A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO VARIABILIDADE SAZONAL DOS ATRIBUTOS CLIMÁTICOS E DEFINIÇÃO DAS UNIDADES CLIMÁTICAS NA ESTAÇÃO ECOLÓGICA DO TAIM, RS JOÃO PAULO DELAPASSE SIMIONI1 Resumo: O presente trabalho consiste na análise e na definição das unidades climáticas na Estação Ecológica do Taim/RS. Para a concretização desta pesquisa, necessitou-se a realização de 03 (três) trabalhos de campo na ESEC Taim/RS, onde foram instalados 06 (seis) mini abrigos meteorológicos em pontos distintos, os quais consistem nas bases de segurança da ESEC. Mediu-se a temperatura e a umidade relativa do ar, pressão atmosférica e velocidade dos ventos. Para a análise e a definição das unidades climáticas da ESEC Taim, utilizou-se a metodologia proposta por Wollmann (2011); Serafini Jr. (2005). Nesta pesquisa, pode-se sugerir a divisão da ESEC Taim em cinco unidades climáticas, influenciadas diretamente pelos ambientes naturais, de banhados, lagoas e dunas eólicas, como pelas atividades antrópicas como a rizicultura, silvicultura e, também, pela BR 471, que passa dentro dos limites do Taim. Palavras-chave: Unidades Climáticas; Estação Ecológica do Taim; Unidade de Conservação Abstract: This work consists in the analysis and definition of climate units in Taim / RS Ecological Station. To achieve this research, it needed to carry out three (03) field work in ESEC Taim/RS, which were installed six (06) meteorological mini-shelters at different points, which consist of the ESEC security bases. Measured the temperature and relative humidity, atmospheric pressure and wind speed. For the analysis and the definition of climate units ESEC Taim, we used the methodology proposed by Wollmann (2011); Serafini, Jr. (2005). In this research, can be suggested the division of ESEC Taim in five climatic units, directly influenced by the natural environment of marshes, ponds and wind dunes, and by human activities such as rice cultivation, forestry and also by BR 471, passing Taim within limits. Key-words: Climate Units; Taim Ecological Station; Conservation Unit 1 – Introdução O extremo sul do Rio Grande do Sul, mais precisamente na área compreendida pelo Sistema Lagunar Mirim-Mangueira, apresenta intensa ocupação do solo por atividades agropecuárias e silvícolas. Esta área, no entanto, possui uma complexa biodiversidade e um sistema de banhados, com solo rico em matéria orgânica, pouco encontrado no Brasil. Os banhados do Taim, com grande destaque para a área de estudo, caracterizam-se por um solo rico em húmus, apresentando-se ora alagado, ora seco, sendo um ponto de descanso de aves migratórias, vindas principalmente da Patagônia. 1 - Acadêmico do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. E-mail de contato: [email protected] 7540 A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO A elevada biodiversidade característica do Taim tem, ao longo dos anos, sofrido com significativas alterações realizadas pela ação antrópica, principalmente com o cultivo agrícola, a introdução da pecuária de corte e a plantação de pinus e eucaliptos, alterando, entre outros fatores ambientais, o microclima da área (NEMA, 2002). Dentre os anos de existência da ESEC Taim, têm se desenvolvido inúmeros trabalhos científicos com os mais diversos objetivos, como é o caso de Motta (1999), que avaliou a mortalidade de animais sobre a rodovia BR 471, no trecho de influência da ESEC Taim. Além disso, destaca-se também o trabalho de Kurtz et al. (2003), que realizou o zoneamento dos banhados do Taim e o trabalho de Cardoso (2010), que criou uma previsão hidroclimática para o gerenciamento do banhado do Taim. No entanto, conforme Wollmann e Simioni (2013), no Brasil, os estudos envolvendo especificamente o clima, em unidades de conservação, ainda compõemse em uma minoria dentro da pesquisa geográfica. Mesmo com a criação do Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC), regulamentado pela Lei Federal Nº 9.985, de 18 de julho de 2000 que, em seu Artigo 50º, dispõe que “o clima também é considerado uma das características marcantes de uma região, e por tal razão, merece cadastro e proteção dos órgãos ambientais nas esferas federal, estaduais e municipais competentes”. No que concernem os estudos