro,
meso
e
microgeobiocenose) e, principalmente, quanto à interferência humana, propostas por
Jalas (1965 apud TROPPMAIR, 2012), desde o nível que se considera uma
geobiocenose natural, com pequenas interferências antrópicas (ahemeorobio) até
uma
geobiocenose
artificial,
completamente
modificada
pelo
homem
(euhemeorobio).
2.2 MODELO AMBIENTAL
Para Christofoletti (1999), um modelo pode ser compreendido como qualquer
representação simplificada da realidade, ou melhor, que possibilite ao pesquisador
reconstruir a realidade, prever um comportamento, uma transformação ou uma
evolução a partir do mundo real.
Dessa forma, a percepção da realidade deve ser registrada e interpretada
através da coleta de dados, seja por equipamentos (que captam direta ou
indiretamente) ou pela pesquisa de campo. Fitz (2008) cita que a passagem dos
dados do mundo real para o mundo virtual devem seguir padrões conceituais,
vinculados à maneira como o indivíduo concebe o espaço observado.
Em estudo de análise espacial, uma das maneiras de se conceber modelos,
está relacionada à elaboração de entidades virtuais que fazem “uso de estruturas
preconcebidas para a simulação de um espaço real” (FITZ, op. cit., p. 71). Em
termos de Sistemas de Informações Geográficas (SIGs), as entidades devem
relacionar-se geograficamente e podem ou não participar do processamento de
dados no sistema. O autor cita que a estrutura da modelagem vai depender da
necessidade do pesquisador e das características das entidades envolvidas.
Lang e Blaschke (2009) afirmam que a utilização de modelos e simulações
constitui uma base essencial em processos que requerem planejamento e tomada
de decisões, na medida em que para visualizar as relações que ocorrem de forma
tão complexa, raramente seriam visualizadas em sua totalidade.
Nesse caso, os SIGs surgem como uma “ferramenta de alta capacidade,
adaptável e relacionada ao espaço” (LANG; BLASCHKE, op. cit., p. 327), o que
possibilita a representação de inúmeros cenários.
29
2.2.1 A utilização de Sistema de Informações Geográficas
O termo Sistema de Informações Geográficas (SIG) é usado a partir de
sistemas que processam dados geográficos com informações alfanuméricas
localizadas espacialmente. Umas das peculiaridades dos SIGs é a dualidade de
armazenar a geometria das entidades espaciais e de seus atributos. Para cada
objeto mapeado, o sistema registra seus atributos e as várias representações
gráficas associadas.
Sua aplicabilidade percorre as mais diversas áreas como agricultura, saúde,
segurança, meio ambiente, recursos hídricos, meteorologia, marketing etc.
Os SIGs tornam possível a criação de modelos dinâmicos sobre uma área,
hipóteses de cenários, decisões de planejamento e consequências de processos
naturais ou humanos. De acordo com Burrough (1986) e Câmara e Medeiros (1996),
entre os diversos tipos de análise espacial que podem ser feitos, incluem-se
medições de áreas e perímetros, busca, classificação, modelagem cartográfica,
produção de overlays, redes, buffer (operações lógicas), distâncias (custo, difusão,
proximidade), autocorrelação espacial (krigging), modelos numéricos do terreno,
interpolação/extrapolação, padrão/dispersão etc.
Davis e Câmara (2001) descrevem que há pelo menos três formas de
empregar um SIG:

Como ferramenta para produção de mapas;

Como suporte para análise espacial;

Como banco de dados geográficos, com funções de armazenamento e
recuperação da informação.
Ainda, de acordo com os mesmos autores, numa visão geral, pode-se dividir
um SIG nos seguintes componentes:

Interface com o usuário;

Entrada e integração dos dados;

Funções de consulta e análise espacial;

Visualização e plotagem;
30

Armazenamento e recuperação de dados estruturados através de um
banco de dados geográficos.
A conexão entre os componentes (Figura 1) é feita de forma hierárquica na
relação homem-máquina. Na interface, nível mais próximo ao homem, o usuário
define como o sistema é operado e controlado. Em seguida, encontra-se o nível
intermediário, onde o sistema possui mecanismos de processamento de dados
espaciais (entrada, edição, análise, visualização e saída de dados). No terceiro e
último nível mais aprofundado do sistema, ocorre um gerenciamento do banco de
dados geográfico – há o armazenamento e recuperação dos dados espaciais e seus
respectivos atributos.
Figura 1 – Estrutura geral de um SIG
Fonte: adaptado de Davis e Câmara, 2001.
Câmara (2001) afirma que, para se utilizar um SIG, é necessário que cada
especialista
transforme
conceitos
de
sua
disciplina
em
representações
computacionais, ou seja, precisa-se construir uma estrutura conceitual a fim de
entender o processo de traduzir o mundo real para o ambiente computacional.
31
2.2.2 Modelo de média ponderada para análise ambiental integrada
De acordo com Souza (2003), os sistemas naturais integram-se em variados
elementos, mantendo relações mútuas entre si, sendo continuamente submetidos
aos fluxos de matéria e energia. Possuem também, uma relação harmônica entre
seus componentes, representando uma unidade de organização do ambiente
natural.
A fim de estabelecer uma metodologia de análise integrada desses
componentes, Xavier da Silva (2001, p. 174) menciona o termo “prospecções
ambientais” que, para o autor, significam extrapolações territoriais, classificações do
espaço geográfico baseadas em características ambientais utilizadas para uma
finalidade específica. O autor também menciona “avaliações ambientais”, que
derivam do primeiro termo e define-o como uma análise onde são usados
procedimentos
computacionais
para
determinar
áreas
com
características
ambientais comuns.
Para Xavier da Silva (op. cit.), as avaliações ambientais são resultante da
combinação de um inventário ambiental de uma área geográfica. Essas
combinações podem levantar todo um conjunto de estimativas, podendo gerar como
produto mapas de potenciais ambientais.
Uma das formas de se avaliar a combinação de fatores ambientais, seja qual
for sua aplicação, é utilizando um procedimento de análise espacial realizado dentro
de um SIG.
Para tanto, é necessário primeiro que se estabeleçam critérios baseados em
modelos matemáticos, que são estruturas lógicas de análise e integração de dados.
O algoritmo de média ponderada, de acordo com Zaidan e Xavier da Silva
(2004), é indicado para se estimar a probabilidade de ocorrência de entidades,
eventos ou fenômenos, permitindo definir através de pesos e notas, as
características ambientais que mais influenciam.
O peso é o percentual atribuído de acordo com a influência ou contribuição
direta do componente ambiental sobre um determinado evento a ser verificado.
Nesse caso, o peso de 100% é distribuído de forma hierárquica para os planos de
informação1 (camada ou layer) com relevância para o evento em questão.
1
Os componentes ou variáveis ambientais dentro de um SIG se tornam planos de informação (PIs).
32
Em seguida, coloca-se nota, que corresponde a um valor de número inteiro,
variando de 0 (mínimo) a 10 (máximo). A nota é definida de acordo com o grau de
importância que cada classe do plano de informação exerce sobre o fenômeno ou
evento. Geralmente as notas maiores indicam a manifestação ou ocorrência do
fenômeno estudado.
Sua fórmula é representada por:
MP = (P1 x N1) + (P2 x N2) + (P3 x N3)... + (Pn x Nn)
Onde:
MP: Média ponderada;
Pn: Peso do plano de informação em %;
Nn: Nota de cada classe do plano de informação.
Os procedimentos de peso e nota se repetem para cada plano de informação
envolvido na fórmula e no final somam-se todos, a fim de se obter a média
ponderada. O resultado será um mapa baseado no relacionamento das variáveis
envolvidas, contendo áreas que indicarão maiores e menores probabilidades de
ocorrer um fenômeno ou entidade geográfica.
2.3 HISTÓRIA NATURAL DA MATA ATLÂNTICA E DOS BREJOS DE
ALTITUDE
Assim como os grandes domínios florestais definidos atualmente no mundo, o
surgimento da Mata Atlântica encontrada no Brasil está diretamente ligado à
tectônica de placas e as oscilações paleoclimáticas que aconteceram no último
período geológico da Terra, o Quaternário.
Para tal explicação, é necessário fazer um apanhado histórico da deriva dos
continentes, juntamente com a evolução e dispersão das espécies vegetacionais no
planeta. Através de registros paleontológicos (testemunhos fósseis) verificados pelos
cientistas, pode-se obter uma configuração do desenvolvimento das espécies
botânicas durante os distintos períodos geológicos, estabelecendo o surgimento,
apogeu e decadência dos grandes grupos taxonômicos da vegetação.
33
De acordo com Romariz (2008), esses registros são fundamentais para serem
interpretados ou comprovados por diversos campos científicos, ligados à
compreensão dos estudos paleobotânicos.
Para Dansereau (1949), ao se estudar a evolução dos seres vivos, deve-se
remontar às origens a fim de verificar suas adaptações ao meio.
Retrocedendo na história geológica da Terra, situando-se na Era Paleozóica,
a partir do Período Cambriano (600 Ma2), admite-se o surgimento do primeiro grupo
evolutivo vegetal, as Briófitas, de acordo com Fernandes (2007). Conforme Raven,
Evert e Eichhorn (1996), uma das características principais desse grupo é a
reprodução das espécies ocorrer na presença de água e, também, suas espécies
não possuírem um sistema vascular definido, limitando-as a uma vegetação rasteira.
Acompanhando a evolução das Briófitas, a partir do Devoniano (400 Ma),
verifica-se o apogeu das Pteridófitas e a predominância dessas espécies em áreas
continentais, marcando a passagem da reprodução das plantas em meio aquático
para o terrestre. Também representam os ancestrais do grupo produtor de
sementes, as Gimnospermas (Permiano, de 300 a 250 Ma).
A partir da Era Mesozóica, no Período Jurássico (200 Ma), a Terra se dividia
em dois supercontinentes: um setentrional denominado de Laurásia, que
compreendia a América do Norte, Europa e Ásia e outro meridional chamado de
Gonduana, que contemplava a América do Sul, África, Antártica, Austrália e Índia.
Para Fernandes (op. cit.) verificava-se sobre a superfície desses dois conjuntos
continentais, a predominância das Gimnospermas. No Gonduana ocorria em uma
considerável faixa larga e contínua, a flora da Glossopteris-Gangamopteris
pertencente às Gimnospermas. Ainda, de acordo com autor, no final do Jurássico, o
supercontinente Gonduana sob efeito de um clima temperado-quente ou tropical e
úmido, passou por uma ampla variação ecológica favorável e adquiriu condições
ideais para a evolução biológica, chegando ao grupo das Angiospermas, que para
Raven, Evert e Eichhorn (op. cit.) corresponde ao grupo vegetacional responsável
pela grande dispersão de suas espécies através de flores e frutos.
O processo evolutivo das Angiospermas coincide com a abertura dos
continentes sul-americano e africano, onde se sugere a hipótese de haver um
caminho fluvial acompanhando a linha de fratura gonduânica. Tal formação seria
2
Milhões de anos
34
condicionante para criar uma rede de drenagem sul-americana e africana, mantendo
um ambiente úmido, favorável nessa região.
Também se constata uma única floresta contínua que ocorria nos dois
continentes. Na citação de Fernandes (2007) verifica-se que:
“Na consideração apenas da América do Sul/África, dispensando as áreas
de distribuição da flora mundial, no Cretáceo, deveria haver a participação
de uma cobertura florística contínua, reconhecida como Floresta
Gonduânica, originada da grande floresta Austral da Pangeia,
acompanhada pelo desenvolvimento das Angiospermas.” (FERNANDES,
2007, p. 28).
O período do Cretáceo Inferior (150 Ma) é caracterizado pelo início da
separação dos continentes sul-americano e africano (Figura 2). A partir dele
verificam-se as melhores informações sobre a vegetação, tanto para o Brasil quanto
para as outras regiões do mundo. O desmembramento desses continentes
determinou alterações climáticas as quais resultariam em diversas mudanças ou
renovações ambientais. Dessa forma, numerosos grupos oriundos de precursores
comuns se desenvolveram, independentemente, dando origem a variedades de
espécies novas e também espécies afins, conservando o seu padrão genético,
mesmo ocupando ambientes diferentes.
Figura 2 – Ilustração da paleogeografia dos continentes no período do Cretáceo
Fonte: http://cpgeosystems.com/paleomaps.html. Acesso em Outubro de 2013.
De acordo com Fernandes (op. cit.), oriunda da grande Floresta Gonduânica,
a faixa vegetacional estabelecida na América do Sul se estendia da Argentina até os
35
estados do Ceará e Piauí. No caso da região amazônica, a vegetação mantinha-se
isolada pela participação dos lençóis maranhenses, porém, ainda continha
características do conjunto florístico africano. No entanto, essa fragmentação
vegetacional, gerada pelos processos geológicos de separação e evolução do relevo
continental, formavam os três grupos oriundos da antiga floresta gonduânica: “o
bloco amazônico, o bloco atlântico e o bloco africano” (FERNANDES, 2007, p. 35).
Portanto, verifica-se o surgimento das duas massas vegetacionais brasileiras,
correspondentes às florestas amazônica e atlântica.
Acompanhando as últimas atividades geológicas verificadas no Neógeno (5
Ma), através de movimentações orogenéticas e epirogenéticas decorrentes da deriva
continental (emersão da América Central e finalização do soerguimento dos Andes,
por exemplo) aconteceram, também, significativas variações do clima que submeteu
a vegetação da América do Sul a modificações ecológicas, dando início ao ciclo de
diversificação das floras e variações evolucionárias para a especiação.
Finalmente o período do Quaternário (1,8 Ma) foi o mais representado por
“instabilidades ambientais de ordem regional” (FERNANDES, op. cit., p. 37). É
caracterizado por grandes variações climáticas (glaciações e interglaciações), pelas
sucessivas fases de expansão e retração das coberturas florestais e influenciou toda
a distribuição da flora no mundo. No Brasil, as florestas atlântica e amazônica
representam o melhor resultado dessas transformações, ocorridas sobre o antigo
corpo vegetacional gonduânico, onde foram florísticamente consolidadas e
enriquecidas por sua biodiversidade.
De acordo com Bigarella, Becker e Santos (2009), as mudanças climáticas
ocorridas durante o Pleistoceno se manifestaram por toda a superfície do globo.
Estudos mostram que nas épocas frias do Quaternário, em boa parte das regiões
tropicais e subtropicais, teria ocorrido uma diminuição da distribuição das chuvas
criando condições de semiaridez e aridez, enquanto que nas épocas quentes
ocorreram condições de umidade.
Bigarella, Becker e Santos (op. cit.) citam que nas áreas geográficas onde se
situa o território brasileiro, dois conjuntos de processos erosivos operaram
alternadamente sobre a paisagem: um de degradação lateral em clima semiárido
nas glaciações e o outro de dissecação em clima úmido nas interglaciações. Tais
processos seriam muito efetivos durante o período de transição de um clima para o
36
outro e essa alternância modificaria não só a cobertura vegetal, mas também outros
processos atuantes como o solo e o relevo.
Deduz-se portanto, que durante as fases de climas úmidos as condições são
favoráveis para o desenvolvimento de solos profundos, ocorre a formação de um
manto de decomposição, principalmente por alteração química sobre os quais se
estabelece uma floresta. No caso de uma transição do clima úmido para seco,
ocorre a regressão da floresta, sendo substituída por uma cobertura vegetal menos
densa, “do tipo cerrado ou caatinga” (BIGARELLA; BECKER; SANTOS, 2009, p. 84).
Suguio
(2010)
destaca
duas
razões
para
se
estudar
os
eventos
paleoclimáticos do Pleistoceno no Brasil: os critérios geomorfológicos, que
reconhecem feições de características de climas secos (semiáridos) em áreas
atualmente ocupadas por densa floresta pluvial e o advento da teoria dos refúgios
para explicar as diversidades de fauna e flora das florestas pluviais, em função da
fragmentação florestal.
A ilustração da Figura 3 mostra a quantidade de espécies próprias e
compartilhadas pelas florestas amazônica, ombrófila e semidecídua. Suas
distribuições geográficas ocorrem em diferentes regiões, porém compartilham, entre
si, um número de espécies vegetais em comum, num total de 186 espécies. Tal fato
pode comprovar a existência de uma ligação entre as três floras, no passado,
indicando que houve um processo de vicariância3.
Figura 3 – Número de espécies próprias e compartilhadas das floras
amazônica, ombrófila e semidecídua
Fonte: Adaptado de Oliveira Filho e Fontes, 2000.
3
De acordo com Romariz (2008), ocorre quando certas espécies que são morfologicamente muito
afins, no curso de sua diferenciação ou especiação, ocupam áreas que se excluem mutuamente.
Tem, entretanto, a mesma origem, pois derivam de um ancestral comum.
37
A teoria dos refúgios e redutos foi uma das mais importantes hipóteses
referentes aos “padrões de distribuição de flora e fauna na América Tropical” e
constituiu-se como uma das mais sérias tentativas de “integração das ciências
fisiográficas com as ciências biológicas” (AB’SÁBER, 2006, p. 64). Para o autor, a
definição de espaços fisiográficos, paisagísticos e ecologicamente mutantes
representam as repercussões das mudanças climáticas do Quaternário.
Seguindo essa hipótese, verifica-se que massas de vegetação – outrora
contínuas - ficariam reduzidas às manchas regionais de floresta, ocorrendo em áreas
bem pontuais, popularmente conhecidas por brejos, que se destacam no domínio
das caatingas no sertão nordestino do Brasil. Esses lugares são considerados por
Ab’Sáber (op. cit., p. 65) como “ilhas locais de umidade” e constituem-se em um
modelo vivo de redutos e refúgios florestais.
Ainda, de acordo com o autor, do ponto de vista paisagístico, os “brejos” são
áreas que quebram a monotonia das condições físicas e ecológicas dos sertões
secos. Para Ab’Sáber (1999):
“Na cultura popular dos sertões é costume reconhecer-se por brejo
qualquer subsetor mais úmido existente no interior do domínio do
semiárido; isto é, qualquer porção do terreno dotada de maior umidade,
solos de matas e filetes d’água perenes ou subperenes, onde é possível
produzir quase todos os alimentos e frutas peculiares aos trópicos úmidos.
Um brejo, por essa razão, é sempre um enclave de tropicalidade no meio
semiárido: uma ilha de paisagens úmidas, quentes ou subquentes, com
solos de matas e sinais de antigas coberturas florestais, quebrando a
continuidade dos sertões revestidos de caatinga.” (AB’SÁBER, 1999, p.
17).
O termo brejo surgiu a partir da visão do sertanejo para associar a ideia entre
“aluvião encharcado e solos molhados de vertentes úmidas” (AB’SÁBER, op.cit., p.
20). No sertão nordestino, com a chegada da estação chuvosa, os rios transbordam
e alagam as áreas às suas margens, também conhecidas como várzea, que
correspondem aos setores de planícies aluviais. Ainda, de acordo com o autor, por
se tratarem de áreas encharcadas e ricas em matéria orgânica, criou-se uma
associação com outras áreas de serras, encostas de escarpas e bordas de chapada
que captam a umidade de barlavento, além de bolsões aluviais de planícies
alveolares e setores de vale arejados por ventos marítimos.
38
Dessa forma, a percepção de paisagem do sertanejo foi projetada para definir
todo “subconjunto de paisagens e de ecossistemas relacionados às serras úmidas”
(AB’SÁBER, 1999, p. 20), incorporando áreas que vão desde dezenas a centenas
de quilômetros quadrados de extensão.
2.3.1 Características gerais
Como o próprio nome brejos de altitude sugere, suas ocorrências sempre
estão ligadas aos terrenos de topografia elevada no semiárido do Nordeste
brasileiro, sobre “algumas formações de rochas sedimentares e serras residuais
cristalinas” (CAVALCANTE, 2005, p. 61).
De acordo com Lins (1989) o relevo executa função de barreira aos ventos
úmidos, os quais alcançam maiores altitudes, resfriando-se e propiciando a
formação de nevoeiros e chuvas.
O mesoclima4 que se estabelece dentro do domínio climático do semiárido é
capaz de manter formações florestais úmidas e subúmidas, nas palavras de Souza
(2000), matas de caráter preponderantemente perenifólio, ocorrendo também as
comunidades subperenefólias. Portanto, a ação combinada dos fatores de altitude
entre “600 a 1.200 metros”, precipitações entre “1.200 – 2.000 mm/ano” (BÉTARD;
PEULVAST; SALES, 2007, p. 108) e temperaturas amenas, possui um papel
fundamental para a existência desses ambientes.
No Nordeste, sua distribuição geográfica abrange os principais enclaves na
seguinte discriminação por Estado (Quadro1):
Quadro 1 – Distribuição dos principais enclaves por estados do Nordeste
Estado
Enclaves
Ceará
Serra de Uruburetama; Serras de Baturité,
Maranguape e Aratanha; Serra da Meruoca;
Planalto da Ibiabapa e Chapada do Araripe.
Paraíba, Pernambuco e Alagoas
Bahia
Minas Gerais (Norte)
Brejo da Borborema.
Chapada da Diamantina e Serras da Cadeia
do Espinhaço.
Serra do Espinhaço.
Fonte: Adaptado de Souza e Oliveira, 2006.
4
De acordo com Ayoade (2011), corresponde ao clima que ocorre em áreas relativamente pequenas,
entre 10 e 100 km de largura.
39
Mapa 2 – Mapa do Nordeste indicando as principais ocorrências dos enclaves
úmidos e subúmidos
Fonte: Souza e Oliveira, 2006.
Para Ab’Sáber (1999), o estudo dos brejos de altitude tem importância
científica e social. Do lado científico representa a chave de interpretação
paleoclimática das paisagens que predominaram durante os períodos secos do
Pleistoceno e, do lado social, representa a produção de alimentos no domínio dos
sertões, onde se produz quase todos os alimentos peculiares aos trópicos úmidos.
Neles, verifica-se a produção de cana-de-açúcar para aguardente e rapadura,
mandioca para a farinha, feijão, café (café sombreado) e inúmeras frutas,
principalmente a bananicultura, bastante característica da horticultura do Ceará.
40
3
PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS
Os procedimentos técnico-operacionais compreenderam uma série ordenada
de fases para a coleta, geração e integração dos dados. A etapa de levantamento de
dados abrangeu a consulta bibliográfica, os levantamentos de campo, interpretação
dos elementos encontrados na imagem de satélite e o processamento das
informações preliminares até o resultado final dos objetivos.
As informações referentes às condições socioeconômicas e fisiográficas
(geologia, climatologia, geomorfologia, pedologia e vegetação) foram consultadas
em diversas fontes de pesquisa, elaboradas por instituições públicas, tais como:
UFC, UECE, FUNCEME, IPECE, IDACE, INPE, INMET, CPRM, IBGE, MMA, NASA
e entidades não governamentais ligadas à proteção e conservação da Mata
Atlântica.
De acordo com os assuntos abordados na fundamentação teórica, buscou-se
conduzir a pesquisa através de um caráter holístico, integrando de forma sistêmica
os componentes e processos atuantes no objeto de estudo. O fluxograma da
modelagem apresentado na Figura 4 mostra cada etapa da pesquisa.
A seguir verificam-se, sumariamente, os procedimentos operacionais da
pesquisa:

