Avaliação de índices de risco de incendio em áreas com predominancia de gramíneas cespitosas na sub-região da Nhecolandia, Pantanal - MS

Abstract

No Pantanal, os produtores rurais fazem o uso anualmente de queimada controlada para limpeza e renovação de pastagem nativa, geralmente nos campos limpos, com predominancia de gramíneas cespitosas , tais como capimcarona (Elyonurus muticus), capim-vermelho (Andropogon hypogynus). Porém, anualmente são registrados focos de incendios na região, causados por diversos fatores. Este estudo teve como objetivo avaliar a utilização de índices climáticos e de vegetação na previsão de risco de incendio na sub-região da Nhecolandia, Pantanal. O trabalho foi desenvolvido na fazenda de Nhumirim, campo experimental da Embrapa Pantanal e em fazendas nos arredores, localizadas na sub-região da Nhecolandia, Pantanal Sul-Mato-Grossense, nos períodos secos (agosto de 2005 e julho de 2006) e no período chuvoso (abril de 2006). Foram selecionadas pastagens com predominancia de capim-carona e capim-vermelho. Em cada uma das áreas, foram alocados casualmente cerca de 20 quadrados amostrais de parcelas de 1m2, nos quais foram feitas as seguintes avaliações: altura total, altura da lamina foliar, cobertura total de plantas sobre o solo, cobertura total de gramíneas predominantes, cobertura de outras espécies e cobertura do solo (plantas + liteira). Após estas medidas e estimativas, o material combustível constituído de plantas em pé dentro de cada quadrado foi cortado rente ao solo, do qual foram feitas as seguintes avaliações: fitomassa fresca total, fitomassa fresca verde, fitomassa fresca morta, fitomassa seca verde, fitomassa seca morta, fitomassa seca total, densidade, teor de umidade da planta, teor de umidade da matéria morta e umidade da matéria verde. Para a avaliação do índice climático de previsão de risco incendio, usou-se a fórmula de Monte Alegre (FMA) para o período entre abril a setembro, considerado como crítico para a ocorrencia de incendios na região, nos anos de 2004 a 2006. Com o objetivo de avaliar a relação entre características do material combustível e valores de Índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), foram adquiridas imagens CBERS adquiridas de dois anos consecutivos (2005 e 2006) durante o período seco e de imagem LANDSAT durante o período chuvoso (abril 2006). Faixas de NDVI foram estimadas para as diferentes fitofisionomias da sub-região da Nhecolandia. O efeito de ano e fitofisionomias (casuais) e o efeito aninhado (fito dentro de ano) sobre as características dos combustíveis foram avaliados por análise de variancia. Equações de regressão foram ajustadas entre as características da vegetação com NDVI. Conforme fórmula de Monte Alegre, a média de dias críticos de incendio, entre abril a setembro de 2004 a 2006 foi de 149 dias, que correspondeu a 81% dos dias computados, sendo 2005 o ano mais critico. As características dos combustíveis avaliados foram variáveis em função das condições climáticas e da distribuição espacial destas pastagens. As características relacionadas com incendio, tais como teor de umidade da matéria morta e umidade da planta mostram uma relação linear com teor de matéria morta, podendo ser usada como indicativo de probabilidade de risco de incendio dos combustíveis. Das características relacionadas com NDVI durante o período seco, apenas teor de matéria de umidade da matéria morta e fitomassa seca verde foram significativos. A medida que o NDVI desta áreas de campo aumenta, o teor de umidade da matéria morta diminui enquanto que o teor de fitomassa fresca verde aumenta. No período chuvoso, as relações foram significativas entre NDVI e teor de umidade da planta, relação matéria verde/matéria morta e fitomassa seca morta. Finalmente, elaborou-se um mapa com as faixas de NDVI estimada para as diferentes fitofisionomais em 2005, considerado critico em termos de número de incendios. Observou-se que grande parte da sub-região da Nhecolandia apresenta fitofisionomias susceptíveis à incendios. Concluiu-se que os índices avaliados podem ser indicativos do risco de incendio, porém, estudos complementares devem ser desenvolvidos para o desenvolvimento de um modelo/índice que integre os diferentes fatores (índices) para previsão de incendio para toda a região do Pantanal.

In the Pantanal, annually the rural producers make use of a controlled burning for cleaning and renewal of native pasture, usually in the opengrassland areas, with predominance of cespitous grasses ('macegas'), such as capimcarona (Elyonurus muticus) and capim-vermelho (Andropogon hypogynus). However, it is common register fire in the region caused by several factors. The purpose of this work is to evaluate the use of climatic and vegetation indices to determine the fire risk in the Nhecolandia sub-region, Pantanal. The work was developed in the Nhumirim farm, an experimental station of Embrapa Pantanal, as well in neighboring farms, during the dry period (August 2005 and July 2006) and rainy season (April 2006). Open grassland areas were selected with predominance of capim-carona and capim-vermelho. In each one of these areas, 20 samples of 1m2, were randomly designated and the following parameters were evaluated: pasture total height, pasture leaf height, percentage of ground covered by vegetation, percentage of ground covered by the predominant grass, percentage of ground covered by other grass species and soil cover percentage. Subsequently, the vegetation was cut close to the soil and made the following measures: 1) total fresh weight phytomass; 2) fresh weight green phytomass; 3) fresh weight dead phytomass; 4) dry weight green phytomass; 5) dry weight dead phytomass; 6) total dry weight phytomass; 7) density; 8) plant moisture; 9) dead plant moisture and 10) green plants moisture. Climatic index was estimated using the Monte Alegre formula (FMA) from April to September, which is the critical period for fire in the region. The normalized difference vegetation index (NDVI) was estimated using images from CBERS acquired from two consecutives years (2005) and 2006) for the dry season, and for the rainy season LANDSAT images were used (April 2006). NDVI ranges were estimated for different physiognomies of the Nhecolandia sub-region. The effect of the year and physiognomies, as well as the nested effect (physiognomies within year) on fuel characteristics were evaluated by variance analyses. Regression equations were adjusted for vegetation characteristics and NDVI. According to Monte Alegre formula, the average number of critical days, from April to September of 2004 to 2006 was of 149 days, which corresponds to 81% of the days evaluated, and the year 2005 was the most critical. The fuel characteristics varied as a function of the climatic conditions and spatial distribution of the pastures. The fuel characteristics that most affected the fire were dead plant moisture and plant moisture, which showed a linear relation with dead matter content. These characteristics could be used as indicative of fire risk. From those characteristics associated with NDVI during the dry season, only fresh weight of green phytomass and dead plant moisture were significative. Therefore, as the NDVI of these field areas increases, the moisture levels of the dead fuel decrease and the level of green phytomass increases. In the rainy season, the association between NDVI and plant moisture content, as well as green dead matter and dead dry phytomass were significative. Finally, it was elaborated a map with the NDVI ranges for each physiognomy in 2005, year considered critical with respect the occurrence of fire. It was observed that the major part of the Nhecolandia sub-region has physiognomies susceptive to fire. It was conclude that the indices evaluated in this study can be indicatives of fire risk, however, complementary studies should be undertaken to construct a model/indices that integrates the different factors (indices) for fire risk prediction for all region of the Pantanal.