sobre clima e Unidades de Conservação (UC) no Brasil, tais pesquisas restringem-se às de Lima (2009) e, especialmente, Serafini (2010), que investigaram, respectivamente, o clima em áreas de manguezais da Serra do Mar e a relação climática referente ao desmatamento das veredas em uma UC, localizada em Minas Gerais. Além disso, o trabalho de Koury, et al. (2011) recentemente salienta a urgente necessidade de inclusão dos estudos de climatologia na gestão das Unidades de Conservação. Desse modo, a caracterização climática destas áreas protegidas passa a ser fundamental para melhor entendimento, gestão e planejamento destes ambientes que resguardam e são responsáveis pela manutenção de centenas de espécies nativas. 7541 A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO A área da ESEC encontra-se estrategicamente localizada entre o Oceano Atlântico e o sistema lagunar Mirim-Mangueira, podendo sua dinâmica climática ser influenciada diretamente por estes dois sistemas, além da possível alteração microclimática por influência das dunas eólicas, da BR 471, das lavouras rizículas e de uma área de mais de 7.000 ha destinados a silvicultura, todas localizadas no entorno ou dentro dos limites da ESEC. Além dos fatores modificadores do microclima (antrópicos ou não) citados anteriormente, a ESEC conta, em sua porção norte, com duas lagoas – a Lagoa Nicola e a Lagoa do Jacaré, as quais apresentam uma elevada variação sazonal dos níveis de água. 2 – Procedimento Medotológico Para a realização desta pesquisa climática, inicialmente efetuou-se a aquisição de seis datalloggers de temperatura e umidade da marca Instrutherm (Figura 1), bem como a confecção de seis mini abrigos meteorológicos de baixo custo (Abc) conforme metodologia de Armani; Galvani (2012). Figura 1 - Datalogger HT-500 da marca Instrutherm, utilizado para a coleta dos dados Fonte: Instrutherm – Divulgação Após a aquisição dos datalloggers e confecção dos mini abrigos meteorológicos deu-se a realização de 03 (três) trabalhos de campo na Estação Ecológica do Taim/RS, sendo que no primeiro trabalho de campo, ocorrido em março de 2013, foram instalados os mini abrigos meteorológicos em 06 (seis) pontos distintos, os quais correspondem às bases de segurança e pesquisa da Unidade de Conservação, e foram coletados dados de temperatura e umidade relativa do ar. Os dados de vento (velocidade e rajadas) e pressão atmosférica foram gentilmente cedidos por Mauricio Beux dos Santos, que realizou uma pesquisa referente à diversidade e uso de habitat por cobras e lagartos, em ambientes costeiros do extremo sul do Brasil. A miniestação meteorológica automática utilizada 7542 A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO na pesquisa de Santos, Oliveira e Tozetti (2012), foi instalada na Base Santa Marta, nas margens da Lagoa Mangueira. Para a instalação dos mini abrigos meteorológicos, foram selecionadas as bases de vigilância da ESEC Taim como locais de mensuração dos atributos climáticos por dois motivos: em primeiro, por serem locais que ofereceriam segurança aos equipamentos, por sempre ter equipe de vigilância da Unidade de Conservação nestas bases; e, em segundo, por serem locais com grandes diferenças geoambientais entre eles. O Ponto 01 (Base Lagoa Nicola) fica ao lado de uma lagoa de mesmo nome, que possui grande regime hidrológico anual, pois seca durante os meses de verão e enche-se durante os meses de inverno. O Ponto 02 (Base Sede Administrativa) é o ponto mais ao norte e mais próximo da Lagoa Mirim, e é rodeado por campos pampeanos. O Ponto 03 (Base Estrada Cinza) fica ao lado de uma das maiores áreas silvicultoras de pinus e eucalipto do Rio Grande do Sul, e é divisa da ESEC. O Ponto 04 (Base Costeira) fica em meio às dunas do sistema costeiro sul-riograndense. O Ponto 05 (Base Horto Florestal) fica próximo ao Horto Florestal e junto a uma área um pouco mais habitada na BR 471, no entorno da ESEC. O Ponto 06 (Base Santa Marta), por fim, fica ao lado da Lagoa Mangueira, terceira maior lagoa do Rio Grande do Sul, e é o ponto mais extremo da ESEC. Para melhor caracterizar os ambientes, a Figura 2 apresenta uma fotografia da paisagem em cada uma das bases selecionadas, nas quais foram feitos o monitoramento instantâneo e a instalação dos mini abrigos. 