Levantamento bibliográfico, cartográfico e de sensoriamento remoto;

Levantamento
de
informações
disponíveis
sobre
o
contexto
socioeconômico e fisiográfico da área de estudo;

Preparação da cartografia básica e temática por intermédio do Sistema
de Informação Geográfica (SIG), contendo as principais informações
planialtimétricas;

Levantamentos
de
campo
para
fins
de
reconhecimento
das
características ambientais;

Análise espacial por modelagem;

Elaboração do mapa de potencial para a ocorrência de brejos de
altitude, com base na modelagem;

Organização do acervo produzido para fins de armazenamento dos
resultados, visando à manutenção ou melhoramento do banco de
dados.
41
Figura 4 – Fluxograma metodológico proposto para a execução da modelagem
.
Fonte: Elaborado pelo autor.
42
3.1 MATERIAL CARTOGRÁFICO
No período de levantamento dos dados georreferenciados foram adquiridas
bases cartográficas de origem analógica (papel) e digital (vetor e raster), listados a
seguir:

Modelo digital de elevação (MDE), de resolução espacial de 30 metros
SRTM/NASA, obtido na CPRM;

Modelo digital de elevação (MDE), de resolução espacial de 90 metros
SRTM/NASA;

Mosaico de imagens ortorretificadas Geocover 2.000, de resolução
espacial 14,25 metros, NASA;

Imagens de satélite LandSat-5, sensor Thematic Mapper (TM),
resolução espacial de 30 metros, adquiridas no site da DGI/INPE
(www.dgi.inpe.br);

Base cartográfica digital em formato de arquivo shapefile (shp) do
software ArcGIS. Camadas (layers) de drenagem, espelhos dágua,
rodovias, zonas urbanas (sedes e distritos) e limites municipais,
adquiridas na SRH-CE e no IPECE;

Base digital em formato drawing (dwg) do software AutoCAD das
Folhas Fortaleza (SA.24-Z-C-IV) e Baturité (SB.24-X-A-I), escala
1:100.000 da DSG/IBGE, adquiridas no IPECE;

Arquivo do tipo raster de pluviometria (médias anuais 1977 a 2006),
escala 1:5.000.000, adquirido do Projeto Atlas Pluviométrico do Brasil
de 2012, CPRM;

Base digital de solos em formato shapefile, escala 1:600.000, adquirida
no IDACE;

Base digital de geomorfologia em formato shapefile, escala 1:500.000,
adquirida do Mapa de Geodiversidade do Ceará de 2010, CPRM;

Base analógica de geologia da RMF, ano de 1995, escala 1:150.000,
adquirida na CPRM/REFO.
43
3.2 ESTRUTURAÇÃO DA BASE DE DADOS, PROGRAMAS UTILIZADOS
E PROCESSAMENTO DIGITAL DAS IMAGENS DE SATÉLITE
Após a etapa de levantamento do acervo cartográfico, foi necessário fazer
uma verificação da consistência dos arquivos, pois estes eram oriundos de fontes
variadas. Os principais itens verificados foram: a escala da informação geográfica, o
sistema de coordenadas, a projeção cartográfica e os caracteres alfanuméricos
contidos na tabela de atributos.
Utilizando a plataforma do SIG ArcGIS 10 (ArcMap) para atender as
atividades rotineiras de geoprocessamento, todos os arquivos foram submetidos à
projeção UTM (Universal Transversa de Mercator) com coordenadas planas e datum
horizontal WGS-84 (World Geodetic System, 1984), a fim de padronizar as camadas
sob um único sistema de projeção cartográfica. Após isto, os arquivos foram
organizados em camadas e posteriormente salvos em um projeto (mxd).
Com a área de pesquisa estabelecida, foram feitos os devidos recortes de
cada camada com base nos limites definidos.
Além do ArcMap, os softwares (todos licenciados via CPRM) utilizados para o
tratamento dos dados georreferenciados foram o Global Mapper 12 para gerar as
curvas de nível e o relevo sombreado; o GPS Track Maker Pro, que permitiu
trabalhar com os arquivos do receptor de GPS (Global Position System) levantados
em campo e o SPRING – Sistema para Processamento de Informações
Georreferenciadas, desenvolvido no INPE, utilizado para o processamento digital
das imagens de satélite.
3.2.1 Aquisição das imagens de satélite
Para os trabalhos de sensoriamento remoto óptico, a escolha do satélite
partiu de três critérios técnicos:
1. A escala de representação geográfica estabelecida, 1:250.000, com
base na área de estudo trabalhada, cerca de 2,3 mil quilômetros
quadrados;
44
2. A escala temporal, para que fosse possível fazer uma correlação da
resposta da vegetação da área, mediante a caracterização das
estações chuvosas na RMF através do tempo;
3. Um sensor de média resolução espacial (30 metros) que trabalhasse
com bandas multiespectrais, da faixa do azul ao infravermelho médio
do espectro eletromagnético.
Dessa forma, verificou-se que o satélite LandSat-5 atenderia perfeitamente
tais exigências e, além disso, verifica-se sua vasta aplicabilidade para mapeamentos
temáticos na área de recursos naturais.
Mediante um cadastro para usuários realizado na página da web do INPE, o
pesquisador tem a oportunidade de fazer o download, gratuitamente, das cenas
requeridas no site www.dgi.inpe.br.
Após verificar a qualidade das imagens (ruídos, cobertura de nuvens etc.),
optou-se pelas cenas que tivessem características específicas às da pesquisa,
baseadas nos anos que correspondem à classificação das estações chuvosas para
a RMF, segundo Xavier e Xavier (1999).
A seguir, verifica-se a Tabela 1 contendo as cenas requisitadas para
download, com os respectivos valores de precipitação para o primeiro semestre da
quadra chuvosa:
Tabela 1 – Cenas adquiridas em função da classificação da quadra chuvosa para a
RMF
FUNCEME
Precip. Jan/Jun
Classificação (Xavier &
(mm) RMF
Xavier, 1998).
217/63
1985
Julho
1.973,50 Muito chuvoso
217/63
1994
Julho
1.681,41 Chuvoso
217/63
2004
Julho
1.290,43 Normal
217/63
1991
Julho
901,14 Seco
217/63
1998
Junho
621,0 Muito seco
Fonte: Adaptado de Xavier e Xavier, 1999.
Cena
LANDSAT-5
Ano
Mês
Os arquivos correspondentes às bandas (azul ao infravermelho) estão em
formato tiff ou geotiff (arquivo georreferenciado de imagem ou raster) e são baixados
através de um link via e-mail. Para cada cena há sete bandas, totalizando 35
45
arquivos ou bandas baixadas, para posteriormente serem processadas em um
software de SIG com ferramenta de PDI (processamento digital de imagens).
3.2.2 Composição colorida RGB e contraste
De uma forma geral, as bandas ou canais de uma cena de satélite se
apresentam em tonalidades de cinza. Para isso chama-se de resolução
radiométrica. Se a resolução radiométrica de um sensor for de 8 bits, como é o caso
do TM (Thematic Mapper) do LandSat-5 por exemplo, significa que a banda possui
256 tons de cinza.
Contudo, a capacidade do olho humano em distinguir tonalidades de cinza é
bastante limitada abrangendo, apenas, algo em torno de “30 diferentes níveis”
(CRÓSTA, 1992, p. 57). Por outro lado, essa capacidade de distinção aumenta para
a casa de dezenas de milhares quando se trata de uma imagem colorida. Daí a
necessidade de transformação dos dados gerados em tons de cinza para uma
composição colorida.
Além disso, é necessário também, escolher dentre as sete bandas
disponíveis, qual o melhor triplete 5 de bandas na composição RGB (Red, Green,
Blue) para estudos da vegetação.
De acordo com Ponzoni e Shimabukuro (2007), ao verificar as curvas
espectrais de diferentes feições da superfície terrestre (Gráfico 1), verifica-se que na
faixa do infravermelho próximo, a curva da vegetação atinge o máximo de
refletância, enquanto que na região do visível ocorre o inverso, indicando baixa
refletância ou alta absorção.
Esse aumento de refletância na vegetação, gerado na faixa do infravermelho
próximo, é diferente dos outros elementos que compõem a superfície terrestre como
água e solo com refletância bem menos representativa.
5
Seleção de três canais ou bandas espectrais do sensor para gerar a composição colorida RGB
(Red, Green, Blue).
46
Gráfico 1 – Curvas espectrais dos alvos terrestres (energia refletida x
comprimento de onda)
Fonte: Florenzano, 2002.
Portanto, para que a vegetação – objeto de estudo, tivesse um destaque
considerável entre as demais feições terrestres na imagem colorida, adotou-se o uso
dos filtros azul, verde e vermelho nas bandas TM3, TM4 e TM5 respectivamente,
obtendo-se as seguintes imagens resultantes (Quadro 2):
Quadro 2 – Composições coloridas das cenas 217/63 do LandSat-5 adquiridas
- Composição 543 (RGB)
- Composição 543 (RGB)
- Composição 543 (RGB)
Junho de 1998
Julho de 1991
Julho de 2004
- Composição 543 (RGB)
- Composição 543 (RGB)
Julho de 1994
Julho de 1985
Fonte: INPE, 2012.
47
O processo de composição ocorreu no software ArcMap, utilizando a
ferramenta de composição colorida RGB (Red, Green, Blue). Após este
procedimento,
foi feito um trabalho de equalização do histograma
para
homogeneizar a resposta da vegetação nas cinco cenas.
3.2.3 Retificação
Imagens geradas por sensoriamento remoto estão sujeitas a uma série de
distorções espaciais, não possuindo precisão cartográfica quanto ao posicionamento
dos objetos ou fenômenos nelas representados.
É necessário que estas imagens sejam corrigidas de acordo com algum tipo
de sistema de coordenadas, processo conhecido também como correção
geométrica.
“A transformação de uma imagem, de modo que ela assuma as
propriedades de escala e de projeção de um mapa, é chamada de correção
geométrica” (CRÓSTA, 1992, p. 155 e 156).
Além da técnica de obtenção de pontos de controle em campo, outra forma de
correção adequada é a utilização das imagens Geocover da NASA. Essas imagens
são formadas por um mosaico de cenas do satélite LandSat-7, coletadas nos anos
de 1999 e 2000. São imagens ortorretificadas do mundo inteiro, com resolução
espacial de 14,25m e possuem grande precisão nas coordenadas, compatíveis para
trabalhos cartográficos em escala 1:100.000, servindo como uma excelente fonte de
referência para localização.
Através de um SIG que possua a ferramenta de retificação de imagens ou um
software de PDI, o operador reposiciona a imagem deslocada (bruta) sobre a
imagem Geocover. O ideal é que se estabeleçam pontos em comum e de fácil
identificação, como cruzamento ou bifurcação de rodovias, vértices de áreas,
edificações etc.
48
Figura 5 – Processo de correção do deslocamento das imagens de satélite
Geocover
Imagem bruta
Fonte: INPE, 2012.
A ferramenta de georreferenciamento do ArcMap permitiu a correção
geométrica das imagens de satélite. Conforme os pontos de controle foram inseridos
na imagem deslocada, o software fez uma verificação do erro referente ao novo
posicionamento e, dessa forma, se chegou a um valor de erro abaixo do
comprimento lateral do pixel, menor que 30 metros, no caso de uma imagem do
LandSat-5.
3.2.4 Recorte
Ao compararmos o tamanho de uma cena do LandSat-5 (185 x 185 km) com
o limite da área de pesquisa na Figura 6, verifica-se o excedente de área na imagem
de satélite que não será utilizado. Se levarmos em consideração as condições de
armazenamento e processamento de um computador, extrair a área excedente fará
uma grande diferença na utilização e desempenho do SIG.
Nesse caso, utiliza-se uma ferramenta de recorte de imagem que, além de
deixar a imagem de acordo com o limite da área estabelecido pelo pesquisador,
também, deixa o arquivo menor, possibilitando rapidez nas análises computacionais
e espaciais.
O procedimento de recorte foi executado no software ArcMap, utilizando a
ferramenta para tal função.
49
Figura 6 – Comparação entre a dimensão da cena do LandSat-5 (à esquerda) e a
área de pesquisa (à direita)
Limite da área de pesquisa
Fonte: Autor, adaptado do INPE, 2012.
Adotou-se o mesmo procedimento para cada cena, totalizando cinco recortes
de imagem. Vale ressaltar que o procedimento de recorte também foi aplicado para
o modelo digital de elevação.
3.2.5 Sombreamento do modelo SRTM
De acordo com Valeriano (2008), dados topográficos fornecem variáveis
importantes e são frequentemente utilizados nas análises ambientais, principalmente
para definir unidades de paisagem com base em parâmetros morfológicos.
Além dos levantamentos de dados topográficos tradicionais existem,
atualmente, alternativas para se obter informações do relevo a partir de modelos
digitais de elevação, adquiridos por sensores orbitais amplamente utilizados, como
os dados SRTM.
O projeto SRTM surgiu de uma cooperação entre a NASA e as agências
espaciais alemã e italiana. Em fevereiro de 2000 realizou-se um sobrevoo com
duração de 11 dias a bordo do ônibus espacial Shuttle, onde foram percorridas 176
órbitas, cobrindo 80% da superfície terrestre, conforme Valeriano (2008).
O trabalho resultou em um modelo digital de elevação mundial, elaborado
para cada continente e está disponível em arquivos do tipo raster, podendo ser
baixado gratuitamente. No Brasil, vários órgãos federais já disponibilizam os
50
arquivos para download em suas páginas da web, como é o caso da EMBRAPA, por
exemplo, disponível no endereço http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br/download/.
Os dados de SRTM, quando submetidos a processamentos em um SIG,
podem fornecer variáveis de altitude, perfil topográfico, declividade, orientação das
vertentes, sombreamento do relevo etc. Nos mapeamentos temáticos de geologia,
geomorfologia e solos desta pesquisa a utilização do relevo sombreado contribuiu
para definir as feições dos referidos mapas temáticos.
Ao inserir o arquivo raster SRTM no ArcMap, utilizou-se uma ferramenta de
análise 3D. Nela, encontra-se a opção de sombreamento do relevo ou hillshade.
Para executar a ferramenta, foi necessário entrar com os valores angulares de
iluminação nas posições horizontal (azimute) e na vertical (altura). Dessa forma, o
sistema identificou as elevações contidas nos pixels da imagem e realizou o
sombreamento desejado (Figura 7).
Figura 7 – Efeito de sombreamento (à direita) na região de Caucaia,
Maranguape e Aratanha, aplicando-se a direção de azimute 120º e altura 60º
Fonte: Autor, adaptado do SRTM/NASA disponível na CPRM.
O efeito pode ser aplicado em diferentes direções de azimute (0º a 360º) e
altura (0º a 90º), porém, obtêm-se melhores resultados incidindo a direção da luz
perpendicular ao padrão linear das estruturas geológicas. Quanto maior for a altura
da iluminação, menos efeito de sombra ocorrerá.
51
3.3 LEVANTAMENTO DOS DADOS TEMÁTICOS
3.3.1 Dados básicos
A elaboração do mapa básico compreendeu o levantamento e a aquisição das
informações espaciais contidas no Atlas Digital de Recursos Hídricos da SRH-CE
escala 1:100.000, a fim de se estabelecer a planimetria que, de acordo com o
manual Noções Básicas de Cartografia do IBGE (1999), representam as feições
naturais e artificiais da superfície terrestre como rodovias, áreas urbanas, limites
municipais, localidades, drenagem, espelhos d’água e curvas de nível.
A toponímia de rodovias e hidrografia foi atualizada e complementada através
do mapa do DER-CE de 2011 e cartas de 1:100.000 do IBGE/DSG,
respectivamente.
3.3.2 Dados de hipsometria
Através da hipsometria consegue-se identificar as feições topográficas mais
representativas do relevo contribuindo, consideravelmente, para compreensão das
características geológicas e geomorfológicas da área.
A base de hipsometria foi elaborada utilizando-se o modelo digital de
elevação SRTM com 30 metros de resolução espacial.
Através do ArcMap foi
possível separar os valores altimétricos dos pixels que, na área de estudo, variam de
0 a 960 metros, em faixas de 100 metros de altitude. Dessa forma, obtiveram-se
nove classes com intervalos de 100 metros e mais uma, indo de 900 a 960 metros.
3.3.3 Dados litológicos
Para a confecção do mapa litológico da área, recorreu-se à base do Mapa
Geológico da Região Metropolitana de Fortaleza de 1995, escala 1:150.000,
executado pela CPRM – Residência de Fortaleza (REFO), pertencente ao Projeto
SINFOR – Sistema de Informações para Gestão e Administração Territorial da
Região Metropolitana de Fortaleza.
Como o mapa só existe em formato analógico (papel), foi necessário
convertê-lo para formato digital através de um scanner, aparelho que faz uma
52
varredura do material em papel e transforma-o, no computador, para arquivo de
imagem.
Após este procedimento, o arquivo de imagem foi inserido no ArcMap e
submetido a um georreferenciamento6 (ferramenta georeferencing) utilizando como
referência as próprias coordenadas do mapa (Figura 8). Colocaram-se as
coordenadas referentes aos quatro cantos do mapa: canto superior e inferior
esquerdo; canto superior e inferior direito.
Figura 8 – Indicação do ponto de controle para inserir as coordenadas
Inserção das
coordenadas x,y para
georreferenciar a
imagem do mapa
Fonte: Brandão, 1995.
Terminado o trabalho de georreferenciamento, vetorizou-se todas as classes
litológicas encontradas na imagem do mapa e o preenchimento dos nomes na tabela
de atributos (Figura 9).
6
De acordo com Fitz (2008), é o procedimento de ajuste em um SIG sob o qual se vincula um arquivo
a um sistema de coordenadas conhecido.
53
Figura 9 – Vetorização dos polígonos e preenchimento das classes na tabela
de atributos
Fonte: Elaborado pelo autor.
Finalmente, com a vetorização das classes concluída, a base litológica ficou
pronta para ser utilizada no SIG.
3.3.4 Dados de geomorfologia
O mapa de geomorfologia foi elaborado com base no Mapa de
Geodiversidade do Ceará, escala de 1:500.000, também executado pela CPRM –
REFO.
Nesse caso, o mapa geomorfológico já se encontrava em arquivo digital
shapefile, porém, a escala em que foi produzido não correspondia à escala de
trabalho desta pesquisa. Houve a necessidade de se fazer um novo mapeamento a
fim de melhorar a delimitação das feições morfológicas do relevo.
Para auxiliar na edição da nova base geomorfológica, foram inseridos os
arquivos rasters da área no ArcMap, como a imagem de satélite LandSat-5, o
modelo digital de elevação e o relevo sombreado (Figura 10).
54
Figura 10 – Comparação entre as bases de geomorfologia - à esquerda veem-se as
delimitações bem generalizadas e, à direta, os contornos mais detalhados
Antiga delimitação
Nova delimitação
Fonte: Autor, adaptado da CPRM, 2010.
Através dos dados do projeto SRTM procurou-se delimitar os novos polígonos
de geomorfologia para definir melhor as feições do relevo destacadas.
3.3.5 Dados de solos
O único mapa de solos em meio digital (arquivo shapefile) do estado do
Ceará, disponível em escala regional 1:600.000 e de boa confiabilidade nos dados, é
o Mapa de Reconhecimento/Exploratório de Solos da EMBRAPA, do ano de 1973.
O mesmo problema encontrado na base de geomorfologia – conforme
mencionado no item 3.3.4, foi verificado na base de solos, onde a escala original do
mapa não correspondia à escala de trabalho da pesquisa. Além disso, a
classificação de solos contida na tabela de atributos, não condizia com a atual
classificação do SiBCS de 2009.
Portanto, foram executados os procedimentos similares ao do mapeamento
geomorfológico, utilizando o sensoriamento remoto da área de estudo para delimitar
os polígonos de solos.
Após a vetorização das novas áreas, também, atualizou-se a classificação
dos solos na tabela de atributos.
55
3.3.6 Dados de vegetação
O mapa de vegetação foi elaborado com base nos dados do Projeto SINFOR
que contempla o diagnóstico geoambiental da RMF, publicado pela CPRM em 1998.
Utilizando a imagem de satélite LandSat-5 e o modelo digital de elevação SRTM
realizou-se a delimitação dos polígonos adaptados para a escala de trabalho, tendo
como fonte de informação as províncias fitogeográficas encontradas no referido
Projeto.
3.3.7 Dados de orientação de vertentes
A orientação de vertentes “é uma medida de ângulo horizontal da direção,
referente ao escoamento superficial, expressa em azimute” (VALERIANO, 2008, p.
87), ou seja, com variação angular de 0º a 360º, tendo o Norte geográfico como
referência inicial.
A aplicação dessa variável na pesquisa é cruzar dados de geomorfologia com
dados climatológicos, onde a orientação da vertente indicará qual face do morro está
recebendo maior incidência de correntes de ar, ventos úmidos e precipitação.
Para a área de estudo pôde-se calcular esta variável através do ArcMap,
utilizando o modelo digital de elevação SRTM, na ferramenta de análise 3D, na qual
se descobre a orientação da face do relevo (aspect). Após a análise, o sistema criou
um novo arquivo raster contendo os dados de orientação de vertentes, dividido em
oito classes (norte, nordeste, leste, sudeste, sul, sudoeste, oeste e noroeste) de 45º.
3.3.8 Dados de declividade
Para Valeriano (2008), pode-se entender por declividade o ângulo de
inclinação da superfície local em relação ao plano horizontal, podendo ser expressa
em graus ou percentual.
Da mesma forma que a orientação de vertentes, a inclinação do terreno foi
obtida em percentual, através do modelo digital de elevação SRTM pela ferramenta
de análise 3D do ArcMap que calcula a declividade (slope).
56
As classes obtidas foram organizadas conforme a legenda utilizada pela
CPRM (2013): plano (0 a 3%), suave ondulado (3 a 8%), moderadamente ondulado
(8 a 13%), ondulado (13 a 20%), forte ondulado (20 a 45%) e escarpado (45 a 75%).
3.3.9 Dados de precipitação
O mapa de precipitação foi proveniente do Projeto Atlas Pluviométrico do
Brasil de 2012, da CPRM. Na mídia de DVD-ROM do Projeto existe a pasta do
banco de dados geográfico e através dele utilizou-se o arquivo raster de pluviometria
do Brasil (médias anuais 1977 a 2006), escala 1:5.000.000.
No ArcMap, fez-se o recorte do raster pela área de estudo e obteve-se um
intervalo de 500 a 1600 mm de chuva. Sendo assim, classificou-se a pluviometria
em 11 faixas de 100 mm, resultado satisfatório para atender a relação da variedade
de classes com o tamanho da área.
3.3.10 Dados de temperatura
Para Castro et al. (2010), a temperatura do ar é o fator que promove maiores
efeitos sobre muitos processos fisiológicos da vegetação. Em estudos de
fitogeografia, o conhecimento da variação espacial da temperatura é fundamental
para caracterizar e estudar o clima de uma determinada região, delimitar regiões
ecológicas e analisar a distribuição de espécies vegetais nativas, por exemplo.
A baixa densidade de estações meteorológicas de temperaturas do ar no
Brasil, sobretudo na região Nordeste, dificulta os tipos de estudos anteriormente
citados.
De acordo com Pezzopane et al. (2004), uma opção simples e eficiente é
estimar a temperatura do ar através de modelos determinísticos globais por
regressão múltipla, tendo como variáveis independentes a latitude e a altitude
expressa na fórmula, a seguir:
57
Yi = b0 + b1Alt + b2Lat
Onde:
Yi = temperatura do ar (ºC);
Alt = Altitude (m);
Lat = Latitude em graus e décimos;
b0, b1 e b2 = coeficientes da equação de regressão ajustados para cada mês
do ano.
O modelo baseia-se em duas premissas:
1. A irradiância solar, em escala global, é o principal fator que influencia a
temperatura do ar, verificado em função da variação da latitude (LYRA et al.
2011, p. 276) e
2. As regiões mais altas tendem a apresentar menores temperaturas do ar,
baseado na lei da termodinâmica. Uma parcela de ar úmido se resfria a uma
taxa média de 0,6 ºC a cada 100 m de altitude (DODSON e MARKS, 1997
apud LYRA et al., 2011, p. 276).
Com os coeficientes (b0, b1 e b2) de regressão ajustados para a região, utilizase um modelo digital de elevação para se obter valores de temperatura, pois seus
pixels possuem dados de localização (latitude e longitude) e altitude necessários na
fórmula.
Baseado nessas informações para se estimar a temperatura do ar da área de
estudo, ajustou-se um modelo de regressão linear múltipla utilizando-se dados das
estações do INMET de Fortaleza, Guaramiranga e Morada Nova, média anual de
temperatura do ar, retirada dos registros das Normais Climatológicas do Brasil, de
1961 a 1990 (Quadro 3).
Quadro 3 – Estações meteorológicas do INMET utilizadas para calcular os
coeficientes
Estação INMET
Altitude (m)
Lat. (grau dec.)
Temp. anual (ºC)
Fortaleza
26,45
-3,75
30,1
Guaramiranga
870,67
-4,28333
20,5
Morada Nova
43,62
-5,11667
27,1
Fonte: Autor, adaptado do INMET, 2009.
58
Após aplicar a fórmula de regressão linear múltipla com base nos dados das
estações meteorológicas no software Excel, os coeficientes encontrados foram:

