Observatorio Economía Latinoamericana. ISSN: 1696-8352

INFLUÊNCIA DO DESMATAMENTO NAS PRECIPITAÇÕES EM UNIDADES DE CONSERVAÇÃO DA AMAZÔNIA

1 INTRODUÇÃO

A conservação e preservação de áreas ambientais ricas em biodiversidade tornaram-se uma necessidade diante da ameaça das mudanças constantes no meio ambiente em função da ação antrópica. Neste contexto, uma das principais estratégias governamentais consiste na criação de áreas protegidas, sobretudo Unidades de Conservação (UCs).
As UCs são superfícies de terra ou mar com características naturais relevantes e com limites definidos. Destinam-se à proteção e manutenção da diversidade biológica, bem como dos recursos naturais e recursos culturais associados, manejadas através de meios jurídicos e outras formas eficazes (BRASIL, 2000). Importante frisar que apenas a criação de uma unidade não garante que os processos de degradação já em andamento, ou os futuros, estejam controlados. É preciso que haja um conjunto de ações de planejamento e gestão ambiental.
Na Amazônia Legal, há em andamento diversas atividades ilegais e danosas ao meio ambiente, como desmatamento, queimadas, abertura de estradas, criação irregular de gado, entre outras. Para Mello e Artaxo (2017), as UCs buscam conter o avanço de tais atividades. Além disso, as UCs agem para a conservação da rica biodiversidade e ecossistemas da região, regulação do clima, ciclagem de nutrientes, conservação do solo e bacias hidrográficas, entre outros serviços ambientais (OLIVEIRA et al., 2016).
As atividades que implicam na derrubada das florestas são uma ameaça preocupante, pois a mudança no uso do solo libera uma grande quantidade de carbono na forma de CO2 para a atmosfera. De acordo com Sharma et al. (2013) cerca de 1,6 bilhões de toneladas de carbono foram emitidas para a atmosfera por ano devido às mudanças no uso do solo.
O desmatamento tem impactos ambientais severos, inclusive perda de biodiversidade (DELAZERI, 2016), exposição do solo à erosão (SANTOS et al., 2016), perda das funções da floresta na ciclagem d'água e armazenamento do carbono (SANTOS, 2017).  As queimadas também afetam a formação de nuvens e a química da atmosfera de diversas maneiras, além do efeito estufa.  Evitar o desmatamento evita estes impactos, dando assim um valor significativo às atividades que resultam em desmatamento reduzido ou zero.  A disponibilidade para pagar pelos serviços ambientais providos pela floresta representa uma fonte potencial de renda (GOULART; ALVIM, 2017).
Em regiões tropicais, como é o caso da Amazônia, a retirada da cobertura florestal pode causar alterações no balanço hídrico, tornando o clima mais seco e quente (ARAUJO; PONTE, 2016). Segundo o Relatório Mundial das Nações Unidas sobre o Desenvolvimento dos Recursos Hídricos, publicado em 2012, a água é o principal meio pelo qual a mudança climática pode influir sobre o ecossistema terrestre. As alterações no clima podem impactar na disponibilidade de recursos hídricos em relação a precipitações, umidade do solo, derretimento do gelo, entre vários outros aspectos.
Com a mudança no uso do solo e consequente retirada da vegetação, o fluxo de vapor de água para a atmosfera é reduzido, alterando o ciclo hidrológico. A taxa de evapotranspiração da floresta é muito maior do que qualquer cultivo ou pastagem. Na Amazônia, por exemplo, Marengo (2007) prevê que a temperatura poderá subir de 5 a 8ºC até 2100 e a redução no volume de chuva pode chegar a 20% em decorrência de desmatamentos na região. A Amazônia é importante para o mundo inteiro porque captura e armazena o carbono da atmosfera e exerce um papel fundamental no clima da América do Sul por seu efeito sobre o ciclo hidrológico local (MARENGO et al., 2015). Portanto, a contenção do desmatamento é primordial para a manutenção do equilíbrio climático desta região.
As mudanças climáticas são uma das grandes preocupações dos pesquisadores atualmente e estudos sobre este tema tem sido cada vez mais intensificados. Segundo Ferreira et al. (2017), a diminuição da vegetação e as variações no uso do solo geram diversas alterações no ambiente, no ciclo hidrológico e no clima, podendo citar como efeitos gerados pelas mudanças climáticas a elevação da temperatura global e a modificação no regime de chuvas. De acordo com relatório produzido por INPE e Met Office Hadley Centre (Marengo et al., 2011), a temperatura média global subiu aproximadamente 0,7ºC no século passado e esse aquecimento tende a continuar em decorrência das contínuas emissões de gases de efeito estufa (GEE) e, nesse contexto, a floresta amazônica possui um grande destaque, devido as queimadas do desmatamento.
As mudanças climáticas são uma ameaça de médio a longo prazo devido ao aquecimento gradativo e às possíveis reduções da precipitação pluviométrica. O desmatamento, por outro lado, é uma ameaça mais imediata e fator anterior à ocorrência de mudanças do clima, já que contribui para sua ocorrência. Geralmente, precipitação e temperatura são os dois parâmetros mais frequentemente utilizados no monitoramento das tendências de mudanças climáticas em dado local. Estudos sobre os efeitos do desmatamento sobre o clima na região amazônica são de fundamental importância para a compreensão de cenários futuros. Dito isso, este trabalho objetiva avaliar a influência do desmatamento na precipitação pluviométrica em Unidades de Conservação críticas da Amazônia Legal, entre 2000 e 2012, fato que possivelmente acarreta mudanças climáticas na região. Com isso, espera-se avaliar se o desmatamento crítico ocorrido nessas UCs provoca alguma alteração pluviométrica nessas áreas ou, caso contrário, verificar que não há qualquer correlação entre eles.