7543 A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO Figura 2 - Ambientes onde foram instalados os mini abrigos meteorológicos De posse dos dados coletados em campo, deu-se início ao tratamento estatístico dos dados, com o auxílio do software Microsoft Excel 2010. O referido tratamento estatístico foi realizado da seguinte forma: primeiramente, trabalhou-se com os dados de temperatura, sendo os dados de cada datallogger trabalhados separadamente. Para o cálculo das temperaturas médias juntou-se todos os dados mensais de temperatura e umidade relativa e separou-se por estações do ano (verão, outono, inverno e primavera) Após a junção dos dados de temperatura, coletados de hora em hora, desde o início até o término de 2013, calculou-se a média aritmética das temperaturas para cada estação do ano, utilizando a seguinte formula: Onde n é a quantidade de coletas durante cada estação do ano, para cada datallogger; e X é o somatório de todas as temperaturas coletadas durante a estação do ano. 7544 A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO Posteriormente calculou-se a umidade relativa do ar média, também para cada estação do ano separadamente, utilizando-se da mesma formula, porem neste caso o X refere-se ao somatório de todas as umidades relativas coletadas. Após o cálculo das temperaturas médias e da umidade relativa média durante cada estação do ano, foram transportadas as tabelas para o SIG Surfer 10.0 (Golden), onde inseriu-se a variável de temperatura e umidade, juntamente com a coordenada UTM de cada datallogger. Para este trabalho de definição das unidades climáticas, utilizou-se o método de krigagem, conforme metodologia proposta por Wollmann (2011) e Wollmann; Galvani (2014). Após a criação das isolinhas foi necessária a exportação dos vetores mapeados no Surfer 10 para o software ArcGis 10.2, no qual transformou-se as isolinhas em formato shapefile, pois se torna necessária a edição dos vetores para criação do banco de dados e edição final do mapa, com os limites da Estação Ecológica, lagoas e rodovias. 2.1 Definição das Unidades Climáticas locais Para a definição das unidades climáticas da ESEC Taim, utilizou-se as metodologias propostas por Serafini Júnior (2005) e Wollmann (2011), os quais delimitaram, através da interpolação, dados dos atributos climáticos e técnicas de geoprocessamento, as unidades climáticas no Parque Nacional da Caverna do Peruaçu e o zoneamento da Roseira no Rio Grande do Sul, respectivamente. Devido à quantidade de dados disponíveis, tanto em séries históricas como em trabalhos de campo, Serafini Júnior (op. cit.) adotou critérios para a definição das unidades climáticas, levando em consideração, inclusive, as formas do relevo, unidades de paisagem e unidades geomorfológicas. A discussão sobre unidades de relevo e de paisagens não será contemplada neste trabalho, devido ao fato da área de estudo inserir-se apenas na planície costeira do Rio Grande do Sul, com altitudes não superiores a 20 metros. Assim como na pesquisa de Serafini Júnior (op. cit.), os dados finais apresentados serão relativos a dois meses do ano (janeiro e julho), por esses meses apresentarem, na ESEC Taim, uma maior amplitude térmica e higrométrica média. 7545 A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO Após a confecção dos mapas sazonais de temperatura média, máxima e mínima, umidade relativa e temperaturas máximas e mínimas absolutas, utilizou-se o software ArcGIS 9.3 para a interpolação dos dados sazonais. 3. Resultados e Discussões 3.1 Variabilidade dos Atributos do Clima Após a coleta e tratamento estatístico dos dados de temperatura e umidade, foi construída a Tabela 01, com a qual se pode melhor visualizar a variação média dos atributos do clima entre os seis pontos de coleta. Pontos de Coleta Temp. Máx. Média (°C) 1 2 3 Base Nicola Base Sede Base Cinza 18 19 18,8 4 5 6 Base S. Marta Base Costeira Base Horto 18,4 17,9 17,5 Atributos do Clima Temp. Temp. Min. URA Temp. Máx. Média Média (°C) (%) abs (°C) (°C) 16,4 17,2 82,8 38,2 16,7 17,8 81,2 41,8 16,8 17,8 78,9 40,1 16,8 16,3 16 17,6 17,1 16,8 83,5 83,8 83,9 42,9 38,3 42,8 Temp. Mín. abs (°C) 0 -0,8 1 -1,3 -0,5 -7,2 Tabela 1 - Temperaturas anuais