b0 = 38,12375;

b1 = -0,01006 e

b2 = 2,068677.
Numa segunda etapa, no ArcMap, inseriu-se o arquivo raster do modelo
digital de elevação SRTM da área e converteram-se os pixels para vetores do tipo
ponto (Figura 11).
Figura 11 – Transformação dos pixels do SRTM em pontos (à direita)
Pixels do SRTM
Malha de pontos
Fonte: Autor, adaptado do SRTM/NASA disponível na CPRM.
Após a conversão, utilizou-se a tabela de atributos dos pontos contendo os
dados de altitude e latitude necessários para realizar o cálculo da temperatura
(Figura 12).
59
Figura 12 – Detalhe da fórmula de temperatura montada no SIG ArcGIS
Fonte: Elaborada pelo autor.
Depois de aplicar a fórmula nos pontos, converteram-se novamente para
arquivo raster de temperatura.
O raster de temperatura do ar da área de estudo apresentou uma variação de
11 ºC, sendo registrados 20 ºC no topo dos maciços úmidos a 31 ºC na faixa planície
litorânea. Portanto, para a confecção do mapa temático de temperatura, dividiram-se
os intervalos em 11 classes, cada uma com 1 ºC.
60
4
ASPECTOS SOCIOECONÔMICOS
De acordo com o mapa de localização verificado, os maciços do estudo estão
distribuídos em cinco municípios que compõem a Região Metropolitana de Fortaleza
(RMF): Caucaia, Maranguape, Maracanaú, Pacatuba e Guaiuba. Exceto pelas
serras do Juá e da Conceição, totalmente pertencentes ao município de Caucaia, as
áreas das serras da Aratanha e Maranguape são divididas por mais de dois
municípios, apresentando valores variados, conforme constata na Tabela 2:
Tabela 2 – Distribuição de área e percentual das serras da Aratanha, Maranguape,
Juá e Conceição sobre os municípios de Caucaia, Maranguape, Pacatuba, Guaiuba
e Maracanaú
Maciço
Município Área (km²) %
Maranguape
52,12 47%
Guaiuba
24,88 22%
Serra da Aratanha
Pacatuba
20,97 19%
Maracanaú
12,93 12%
Total
110,9 100%
Maranguape
61,47 52%
Caucaia
53,51 46%
Serra de Maranguape
Maracanaú
2,62
2%
Total
117,6 100%
Caucaia
37,55 100%
Serras do Juá e Conceição
Total
37,55 100%
Fonte: Elaborado pelo autor.
O município de Maranguape detém uma considerável área das serras da
Aratanha e Maranguape, chegando a 47% e 52% do total, respectivamente, seguido
de Caucaia, que possui 46% da serra de Maranguape. Já o restante dos municípios
de Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú apresentam percentuais de áreas dessas serras
não tão expressivos, mas que exercem influência sobre a utilização desses espaços,
principalmente pela agricultura e mineração, assuntos a serem abordados
posteriormente.
Em relação aos aspectos populacionais destes municípios, o processo de
ocupação de seus territórios tem forte ligação com a cidade polo, a capital Fortaleza,
a qual exerce grande centralidade política e econômica.
Souza et al. (2009) afirmam que a instituição da RMF na década de 1970
acelerou o crescimento populacional das cidades que atualmente integram a Região,
especialmente daquelas que apresentam maior nível de articulação urbana, como
Fortaleza, Maracanaú e Caucaia.
61
Em um contexto geral, o Mapa 3 demonstra a ocupação da RMF através da
expansão urbana ocorrida entre as décadas de 1980 e 2010. Além de Fortaleza,
verifica-se o crescimento de áreas urbanizadas nas sedes de Maracanaú e Caucaia,
pertencentes aos “municípios mais populosos do Estado” (SILVA, 2009, p. 17).
Mapa 3 – Distribuição das áreas urbanizadas da RMF nos anos 1980 e 2010
Área urbanizada
Fonte: Elaborado pelo autor, baseado em imagens dos satélites ResourceSat
de 2010 e LandSat-2 de 1980.
62
Diante do exposto, fica evidente que o crescimento urbano ocorreu através do
vínculo estabelecido entre a capital e as demais cidades circunvizinhas da RMF,
inclusive sobre aquelas onde se encontram os objetos de estudo.
Além disso, para Souza et al. (2009), o crescimento populacional também foi
ocasionado pela ocorrência de secas que sistematicamente aconteceram no espaço
cearense, no qual a inexistência de políticas públicas impulsionou fortemente as
migrações para a capital do Estado e sua região metropolitana.
A Tabela 3 mostra a quantidade de habitantes nos anos de 1991, 2000 e
2010, junto com a área municipal e densidade demográfica dos municípios que
compõem o entorno imediato dos maciços:
Tabela 3 – Dados do total populacional de 1991, 2000 e 2010, área territorial e
densidade demográfica dos municípios de Caucaia, Maracanaú, Maranguape,
Pacatuba e Guaiuba
Município População (1991) População (2000) População (2010)
Caucaia
165.099
250.479
325.441
Maracanaú
157.151
179.732
209.057
Maranguape
71.705
88.135
113.561
Pacatuba
60.148
51.696
72.299
Guaiuba
17.562
19.884
24.091
Área (km²)
Densid. (hab./km²)
1.228,5
264,9
106,6
1.960,2
590,8
192,1
131,9
547,7
267,1
90,1
Fonte: IBGE 1991, 2000 e 2010.
De acordo com Silva (2009), a RMF nos últimos 30 anos vem experimentando
mudanças substanciais em sua estrutura e fisionomia urbana, resultado de recursos
oriundos de agências regionais de desenvolvimento.
Em 1964 no município de Maracanaú, emancipado em 1984 do município de
Maranguape, foi criado o Distrito Industrial de Fortaleza através da política de
industrialização da Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE),
onde diversas indústrias se instalaram para compor o novo quadro da dinâmica e
expansão da economia cearense.
Para Silva (op. cit.), o somatório de políticas visando a descentralização da
Zona Industrial da Francisco Sá em Fortaleza, culminou na construção de grandes
conjuntos habitacionais nos limites Sul e Sudoeste de Fortaleza no início dos anos
1970 e em Maracanaú, Pacatuba e Caucaia nos anos 1980.
A respeito da implantação das indústrias na RMF, ao verificar o Gráfico 2
referente ao Produto Interno Bruto (PIB) dos cinco municípios em questão, constatase a elevada contribuição dos setores industrial e de serviços se comparados ao
63
setor agropecuário, principalmente em Maracanaú e Caucaia, munícipios que
desenvolveram bem esses setores através de incentivos fiscais e financeiros.
Gráfico 2 – PIB de agropecuária, indústria e serviços dos municípios organizados em
ordem decrescente de valor (R$): Maracanaú, Caucaia, Maranguape, Pacatuba e
Guaiuba
Fonte: IBGE, 2012.
Sobre o setor agropecuário, os municípios que apresentaram melhor PIB
foram Caucaia e Maranguape, acima de R$ 30 mil, enquanto que Guaiuba,
Pacatuba e Maracanaú não passam dos R$ 10 mil (Gráfico 3).
Gráfico 3 – PIB de agropecuária organizado em ordem decrescente de valor (R$):
Caucaia, Maranguape, Guaiuba, Pacatuba e Maracanaú
Fonte: IBGE, 2012.
64
Um fato que chama atenção é a população rural de Guaiuba, Pacatuba e
Maracanaú apresentar diminuição no número de habitantes entre os anos de 1991 e
2000 e aumento entre os anos 2000 e 2010 (Tabela 4), mesmo indicando baixos
valores do PIB agropecuário.
Tabela 4 – Total de população urbana e rural de 1991, 2000 e 2010 dos municípios
de Caucaia, Maranguape, Maracanaú, Pacatuba e Guaiuba
Município
Caucaia
Maranguape
Maracanaú
Pacatuba
Guaiuba
População urbana
Ano 1991 Ano 2000
Ano 2010
147.601
226.088
290.220
51.954
65.268
86.309
156.410
179.170
207.623
53.626
47.028
62.095
10.048
15.611
18.877
População rural
Ano 1991 Ano 2000
Ano 2010
17.498
24.391
35.221
19.751
22.867
27.252
741
562
1.434
6.522
4.668
10.204
7.514
4.273
5.214
Fontes: IBGE de 1991, 2000 e 2010.
Há no Ceará uma sensível transformação no padrão de organização do
espaço rural, aumentada por programas de desenvolvimento para as indústrias.
Para Alves e Paulo (2012), o quadro atual da ocupação da população rural não está
diretamente relacionado à agricultura, pois a expansão da oferta de emprego,
principalmente industrial, incentivada pelas políticas públicas estaduais, ampliou a
possiblidade de trabalhadores rurais exercerem atividades em segmentos da
economia que antes eram considerados exclusivamente urbanos.
Ao levantar os dados do IBGE de agricultura, extrativismo vegetal e pecuária
dos municípios de Caucaia, Maranguape, Maracanaú, Pacatuba e Guaiuba em uma
série histórica de 22 anos, verifica-se uma considerada diminuição na produção
desses grupos.
Na agricultura, para as lavouras consideradas temporárias, ou seja, que “são
praticadas com baixa incorporação tecnológica, com uma agricultura de base
familiar e em pequenas propriedades” (SILVA, 2007, p. 51), foram coletados os
registros da produção de arroz, cana-de-açúcar, feijão, mandioca e milho.
O Gráfico 4 mostra o total produzido destas culturas para os cinco municípios,
no período de 1990 a 2012. Destacaram-se os anos de 1990 a 1994 passando de
200 mil toneladas e, no período de 1996 a 2006, a produção não chegou a 100 mil
toneladas, somente havendo uma pequena melhora acima dos 100 mil a partir de
2008. O menor valor encontrado foi no ano de 2012, registrando apenas 31 mil
toneladas.
65
Gráfico 4 – Produção de lavouras temporárias somados os municípios de Caucaia,
Maranguape, Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú, período de 1990 a 2012
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do IBGE.
Se o total produzido for analisado individualmente por município, verifica-se a
queda da produção das lavouras temporárias entre 1992 e 1996 em todos eles,
sendo mais expressiva em Maranguape, Pacatuba e Guaiuba (Gráfico 5). De 2004
até 2010, o município de Caucaia se destacou na produção dos demais,
impulsionado principalmente pela cultura do milho e cana-de-açucar.
Gráfico 5 – Produção de lavouras temporárias por município, período de 1990 a
2012
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do IBGE.
66
No caso das lavouras permanentes, que de acordo com Silva (2007), são
praticadas com uma pequena incorporação tecnológica, com o uso de agrotóxicos e
também são, em grande parte, de plantios comerciais. Foram coletados os registros
da produção de banana, castanha de caju e manga.
Sobre o total produzido de lavouras permanentes nos cinco munícipios
(Gráfico 6), observa-se a produção em queda de 1992 até 1996 e, a partir de 1998,
ocorreu um aumento até 2010. Seus melhores registros (de 2004 a 2010) passam
da marca de 20 mil toneladas. O ano de 2012 encerrou com 13,4 mil toneladas,
indicando nova queda na produção.
Gráfico 6 – Produção de lavouras permanentes somados os municípios de Caucaia,
Maranguape, Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú, período de 1990 a 2012
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do IBGE.
Na análise do total produzido por municípios, verifica-se que os municípios
que elevaram a produção de 1998 a 2010 correspondem a Caucaia e Maranguape
(Figura 13), influenciados, principalmente, pela bananicultura, enquanto Pacatuba,
Guaiuba e Maracanaú não apresentaram aumento significativo do referido período.
67
Gráfico 7 – Produção de lavouras permanentes por município, período de 1990 a
2012
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do IBGE.
Figura 13 – Detalhe da bananicultura praticada na vertente ocidental da Serra da
Aratanha
Foto: Autor, maio de 2013.
68
Figura 14 – Aspecto do plantio de milho (base do morro) e de feijão (vertente do
morro), local Serra da Aratanha
Foto: Autor, maio de 2013.
A respeito do setor de extrativismo vegetal verificado nos cinco municípios, os
dados indicam quedas significantes na extração de madeira para produção de
carvão vegetal e lenha.
Somado os cinco municípios, o total da produção de carvão vegetal (Gráfico
8) revelou que em 1990 chegou a 6,8 mil toneladas, seguido nos anos seguintes de
queda até atingir um declínio considerável a partir do ano de 1998. Em 2000, o total
produzido continuou a cair, mantendo-se baixo até 2012.
69
Gráfico 8 – Produção de carvão vegetal somados os municípios de Caucaia,
Maranguape, Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú, período de 1990 a 2012
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do IBGE.
Os totais da produção de lenha no período de 1990 a 2012 (Gráfico 9)
também demonstraram uma característica de queda, semelhante a da produção de
carvão vegetal, apresentando mais de um milhão de m³ em 1990 e queda para 63
mil m³ em 1998, continuando a registrar valores baixos durante os anos seguintes,
até 2012:
70
Gráfico 9 – Produção de lenha somados os municípios de Caucaia, Maranguape,
Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú, período de 1990 a 2012
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do IBGE.
Ao analisar os totais por município (Gráficos 10 e 11), é notório que os
municípios de Maranguape e Guaiuba foram os que registraram as maiores quedas,
tanto na produção de carvão vegetal quanto na produção de lenha. Também
apresentaram queda, os municípios de Caucaia e Pacatuba na produção carvão
vegetal e, Maracanaú acompanhado novamente de Pacatuba, na produção de
lenha.
Gráfico 10 – Produção de carvão vegetal por município, período de 1990 a
2012
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do IBGE.
71
Gráfico 11 – Produção de lenha por município, período de 1990 a 2012
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do IBGE.
A produção da pecuária também registrou, para o mesmo período de 1990 a
2012, um aspecto de queda semelhante à produção agrícola. Ao verificar o Gráfico
12, correspondente aos totais de todos os cinco municípios para rebanhos de
bovinos, suínos, caprinos e ovinos, constata-se que o melhor ano foi de 1992, cuja
produção atingiu 292,6 mil cabeças. O declínio significativo ocorreu em 1996, caindo
os rebanhos para 78 mil cabeças, em 1998 para 74 mil e 2000 para 76 mil. Somente
de 2002 a 2012 houve um pequeno aumento no total dos rebanhos para 100 mil
cabeças, em média.
72
Gráfico 12 – Produção de rebanhos efetivos somados os municípios de Caucaia,
Maranguape, Pacatuba, Guaiuba e Maracanaú, período de 1990 a 2012
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do IBGE.
No gráfico 13, que representa os totais dos rebanhos por município, percebese que os municípios mais relevantes dos cinco analisados são Caucaia e
Maranguape. Apesar do declínio ocorrido em 1996, os dois juntos ainda exercem
forte influência na produção da pecuária para sua região.
Gráfico 13 – Produção de rebanhos efetivos por município, período de 1990 a 2012
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do IBGE.
73
Quanto à mineração, os principais materiais produzidos na RMF são brita e
areia, especialmente para serem usados como agregados, bastante utilizados pela
construção civil. Servem de matéria-prima na “fabricação de concreto, pavimentação
de rodovias, lastros de ferrovias, barramentos, enrocamentos, filtros e outras
destinações” (CAVALCANTI, 2011, p. 6).
Sobre os objetos de estudo, convém ressaltar que a produção de brita está
ligada, diretamente, aos maciços residuais, pois nessas formas de relevo é que se
encontram os tipos de rochas utilizadas, as graníticas e vulcânicas.
De acordo com Cavalcanti (op. cit.), os principais municípios da RMF
produtores dessa matéria-prima são Itaitinga, Caucaia, Pacatuba, Maracanaú,
Maranguape e Eusébio, sendo Itaitinga considerado o principal município polo
produtor da Região.
A seguir, o Quadro 4 apresenta os municípios e as empresas de mineração
que atuam na produção de brita, com destaque para Itaitinga que possui seis
empresas e Caucaia com três.
Quadro 4 – Relação de empresas que produzem brita na RMF
Regiões/Área
Quantidade
Município de Caucaia
3
Município de Eusébio
Serrote Cacaru
1
Município de Itaitinga
Serra da Itantinga
Município de Maracanaú
Município de Pacatuba
Serra da Monguba
Total
Fonte: Cavalcanti, 2011.
Extratora
TECBRITA
BRITAP
PYLA
OCS
1
Estrela Britagem
PEDRALEZA
Pedreira de Itaitinga
CEBRITA
Predeira Natacha
BRITANE
NORDBRITA
1
BRITACET
6
12
As principais áreas que aparecem com potencial para exploração estão
representadas pelas serras do Camará, do Juá, da Conceição e o Serrote das
Cajazeiras em Caucaia e as serras de Maranguape, do Monguba e da Itaitinga,
situadas nos municípios Maranguape, Maracanaú, Pacatuba e Itaitinga.
74
Segundo dados do DNPM de 2009, estas áreas possuem reservas medidas
em 141,6 milhões de toneladas, totalizando 19 áreas, distribuindo-se da seguinte
maneira (Quadro 5):
Quadro 5 – Reservas medidas para produção de pedra britada na RMF - Ano base
2009
Município
Itaitinga
Caucaia
Tipo litológico
Granitoides
Granitoides
Paragnaisses e
Maranguape
granitoides
Paragnaisses e
Pacatuba
granitoides
Eusébio
Vulcânicas alcalinas
Paragnaisses e
Maracanaú
granitoides
Total
Número de áreas Reserva (milhões de t)
8
54,83
4
31,73
1
21,35
3
19,22
1
3,46
2
11,01
19
141,6
Fonte: DNPM, 2010.
Em 2010, de acordo com dados do DNPM, só a RMF foi responsável por 87%
da produção de brita do estado do Ceará, chegando a 2,6 milhões de toneladas,
destacando-se a década 2001-2010 com um crescimento de 200% em relação à
anterior.
O Gráfico 14 indica o crescimento da produção de brita no período de 2006 a
2010, nos municípios de Caucaia, Eusébio, Itaitinga e Maracanaú. Destaque para o
município de Caucaia, que em 2006 apresentou aproximadamente 500 mil toneladas
e em 2010 quase triplicou para 1,5 milhão de toneladas.
Gráfico 14 – Curvas de produção de brita por municípios da RMF indicam
crescimento no período de 2006 a 2010
Fonte: DNPM, 2010.
75
Para suprir as necessidades da RMF dos últimos 30 anos estimou-se, no
mínimo, um consumo de “50 milhões de metros cúbicos” (CAVALCANTI, 2011, p.
80) de agregados, entre brita e areia. Segundo a autora, todo esse material está
hoje distribuído sob a forma de moradias, lojas, shoppings, hospitais, ferrovias,
rodovias, avenidas, aeroporto, portos, toda e qualquer obra de construção civil que
exista na Região.
De acordo com Brandão (1998), a proximidade entre as áreas produtoras e o
centro consumidor viabiliza, economicamente, a extração de bens minerais e
funciona como agente mitigador de crise social, gerando empregos em regiões de
alta densidade demográfica.
Sob o ponto de vista ambiental dessas áreas produtoras, verifica-se que
comprometem a qualidade de vida das comunidades vizinhas e suas degradações
são de difícil recuperação, causando danos irreversíveis na paisagem (Figura 15 e
16).
Figura 15 – Vista parcial de uma pedreira localizada na Serra da Monguba em
Pacatuba
Foto: Autor, maio de 2013.
76
Figura 16 – Vista parcial da produção de brita nas serras do Juá e Conceição em
Caucaia
Foto: Autor, maio de 2013.
77
5
CONDICIONANTES AMBIENTAIS
A avaliação ambiental dos componentes ou condicionantes de uma área tem
como finalidade os levantamentos multidisciplinares que envolvem os aspectos
relacionados à geologia, geomorfologia, clima, hidrografia, solos e vegetação. Esses
componentes temáticos, quando tratados sob uma abordagem a partir de suas interrelações, permitem uma visão integrada da área e constituem-se de informações
fundamentais à modelagem ambiental do presente estudo.
5.1 GEOLOGIA E GEOMORFOLOGIA
Geologicamente os objetos de estudo estão em terrenos cristalinos, mais
precisamente inseridos no Domínio Ceará Central (DCC), localizado no Setor
Setentrional da Província Borborema, pertencente ao Sistema Orogênico Borborema
que abrange grande parte do Nordeste, no caso do Ceará “engloba pouco mais de
2/3 do território estadual” (SOUZA, 2000, p. 28).
O Domínio Ceará Central estende-se a partir da Zona de Cisalhamento
Sobral-Pedro II até a Zona de Cisalhamento Orós, onde se encontra com o Domínio
Orós-Jaguaribe (Mapa 4). Limitando-se ao Oceano Atlântico ocorrem coberturas
sedimentares cenozoicas que o recobrem.
Várias unidades de diferentes datações constituem esse Domínio e, portanto,
para um melhor entendimento desta pesquisa decidiu-se descrever apenas a
unidade que caracteriza os objetos de estudo.
78
