Geoambientes: solos e áreas de mineração de ouro na região norte do Suriname

Abstract

O Suriname, localiza-se na costa norte do continente sul-americano, no Planalto das Guianas é um dos países com maior cobertura florestal proporcional do mundo. No entanto, houve nestes últimos anos, aumento crescente no desmatamento, principalmente nas áreas de mineração de ouro, causando grandes impactos ambientais, principalmente nos solos e corpos hídricos destas áreas. Os solos deste país foram pouco estudados onde os estudos ocorreram quando o país era colônia neerlandesa, quando foi desenvolvido o Sistema Surinamês de Classificação de Solos (SiSCS), que se baseado no sistema holandês e americano (Soil Taxonomy). Devido a semelhança ambiental e proximidade geográfica o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS) poderia ser útil para transferência de conhecimentos pedológicos. Dessa forma, este trabalho, teve como objetivos: interpretar e correlacionar os solos da região norte do Suriname com o SiBCS e WRB e servir como base para elaboração de projetos para o planejamento do uso da Terra. Além disso propor um método de classificação utilizando as técnicas de análise de imagens baseada em objetos (OBIA) com técnicas de aprendizado de máquina (AM) para classificar e caracterizar as áreas alteradas pela mineração de ouro no Suriname. Foram coletadas amostras de solos em diversos pontos para reconhecimento e correlação com as classes de solos. Análises físicas, químicas e mineralógicas foram realizadas para caracterização das propriedades dos solos. Foram gerados mapas de solos do Suriname utilizando os sistemas SiBCS e WRB. Foram utilizadas imagens dos satélites Landsat 5 (2001 e 2008), Landsat 8 (2014) e do Sentinel-2A (2020), para análise temporal das alterações de uso e cobertura das áreas de mineração de ouro. Foi observado que na Planície Costeira Jovem predominam os Gleissolos (Gleysols), seguidos pelos Organossolos Háplicos (Folic Histosols) com formação de turfeiras. Nesse ambiente, em menor quantidade, ocorrem os Neossolos Quartzarênicos (Arenosols). Na Planície Costeira Antiga predominam os Plintossolos (Plinthosols) e os Argissolos (Acrisols). Na Cobertura Savânica ocorrem os Espodossolos (Podzols) e os Neossolos Quartzarênicos (Arenosols). Nas Terras Altas predominam os solos mais desenvolvidos e distróficos os Latossolos (Ferrasols), Argissolos (Acrisol) e Plintossolos (Plinthosols), moderadamente desenvolvidos como os Neossolos Flúvicos (Flúvisols), e os mais jovens Neossolos Litólicos (Leptosols) e Cambissolos Háplicos (Cambisols). Entre 2001 e 2008 a área da mineração aumentou 100%, explorando as partes médias da bacia com mineração hidráulica. No período de 2008 a 2014 a área de mineração triplicou, evoluindo para partes baixas e altas da bacia do rio Maurouni com início da escavação mecânica. Entre 2014 e 2020 o aumento foi de 27%, sendo que 97% por escavação mecânica, principalmente na cabeceira da bacia do rio Maurouni, aumentando o potencial de contaminação desta bacia. O SiBCS pode ser utilizado no Suriname de forma a contribuir para transferência de conhecimentos pedológicos para melhor planejamento do uso da Terra e dos recursos naturais no país. O método proposto de classificação de áreas de mineração possui grande potencial para classificar e caracterizar áreas de mineração de ouro, oferecendo melhor análise e monitoramento do impacto ambiental nas áreas de mineração por escavação e hidráulica. Palavras-chave: Sustentabilidade ambiental. Planejamento do uso da terra. Poluição ambiental. Machine learning. Sensoriamento remoto.

Suriname is located on the north coast of the South American continent, on the Guiana plateau and is one of the countries with the highest proportional forest cover in the world. However, in recent years, there has been an increasing the deforestation, mainly in gold mining areas, causing major environmental impacts, mainly on soils and water bodies. The soils of this country were little studied and only occurred when it was a Dutch colony, when the Surinamese Soil Classification System (SiSCS) was developed, which was based on the Dutch and American system (Soil Taxonomy). The Brazilian Soil Classification System (SiBCS), due to the similarities of tropical environments, mainly to the Amazon, could be useful for transferring pedological knowledge. This work had aims: to interpret and correlate the soils of the northern region of Suriname with the SiBCS and WRB and to serve as a basis for the elaboration of projects with the technical classifications for the planning of the land use. in addition to proposing a classification method using classification techniques object-based image analysis (OBIA) with machine learning (ML) to classify and characterize areas of gold mining in Suriname. Soil samples were collected at several points for recognition and correlation with soil classes. Physical, chemical and mineralogical analyzes were carried out to characterize the properties of the soils. Suriname soil maps were generated using the WRB and SiBCS systems. Images from the Landsat 5 (2001 and 2008), Landsat 8 (2014) and Sentinel-2A (2020) satellites were used for temporal analysis of changes in use and coverage of mining areas. In the Yaung Coastal Plain, was observed that predominance of Gleissolos (Gleysols), followed by Organossolos Háplicos (Folic Histosols) with formation of peats. In this region, in smaller quantities, occur the Neossolos Quartzarênicos (Arenosols). In the Old Coastal Plain, Plintossolos (Plinthosols) and Argissolos (Acrisols). In the Savanna Coverage predominate the Espodossolos (Podzols) and Neossolos Quartzarênicos (Arenosol). In the Highlands, more developed and dystrophic soils predominate, Latossolos (Ferrasols), Argissolos (Acrisol) and Plintossolos (Plinthosol), also occurring Neossolos Flúvicos (Flúvisols), Neossolos Litólicos (Leptosols) and Cambissolos Háplicos (Cambisols). Between 2001 and 2008 the mining area increased by 100%, exploiting the middle parts of the basin with hydraulic mining. In the period from 2008 to 2014, the mining area tripled, evolving into the lower and upper parts of the Maurouni river basin with the beginning of mechanical excavation. Between 2014 and 2020, the increase was 27%, and 97% of which due to mechanical excavation mainly at the head of the basin, increasing the potential for contamination of this basin. The SiBCS can be used in Suriname to contribute to the transfer of pedological knowledge for better planning of land use and natural resources in the country. The proposed methos of classification gold mining had great potential to classify and characterize gold mining areas, offering better analysis and monitoring of the environmental impact in excavation and hydraulic mining areas. Keywords: Environmental sustainability. Land use planning. Machine learning. Remote sensing.