máxima média, mínima média e média, umidade relativa do Ar média e temperaturas máximas e mínimas absolutas dos seis pontos de coleta Org.: Simioni, 2014. De acordo com os dados da Tabela 1, que podem ser relacionados com a localização dos pontos de coleta, a Base Sede Administrativa apresentou os maiores valores de temperatura (máxima média), possivelmente devido ao seu maior distanciamento dos corpos hídricos e sua proximidade com a Rodovia BR 471, seguida da Base Estrada Cinza que apresentou valor de 18,8°C. Em relação aos dados das outras quatro bases, que registraram valores entre 17,5°C e 18,3°C, houve uma maior homogeneidade dos valores, possivelmente ligado a presença de grandes corpos hídricos, especialmente a Lagoa Mangueira e o Oceano Atlântico. Assim, observa-se que as maiores variações de temperatura do ar ocorrem no setor Norte da ESEC, onde há maior interferência humana (sede administrativa, rodovias e silvicultura) em comparação ao setor Sul, que possui maior influência dos recursos hídricos. Lado a isso, a Base Cinza e Santa Marta foram as que apresentaram maiores valores de temperaturas médias mínimas. 7546 A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO Em relação a URA, os maiores valores foram verificados nas Bases Costeira, Santa Marta e Horto, sendo as duas primeiras associadas a proximidade de grandes corpos hídricos (lagoas e oceano), e a terceira (Horto), pela influência da silvicultura, das dunas eólicas e dos banhados do Taim. As maiores amplitudes médias de temperaturas máxima e mínima absolutas foram verificadas na Base Horto e na Santa Marta, com valores máximos de 42,8ºC e 42,9º e mínimos de -7,5º e -1,5º, respectivamente. Estes valores demonstram a grande variação térmica de ambas as Bases ao longo do ano. Esse fato pode ser explicado devido a estas áreas estarem próximas aos banhados centrais do Taim e da Lagoa Mangueira que têm, durante o ano, uma grande variação hídrica, com ambientes apresentando-se ora alagados e ora secos. 3.2 Das Unidades Climáticas do Taim Para a ESEC Taim foi definido, através da interpolação dos atributos climáticos (temperatura, URA e precipitação), cinco unidades climáticas (Figura 5). 1) Unidade Sede/Estrada Cinza – Unidade marcada pela grande influência das atividades antrópicas. Na sede da ESEC Taim verifica-se, além de alojamentos e escritórios, a presença da rodovia BR 471, enquanto a Base Estrada Cinza recebe influência direta da intensa silvicultura presente entre os limites da ESEC e o oceano Atlântico. A temperatura média anual é de 16,5ºC, a temperatura média máxima é de 22,5ºC e a temperatura média mínima de 10,5ºC, enquanto a URA média é de 81%. 2) Unidade Sistema Lagunar Nicola e Jacaré – É marcada pela preservação dos aspectos naturais, sendo o clima influenciado principalmente pela presença de banhados e do sistema lagunar Nicola-Jacaré. Nesta porção as temperaturas são mais amenas, sendo a temperatura média anual de 16ºC e a URA média anual de 82%. 3) Unidade BR 471 – Essa unidade é caracterizada por uma faixa central que vai desde a Base Costeira, no limite leste do Taim, até a rodovia BR 471, a oeste do Taim. Essa área é marcada pela forte influência da rodovia BR 471, com temperaturas anuais médias de 16,5ºC e URA de 82%. 4) Unidade Costeira – Unidade diretamente influenciada pelo oceano Atlântico. Compreende uma faixa que vai do oceano até os limites oeste da ESEC. A 7547 A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO temperatura média anual nesta unidade é de 16ºC e a umidade relativa do ar é de 83%. 5) Unidade Lagoa Mangueira – Essa área correspondente a unidade 5, é marcada, principalmente, pela presença da Lagoa Mangueira, grande influenciadora do microclima do Taim. Nesta área, situada no extremo sul da ESEC Taim, a temperatura média anual foi de 16,5ºC, enquanto a URA média anual apresentou os maiores valores, se comparado com as demais unidades, 84%. Verifica-se na figura 4, a diversidade climática presente na ESEC. Dentre seus 33.000 hectares, foram constatadas cinco diferentes unidades climáticas, influenciadas tanto por atividades antrópicas, como é o caso da unidade 1, quanto por eventos naturais, como a ocorrência de banhados, lagoas e vegetação de restinga, marcadas