Mapa 4 – Encarte tectônico da Província Borborema Setentrional
Fonte: CPRM, 2012.
As serras da Aratanha, Maranguape, Juá e Conceição estão na “unidade
suítes granitoides tardi a pós-tectônica (580 – 570 Ma), do Neoproterozoico”
(HASUY, 2012, p. 256), também, podendo ser chamados de granitoides brasilianos,
por serem originados no Ciclo Brasiliano (640 a 450 Ma).
De acordo com Souza (2000), as formas de relevo que as integram exibem o
reflexo
de
eventos
tectônico-estruturais
remotos
dos
maciços
antigos
metamorfizados e submetidos às influências de tectonismo plástico e ruptural. As
falhas e lineamentos obedecem aos “padrões de orientação do trend7 regional da
7
“Termo genérico para a direção de ocorrência de uma feição geológica de qualquer dimensão ou
natureza” MINEROPAR, 2014.
79
Província
Borborema”
(SARAIVA
JÚNIOR,
2009,
p.
41)
distribuindo-se,
predominantemente, em faixas estruturais de direção NNE-SSW.
No caso das serras de Juá e Conceição, de altitude média entre 300 a 500
metros, são constituídas por rochas do Complexo Gnáissico-Migmatítico, composto
por “biotita-gnaisses e ortoderivados, com ou sem muscovita, anfibólio, granada e
sillimanita parcial ou totalmente migmatizados” (BRANDÃO, 1995, p. 6) e algumas
áreas com predominância de migmatitos.
Figura 17 – Aspecto de um afloramento em corte de uma estrada nas serras do Juá
e da Conceição, evidenciando avançado processo de alteração de rochas gnáissicas
migmatíticas fraturadas
Foto: Autor, novembro de 2013.
Já as serras da Aratanha e Maranguape, com níveis altimétricos entre 600 a
800 metros, são constituídas pelo Complexo Granitoide-Migmatítico. Nele,
encontram-se “ortognaisses graníticos e migmatitos diversos, com frequência
encerrando lentes anfibolíticas” (BRANDÃO, op. cit., p. 6).
80
Figura 18 – À esquerda, presença de blocos de rochas graníticas, resultado do
processo de erosão por intemperismo químico, Serra da Aratanha. Á direita, outro
processo erosivo, também por intemperismo químico, agindo sobre um conjunto de
fraturas em um bloco de granito, Serra de Maranguape
Fotos: Autor, maio de 2013 e setembro de 2013.
Essas serras representam, morfologicamente, os maciços residuais que para
Souza (2003) constituem superfícies topograficamente elevadas do embasamento
cristalino, destacando relevos com dimensões variadas e que são submetidos às
influências locais do clima, condicionando suas características termo-pluviométricas
que comandam os processos erosivos.
A abundância de chuvas nesses locais provoca maior escoamento fluvial e
intensifica a capacidade de escavamento dos vales pelos rios, consequentemente,
os processos erosivos originam feições de “cristas, lombas alongadas, colinas,
interflúvios tabulares estreitos, vales em V ou de fundos planos semicirculares”
(SOUZA; OLIVEIRA, 2006, p. 91).
Em relação à declividade, Souza (op. cit.) explica que as classes de declive
são mais pronunciadas, superiores a 10-15% (colinas) e em alguns setores os
declives assumem valores de 30-45% ou mais (cristas), apresentando feições
escarpadas onde não há condições superficiais de solo e as vertentes rochosas se
expõem. De acordo com Souza e Oliveira (op. cit.) os fundos de vale são profundos
e estreitos e quando ocorre suavização topográfica, desenvolvem-se pequenas
depressões de topografia plana com coberturas colúvio-aluviais, favoráveis à prática
agrícola.
De acordo com Brandão (1998), nos setores de barlavento (vertente leste)
onde a incidência pluviométrica é maior, predomina o intemperismo químico que
favorece o desenvolvimento de solos espessos do tipo argissolo vermelho-amarelo
81
eutrófico e sustenta uma cobertura vegetal, de maior porte, formada por uma floresta
plúvio-nebular.
Nos setores de sotavento (à oeste) onde quase não há influência da
pluviometria, atua o intemperismo físico. Nesse caso, as vertentes são secas e
predominam os solos litólicos, rasos, com frequentes afloramentos rochosos,
propiciando uma vegetação de menor porte, que pode ser chamada de mata seca,
“intermediária entre a caatinga e a floresta plúvio-nebular” (BRANDÃO, 1998, p. 22).
Figura 19 – Aspecto do relevo gerado a partir do modelo digital de elevação SRTM
dos maciços, apresentando cristas, vales em "V" e colinas
Juá e Conceição
Maranguape
Aratanha
Fonte: Autor, adaptado do SRTM/NASA disponível na CPRM.
Além dos levantamentos geológico e geomorfológico das serras, optou-se por
destacar as feições de seus entornos. As informações apresentadas foram
elaboradas com base no Mapa Geológico da RMF (BRANDÃO, 1995) e no Mapa de
Geodiversidade do Ceará (CPRM, 2010). De forma sucinta as feições encontradas
foram:
82
Quadro 6 – Relação das feições geológicas e geomorfológicas classificadas na área
do entorno imediato
Feição geológica
Feição geomorfológica
Depósitos eólicos litorâneos;
Planícies costeiras e campo de dunas;
Depósitos flúvio-marinhos;
Planícies fluviais, flúvio-lacustres ou flúviomarinhas;
Depósitos aluviais;
Planície fluvial;
Formação Barreiras;
Tabuleiros e baixos platôs;
Coberturas colúvio-eluvial;
Tabuleiros e baixos platôs;
Complexo Gnáissico-Migmatítico, lentes de
calcário cristalino, muscovita quartzito.
Ultrabasitos e granitos;
Superfícies aplainadas;
Vulcânicas alcalinas.
Domínio de colinas, morros baixos e domos.
Fonte: Elaborado pelo autor.
A seguir, verificam-se os mapas temáticos de geologia (Mapa 5),
geomorfologia (Mapa 6), declividade (Mapa 7) e hipsometria (Mapa 8):
500000
510000
520000
530000
540000
550000
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9590000
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Orientando: Guilherme Marques e Souza
Orientadora: Profra. Dra. Maria Lúcia Brito da Cruz
La. do Poço
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348
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Serra do Camará
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Ste. do Tigre
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Convenções cartográficas
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Área urbana
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Vulcânicas alcalinas
Complexo gnássico-migmatítico
Leucogranitos rosados
Complexo granitóide-migmatítico
Área do entorno
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Itaitinga
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do Campo
Aç. Pacoti
!
ça
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Ste. da Moenda
Escala numérica 1:250.000
Sistema de coordenadas planas
Projeção UTM (Universal Transversa de Mercator), Zona 24M. Origem da quilometragem UTM:
Equador e Meridiano Central -39º W, acrescidas as constantes 10.000km e 500km,
respectivamente.
Datum WGS-84 (World Geodetic System, 1984)
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Ste. do Baú
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Redenção
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Serra do Gurguri
Serras Verdes
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5
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Biotita-gnaisses e migmatitos
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510000
Formação barreiras
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500000
Muscovita quartzito
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Tanques
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Coberturas colúvio-eluviais
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Ultrabasitos
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Dunas móveis ou recentes
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Legenda - geologia
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Rodovia não pavimentada
Localização
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Serra do Boticário
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Rch. do Gaviã
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Objetos de pesquisa
Rodovia pavimentada
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Sítios Novos
La. do Umari
Mapa 5 - Mapa de geologia
22
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Catuana
Modelagem ambiental para delimitação de brejos de altitude
com estudo de casos para os maciços da Aratanha,
Maranguape, Juá e Conceição - estado do Ceará.
Ste. Japurá
!
!
Ste. Jacurutu
Área de concentração: Análise geoambiental e ordenação do
território nas regiões semiáridas e litorâneas.
O
Rio Buriti Forte
!
Ste. do Olho D'agua
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
MESTRADO ACADÊMICO EM GEOGRAFIA
9570000
9600000
A
9600000
CE
-4
22
Paracuru
Base planimétrica retirada do Atlas de Recursos Hídricos da Secretaria de Recursos Hídricos do
Ceará (SRH-CE), 2005 e do Instituto de Pesquisas e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE),
2012. Fonte dos dados litológicos: Mapa Geológico da Região Metropolitana de Fortaleza, CPRM,
1994.
Execução: Guilherme Marques e Souza
Agosto de 2014
Acarape
540000
550000
500000
510000
520000
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Ste. do Mineiro
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Rio Ceará
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Orientando: Guilherme Marques e Souza
Orientadora: Profra. Dra. Maria Lúcia Brito da Cruz
La. do Poço
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Serra do Camará
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Ste. do Tigre
B R- 2
22
Mapa 6 - Mapa de geomorfologia
Convenções cartográficas
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Área urbana
Objetos de pesquisa
Rodovia pavimentada
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Sítios Novos
Ste. das Ipueiras
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Legenda - geomorfologia
Domínio de morros, serrano e montanhoso
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Tabuleiros e baixos platôs
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Domínio de colinas, morros baixos e domos
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Superfícies aplainadas
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Rodovia implantada
Planícies fluviais, flúvio-lacustres ou flúvio-marinhas
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Serras e serrotes
Planícies costeiras e campos de dunas
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Catuana
Modelagem ambiental para delimitação de brejos de altitude
com estudo de casos para os maciços da Aratanha,
Maranguape, Juá e Conceição - estado do Ceará.
Ste. Japurá
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Ste. Jacurutu
Área de concentração: Análise geoambiental e ordenação do
território nas regiões semiáridas e litorâneas.
O
Rio Buriti Forte
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Ste. do Olho D'agua
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
MESTRADO ACADÊMICO EM GEOGRAFIA
9570000
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Localização
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Sistema de coordenadas planas
Projeção UTM (Universal Transversa de Mercator), Zona 24M. Origem da quilometragem UTM:
Equador e Meridiano Central -39º W, acrescidas as constantes 10.000km e 500km,
respectivamente.
Datum WGS-84 (World Geodetic System, 1984)
Horizonte
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Caridade
Base planimétrica retirada do Atlas de Recursos Hídricos da Secretaria de Recursos Hídricos do
Ceará (SRH-CE), 2005 e do Instituto de Pesquisas e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE),
2012. Fonte dos dados de geomorfologia: Mapa de Geodiversidade do Brasil, CPRM, 2010.
Execução: Guilherme Marques e Souza
Agosto de 2014
Acarape
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Orientando: Guilherme Marques e Souza
Orientadora: Profra. Dra. Maria Lúcia Brito da Cruz
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9550000
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Escala numérica 1:250.000
Ste. da Moenda
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Serra do Gigante
Sistema de coordenadas planas
Projeção UTM (Universal Transversa de Mercator), Zona 24M. Origem da quilometragem UTM:
Equador e Meridiano Central -39º W, acrescidas as constantes 10.000km e 500km,
respectivamente.
Datum WGS-84 (World Geodetic System, 1984)
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Ste. do Baú
9540000
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Modelagem ambiental para delimitação de brejos de altitude
com estudo de casos para os maciços da Aratanha,
Maranguape, Juá e Conceição - estado do Ceará.
Ste. Japurá
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Ste. Jacurutu
Área de concentração: Análise geoambiental e ordenação do
território nas regiões semiáridas e litorâneas.
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Rio Buriti Forte
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Ste. do Olho D'agua
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
MESTRADO ACADÊMICO EM GEOGRAFIA
9570000
9600000
A
9600000
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Paracuru
Base planimétrica retirada do Atlas de Recursos Hídricos da Secretaria de Recursos Hídricos do
Ceará (SRH-CE), 2005 e do Instituto de Pesquisas e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE),
2012. Fonte dos dados de declividade: Modelo digital de elevação SRTM/NASA (Shuttle RADAR
Topographic Mission/ National Aeronautics and Space Administration) resolução espacial de 30
metros.
Execução: Guilherme Marques e Souza
Agosto de 2014
Acarape
540000
550000
500000
510000
520000
530000
540000
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9590000
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Orientando: Guilherme Marques e Souza
Orientadora: Profra. Dra. Maria Lúcia Brito da Cruz
La. do Poço
Jú
348
CE
CAUCAIA
Serra do Camará
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Ste. do Tigre
B R- 2
22
Mapa 8 - Mapa de hipsometria
Convenções cartográficas
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Área urbana
Objetos de pesquisa
Rodovia pavimentada
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Sítios Novos
Ste. das Ipueiras
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Cajazeiras
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156
R ia
9590000
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Guararú
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!
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Ste. das Pedreiras
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Fortaleza
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Serra de Maranguape
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- 35
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Serra das Danças
Drenagem
Legenda - hipsometria (m)
0 - 100
500 - 600
100 - 200
600 - 700
200 - 300
700 - 800
300 - 400
800 - 900
400 - 500
900 - 960
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Espelhos d'água
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Serras e serrotes
Rodovia não pavimentada
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Rodovia implantada
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Ste.! Bico Fino
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Ste. Cararu
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La. do Umari
Serra da Conceição
Rch. do Gaviã
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!
!
9580000
Pentecoste
9580000
85
-0
CE
Catuana
Modelagem ambiental para delimitação de brejos de altitude
com estudo de casos para os maciços da Aratanha,
Maranguape, Juá e Conceição - estado do Ceará.
Ste. Japurá
!
Ste. Jacurutu
Área de concentração: Análise geoambiental e ordenação do
território nas regiões semiáridas e litorâneas.
O
Rio Buriti Forte
!
Ste. do Olho D'agua
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
MESTRADO ACADÊMICO EM GEOGRAFIA
9570000
9600000
A
Rc
h.
9600000
CE
-4
22
Paracuru
0
Localização
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Ste. Japarara
Ste. dos Vieiras
Serra da Monguba
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Aç. Leiria
Ste. da Cachoeira - 451
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Aç. Aristeu
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Tanques
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ça
Escala numérica 1:250.000
Ste. da Moenda
lo
Serra do Gigante
Sistema de coordenadas planas
Projeção UTM (Universal Transversa de Mercator), Zona 24M. Origem da quilometragem UTM:
Equador e Meridiano Central -39º W, acrescidas as constantes 10.000km e 500km,
respectivamente.
Datum WGS-84 (World Geodetic System, 1984)
Sã
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Palmácia
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9540000
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9550000
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9550000
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Serra do Pocin
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Lagoa do Juvenal Itapebuçu
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Área do entorno
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9560000
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Rch. Sapupa
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Aç. Bom Princípio
Base planimétrica retirada do Atlas de Recursos Hídricos da Secretaria de Recursos Hídricos do
Ceará (SRH-CE), 2005 e do Instituto de Pesquisas e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE),
2012. Fonte da hipsometria: Modelo digital de elevação SRTM/NASA (Shuttle RADAR
Topographic Mission/ National Aeronautics and Space Administration) resolução espacial de 30
metros.
Execução: Guilherme Marques e Souza
Agosto de 2014
Acarape
540000
550000
87
5.2 CLIMA E HIDROGRAFIA
De acordo com Nimer (1977) a enorme extensão territorial da Região
Nordeste (1,5 milhão de km²) e o relevo constituído de amplas planícies, baixos
vales e algumas elevações que se destacam, somados à conjugação de diferentes
sistemas de circulação atmosférica, tornam a climatologia desta Região uma das
mais complexas do mundo.
Para Nimer (op. cit.), essa complexidade decorre fundamentalmente de sua
posição geográfica em relação aos diversos sistemas de circulação atmosférica e
reflete-se em uma extraordinária variedade da pluviosidade que é sem igual em
outras regiões.
Confirmando a mesma ideia, Souza (2000) cita que os climas sertanejos do
Nordeste constituem exceção se comparados aos climas na faixa de latitudes
similares. Trata-se do semiárido, um clima azonal e de expressão regional que afeta
uma área de 700 a 800 mil km².
Para Ab’Sáber (1999), caracteriza-se pelo baixo nível de umidade, escassez
de chuvas anuais, irregularidade no ritmo das precipitações ao longo dos anos,
prolongados períodos de carência hídrica, solos parcialmente salinos e ausência de
rios perenes.
No Ceará o semiárido abrange “136 mil km² que equivale a 92% do território
do Estado” (SOUZA, op. cit., p. 35). A maior parte do território estadual tem uma
estação chuvosa de menor duração com três a quatro meses, mas em outros
setores pode chegar até seis meses, como é o caso da região litorânea e de
algumas regiões serranas.
A fim de contextualizar os sistemas sinóticos formadores das chuvas locais
que atuam sobre os objetos de estudo (maciços pré-litorâneos) decidiu-se descrever
os mesmos que ocorrem na região litorânea. Conforme verificado no programa
Google Earth, as distâncias em linha reta das serras da Aratanha, Maranguape, Juá
e Conceição até o mar, chegam a 25, 16 e 14 km, respectivamente, considerando-as
próximas do litoral.
Para Campos e Studart (2003) os principais sistemas sinóticos atuantes no
