Detecção de mudanças e modelagem preditiva do uso da terra e cobertura vegetal do pantanal de Aquidauana, MS

Abstract

O Pantanal brasileiro é uma das maiores planícies inundáveis do mundo, influenciado principalmente pelo regime hídrico entre os períodos de cheias e de secas, além de apresentar um mosaico com diferentes tipos de vegetação, distribuído em 11 sub-regiões. A sub-região do Pantanal de Aquidauana destaca-se pelo desenvolvimento da pecuária extensiva de bovinos, que ao longo dos últimos anos tem promovido à introdução de capins exóticos provocando rápidas mudanças e transformações na paisagem. Este estudo tem por objetivo geral analisar no Pantanal de Aquidauana as mudanças ocorridas no uso da terra e cobertura vegetal entre os anos de 1984, 1993, 2000 e 2015, e simular um cenário futuro para o ano de 2050. Os métodos utilizados foram a classificação orientada a objeto (OBIA - Object-Based Image Analysis) para detectar as mudanças de uso da terra e cobertura vegetal. Para simulação de cenário futuro de uso e cobertura da terra para o ano de 2050 adotou-se o método Processo Analítico Hierárquico (AHP) combinado com o modelo CA Markov (Cadeia de Markov e Autômatos Celulares). O resultado do mapeamento de uso da terra e cobertura vegetal culminou em quatro mapas, com onze classes temáticas e detectou mudanças significativas na paisagem do Pantanal de Aquidauana entre os anos de 1984 e 2015, destacando o aumento nas áreas de pastagem plantadas que atualmente em 2015 ocupam 40,17% da região e em consequência disto houve uma diminuição nas áreas de vegetação nativa como a savana florestada (6,22%), arborizada (22,96%) gramíneo-lenhosa (12,68%); áreas de contatos florísticos: encrave (0,33%), ecótono (6,31%) e formações pioneiras (5,25%) e vegetação ciliar (4, 06%). E redução também nas áreas de baía (0,58%), vazantes (0,75%) e solo exposto (0,68%). A validação dos mapeamentos permitiu classifica-los como excelente, segundo parâmetros estatísticos (Índice Kappa e a Acurácia Global). O modelo elaborado de uso da terra e cobertura vegetal para o ano de 2050 apresentou 4 (quatro) classes de uso e cobertura que são: 1) Vegetação Natural, 2) Pastagem Plantada, 3) Solo Exposto e 4) Corpos d’água. A análise multitemporal utilizando os mapas de 1984, 1993, 2000, 2015 e o modelo simulado para 2050 apontou que ao longo dos anos analisados haverá uma tendência de redução de áreas naturais como vegetação natural e de corpos d’água e o aumento das áreas relacionadas às ações antrópicas como pastagem plantada e solo exposto, o que pode comprometer as planícies alagáveis e a paisagem do Pantanal de Aquidauana.

ABSTRACT - The Brazilian Pantanal wetland is the largest floodplain in the world, mainly influenced by water regime between periods of floods and droughts and presents a mosaic of different vegetation types, distributed in 11 sub-regions. The sub-region of Aquidauana Pantanal stands out for the development of extensive cattle ranching, which over the years has promoted the introduction of exotic grasses causing rapid changes and transformations in the landscape. This study aimed to analyze the changes in land use and vegetation cover the years 1984, 1993, 2000 e 2015 and simulate a future scenario for the year 2050. The methodology used were the Object-Based Image Analysis classification (OBIA) to create maps of land use and vegetation cover. For simulate a future scenario of land use and vegetation cover for the year 2050 used the method Analystic Hierarchy Process (AHP) combined the model CA Markov (Chain of Markov and Cellular Automata). The results of mapping in land use and vegetation cover culminated in four maps with eleven thematic classes each and detected significant changes in the landscape of Pantanal de Aquidauana between the years 1984 and 2015, highlight increase in the areas of grass plant currently in 2015 occupying 40,17% in the region consequently there was a decrease in the areas of native vegetation as forest savanna (6,22%), Savanna Arborea (22,96%), grassy-woody savanna (12,68%); floristic contact áreas: disjunction cerrado (0,33%), ecotone (6,31%); formation pioneer (5,25%) and riparian vegetation (4, 06%). Also, reduction in the areas of baía (0,58%), vazantes (0,75%) and bare soil (0,68%). The validation of mappings allowed classify as excelent according to statistical parameters (Kappa Index and Overall Accuracy). The elaborated model of land use and vegetation cover for the year 2050 presented 4 (four) classes of use that are: 1) Natural Vegetation, 2) Grass Planted, 3) Exposed Soil and 4) Water bodies. Multitemporal analysis using the maps of 1984, 1993, 2000, 2015 and the model for 2050 pointed out that over the analyzed years there will be a great process of reducing natural areas such as natural vegetation and areas of water bodies and the increase of related areas anthropic actions such as planted pasture and exposed soil, which may compromise the floodplain and landscape of the Pantanal Aquidauana.