2.1 Desmatamento em Unidades de Conservação

Os dados da série histórica da dinâmica espaço-temporal (2000 a 2012) de desmatamento foram obtidos pelo Projeto de Monitoramento do Desflorestamento na Amazônia (PRODES) Digital, do TM/LANDSAT 5, desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
O PRODES é um programa de monitoramento do desmatamento na Amazônia, utilizando sensoriamento remoto e ferramentas de geoprocessamento. Segue uma metodologia que se baseia na análise de desmatamento de anos anteriores para estimar ocorrência onde não é possível detecção devido à resolução do sensor imaginador dos satélites e a ocorrência de nuvens. É considerado um dos melhores programas de detecção de desmatamento no mundo (INPE, 2017).
O INPE fornece ao governo e à sociedade brasileira toda a informação temática produzida pelo PRODES Digital sobre a localização e extensão dos eventos de desmatamento na Amazônia Legal através da divulgação dos resultados pela internet no site www.obt.inpe.br/prodes. Considerando apenas o desmatamento detectado no ano de 2012 pelo PRODES, é possível identificar quais unidades de conservação foram as mais desmatadas e, com isso, elaborar o ranking de UCs críticas por desmatamento. Entre as 10 UCs críticas, nove são do grupo de uso sustentável e apenas uma do grupo de proteção integral; e três são UCs federais e sete são UCs estaduais.
É interessante notar que estas UCs consideradas críticas por desmatamento estão localizadas exatamente sobre a região conhecida como “Arco do Desmatamento”, onde a fronteira agrícola avança rumo à floresta amazônica e, portanto, onde se detectam os maiores índices de desmatamento da Amazônia.

2.2 Dados Pluviométricos
Os dados pluviométricos foram coletados na mesma série histórica de desmatamento (2000 a 2012) por meio do Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). O TRMM, criado em 1997, é resultado de uma missão conjunta entre a National Aeronautics and Space Administration (NASA) e a Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), projetado para a medição de chuva para pesquisas de tempo e clima.
O TRMM é um satélite de pesquisa/investigação desenvolvido para aumentar o entendimento sobre a variabilidade de precipitação nos trópicos. Segundo Liu et al. (2012), ao cobrir as regiões tropicais e subtropicais da Terra, o TRMM fornece informações muito importantes sobre chuvas e sua liberação de calor associada, o que ajuda a alimentar a circulação atmosférica global que molda tanto o tempo quanto o clima. Em coordenação com outros satélites do Sistema de Observação da NASA, o TRMM fornece informações de precipitação usando vários instrumentos de espaço de origem para aumentar a compreensão das interações entre o vapor d'água, nuvens e precipitação, que são fundamentais para a regulação do clima da Terra.