litoral cearense são: a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT); os Vórtices
Ciclônicos de Ar Superior (VCAS) e as Linhas de Instabilidade (LI). Com menos
influência também existem os sistemas frontais, que são mais ativos na região do
88
Cariri e das ondas de leste, que ocorrem a partir do litoral de Natal em direção ao sul
do país.
De acordo com Souza (2000) a ZCIT é o principal sistema sinótico
responsável pelo estabelecimento da quadra chuvosa no Estado e garante o período
de chuvas correspondente ao verão-outono do hemisfério sul. Constitui-se em um
verdadeiro cinturão de baixa pressão, formado sobre o oceano Atlântico equatorial,
onde os “ventos alísios dos dois hemisférios convergem” (CAMPOS; STUDART,
2003, p. 51).
No Ceará é constatado que, em anos chuvosos, a ZCIT desloca-se mais ao
sul do que em anos considerados normais. Para Souza (op. cit.), os alísios de NE
são mais intensos do que os de SE, as águas do oceano Atlântico ficam mais
aquecidas ao sul do Equador e o sistema semi-estacionário de alta pressão do
Atlântico Norte é mais forte. Também, o mesmo fenômeno ocorre se o sistema semiestacionário de alta pressão do Atlântico Sul fica mais fraco. No caso de anos
considerados secos, condições contrárias são observadas.
Os VCAS se formam no verão do hemisfério sul e constituem sistemas de
baixa pressão cuja circulação ciclônica fechada, caracteriza-se por baixas
temperaturas (ar seco e frio) em seu centro e temperaturas mais elevadas (ar quente
e úmido) nas bordas. Em geral, a parte setentrional da região Nordeste, onde se
encontra o Ceará, recebe um “aumento de nebulosidade associada a chuvas fortes
à medida que o vórtice se move para a costa” (CAMPOS; STUDART, 2003, p. 51).
Por fim, vale destacar as linhas de instabilidade, que são circulações locais e
representam as brisas marítimas e terrestres. De acordo com Campos e Studart
(op.cit.), ocorrem em resposta ao gradiente horizontal de pressão decorrente da
diferença de temperatura diária entre oceano e continente, propiciando a formação
de nuvens que, ocasionalmente, provocam chuvas na região.
Quanto ao ritmo mensal das chuvas no Estado, observa-se que cerca de 90%
caem no primeiro semestre do ano, independente das regiões de litoral, serra e
sertão. Segundo os dados pluviométricos de médias mensais registradas de 1977 a
2006, do Atlas Pluviométrico do Brasil da CPRM publicado em 2012, as estações
dos municípios de Pacatuba, Maranguape e Caucaia demonstram a característica
da nossa quadra chuvosa (Gráfico 15). A partir dos meses de dezembro e janeiro
observa-se as precipitações crescerem até atingirem o pico entre os meses de
março e abril, que correspondem ao ápice de permanência da ZCIT no Estado.
89
Conforme a ZCIT desloca-se para norte, observa-se o decréscimo nas médias
mensais de precipitação no mês de maio, até atingir valores da estação seca no
segundo semestre do ano.
Gráfico 15 – Média das precipitações mensais registradas nas estações de
Pacatuba, Maranguape e Caucaia
Fonte: Autor, adaptado da CPRM, 2012.
O gráfico indica as médias mensais de trinta anos de registro (1977 – 2006), o
que estatisticamente apresenta a normalidade do regime pluviométrico para o
Ceará. Dentro dessa série histórica, há registros pluviométricos que podem
apresentar baixos valores apontando anos secos, ou ainda, altos valores apontando
anos chuvosos.
De acordo com Xavier e Xavier (1999), baseando-se na técnica dos quantis, é
possível classificar a quadra chuvosa do Estado em muito seco, seco, normal,
chuvoso e muito chuvoso, levando em consideração o total de precipitação
semestral para determinadas regiões.
Na região do litoral de Fortaleza, onde se localizam os maciços de estudo,
ficaram estabelecidos os seguintes valores:
90
Tabela 5 – Arranjo dos índices pluviométricos e a correspondente classificação da
quadra chuvosa para a região do litoral de Fortaleza baseado na técnica estatística
dos quantis
Fonte: Autor, adaptado de Xavier e Xavier, 1999.
Ao classificar as precipitações semestrais de 1985 (ano muito chuvoso), 1998
(ano muito seco) e 2004 (ano normal) para a região de estudo e compará-las com
imagens de satélites adquiridas nos anos correspondentes, verifica-se tamanha
influência e importância dos índices pluviométricos nos ambientes locais,
principalmente sobre a vegetação da caatinga, que se adapta às condições
climáticas do semiárido e responde temporo-espacialmente.
Os baixos índices pluviométricos provocam estresse hídrico nas espécies
dessa vegetação e consequente perda da folhagem, expondo o solo, que na
imagem se vê facilmente pela cor marrom (porção ocidental).
91
Quadro 7 – Quadro esquemático contendo as imagens de satélite e gráficos
correspondentes às diferentes quadras chuvosas da RMF
Imagem LANDSAT-5 543 (RGB).
Data: junho de 1998. Cena 217/63.
Precipitação na RMF correspondente ao primeiro semestre
de 1998:
Imagem LANDSAT-5 543 (RGB).
Data: julho de 2004. Cena 217/63.
Precipitação na RMF correspondente ao primeiro semestre
de 2004:
Imagem LANDSAT-5 543 (RGB).
Data: julho de 1985. Cena 217/63.
Precipitação na RMF correspondente ao primeiro semestre
de 1985:
Fonte: Autor, adaptado do INPE (2012) e da FUNCEME (2012).
Também, verifica-se a vegetação predominante das serras úmidas/subúmidas
(delimitadas pelo contorno preto) nas quais mantém-se a resposta da cor verde
praticamente inalterada nas três imagens de satélites (Quadro 7).
92
Para Souza (2000) os índices pluviométricos dessas serras são significativos.
Por estarem associadas a relevos de topografia elevada funcionam, principalmente,
como condensadores de umidade e propiciam precipitações que passam dos 1.200
mm anual.
Guedes et al. (2005) afirmam que nesses locais há a condensação de
nevoeiros que fornecem grande parte do suprimento de água necessário à
manutenção da vegetação. Embora a pluviosidade seja maior do que nas áreas
circunvizinhas, não é o suficiente para manter a exuberância da floresta. A chamada
precipitação oculta garante o suprimento hídrico complementar e alimenta os
pequenos riachos que descem da encosta.
Esse fenômeno é resultado da condensação do ar saturado de umidade que
entra em contato com a densa folhagem da copa das árvores, principalmente no
período noturno. De acordo com os autores é quando “a temperatura da superfície
das folhas é inferior a do ar circundante” (GUEDES et al., op. cit., p. 55). Dessa
forma, a água condensada escorre pelos troncos e incorpora-se ao solo permeável e
profundo.
Figura 20 – Nebulosidade barrada pelo relevo, local Serra de Maranguape
Foto: Autor, setembro de 2013.
93
No contexto regional, a temperatura média anual nas áreas mais litorâneas é
da ordem de 26 a 27 ºC com máximas chegando a 31 e 32 ºC. Para Brandão (1998),
a média anual nas zonas de clima serrano torna-se mais amena e decai para 25 ºC,
atingindo valores em torno de 22 ºC.
O regime térmico das médias mensais para os maciços do estudo registrou
valores entre de 28,6 a 30,8 ºC na base do relevo e, em direção ao topo, os registros
apresentaram valores entre 21,3 a 24,3 ºC, o que indica uma diferença térmica de 7
ºC, em média, o suficiente para se estabelecer um ambiente de microclima nas
altitudes mais elevadas.
Os valores de temperatura foram estimados através de um modelo digital de
elevação (MDE) de acordo com o método de Pezzopane et al. (2004), no qual se
baseia que a temperatura varia conforme os valores de latitude e altitude, desde que
sejam referenciados às estações de coleta do INMET, com os dados disponíveis no
material do projeto Normais Climatológicas do Brasil de 2009.
A seguir, verificam-se os gráficos 16, 17 e 18 de temperatura, elaborados
para as serras de Aratanha, Maranguape, Juá e Conceição:
Gráfico 16 – Gráfico de temperatura na base e no topo da Serra de Aratanha
Fonte: Autor, adaptado do INMET, 2009.
94
Gráfico 17 – Gráfico de temperatura na base e no topo da Serra de Maranguape
Fonte: Autor, adaptado do INMET, 2009.
Gráfico 18 – Gráfico de temperatura na base e no topo das serras do Juá e
Conceição
Fonte: Autor, adaptado do INMET, 2009.
De acordo com Brandão (1998), os ventos têm mais representatividade nas
áreas litorâneas e conforme a rosa dos ventos (Gráfico 19) gerada a partir das
médias anuais registrada pela estação do INMET de Fortaleza, verifica-se uma
variação de direção de nordeste, cerca de 9%, sendo mais predominante nas
direções de este e sudeste, 22,8 e 23%, respectivamente, relacionadas aos ventos
alísios.
A direção verificada de sul (16,4%) corresponde à brisa continental, que para
Teixeira (2008) ocorre geralmente na madrugada quando a temperatura da
superfície do litoral se encontra mais baixa do que o mar, fazendo com que os
ventos superficiais soprem do continente para o oceano.
95
Gráfico 19 – Rosa dos ventos de Fortaleza, indicando os percentuais de direção
incidente
Fonte: Autor, adaptado de INMET, 2009.
Os valores de velocidade dos ventos que sopram na região são, de maneira
geral, predominantemente fortes, com velocidades superiores a “4m/s a partir de
agosto” (CAMPOS; STUDART, 2003, p. 52), sendo que no primeiro semestre,
principalmente antes do início da estação chuvosa, as velocidades reduzem-se
bastante, de acordo com Brandão (1998).
Outra característica do panorama climático dos maciços úmidos e subúmidos
são os altos índices de nebulosidade que acabam influenciando, diretamente, na
insolação e nas taxas de evaporação, o que não ocorre em seus entornos. Isso se
reflete, diretamente, no balanço hídrico e é verificado no porte arbóreo exuberante
da vegetação desses locais.
O balanço hídrico consiste do confronto entre as necessidades da planta e a
quantidade de chuva numa determinada região, representando a “contabilidade de
entrada e saída de água no solo” (BRANDÃO, op. cit., p. 25). Ainda de acordo com o
autor, quando a razão entre precipitação e evapotranspiração potencial é maior do
96
que um, significa que existe um potencial hídrico disponível para as plantas, ao
escoamento superficial e à recarga dos aquíferos.
Geralmente, o período de maior excedente hídrico é concomitante à estação
chuvosa, enquanto que a deficiência hídrica acentua-se nos meses de estiagem, a
partir de agosto estendendo-se até novembro.
Para realizar o cálculo do balanço hídrico no topo dos maciços (Gráficos 20,
21 e 22) foram utilizados na variável de temperatura os registros estimados através
do modelo digital de elevação, de acordo com o método de Pezzopane et al. (2004),
conforme mencionado anteriormente. Já os valores da variável de capacidade água
disponível (CAD) foram retirados de uma tabela atributos do mapa digital de solos
adquirido junto à FUNCEME.
A planilha que permitiu realizar os cálculos e construir os gráficos do balanço
hídrico foi elaborada por Rolim, Sentelhas e Barbieri (1998).
Gráfico 20 – Balanço hídrico referente ao topo da Serra de Aratanha
Fonte: Autor, adaptado de Rolim, Sentelhas e Barbieri, 1998.
97
Gráfico 21 – Balanço hídrico referente ao topo da Serra de Maranguape
Fonte: Autor, adaptado de Rolim, Sentelhas e Barbieri, 1998.
Gráfico 22 – Balanço hídrico referente ao topo das serras do Juá e Conceição
Fonte: Autor, adaptado de Rolim, Sentelhas e Barbieri, 1998.
98
Nos três gráficos do balanço hídrico estimado nos topos dos maciços, verificase o superávit de água, influenciado principalmente pelas condições de exceção
climática estabelecida nesses ambientes. O resultado correspondente está na flora,
que apresenta características completamente diferentes da caatinga, na drenagem
superficial sob a forma de pequenos cursos d’água perenes e, nos solos, mais
profundos e mais antigos.
Na Figura 21 observa-se a vegetação predominante no topo da serra da
Aratanha (acima de 700 metros de altitude) no auge da estação seca no estado do
Ceará, novembro de 2012, mantendo suas características de floresta úmida, com
espécies perenifólias.
Figura 21 – Floresta do tipo úmida que ocorre no topo dos maciços, verificada na
estação seca, novembro de 2012
Foto: Autor, novembro de 2012.
A fim de contextualizar o clima dos maciços e de seus entornos, verificam-se
a seguir, os mapas de precipitação (Mapa 9), temperatura (Mapa 10) e direção da
face do relevo combinada com a direção de ventos (Mapa 11):
500000
510000
520000
530000
540000
550000
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Orientando: Guilherme Marques e Souza
Orientadora: Profra. Dra. Maria Lúcia Brito da Cruz
La. do Poço
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22
Mapa 9 - Mapa de precipitação
Convenções cartográficas
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Área urbana
Objetos de pesquisa
Rodovia pavimentada
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Sítios Novos
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Legenda - média de precipitação (mm) de 1977 a 2006
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600 - 700
1200 - 1300
700 - 800
1300 - 1400
800 - 900
1400 - 1500
900 - 1000
1500 - 1600
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com estudo de casos para os maciços da Aratanha,
Maranguape, Juá e Conceição - estado do Ceará.
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Área de concentração: Análise geoambiental e ordenação do
território nas regiões semiáridas e litorâneas.
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
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Escala numérica 1:250.000
Sistema de coordenadas planas
Projeção UTM (Universal Transversa de Mercator), Zona 24M. Origem da quilometragem UTM:
Equador e Meridiano Central -39º W, acrescidas as constantes 10.000km e 500km,
respectivamente.
Datum WGS-84 (World Geodetic System, 1984)
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Aç. Bom Princípio
Base planimétrica retirada do Atlas de Recursos Hídricos da Secretaria de Recursos Hídricos do
Ceará (SRH-CE), 2005 e do Instituto de Pesquisas e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE),
2012. Fonte dos dados de precipitação: Atlas Pluviométrico do Brasil, CPRM, 2011.
Execução: Guilherme Marques e Souza
Agosto de 2014
Acarape
540000
550000
500000
510000
520000
530000
540000
550000
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9590000
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Orientando: Guilherme Marques e Souza
Orientadora: Profra. Dra. Maria Lúcia Brito da Cruz
La. do Poço
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Serra do Camará
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Ste. do Tigre
B R- 2
22
Mapa 10 - Mapa de temperatura
Convenções cartográficas
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Área urbana
Objetos de pesquisa
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Serras e serrotes
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Sítios Novos
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23 - 24
29 - 30
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9580000
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Modelagem ambiental para delimitação de brejos de altitude
com estudo de casos para os maciços da Aratanha,
Maranguape, Juá e Conceição - estado do Ceará.
Ste. Japurá
!
!
Ste. Jacurutu
Área de concentração: Análise geoambiental e ordenação do
território nas regiões semiáridas e litorâneas.
O
Rio Buriti Forte
!
Ste. do Olho D'agua
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
MESTRADO ACADÊMICO EM GEOGRAFIA
9570000
9600000
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-4
22
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Localização
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Escala numérica 1:250.000
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Sistema de coordenadas planas
Projeção UTM (Universal Transversa de Mercator), Zona 24M. Origem da quilometragem UTM:
Equador e Meridiano Central -39º W, acrescidas as constantes 10.000km e 500km,
respectivamente.
Datum WGS-84 (World Geodetic System, 1984)
Horizonte
9540000
Caridade
RMF
9550000
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Serrote Bicudo
9550000
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Serra do Pocin
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Área do entorno
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Aç. Bom Princípio
Base planimétrica retirada do Atlas de Recursos Hídricos da Secretaria de Recursos Hídricos do
Ceará (SRH-CE), 2005 e do Instituto de Pesquisas e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE),
2012. Fonte dos dados de temperatura: Normais Climatológicas do INMET (1961 a 1990), 2009.
Execução: Guilherme Marques e Souza
Agosto de 2014
Acarape
540000
550000
500000
510000
520000
530000
540000
550000
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
MESTRADO ACADÊMICO EM GEOGRAFIA
Área de concentração: Análise geoambiental e ordenação do
território nas regiões semiáridas e litorâneas.
Lagamar do Cauhipe
Modelagem ambiental para delimitação de brejos de altitude
com estudo de casos para os maciços da Aratanha,
Maranguape, Juá e Conceição - estado do Ceará.
Rio Buriti Forte
!
Ste. do Olho D'agua
Ste. Japurá
2
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- 42
C E- 090
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Rio Ceará
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Mapa 11 - Mapa de orientação de vertentes
22
Convenções cartográficas
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Rodovia não pavimentada
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Escala numérica 1:250.000
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Objetos de pesquisa
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Sítios Novos
9580000
Orientando: Guilherme Marques e Souza
Orientadora: Profra. Dra. Maria Lúcia Brito da Cruz
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9590000
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Catuana
85
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Ste. Jacurutu
Sistema de coordenadas planas
Projeção UTM (Universal Transversa de Mercator), Zona 24M. Origem da quilometragem UTM:
Equador e Meridiano Central -39º W, acrescidas as constantes 10.000km e 500km,
respectivamente.
Datum WGS-84 (World Geodetic System, 1984)
Sã
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Serra do Gurguri
Serras Verdes
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Redenção
Guaramiranga
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Base planimétrica retirada do Atlas de Recursos Hídricos da Secretaria de Recursos Hídricos do
Ceará (SRH-CE), 2005 e do Instituto de Pesquisas e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE),
2012. Fonte dos dados de orientação da vertente: Modelo digital de elevação SRTM/NASA
(Shuttle RADAR Topographic Mission/ National Aeronautics and Space Administration) resolução
espacial de 30 metros.
Execução: Guilherme Marques e Souza
Ste. Estrela
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510000
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Ste. da Torre
Ste. do Capoeiro
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Horizonte
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Caridade
530000
Agosto de 2014
Acarape
540000
550000
102
Sob o ponto de vista hidrológico, as serras de Aratanha, Maranguape, Juá e
Conceição contemplam as nascentes dos principais rios que abastecem a RMF e se
constituem de importantes repositores de suprimento de água para os sistemas de
captação existentes na região, como os reservatórios de Pacoti-Riachão-Gavião,
que juntos, possuem uma capacidade de armazenamento na ordem de 511 milhões
de m³.
Estas serras contribuem com seus escoamentos fluviais em, no mínimo,
quatro bacias hidrográficas:

