A influência das mudanças de uso e ocupação da terra nas métricas da paisagem do Brasil

Abstract

Estudos sobre a evolução das mudanças de uso e cobertura da terra, realizados através da classificação de imagens de satélites e aplicação de conhecimentos de ecologia da paisagem, possibilitam o estabelecimento de programas adequados de conservação da biodiversidade e de controle dos usos dos recursos naturais. Em função das modificações na estrutura da paisagem natural provocadas pela expansão da atividade agrícola, as vegetações nativas vêm sendo fragmentadas e descaracterizadas de forma consistente. O objetivo geral deste trabalho é analisar a influência da mudança do uso e cobertura da terra na dinâmica temporal das métricas da paisagem brasileira, considerando diferentes tipos de solos, áreas protegidas, incluindo as Unidades de Conservação e Terras Indígenas, e em diferentes extensões de propriedades rurais de 1985 até 2020. O estudo objetivou responder quatro perguntas: Capítulo 1: 1) Como a vegetação nativa foi afetada de acordo com os diferentes tamanhos de propriedades rurais? 2) Como o solo influencia na dinâmica de vegetação nativa e quais classes de solo possuem melhor resposta de regeneração? 3) Como as UCs afetaram as transformações de vegetação nativa? Capítulo 2: 4) Como ocorreram as mudanças nas métricas da paisagem nos diferentes biomas entre 1985 e 2020? Os dados espaciais de cobertura e uso do solo dos mapas foram obtidos do Projeto MapBiomas em dois períodos (1985 e 2020), e os limites das propriedades rurais do Cadastro Ambiental Rural (CAR). A plataforma Google Earth Engine (GEE), e os softwares R, ArcGis e QGIS foram utilizados para download de dados, cálculo das métricas, processamento, manipulação e análise dos dados, a fim de investigar os processos de conversão do uso do solo, matrizes de transição e métricas da paisagem. Em relação à análise nas propriedades rurais, a maior perda de vegetação nativa ocorreu nas grandes propriedades e a maior perda percentual ocorreu nas médias propriedades. Áreas com predominância de Latossolo Vermelho Distrófico, Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico, Planossolo Háplico Eutrófico e Argissolo Vermelho-Amarelo Distrófico apresentaram ocorrências do processo regenerativo de vegetação nativa com maior intensidade e consequente contenção do avanço da fragmentação na paisagem brasileira. Nas UCs, os resultados indicam uma tendência de redução na área de vegetação nativa em alguns biomas, especialmente no Cerrado, e ganho nas UCs do Pantanal. A nível nacional, foi perceptível a manutenção e a capacidade de proteção da vegetação nativa nas áreas protegidas do Brasil entre 1985 e 2020, e uma conservação ainda maior nas Terras Indígenas. A paisagem brasileira foi intensamente afetada por essa dinâmica, visto que a área total da paisagem natural diminuiu em 12,72%, com aumento do número de fragmentos de vegetação nativa e diminuição da área média destes remanescentes. Resultados por biomas, tamanhos de propriedades e áreas protegidas identificaram áreas mais propícias a perdas, ganhos ou estabilidade de vegetação nativa, permitindo aos governos e organizações ambientais concentrarem esforços em medidas de proteção e preservação da biodiversidade e estratégias para manejo sustentável dos recursos naturais. A conservação dos recursos naturais e a sustentabilidade da produção agrícola permitem que a sociedade compreenda a importância da preservação ambiental e proteja o patrimônio natural e cultural do país. Palavras-chave: Vegetação nativa. Métricas de paisagem. Propriedades rurais. Áreas protegidas.

Studies on the evolution of land use and land cover changes, conducted through satellite image classification and application of landscape ecology knowledge, enable the establishment of appropriate programs for biodiversity conservation and control of natural resource use. Due to modifications in the structure of the natural landscape caused by agricultural expansion, native vegetation has been consistently fragmented and altered. The overall objective of this study is to analyze the influence of land use and land cover change on the temporal dynamics of landscape metrics in Brazil, considering different soil types, protected areas including Conservation Units and Indigenous Lands, and varying extents of rural properties from 1985 to 2020. The study aimed to address four research questions: Chapter 1: 1) How was native vegetation affected according to different sizes of rural properties? 2) How does soil influence the dynamics of native vegetation, and which soil classes exhibit a better regenerative response? 3) How did Conservation Units affect the transformations of native vegetation? Chapter 2: 4) How did landscape metric changes occur in different biomes between 1985 and 2020? Spatial land cover and land use data were obtained from the MapBiomas Project for two periods (1985 and 2020), and the boundaries of rural properties from the Rural Environmental Registry (CAR). The Google Earth Engine (GEE) platform, and R, ArcGIS, and QGIS software were used for data download, metric calculation, processing, manipulation, and analysis to investigate land use conversion processes, transition matrices, and landscape metrics. Regarding the analysis of rural properties, the highest loss of native vegetation occurred in large properties, while the highest percentage loss occurred in medium-sized properties. Areas predominantly characterized by Dystrophic Red Latosol, Dystrophic Red-Yellow Latosol, Eutrophic Haplic Planosol, and Dystrophic Red-Yellow Argisol showed more intense occurrences of native vegetation regeneration processes, resulting in a containment of landscape fragmentation advancement in Brazil. For Conservation Units, the results indicate a trend of reduction in native vegetation areas in some biomes, especially in the Cerrado, and gains in the Pantanal Conservation Units. At the national level, the maintenance and protective capacity of native vegetation in the protected areas of Brazil between 1985 and 2020 were evident, with even greater conservation in Indigenous Lands. The Brazilian landscape was profoundly affected by this dynamic, as the total area of the natural landscape decreased by 12.72%, with an increase in the number of native vegetation fragments and a decrease in their average area. Results by biomes, property sizes, and protected areas identified areas more prone to losses, gains, or stability of native vegetation, allowing governments and environmental organizations to focus efforts on protection and preservation measures for biodiversity and strategies for sustainable natural resource management. The conservation of natural resources and agricultural sustainability enable society to understand the importance of environmental preservation and protecting the country's natural and cultural heritage. Keywords: Native vegetation. Landscape metrics; Rural properties; Protected areas.