2.3 Desmatamento em UCs Críticas x Precipitação
Esta etapa consiste na utilização da ferramenta Earth Trends Modeler (ETM), desenvolvida pela Universidade de Clark (Estados Unidos). O ETM foi incorporado à nova versão do software IDRISI Taiga, o IDRISI Selva, lançado em janeiro de 2012.  Este software, lançado inicialmente em 1987, é um sistema de informação geográfica integrada (SIG) e programa de sensoriamento remoto, para a análise e apresentação de informações digitais geoespaciais.
Para a avaliação da forma como o desmatamento em UCs é capaz de influenciar nas mudanças climáticas, foram utilizadas e correlacionadas duas informações: dados do desmatamento das 10 UCs críticas identificadas no ano de 2012 e dados pluviométricos das mesmas 10 UCs críticas, coletados via satélite TRMM. Os dados pluviométricos são mensais, para o período de 2000 a 2012 (13 anos). Para a correlação com o desmatamento, os dados pluviométricos foram transformados em dados anuais (mm/ano), mesma escala temporal dos dados de desmatamento (km²/ano).
Neste ponto torna-se importante fazer uma ressalva. Segundo a Organização Mundial de Meteorologia (OMM), para estudos de alterações climáticas, o tempo mínimo de análise indicado para avaliações de alterações e tendências é de 30 anos (GOUVEA et al., 2018). Porém, neste trabalho não foi possível atender a este requisito, pois os dados de desmatamento do PRODES estão virtualmente disponíveis somente a partir do ano 1998. Ainda assim, para esta pesquisa optou-se para considerá-los apenas desde o ano 2000, estendendo-os até 2012, último ano de dados completos com acesso já disponível durante o desenvolvimento desta pesquisa.
Quando inseridos no ETM, os dados são expostos no formato de um cubo espaço-tempo 3D. O Cubo nos mostra três porções ao longo do tempo e espaço, caracterizadas pelas linhas brancas que o cortam, como indicado na Figura 2. A face do topo mostra a porção no tempo. A face da frente apresenta uma porção espaço-tempo, com variações de todas as longitudes ao longo da série temporal no Equador. A face lateral também apresenta uma porção espaço-tempo, porém com variações de todas as latitudes no Meridiano. Este cubo pode ser manipulado de diversas formas. Em sua opção display produz um mapa de alta resolução, o qual concentra todos os dados contidos na série temporal que está sendo avaliada.

O ETM dispõe de diversas ferramentas para análise de séries temporais. Neste trabalho foram utilizadas as descritas abaixo:

2.3.1 Monotonic Trend (Mann-Kendall)
Consiste em um indicador de tendências não-linear que mede o grau a que uma tendência está consistentemente aumentando ou diminuindo. Possui uma gama que varia de -1 a +1. O valor ‘+1’ indica que a tendência está continuamente aumentando e nunca diminui. O oposto acontece quando o valor é ‘-1’, ou seja, a tendência está continuamente diminuindo e nunca aumenta. O valor ‘0’ indica que não há uma tendência consistente (DAWOOD, 2017).
É calculado de modo similar à mediana. Todas as combinações de pares de valor ao longo do tempo são avaliadas em cada pixel e é feita uma contagem do número que está aumentando ou diminuindo com o tempo. Sobre a estatística de Mann Kendall, Silva et al. (2015) comentam que este é o método mais apropriado para analisar mudanças climáticas, pois ele permite detectar e localizar de forma aproximada o ponto inicial de determinada tendência. 

2.3.2 Temporal Profile
O painel de perfil temporal disponível no ETM permite examinar valores de uma série de imagens corresponde a uma determinada região de interesse. Após selecionada a região de interesse, o ETM expõe em formato de gráfico o resumo de valores de os pixels da região de amostra ao longo do tempo. O gráfico permite visualizar valores da média, mediana, mínimo, máximo soma e desvio padrão. Além disso, linhas de tendência podem ser adicionadas.

3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1 Precipitação na Amazônia Legal
Na Figura 3 observa-se o mapa produzido por meio do Monotonic Trend. Nele, é possível identificar em quais áreas a precipitação está aumentando e em quais está diminuindo. As áreas em que a precipitação aumentou estão representadas pela cor vermelho, enquanto as áreas em que houve diminuição da precipitação estão representadas pela cor verde. Nas áreas amarelas, não ocorreu grandes ou consistentes variações ao longo dos anos analisados.
Nota-se que o comportamento pluviométrico entre 2000 e 2012 nas 10 UCs analisadas não é homogêneo, pois em algumas a precipitação aumentou, enquanto em outras diminuiu. A região do “Arco do Desmatamento”, comentada anteriormente, apresenta diferentes padrões de precipitação. Regiões do Pará, Amazonas, Acre e Mato Grosso, por exemplo, presenciaram um acréscimo no regime de chuva desde o ano 2000. Rondônia, ao contrário, teve seu regime pluviométrico reduzido.
Contudo, de posse somente desta informação não é possível afirmar que a causa para estes diferentes comportamentos seja o desmatamento, pois há a possibilidade de outros fatores, inclusive externos à Amazônia Legal, influenciarem na região. Como citado no trabalho de Sodre et al. (2015), diversos fatores influenciam no regime pluviométrico da região amazônica, entre eles os fenômenos climáticos que ocorrem tanto no Oceano Pacífico quanto no Atlântico. Por isso, é preciso avaliar e fazer a comparação dos dados de toda a série histórica, no período selecionado, tanto de desmatamento quanto de precipitação.
Entre 2000 e 2012 a Amazônia passou por grandes eventos de precipitação extremos, como as duas severas secas de 2005 e 2010 e a enchente de 2009, uma das piores já registradas (ZENG et al., 2008; SERRÃO et al., 2017; COUTINHO et al., 2018). Marengo et al. (2012) comentam que essa forte cheia em 2009 ocorreu devida a migração anormal da ZCIT durante maio e junho, causando o anômalo das águas no Atlântico Sul. 
Notou-se que a seca de 2005 foi resultado de alterações pluviométricas desde o ano anterior. O decréscimo de chuva ocorreu, de fato, desde 2004, mas seus efeitos foram sentidos apenas em 2005. Esses dados corroboram com o estudo de Vargas e Veiga (2017), onde os autores afirmam que esse déficit foi influenciado pelo El Niño de 2004/2005 e por anomalias positivas na superfície do oceano Atlântico tropical Norte.
Eventos como esses causam impactos fortes e afetam não somente pessoas como também os ecossistemas. Diversos setores são afetados, como agricultura, transporte, energia e saúde pública, com consequências significativas para a economia. Neste contexto, é necessário que se adotem medidas mitigadoras de impactos, com o apoio de ações do governo e legislações atuais.