Bacia do Rio Ceará. Área: 568,7 km². Oferta potencial: 154,9 milhões
m³/ano;

Bacia do Rio Cocó. Área: 443,9 km². Oferta potencial: 127,6 milhões
m³/ano;

Bacia do Rio Maranguape. Área: 235 km². Oferta potencial: 56,9
milhões m³/ano;

Bacia do Rio Juá. Área: 102,6 km². Oferta potencial: 34,9 milhões
m³/ano.
Os dados de área e disponibilidade do potencial hídrico superficial para cada
bacia foram retirados do Plano de Aproveitamento dos Recursos Hídricos da RMF –
Fase II (AUMEF, 1984 apud BRANDÃO, 1998, p. 29).
Com relação às águas superficiais, os maciços possuem uma rede de
drenagem que exibe um “forte controle estrutural” (SOUZA; OLIVEIRA, 2006, p. 89)
conforme verificado na Figura 13 que, para Brandão (1998, p. 31), seus riachos
recebem a denominação de “riachos-fendas”, configurando-se como linhas de
drenagem encaixadas em fraturas e diáclases8 do embasamento.
Para Souza (2003) o desencadeamento do ciclo hidrológico dos maciços
residuais faz com que a água ao se precipitar escoe sobre os terrenos cristalinos e
amplie a capacidade do escoamento superficial de atingir os talvegues, o que
contribui para alimentar o escoamento fluvial e o seu poder energético que pode
variar conforme as condições fito-ecológicas e de uso do solo. Nos setores em que a
8
“Plano que separa ou tende a separar em duas partes um bloco de rocha primitivamente uno e ao
longo do qual não se deu deslocamento de todo ou em muito pequena amplitude.” (LEINZ;
LEONARDOS, 1977, pág. 55).
103
vegetação é mantida, seus efeitos são retidos ou atenuados, nas áreas expostas e
de baixa densidade da vegetação há o aumento do escoamento superficial.
Além disso, Souza e Oliveira (2006) afirmam que nos rios serranos a
permanência do escoamento se prolonga durante uma parte da estação seca,
justificando as condições climáticas locais que se estabelecem.
Sobre o aspecto das águas subterrâneas no domínio dos terrenos cristalinos,
a porosidade primária de suas rochas possui permeabilidade extremamente baixa,
podendo haver armazenamento nos mantos de intemperismo ou em coberturas
colúvio-eluviais estabelecidas nessas rochas, de acordo com Brandão (1998).
Para Souza e Oliveira (op. cit.) verifica-se uma melhoria na disponibilidade
hidrogeológica nas áreas mais fortemente fraturadas, cuja rede de fraturas é
normalmente preenchida por sedimentos que são removidos pelas enxurradas da
chuva, o que permite a retenção de água e alimentação dos aquíferos cristalinos.
De acordo com SRH-CE (1992, apud SOUZA; OLIVEIRA, op. cit., p. 90) a
profundidade média dos poços no cristalino é de aproximadamente 60 metros, em
média, e a vazão em torno de 1,6 a 2,2 m³/h, também em média.
104
Mapa 12 – Aspecto do mapa de hidrografia destacando também o padrão estrutural
dos maciços
Fonte: Autor, adaptado de Brandão, 1995.
105
5.3 SOLOS E VEGETAÇÃO
De acordo com Souza (2000), os solos do Ceará estão relacionados
diretamente com a compartimentação geomorfológica do Estado. Logo, na unidade
geomorfológica dos maciços residuais onde ocorrem as serras úmidas e subúmidas
dissecadas em colinas, cristas e lombadas predominam associações dos Argissolos
Vermelho-Amarelos (eutróficos ou distróficos) e Neossolos Litólicos eutróficos.
Na antiga classificação de solos os Argissolos Vermelhos-Amarelos
correspondiam ao Podzólicos Vermelhos-Amarelos e os Neossolos Litólicos aos
Solos Litólicos, conforme o SiBCS de 2009.
Para Lepsch (2011), em geral, os Argissolos ocorrem em áreas de florestas,
são bem desenvolvidos, bastante intemperizados por se desenvolverem em
condições de um ambiente tropical úmido e apresentam um horizonte B de acúmulo
de argila.
Sua principal característica morfológica é a diferença textural entre os
horizontes superficiais mais arenosos (A ou E) e o B, chamado B textural, mais
argiloso. De acordo com Lepsch (op. cit.) essa diferença é causada pela combinação
de fatores que provocam o transporte de argila dispersa com água gravitacional ou a
destruição de argila em superfície como erosão diferencial e ação de organismos.
Portanto, os processos que mais atuam no desenvolvimento dos Argissolos estão
associados às “translocações e perdas” (LEPSCH, op. cit., p. 327).
A Figura 22 refere-se ao perfil de um Argissolo realizado nas Serras do Juá e
Conceição no início da subida da vertente de barlavento, cota aproximada de 300
metros e declividade entre 30 e 40%. Verifica-se o horizonte A de tonalidade bruna a
acinzentada com predominância de restos orgânicos, o horizonte E de cores claras,
indicando onde as argilas e outras partículas finas foram lixiviadas pela água
percolada. Depois, verifica-se a transição abrupta para o horizonte B de cor
vermelho-amarelada
com
materiais
provenientes
dos
horizontes
superiores
indicando a presença de óxidos e hidróxidos de ferro na porção avermelhada e, por
fim, o horizonte C de cor amarela esbranquiçada, constituído de material não
consolidado.
106
Figura 22 – Perfil de um Argissolo Vermelho-Amarelo com seus horizontes bem
definidos, verificado na serras de Juá e Conceição
Horizonte A
Horizonte E
Horizonte B
Horizonte C
Foto: Autor, novembro de 2013.
A Figura 23 corresponde aos perfis de Argissolos realizados nas vertentes de
barlavento das serras de Aratanha e de Maranguape, em cotas altimétricas de 500 e
300 metros, respectivamente, com profundidades que passam de 1,5 metro.
No perfil da Serra de Aratanha verifica-se o horizonte A bem definido e
espesso apresentando tonalidade cinza escuro passando, abruptamente, para o
horizonte B de cor vermelho-amarelada. No horizonte C, verifica-se uma coloração
amarela esbranquiçada.
No perfil da Serra de Maranguape verifica-se o horizonte A apresentando uma
fina camada de matéria orgânica passando, gradativamente, para o horizonte B de
107
coloração predominante avermelhada que apresenta discreto contato com o
horizonte C.
Figura 23 – Aspecto dos perfis dos Argissolos nas serras úmidas, à direita, na Serra
de Aratanha e, à esquerda, na Serra de Maranguape
Horizonte A
Horizonte A
Horizonte B
textural
Horizonte B textural
Horizonte C
Horizonte C
Fotos: Autor, novembro de 2012 e setembro de 2013.
Os Neossolos Litólicos eutróficos ocorrem nas áreas dissecadas, ocupando
setores de encostas em relevos que variam desde suavemente ondulados até
montanhosos. São rasos a muito rasos, pouco desenvolvidos, bem drenados, com
pedregosidade e rochosidade presentes na superfície, apresentando um horizonte A
diretamente assentado sobre a rocha ou sobre um horizonte C (Neossolo Regolítico)
de pequena espessura, de acordo com Brandão (1998).
O perfil realizado nas serras do Juá e Conceição (Figura 24), de altitude de
200 metros e declividade entre 20 e 30% apresenta um Neossolo Litólico, com o
horizonte A bem escuro passando para o horizonte C, que contém uma pequena
faixa de argila sobre o regolito. A vegetação característica que se identifica é a
caatinga podendo chegar à mata seca nos setores de solos mais espessos.
108
Figura 24 – Perfil de um Neossolo Litólico verificado nas serras do Juá e Conceição
Foto: Autor, novembro de 2013.
Na base dos maciços, área correspondente ao domínio geomorfológico da
depressão sertaneja foram encontrados os Planossolos Solódicos (antigo Solonetz
Solodizado).
De acordo com o SiBCS de 2009 e Lepsch (2011) os Planossolos possuem
horizonte A que vai de fraco a moderado, de textura arenosa sobre um horizonte B
de material mais argiloso e adensado.
Para
Brandão
(1998),
são
solos
relativamente
rasos
e
de
baixa
permeabilidade, mal drenados, sofrem encharcamento durante o período chuvoso e
ficam fendilhados durante a estiagem. Suas cores dominantes variam de brunoclaro-acinzentado a bruno-escuro, mostrando também redução nas cores (tons
claros) devido à má drenagem (Figura 25).
109
Figura 25 – Perfis dos Planossolos realizados nas serras de Aratanha (à esquerda) e
de Maranguape (à direita)
Horizonte A
Horizonte A
Horizonte B
Horizonte B
Fotos: Autor, novembro de 2012 e setembro de 2013.
A respeito da vegetação do Nordeste, Kuhlmann (1977) afirma que a
variedade tanto fisionômica como florística, está relacionada com a diversidade de
tipos climáticos e com os variados tipos de feições topográficas e de solos.
Entretanto, a vegetação de maior expressão da Região corresponde ao
domínio das caatingas, que para Ab’Sáber (2003) caracteriza-se como um dos
domínios de excepcionalidade marcante no contexto climático e hidrológico de um
continente dotado de grandes e contínuas extensões de terras úmidas.
Souza (2000) cita que a distribuição das formações vegetais no Ceará
obedece a uma certa zonalidade, que vai desde o litoral ao interior do Estado. Essas
formações são condicionadas pelas influências físicas que se manifestam em função
de fenômenos associados com a proximidade do mar, direção e deslocamento de
ventos que conduzem as chuvas da costa para sertão. Por sua vez, também existe o
relevo, que funciona como agente de diminuição térmica e serve de barreira para
ventos úmidos, assim como as diversidades litológicas e edáficas que condicionam
as características dos meio fitogeográficos.
110
Nesse entendimento, pode-se identificar as seguintes unidades fitoecológicas
que ocorrem no Estado, de acordo com Souza (op. cit., p. 49):

Complexo vegetacional da planície litorânea;

Vegetação dos tabuleiros;

As caatingas das depressões sertanejas;

As matas ciliares;