representadas principalmente pelas unidades 2, 4 e 5. Em relação à unidade 3, esta demonstrou-se uma dinâmica distinta, das unidades anteriores, pois sofre influência, de aspectos naturais e também antrópicos. Estão inseridas nessa unidade climática a rodovia e também os banhados centrais do Taim, local onde ocorreu, em março de 2013 um incêndio, que devastou mais de 1.500 hectares de área preservada. Deste modo, pretende-se também com este trabalho auxiliar na elaboração do plano de manejo da ESEC Taim, principalmente apontando as diversidades climáticas e também os locais que dedicam de maior atenção por parte da equipe gestora, principalmente em relação aos aspectos antrópicos, como a rizicultura, silvicultura e pecuária e também aos eventos naturais, como os avanços das dunas eólicas e os incêndios provocados por descargas elétricas. 7548 A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO Figura 4 - Unidades Climáticas da ESEC Taim 4. Considerações finais A Estação Ecológica do Taim reúne diferentes tipos de paisagens representadas, predominantemente, por áreas de banhados e vegetação de restinga remanescentes, áreas com a presença de dunas eólicas e, também, áreas com intenso uso do solo por atividades agrossilvipastoris, sobre as quais está associado o comportamento climático do local. Durante os trabalhos de campo, foram observados diversos problemas de ordens naturais e, principalmente, antrópicos relacionados à manutenção desta Unidade de Conservação. No âmbito de problemas naturais verificados, estes estão associados à variação climática da ESEC Taim, principalmente nos períodos com a presença de temperaturas elevadas e com baixos totais pluviométricos, os quais proporcionam um quadro de estiagem favorável aos incêndios, como o que ocorreu em março de 2013, devastando mais de 1.500 hectares da ESEC Taim. 7549 A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO Também, por ser uma área com a presença de restinga, os ventos transportam areia fina da praia, fazendo com que ocorra, cada vez mais, uma “incursão” de dunas eólicas para dentro dos limites da ESEC Taim, ocasionando uma elevação da temperatura local, pois as áreas de dunas eólicas apresentam pouca ou nula presença de vegetação. Com relação aos problemas originados pela ação antrópica, o principal deles é a elevada temperatura e a diminuição da umidade relativa do ar, sobretudo em áreas que apresentam maior grau de antropização, como nas áreas próximas a BR 471. Também, na área de mais de 7.000 hectares destinados a silvicultura, localizada nos limites do Taim, indicando, portando, que as atividades antrópicas são elementos condicionantes na alteração microclimática da ESEC. Ainda, a BR 471, além de influenciar diretamente o clima local, apresenta um grave problema em relação à mortandade de animais que transitam sobre a rodovia, uma vez que a BR 471 passa dentro dos limites do Taim. Apesar da colocação de cercas ao redor da rodovia, e também da construção de túneis para o deslocamento dos animais, estes não conseguem abranger todos os 25 km da rodovia que passa sobre os limites da ESEC, sendo, segundo dados da equipe gestora da ESEC Taim, 15 animais mortos, em média, mensalmente (ICMBio, 2013). O clima, na Estação Ecológica do Taim, que aos olhos da população pode parecer “homogêneo” em uma análise superficial, mostrou-se, após esta pesquisa, tão diverso e dinâmico quanto a natureza viva do local, especialmente nas variações térmicas e higrométricas. Com isso, justifica-se a realização deste trabalho de variabilidade climática da Estação Ecológica do Taim, na perspectiva de delimitação das unidades climáticas através de um monitoramento contínuo, durante as quatro estações do ano de 2013, na medida que, este por auxiliar diversos estudos científicos futuros, bem como a elaboração do Plano de Manejo da ESEC Taim. 7550 A DIVERSIDADE DA GEOGRAFIA BRASILEIRA: ESCALAS E DIMENSÕES DA ANÁLISE E DA AÇÃO DE 9 A 12 DE OUTUBRO 5. Referências ALVARES, Clayton Alcarde; STAPE, José Luiz; SENTELHAS, Paulo Cesar; GOLÇALVES, José Leonardo de Moraes; SPAROVEK, Gerd. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, Stuttgart, v. 22, n. 6, p.711-728, 2014. 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