Por exemplo, entre 2000 e 2005, o desmatamento apresentou índices bem variados, altos e baixos, enquanto a precipitação permaneceu praticamente constante. De 2006 em diante o desmatamento passou a apresentar tendência de queda constante, porém a tendência da pluviosidade passou a apresentar tantas elevações quanto diminuições de seus índices. Este fato implica em dizer que o desmatamento não é o fator determinante para que ocorram alterações pluviométricas na Amazônia Legal, ou seja, pode-se afirmar que existem outros fatores globais que causam esta interferência.
Segundo Marengo et al. (2011), há indicações de que alterações de precipitações pluviométricas podem estar relacionadas com as condições do Oceano Atlântico Tropical, embora também possam estar provavelmente relacionados com as condições do Oceano Pacífico. Como através do mapa não se pode afirmar que o aumento ou decréscimo de pluviosidade nas 10 UCs analisadas está relacionado com o desmatamento mais ou menos intenso nessas áreas, torna-se necessário avaliar individualmente cada uma das 10 UCs críticas identificadas em 2012, buscando detectar tendências no comportamento do desmatamento que sofreram e a precipitação ocorrida. Na Figura 5, apresentam-se as relações entre precipitação pluviométrica e desmatamento individualmente em cada uma das 10 UCs críticas analisadas.

Nesta pesquisa, foi possível notar que não há claramente definida uma relação entre desmatamento e precipitação, pois as tendências de comportamento foram muito variadas. Muito embora em menores intervalos de tempo dentro da série temporal avaliada existam relações entre as variáveis, não são suficientes para afirmar que o desmatamento é o fator que está provocando as alterações de precipitação, tanto acréscimos quanto decréscimos.
A característica de comportamento em comum entre as 10 UCs analisadas é que, em todas, ocorreram picos de precipitação no ano de 2009, coincidindo com a enchente registrada neste ano na Amazônia. No restante da série histórica a pluviosidade se manteve praticamente constante, com cerca de 40.000 mm/ano. Na Figura 6, é apresentado o comportamento pluviométrico individual anual de cada unidade de conservação analisada, no período de 2000 a 2012.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Como objetivo maior, este estudo buscava identificar a influência – ou falta de – do desmatamento na precipitação pluviométrica em UCs críticas, e este objetivo foi alcançado. Finalizadas as análises apresentadas, concluiu-se que, para este estudo, somente o desmatamento não tem interferência em alterações no regime de chuvas de UCs críticas da Amazônia Legal. Outros fatores, não identificados nesta pesquisa, podem ser responsáveis por influenciar no regime pluviométrico.
Detectou-se que não há um padrão claro de alteração na série histórica de 2000 a 2012, pois em algumas das UCs analisadas houve aumento de precipitação, enquanto em outras houve decréscimo. Pontualmente, algumas correlações podem ser identificas. Houve períodos inversamente proporcionais, ou seja, enquanto o desmatamento decaía, a precipitação subia, ou a ocorrência do inverso se considerando diferentes períodos, ou seja, desmatamento subindo e precipitação descendo. Notou-se, ainda, tendências de comportamento diretamente proporcionais em alguns períodos, com desmatamento e precipitação crescendo ou decrescendo juntos. Isto indica que existem outros fatores, podendo ser inclusive externos aos limites da UCs e da própria Amazônia Legal, que podem estar, de fato, interferindo na precipitação destas áreas. É o caso da hipótese de influência do fenômeno El Niño, e seu contrário La Niña, que podem possuir forte correlação com as variabilidades pluviométricas
A ferramenta ETM, utilizada neste trabalho, possui o potencial para, em pesquisas futuras, entender os fatores globais que possam ter maior interferência no caso, como, por exemplo, a ocorrência do fenômeno El Niño Oscilação Sul (ENOS) e anomalias de Temperatura Superficial do Mar (TSM) no Oceano Atlântico (Dipolo do Atlântico).

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