Os enclaves de matas pluvionebulares e de cerrados.
Com relação à conservação desses ambientes, as áreas consideradas
naturais já não possuem suas condições originais, resultado de um processo
histórico de ocupação e de intensa atividade antrópica.
De acordo com Bezerra (2003), observa-se uma série de consequências
relacionadas ao uso inadequado desse recurso e à ocupação desordenada de áreas
anteriormente ocupadas por vegetação nativa, causando sérios impactos que
acabam modificando as condições ecológicas das comunidades de vegetais e
animais.
Das unidades fitoecológicas mencionadas anteriormente, as que caracterizam
os maciços de estudo estão os enclaves de matas pluvionebulares, também
chamadas de brejos de altitude e constituem-se de uma formação vegetal
pertencente à Mata Atlântica.
Em 1992, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) estabeleceu e
aprovou o conceito de Domínio de Mata Atlântica, estendendo-o a todas as áreas
primitivamente ocupadas pelas formações vegetais de Floresta Ombrófila Densa,
Floresta
Ombrófila
Mista,
Floresta
Ombrófila
Aberta,
Floresta
Estacional
Semidecidual, Floresta Estacional Decidual, manguezais, restingas, campos de
altitude, brejos interioranos e encraves (ou enclaves) do Nordeste. Posteriormente,
esse conceito foi incorporado à legislação ambiental brasileira através do Decreto
Federal número 750 de fevereiro de 1993 (vide material nos Anexos), conforme
Capobianco (2001).
De acordo com o Manual Técnico da Vegetação Brasileira o termo popular
“brejos de altitude” refere-se aos refúgios florísticos estabelecidos em áreas altomontanas dos inselbergs, “relitos do arrasamento a que foi submetido o relevo da
111
região” (IBGE, 2012, p. 60). Verifica-se também que aqueles situados ao norte da
região Nordeste, localizados em serras do Ceará próximas à costa, apresentam
influência da cobertura florística amazônica, indicada pela presença de palmeiras do
babaçu (Figura 27).
Sobre as características florísticas desses ambientes a vegetação apresenta
um dossel mais ou menos contínuo de 15 a 20 metros de altura, com algumas
árvores maiores esparsas, de até 30 metros de altura, de acordo com Guedes et al.
(2005).
Para Rêgo e Hoeflich (2001) verifica-se abundância de trepadeiras, bromélias,
epífitas e, também, conforme Guedes et al. (op. cit.), briófitas e liquens recobrem os
troncos e ramos das árvores formando verdadeiros tapetes (Figura 26).
Figura 26 – Flora característica dos brejos de altitude, à esquerda verifica-se a
ocorrência de briófitas, plantas que se reproduzem na presença de água e, à direita,
verificam-se bromélias que ocorrem apenas em ambientes úmidos, local Serra de
Aratanha
Fotos: Autor, maio de 2013.
112
Figura 27 – Na foto à esquerda vê-se a ocorrência da espécie babaçu, que de
acordo com o IBGE, é oriunda da antiga conexão vegetacional com a flora
amazônica e, na foto à direita, verifica-se a ocorrência de epífitas e trepadeiras
Fotos: Autor, maio de 2013.
Nos trabalhos de campo realizados nas serras de Aratanha, Maranguape, Juá
e Conceição, foi constatada a ocorrência de diferentes formações vegetais dentro do
que se considera brejo de altitude.
Conforme o relevo atinge maiores valores de elevação, maior é a influência
da temperatura e da umidade na vegetação. À medida que essas condições
climáticas se modificam, verifica-se também, uma mudança no padrão florístico
desses ambientes, ou seja, em condições de maiores altitudes, menores
temperaturas e maior presença de nebulosidade, as espécies de árvores passam de
caducifólias (mata seca) a sub-caducifólias (mata de transição p/seca) e de subperenifólias (mata de transição p/úmida) a perenifólias (mata úmida).
Dessa forma, fez-se uma análise visual da paisagem seguindo a classificação
de acordo com o Manual Técnico da Vegetação Brasileira do IBGE, o que permitiu
encontrar formações consideradas florestas ombrófilas densas e abertas, e florestas
estacionais semideciduais e deciduais (Figuras 28 e 29).
113
Figura 28 – Diferentes formações vegetais que ocorrem nos maciços. Na foto à
esquerda, verifica-se ocorrência de mata seca (floresta estacional decidual) na base
da Serra de Aratanha e, na foto à direita, em uma cota mais elevada, observa-se a
ocorrência de uma mata de transição entre a seca e a úmida (floresta estacional
semidecidual)
Fotos: Autor, novembro de 2012 e maio de 2013.
Figura 29 – Mata úmida ou floresta ombrófila densa e/ou aberta, local Serra de
Maranguape
Foto: Autor, setembro de 2013.
114
Para Bezerra (2003), as espécies predominantes de florestas úmidas e
subúmidas encontradas nos maciços são organizadas por nomes científicos e os
comuns correspondentes (Quadro 8):
Quadro 8 – Lista de algumas espécies encontradas nos maciços úmidos e
subúmidos
Objeto de estudo
Maciços úmidos
Maciços subúmidos
Fonte: Bezerra, 2003.
Espécie
Canavalia brasiliensis
Ceiba glaziovii
Copaifera langsdorffii
Cordia trichotoma
Dioclea grandiflora
Erythrina velutina
Guazuma ulmifolia
Hymenaea courbaril
Lonchocarpus sericeus
Manikara triflora
Myroxylon peruiferum
Pithecellobium polycephalum
Spondias mombim
Tabebuia serratifolia
Talisia esculenta
Thiloa glaucocarpa
Trema micrantha
Astronium fraxinifolium
Bauhinia macrostachya
Bombax cearenses
Caesalpinia férrea
Cordia trichotoma
Manikara rufula
Tabebuia serratifolia
Nome comum
fava de veado
barriguda
copaíba
freijó
mucunã
mulungu
mutamba
jatobá
ingá
maracanduba
dalgamo
camuzé
cajá
pau d’arco amarelo
pitomba
sipaúba
priquiteira
gonçalo alves
mororó
barriguda
pau-ferro
frei Jorge
massaranduba
pau d’arco amarelo
500000
510000
520000
530000
540000
550000
P. 115
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Orientando: Guilherme Marques e Souza
Orientadora: Profra. Dra. Maria Lúcia Brito da Cruz
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Serra do Camará
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Ste. do Tigre
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22
Mapa 13 - Mapa de solos
Convenções cartográficas
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Área urbana
Objetos de pesquisa
Rodovia pavimentada
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Serras e serrotes
Rodovia implantada
Espelhos d'água
Rodovia não pavimentada
Drenagem
Legenda - solos
Neossolo Quartzarênico
Neossolo Flúvico Eutrófico
Luvissolo Crômico Órtico
Neossolo Litólico Eutrófico
Planossolo Háplico Solódico
Gleissolo Sálico
Argissolo Vermelho-Amarelo
Distrófico
Argissolo Vermelho-Amarelo
Eutrófico
Vertissolo Ebânico
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Ste.! Bico Fino
9570000
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9580000
Pentecoste
9580000
85
-0
CE
Catuana
Modelagem ambiental para delimitação de brejos de altitude
com estudo de casos para os maciços da Aratanha,
Maranguape, Juá e Conceição - estado do Ceará.
Ste. Japurá
!
!
Ste. Jacurutu
Área de concentração: Análise geoambiental e ordenação do
território nas regiões semiáridas e litorâneas.
O
Rio Buriti Forte
!
Ste. do Olho D'agua
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
MESTRADO ACADÊMICO EM GEOGRAFIA
9570000
9600000
A
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9600000
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22
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Localização
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9550000
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510000
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4
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Redenção
Guaramiranga
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R ch . Á
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520000
Ste. Estrela
!
530000
io
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co
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Pacajus
!
0
Sistema de coordenadas planas
Projeção UTM (Universal Transversa de Mercator), Zona 24M. Origem da quilometragem UTM:
Equador e Meridiano Central -39º W, acrescidas as constantes 10.000km e 500km,
respectivamente.
Datum WGS-84 (World Geodetic System, 1984)
Horizonte
Rch. Paric e
Aç. Tibucio
Ste. do Garrafão
Serra do Gurguri
!
Serras Verdes
Pacoti
Rch. Verd e
!
Ste. do Bolo
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Ste. do Bu
Ste. do Capoeiro ! Ste. da Torre
!
R ch. Baú
9540000
Caridade
Base planimétrica retirada do Atlas de Recursos Hídricos da Secretaria de Recursos Hídricos do
Ceará (SRH-CE), 2005 e do Instituto de Pesquisas e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE),
2012. Fonte dos dados de solos: EMBRAPA, 1973 e IDACE, 1988.
Execução: Guilherme Marques e Souza
Agosto de 2014
Acarape
540000
550000
500000
510000
520000
530000
540000
550000
P. 116
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Ste. do Mineiro
!
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9590000
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Orientando: Guilherme Marques e Souza
Orientadora: Profra. Dra. Maria Lúcia Brito da Cruz
La. do Poço
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348
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Ste. do Tigre
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Convenções cartográficas
22
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Redenção
Guaramiranga
520000
Ste. Estrela
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9540000
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Serra do Gurguri
Serras Verdes
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Horizonte
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Ste. do Garrafão
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Rch. Verd e
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R ch. Baú
Escala numérica 1:250.000
Sistema de coordenadas planas
Projeção UTM (Universal Transversa de Mercator), Zona 24M. Origem da quilometragem UTM:
Equador e Meridiano Central -39º W, acrescidas as constantes 10.000km e 500km,
respectivamente.
Datum WGS-84 (World Geodetic System, 1984)
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Mata ciliar e lacustre
Área do entorno
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Mata seca
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Mata plúvio-nebular
Localização
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Objetos de pesquisa
Rodovia pavimentada
Serra da Conceição
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Mapa 14 - Mapa de vegetação
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Sítios Novos
9580000
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Catuana
Modelagem Ambiental para Delimitação de Brejos de Altitude
com Estudo de Casos para os Maciços da Aratanha,
Maranguape, Juá e Conceição.
Ste. Japurá
!
Ste. Jacurutu
Área de concentração: Análise geoambiental e ordenação do
território nas regiões semiáridas e litorâneas.
O
Rio Buriti Forte
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Ste. do Olho D'agua
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
MESTRADO ACADÊMICO EM GEOGRAFIA
9570000
9600000
A
9600000
CE
-4
22
Paracuru
Base planimétrica retirada do Atlas de Recursos Hídricos da Secretaria de Recursos Hídricos do
Ceará (SRH-CE), 2005 e do Instituto de Pesquisas e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE),
2012. Fonte dos dados de vegetação: Sistema de Informações para Gestão e Administração
Territorial da Região Metropolitana de Fortaleza – Projeto SINFOR, 1998.
Execução: Guilherme Marques e Souza
Agosto de 2014
Acarape
540000
550000
117
6
MODELAGEM AMBIENTAL DOS BREJOS DE ALTITUDE
De acordo com Troppmair (2012), a existência e a distribuição dos seres vivos
dependem de fatores físicos e químicos que, através de inter-relações, dão
características do ambiente físico. Da interação simultânea desses fatores em uma
escala mundial, verifica-se a semelhança espacial dos tipos de clima dominantes na
área de cada formação vegetal.
A respeito dos grandes domínios morfoclimáticos do Brasil com suas
respectivas províncias fitogeográficas, para Áb’Sáber (1967), existe em cada um
deles uma área denominada “core” (núcleo) onde a vegetação é mais homogênea e
seus limites são gradualmente contornados por faixas ou zonas de transição.
Embora estas áreas núcleos apresentem relativa homogeneidade, ocorrem
dentro de seus domínios ambientes de exceção que só podem ser explicados pela
existência local de fatores litológicos, microclimáticos, hidrológicos, topográficos e
paleobotânicos, como é o caso dos brejos situados em pleno domínio das caatingas.
Baseado no que foi exposto, o presente capítulo objetiva-se em apresentar
uma proposta metodológica de identificação e mapeamento das áreas potenciais
para ocorrência dos brejos de altitude nos maciços residuais das serras de
Aratanha, Maranguape, Juá e Conceição, baseados na interação de critérios
ambientais estabelecidos e estruturados computacionalmente através de um SIG.
6.1 CRITÉRIOS
DEFINIDOS
COM
BASE
NOS
CONDICIONANTES
AMBIENTAIS
Uma das maiores vantagens de se realizar uma modelagem de dados
espaciais é a possibilidade de criar cenários, gerar mapas de probabilidades que
permitem identificar a ocorrência de uma entidade ou fenômeno geográfico e,
posteriormente, no caso de uma investigação científica, dispõe-se de uma
importante ferramenta para comprovação das evidências levantadas na pesquisa.
Nessa perspectiva, a indicação ou mapeamento de áreas que podem
apresentar maiores probabilidades para a ocorrência dos brejos de altitude, significa
o resultado da interação de seus fatores climáticos, morfológicos e pedológicos em
uma escala regional.
118
Conforme os estudos realizados dos condicionantes ambientais, para a
realização da modelagem foram consideradas cinco variáveis (ver o esquema no
fluxograma metodológico, capítulo 3):

Precipitação;

Temperatura;

Direção de vertente;

Hipsometria e

Solos.
Seguindo os procedimentos de aplicação do algoritmo de média ponderada,
foram estabelecidos os percentuais para cada variável levando-se em conta o grau
de influência exercido sobre os brejos de altitude. O Gráfico 23, a seguir, demonstra
a distribuição dos pesos em percentuais:
Gráfico 23 – Percentual distribuído para cada variável
Fonte: Elaborado pelo autor.
Em seguida, dentro de cada variável ambiental, atribui-se as notas de 1 a 10
nas classes correspondentes, considerando que as melhores notas vão para as
classes que possuem maior relação com o fenômeno estudado.
No caso da importância da precipitação para os brejos de altitude, quanto
maiores forem suas classes de pluviometria (Tabela 6), maiores são as notas
atribuídas:
119
Tabela 6 – Atribuição do peso e notas para as classes de precipitação
Classe (mm) Peso Nota Peso x nota
500 - 600
0,25
2
0,5
600 - 700
0,25
3
0,75
700 - 800
0,25
5
1,25
800 - 900
0,25
7
1,75
900 - 1000
0,25
9
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1000 - 1100
0,25
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1100 - 1200
0,25
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2,5
1200 - 1300
0,25
10
2,5
1300 - 1400
0,25
10
2,5
1400 - 1500
0,25
10
2,5
1500 - 1600
0,25
10
2,5
Fonte: Elaborado pelo autor.
Para a variável de temperatura, quanto menor forem os valores registrados da
média anual (Tabela 7), mais favorável se torna o ambiente para a ocorrência dos
brejos:
Tabela 7 – Atribuição do peso e notas para as classes de temperatura
Classe (°C) Peso Nota Peso x nota
20 - 21
0,25
10
2,5
21 - 22
0,25
10
2,5
22 - 23
0,25
10
2,5
23 - 24
0,25
9
2,25
24 - 25
0,25
7
1,75
25 - 26
0,25
7
1,75
26 - 27
0,25
5
1,25
27 - 28
0,25
3
0,75
28 - 29
0,25
3
0,75
29 - 30
0,25
2
0,5
30 - 31
0,25
1
0,25
Fonte: Elaborado pelo autor.
Outro fator determinante na ocorrência desse tipo de vegetação é a altimetria,
pois, além de influenciar na diminuição dos valores da temperatura do ar, executa a
função de barreira dos ventos úmidos. Portanto, quanto maior for o valor da
120
altimetria (Tabela 8), melhores são as condições climáticas favoráveis, maiores são
as notas:
Tabela 8 – Atribuição do peso e das notas para as classes hipsométricas
Classe (m) Peso Nota Peso x nota
0 -100
0,20
1
0,2
100 - 200
0,20
4
0,8
200 - 300
0,20
5
1
300 - 400
0,20
7
1,4
400 - 500
0,20
7
1,4
500 - 600
0,20
9
1,8
600 - 700
0,20
10
2
700 - 800
0,20
10
2
800 - 900
0,20
10
2
900 - 960
0,20
10
2
Fonte: Elaborado pelo autor.
Os tipos de solos indicam a capacidade natural das camadas superficiais do
terreno apresentar diferentes condições físicas, químicas e orgânicas, capazes de
influenciar a existência de uma determinada cobertura vegetal. No caso dos brejos
de altitude, para o desenvolvimento do seu porte arbóreo, é necessário boa
profundidade, umidade e nutrientes indispensáveis que garantem a manutenção
desses ambientes. Dessa forma, recebem as melhores notas àquelas classes de
solos (Tabela 9) que tiverem as características recém-mencionadas:
Tabela 9 – Atribuição do peso e notas para as classes de solos
Classe
Peso Nota Peso x nota
Neossolo Quartzarênico
0,20
1
0,2
Gleissolo Sálico
0,20
1
0,4
Vertissolo Ebânico
0,20
3
0,6
Planossolo Háplico Solódico
0,20
3
0,6
Neossolo Flúvico Eutrófico
0,20
3
0,6
Luvissolo Crômico Órtico
0,20
5
1
Neossolo Litólico Eutrófico
0,20
7
1,4
Argissolo Vermelho-Amarelo Distrófico
0,20
8
1,6
Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico
0,20
10
2
Fonte: Elaborado pelo autor.
121
Uma das formas de se utilizar a variável de direção de vertentes é confrontála com dados de direção de ventos, principalmente quando os ventos úmidos
predominantes exercem influência sobre o tipo de vegetação. Nessa situação, as
notas das classes da direção da vertente são maiores em consequência dos maiores
registros da direção de ventos (Tabela 10). A seguir, verifica-se a distribuição das
notas para a variável:
Tabela 10 – Atribuição do peso e notas para as classes de direção da vertente
Classe
Peso Nota Peso x nota
Norte
0,10
1
0,1
Sudoeste
0,10
1
0,1
Oeste
0,10
1
0,1
Noroeste
0,10
1
0,1
Nordeste
0,10
5
0,5
Sul
0,10
8
0,8
Leste
0,10
10
1
Sudeste
0,10
10
1
Fonte: Elaborado pelo autor.
Após atribuir todos os pesos das variáveis e notas de suas respectivas
classes, finalmente, a última etapa da modelagem dos dados espaciais consiste em
realizar uma álgebra de mapas utilizando um software de SIG, no qual se aplica uma
ferramenta capaz de somar todos os valores gerados na coluna “Peso x nota” de
cada tabela a fim de se obter a média ponderada.
O resultado da modelagem espacial pode ser verificado no Mapa 15, onde os
valores finais (média ponderada) foram divididos em cinco classes correspondentes,
indicando as áreas que vão do menor ao maior potencial ambiental para a
ocorrência dos brejos de altitude:

0 a 2 – Muito fraco;

2 a 4 – Fraco;

4 a 6 – Médio;

6 a 8 – Forte;

8 a 10 – Muito forte.
500000
510000
520000
530000
540000
550000
P. 122
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São Gonçalo do Amarante
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Lagamar do Cauhipe
2
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Rio Ceará
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9590000
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Ste. do Mineiro
Jú
348
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CAUCAIA
Serra do Camará
Ste. do Tigre
B R- 2
Convenções cartográficas
eb
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Ste. das Ipueiras
Ste. das
Cajazeiras
!
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Área urbana
Serra da Conceição
!
Rch. dos Brandões
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Ste. das Pedreiras
Ste. Deserto
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Fortaleza
Aç. Urucutuba
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La. de Dentro
Serra da Taquara
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Médio
Muito fraco
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Serra da Monguba
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Ste. Bico da Arara
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do Jatobá
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Jubaia
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Serra Fria
Ste.
do Campo
Aç. Pacoti
a
Aç. Leiria
Ste. da Cachoeira - 451
CE
Aç. Aristeu
9550000
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!
Serra Santo Antônio
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Aç. Mata Fresca
!
!
Tanques
!
Ste. da Moenda
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lo
Serra do Gigante
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Ceará
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4
Serrote Bicudo
9550000
R
h.
Aç. Cavalcante
-35
Aç. Lajero
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Serra do Pocin
CE
!
Aç. Papara
Ste. do Papara
Lages
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CE-455
Lagoa do Juvenal Itapebuçu
B
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Ce
Ste. do Mocozal
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Aç. Amanari
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Pa
.
h
Rc
CE-350
Serra da! Aratanha
Penedo
!
Ste. Bom Princípio
Área do entorno
Aç. Gavião
R ch
9560000
!
!
Localização
9560000
a
0
Ste. do !Frade
ra
Rch. Sapupa
ra
h. d
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Tan
- 35
Rio
do
Rc
h.
MARANGUAPE C
E
Serra de Maranguape
Ste. Japarara
Ama
Legenda - Potencial para ocorrência dos brejos de altitude
o
s
M
Aç. Massapê
Bom Princípio
. do
Drenagem
060
C
Tucunduba
Rc
Rch
Rodovia não pavimentada
Forte
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ó
os
ac
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20
-0
1
9570000
l ro
- 25
CE
BR
!
Serra do Boticário
Espelhos d'água
Fraco
Aç. Bom Princípio
!
Rodovia implantada
Aç. Muquém
Ste.!Preto
Serra das Danças
Serras e serrotes
!
Ste.! Bico Fino
!
!
Muito forte
An e
C E-
Rc
e
C
Rio
Serra!do Juá
Ste. Cararu
ará
9580000
Rio Anil
!
Rch. do Gaviã
o
Pentecoste
Objetos de pesquisa
Rodovia pavimentada
R
Sítios Novos
La. do Umari
Mapa 15 - Mapa de potencial ambiental para
ocorrência dos brejos de altitude
22
ch
Rch. da Barr iga
o
CE-
c hã
156
R ia
9590000
!
Orientando: Guilherme Marques e Souza
Orientadora: Profra. Dra. Maria Lúcia Brito da Cruz
La. do Poço
!
!
9580000
85
-0
CE
Catuana
Modelagem ambiental para delimitação de brejos de altitude
com estudo de casos para os maciços da Aratanha,
Maranguape, Juá e Conceição - estado do Ceará.
Ste. Japurá
!
Ste. Jacurutu
Área de concentração: Análise geoambiental e ordenação do
território nas regiões semiáridas e litorâneas.
O
Rio Buriti Forte
!
Ste. do Olho D'agua
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
MESTRADO ACADÊMICO EM GEOGRAFIA
9570000
9600000
A
9600000
CE
-4
22
Paracuru
Escala numérica 1:250.000
Sã
o
G
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Aç. Baú
Rc
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Baú
Palmácia
Ste. do Baú
510000
9540000
4
35
5
10 km
Redenção
Guaramiranga
500000
Serra do Gurguri
Serras Verdes
R ch . Á
R
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rd e
520000
Ste. Estrela
!
530000
io
Pa
co
ti
Pacajus
!
0
Sistema de coordenadas planas
Projeção UTM (Universal Transversa de Mercator), Zona 24M. Origem da quilometragem UTM:
Equador e Meridiano Central -39º W, acrescidas as constantes 10.000km e 500km,
respectivamente.
Datum WGS-84 (World Geodetic System, 1984)
Horizonte
Rch. Paric e
Aç. Tibucio
Ste. do Garrafão
!
Pacoti
Rch. Verd e
Ste. do Bolo
E-
!
!
!
!
C
Ste. do Bu
Ste. do Capoeiro ! Ste. da Torre
!
R ch. Baú
9540000
Caridade
Base planimétrica retirada do Atlas de Recursos Hídricos da Secretaria de Recursos Hídricos do
Ceará (SRH-CE), 2005 e do Instituto de Pesquisas e Estratégia Econômica do Ceará (IPECE),
2012.
Execução: Guilherme Marques e Souza
Agosto de 2014
Acarape
540000
550000
123
6.2 VALIDAÇÃO
Para fazer a validação da modelagem ambiental, ou seja, verificar se os
resultados obtidos condizem ou se aproximam da realidade do ambiente local,
utilizou-se uma técnica de sobreposição comparando-se o raster resultante da
modelagem e o raster da imagem de satélite dos objetos de estudo (Figura 30).
Figura 30 – Comparação entre o resultado da modelagem ambiental dos brejos de
altitude (cores do amarelo ao vermelho) à esquerda, comparado com resposta da
vegetação na imagem de satélite à direita
Fonte: Elaborado pelo autor com base de dados do INPE.
Nas duas situações, modelo e imagem de satélite, é necessário que se
realizem classificações dos pixels no intuito de quantificar e delimitar as áreas
correspondentes para, a partir daí, calcular o percentual de acerto.
Particularmente nos maciços residuais a classificação da modelagem do
potencial ambiental dos brejos de altitude foi estabelecida para “fraco”, “médio”,
“forte” e “muito forte”. Enquanto que na classificação da imagem foram estabelecidas
124
as classes de “água”, “mata ciliar”, “caatinga”, “mata seca”, “mata subúmida” e “mata
úmida”, considerando estas quatro últimas classes como vegetação primária.
A disposição espacial das classes definidas da modelagem e da imagem de
satélite nos maciços de estudo ficaram da seguinte forma (Figura 31):
Figura 31 – Classes definidas para a modelagem (à esquerda) e para a imagem de
satélite (à direita)
Fonte: Elaborado pelo autor.
Conforme
os
estudos
da
vegetação
levantados
no
capítulo
dos
condicionantes ambientais, verifica-se que as formações vegetais que compõem os
maciços residuais constituem-se de floresta estacional decidual (mata seca), floresta
estacional semidecidual (mata subúmida) e floresta ombrófila densa e aberta (mata
úmida). Portanto, ciente dessas informações e com o intuito de calcular o percentual
de acerto da modelagem, organizou-se a comparação das classes de duas
maneiras:
125
1 – Floresta estacional decidual, floresta estacional semidecidual e floresta
ombrófila aberta e/ou densa sobrepondo com potencial ambiental forte a muito forte:
obteve-se 91,2% de acerto;
2 – Floresta estacional semidecidual e floresta ombrófila aberta e/ou densa
sobrepondo com potencial ambiental muito forte: obteve-se 93% de acerto.
7
CONSIDERAÇÕES FINAIS
No semiárido do Nordeste, as condições ambientais estabelecidas estão
fortemente ligadas ao clima, sendo este o principal agente modelador e
condicionador das paisagens locais, inclusive sobre a vegetação.
Através do enfoque da biogeografia, que estuda os cenários paleogeográficos
e os relaciona com a distribuição da fauna e flora no planeta, foi possível se fazer
uma reconstituição de um passado – marcado por grandes mudanças geológicas e
climáticas – para explicar determinados eventos ligados ao presente, como a
ocorrência de uma vegetação naturalmente exótica dentro de outra predominante,
nesse caso, bolsões de florestas tropicais úmidas em meio a extensas áreas de
caatinga.
Além dos estudos biogeográficos, a compreensão da análise integrada dos
condicionantes ambientais apoiada pelos recursos de geoprocessamento serviu
para definir um modelo conceitual e espacial, que fosse capaz de indicar as
melhores áreas para a ocorrência desses ambientes de exceção.
Na Região Nordeste, principalmente no Ceará, as melhores exposições de
matas úmidas estão representadas em áreas com relevos de superfícies elevadas.
Portanto, as serras da Aratanha, de Maranguape, do Juá e Conceição, foram objetos
de investigação capazes de fornecer evidências, através de suas variáveis
ambientais, que pudessem comprovar sua existência e ajudar na coleta de dados
necessários à realização da modelagem.
O levantamento bibliográfico, cartográfico e de campo para aquisição dos
dados foram relevantes para gerar as bases espaciais temáticas de geologia,
geomorfologia, pedologia e clima (precipitação e temperatura) pelas ferramentas de
SIG, como análise espacial e também, pelos produtos de sensoriamento remoto,
como imagens de satélites e modelos digitais de elevação.
126
Diante
do
amadurecimento
arcabouço
da
teórico
pesquisa,
a
e
metodológico
utilização
de
adquirido
variáveis
durante
ambientais
o
que
caracterizassem o quadro morfoclimático para a ocorrência dos brejos de altitude
foram de grande importância na definição da modelagem como as classes de
altimetria, direção da vertente do relevo, tipos de solos, precipitação e temperatura
do ar.
A modelagem construída se mostrou satisfatória para indicar as áreas de
ocorrência dos brejos na região estudada, porém, não se pode afirmar se as
mesmas variáveis são aplicáveis em diferentes regiões do Estado, pois as
especificidades dos condicionantes ambientais, principalmente os climáticos, mudam
conforme se vai do litoral para o sertão e vice-versa.
A definição dos pesos e notas, que correspondem ao percentual e valores,
respectivamente, distribuídos por ordem de importância de cada variável, foi
estabelecida na experiência da pesquisa de campo e na bibliografia consultada. Isso
faz com que o modelo seja aberto, passível de modificação e ajustes, conforme
houver a necessidade de inserir novos dados ou reavaliar a importância das
variáveis pelo pesquisador.
Em relação ao que se considera “brejos de altitude” foram encontradas na
literatura várias definições, desde os tipos de setores ou subsetores morfológicos do
relevo até os tipos de formações vegetais que os compõem, o que também se
constatou essa variedade nas visitas de campo e nos resultados da modelagem.
Foram identificados verdadeiros andares de vegetação, condicionados
principalmente pela altitude do relevo e pelo clima local. Conforme se eleva na
vertente, o padrão florístico e o porte arbóreo se modificam. Além disso, a presença
de umidade nesses locais também exerce forte influência, sendo os setores orientais
das serras os mais propícios para receber ventos úmidos de leste/sudeste.
Dessa forma, conclui-se que os brejos podem ocorrer levando-se em conta
três a quatro formações vegetais, na ordem da base para o topo dos maciços,
verifica-se: floresta estacional decidual, floresta estacional semidecidual, floresta
ombrófila aberta e/ou fechada.
Assim, para as condições ambientais governadas pelo semiárido, fica
confirmada a ocorrência de brejos de altitude nos maciços residuais considerados
úmidos e subúmidos estudados na referida área.
127
No processo de validação da ocorrência dos brejos de altitude pela
modelagem, fez-se a comparação entre o resultado e os tipos de vegetação
classificados na imagem de satélite. Foi realizada uma sobreposição espacial e
obteve-se um percentual de acerto acima dos 90%.
Isto demonstra o quanto a vegetação está diretamente ligada aos fatores
físicos e naturais condicionantes, responsáveis para a manutenção e existência
desses ambientes. De acordo com os postulados da biogeografia, a vegetação
significa ser a resposta direta desses fatores inter-relacionados.
A respeito dos aspectos socioeconômicos levantados, foi constatado nos
cinco municípios dos maciços estudados, que a produção no setor agropecuário,
analisada em um período de 22 anos (de 1990 a 2012), apresentou queda a partir
de meados da década de 1990 e seguiu com baixos valores de produção até 2012.
Os municípios que ainda apresentam uma produção agropecuária que se destaca
dos demais, são Caucaia e Maranguape.
O setor de extrativismo vegetal para a produção de carvão e lenha foi o que
mais registrou queda em todos os cinco municípios analisados. O destaque foi para
o município de Maranguape que apresentou maiores valores de queda em relação
aos demais. Por possuir 47% da área da Serra da Aratanha e 52% da área da Serra
de Maranguape, verifica-se a forte influência sobre a utilização de seus recursos
florestais para tais atividades, o que sugere interpretar uma diminuição dos
desmatamentos em seu território.
Não foi possível afirmar se as quedas nesses setores foram responsáveis
pelo melhor estado de conservação desses ambientes, pois tal verificação não
entrou nos objetivos da presente pesquisa.
Em contrapartida, verificou-se numa análise espacial de três décadas (1980 a
2010) por imagens de satélite, um crescente processo de urbanização nas sedes
municipais que compõem a RMF, sobretudo Caucaia e Maracanaú, aumentando
consideravelmente suas áreas urbanas.
Na RMF, o setor de mineração é o que mais apresenta crescimento da
produção desde a década de 2000. Os principais materiais explorados são brita e
areia, utilizados na indústria de agregados que abastece o setor de construção civil.
128
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135
ANEXOS
ANEXO - A
DECRETO Nº 750/93
10 de fevereiro de 1993
Dispõe sobre o corte, a exploração e a
supressão de vegetação primária ou nos
estágios avançado e médio de regeneração
da Mata Atlântica, e dá outras providências.
O PRESIDENTE DA REPÚBLICA, no uso das atribuições que lhe confere o Artigo
84, incisos IV e tendo em vista o disposto no Artigo 225, Parágrafo 4º, da
Constituição, e de acordo com o disposto no Art. 14, Alíneas “a” e “b”, da Lei 4.771,
de 15 de Setembro de 1965, no Decreto-Lei 289, de 28 de Fevereiro de 1967, e na
Lei 6.938, de 31 de agosto de 1981,
DECRETA:
Artigo 1º - Ficam proibidos o corte, a exploração e a supressão de vegetação
primária ou nos estágios avançado e médio de regeneração da Mata Atlântica.
Parágrafo Único - Excepcionalmente, a supressão da vegetação primária ou
em estágio avançado e médio de regeneração da Mata Atlântica poderá ser
autorizada, mediante decisão motivada do órgão estadual competente, com
anuência prévia do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos
Naturais Renováveis - IBAMA, informando-se ao Conselho Nacional do Meio
Ambiente - CONAMA, quando necessária a obras, planos, atividades ou
projetos de utilidade pública social, mediante aprovação de estudo e relatório
de impacto ambiental.
Artigo 2º - A exploração seletiva de determinadas espécies nativas nas áreas
cobertas por vegetação primária ou nos estágios avançados e médio de
regeneração da Mata Atlântica poderá ser efetuada desde que observados os
seguintes requisitos:
I - não promova a supressão de espécies distintas das autorizadas através de
prática de roçadas, bosqueamento e similares;
II - elaboração de projetos, estudos prévios técnico-científicos de estoque e de
garantia de capacidade de manutenção da espécie;
136
III - estabelecimento de áreas e de retiradas máximas anuais;
IV - prévia autorização do órgão estadual competente, de acordo com as diretrizes e
critérios técnicos por ele estabelecidos.
Parágrafo Único - Os requisitos deste artigo não se aplicam à exploração
eventual de espécies da flora, utilizadas para consumo nas propriedades ou
posses das populações tradicionais, mas ficará sujeita à autorização pelo
órgão estadual competente.
Artigo 3º - Para os efeitos deste Decreto, considera-se Mata Atlântica as formações
florestais e ecossistemas associados inseridos no domínio Mata Atlântica, com as
respectivas delimitações estabelecidas pelo Mapa de Vegetação do Brasil, IBGE
1988: Floresta Ombrófila Densa Atlântica, Floresta Ombrófila Mista, Floresta
Ombrófila Aberta, Floresta Estacional Semidecidual, Floresta Estacional Decidual,
manguezais, restingas, campos de altitude, brejos interioranos e encraves florestais
do Nordeste.
Artigo 4º - A supressão e a exploração da vegetação secundária, em estágio inicial
de regeneração da Mata Atlântica, serão regulamentadas por ato do IBAMA, ouvidos
o órgão estadual competente e o Conselho Estadual do Meio Ambiente respectivo,
informando-se ao CONAMA.
Parágrafo Único - A supressão de que trata este artigo, nos Estados em que
a vegetação remanescente da Mata Atlântica seja inferior a cinco por cento da
área original, obedecerá ao que estabelece o Parágrafo Único do Artigo 1º
deste Decreto.
Artigo 5º - Nos casos de vegetação secundária nos estágios médio e avançado de
regeneração da Mata Atlântica, o parcelamento do solo ou qualquer edificação para
fins urbanos só serão admitidos quando de conformidade com o plano diretor do
Município e demais legislações de proteção ambiental, mediante prévia autorização
dos órgãos estaduais competentes e desde que a vegetação não apresente
qualquer das seguintes características:
Artigo 6º - A definição de vegetação primária e secundária nos estágios avançado,
médio e inicial de regeneração da Mata Atlântica será de iniciativa do IBAMA, ouvido
o órgão competente, aprovado pelo CONAMA.
Parágrafo Único - Qualquer intervenção na Mata Atlântica primária ou nos
estágios avançados e médio de regeneração só poderá ocorrer após o
atendimento do disposto no “caput” deste artigo.
137
Artigo 7º - Fica proibida a exploração de vegetação que tenha a função de proteger
espécies da flora e fauna silvestres ameaçadas de extinção, formar corredores entre
remanescentes de vegetação primária ou em estágio avançado e médio de
regeneração, ou ainda de proteger o entorno de unidades de conservação, bem
como a utilização das áreas de preservação permanente, de que tratam os artigos 2º
e 3º da Lei 4.771, de 15 de Setembro de 1965.
Artigo 8º - A floresta primária ou em estágio avançado e médio de regeneração não
perderá esta classificação nos casos de incêndio e/ou desmatamento não
licenciados a partir da vigência deste Decreto.
Artigo 9º - O CONAMA será a instância de recurso administrativo sobre as decisões
decorrentes do disposto neste Decreto, nos termos do artigo 8º, Inciso III, da Lei
6.938, de 31 de Agosto de 1981.
Artigo 10º - São nulos de pleno direito os atos praticados em desconformidade com
as disposições do presente Decreto.
§ 1º - Os empreendimentos ou atividades iniciados ou sendo executados em
desconformidade com o disposto neste Decreto deverão adaptar-se às suas
disposições, no prazo determinado pela autoridade competente.
§ 2º - Para os fins previstos no parágrafo anterior, os interessados darão
ciência do empreendimento ou da atividade ao órgão de fiscalização local, no
prazo de cinco dias, que fará as exigências pertinentes.
Artigo 11º - O IBAMA, em articulação com autoridades estaduais competentes,
coordenará rigorosa fiscalização dos projetos existentes em área da Mata Atlântica.
Parágrafo Único - Incumbe aos órgãos do Sistema Nacional do Meio
Ambiente - SISNAMA, nos casos de infrações às disposições deste Decreto:
a) Aplicar as sanções administrativas cabíveis;
b) Informar imediatamente ao Ministério Público, para fins de requisição de
inquérito policial, instauração de inquérito civil e propositura de ação penal e
civil pública;
c) Representar aos conselhos profissionais competentes em que inscritos o
responsável técnico pelo projeto, para apuração de sua responsabilidade,
consoante a legislação específica.
138
Artigo 12º - O Ministério do Meio Ambiente adotará as providências visando o
rigoroso e fiel cumprimento do presente Decreto, e estimulará estudos técnicos e
científicos visando a conservação e o manejo racional da Mata Atlântica e sua
biodiversidade.
Artigo 13º - Este Decreto entra em vigor na data de sua publicação.
Artigo 14º - Revoga-se o Decreto 99.547, de 25 de Setembro de 1990.
ITAMAR FRANCO
Presidente da República
Fernando Coutinho Jorge
Ministro do Meio Ambiente e da Amazônia Legal