Autores
Fragal, E.H. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ (UEM)) ; Gasparetto, N.V.L. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ (UEM))
Resumo
O Parque Nacional de Ilha Grande criado em 1997 é um importante remanescente do bioma de Mata Atlântica, que possui influencia aquática do rio Paraná. O controle do nível de água do rio Paraná pela barragem da Usina Hidrelétrica de Porto Primavera a partir de 1998, interferiu na relação entre rio e planície de inundação. O objetivo deste trabalho foi mapear a frequência de inundação no período anterior à criação do Parque Nacional de Ilha Grande (1985 a 1996), associada a variação do nível de água do rio Paraná anteriormente ao barramento em 1998. Para tal, foi estimada a frequência de inundação com base em série temporal de 14 imagens Landsat. As frequências de inundação baixa e média foram predominantes. O setor norte tem frequência de inundação predominante da classe média, entretanto a inundação desloca-se dos setores sul para norte. O mapa de frequência de inundação será um produto excelente para analisar mudanças na vegetação causadas pelo controle do nível de água.
Palavras chaves
Parque Nacional de Ilha Grande; inundação; Rio Paraná
Introdução
O Parque Nacional de Ilha Grande (PNIG) é formado por arquipélago fluvial e planície de inundação da margem esquerda do rio Paraná, criado em 1997 para proteger um remanescente do bioma de Mata Atlântica (IBAMA, 2008). O PNIG é um ambiente importante que possui influencia aquática do rio Paraná em um trecho livre de barramento, que ainda tem capacidade de sustentar diversidade ecológica elevada (CAMPOS e SOUZA, 2002; KOPROSKI, 2006). A variação do nível de água do rio Paraná tem importante função de conectividade rio-planície, que influencia as características ecológicas (e.g. distribuição da vegetação) e geomorfológicas (e.g. processos de erosão e deposição) do PNIG, assim como de toda a planície de inundação (MARCHETTI et al. 2013; ROCHA, 2011; STEVAUX et al. 2013). A montante do PNIG (130km) o rio Paraná foi barrado pela Usina Hidrelétrica de Porto Primavera (UHPP) em 1998, que controlou a variação do nível de água do canal, do transporte de sedimentos e da erosão das margens (HAYAKAWA, 2007; SOUZA FILHO, 2009; ROCHA, 2011). O controle do nível de água do rio Paraná promoveu mudanças na frequência de inundação na planície de inundação próxima a barragem (FRAGAL et al. 2012). A diminuição da frequência de inundação contribui para mudanças não naturais dos habitats, que afetam a diversidade de fauna e flora e disposição das feições geomorfológicas (SOUZA FILHO, 2011). Mapear a frequência de inundação no período anterior à barragem da UHPP é um passo inicial para entender mudanças na distribuição da vegetação nos períodos anterior e posterior à criação do PNIG. Cabe destacar, que foi considerada como frequência de inundação a variação temporal de água sobre a superfície em relação a variação do nível de água. Para mapear a frequência de inundação, imagens de satélite Landsat 5/TM são excelentes fontes de dados históricos entre 1984 e 2011 (HENSHAW et al. 2013). O objetivo deste trabalho foi mapear a frequência de inundação no período anterior à criação do Parque Nacional de Ilha Grande (1985 a 1996), associada a variação do nível de água do rio Paraná anteriormente ao barramento ocorrido em 1998, com base em série temporal de imagens Landsat 5/TM.
Material e métodos
Foi adquirida uma série temporal de 14 imagens no período compreendido entre os anos de 1985 e 1996 do satélite Landsat 5/TM, órbitas/pontos 223/076 e 224/076. As imagens foram obtidas com correções geométrica e atmosférica pelo banco de dados Landsat CDR, portal: http://earthexplorer.usgs.gov/ (SCHMIDT et al. 2013). O nível de água do rio Paraná associado a cada imagem Landsat variou de 2,43 a 7,36m. Os níveis de água foram obtidos na estação fluviométrica de Porto São José (PSJ), portal: http://www2.ana.gov.br/Paginas/default.aspx. Foi escolhido a estação de PSJ que está situada a 95km do PNIG, devido apresentar maior amplitude média do nível de água (cerca de 5m) em relação a estação próxima ao PNIG (Guaíra, cerca de 2,5m) para o período anterior a barragem da UHPP. As imagens foram mosaicadas a fim de constituir uma única cena da área de estudo. As 14 imagens foram divididas em dois grupos: 1) sete imagens com nível de água variando de 2,43 a 6,09m com menores níveis de água sete dias anteriores ao nível de água da data da imagem; e 2) sete imagens com nível de água variando entre 2,47 e 7,36m com maiores níveis de água sete dias anteriores ao nível de água da data da imagem. Essa abordagem foi assumida para analisar a influência dos níveis de água sete dias anteriores a data da imagem, sobre a área inundada no PNIG. Desta forma, foram gerados dois mapas de frequência de inundação. Para mapear a frequência de inundação cada imagem foi classificada em água (1) e não água (0), por meio do fatiamento da banda 5 Landsat 5/TM e edição manual, que resultou em exatidão global da classificação em 97% (FRAZIER e PAGE, 2000). Seguindo a abordagem de Zani e Rossetti, (2012), foram somadas as classes e calculado a média. A partir da média, foram geradas as classes de frequência de inundação, sendo não inundado (0), baixa (0,01 a 0,2), média (0,21 a 0,6), alta (0,61 a 0,8) e permanente inundado (0,81 a 1) (Figura 1). Cabe destacar que a classe permanente inundado incluiu o rio Paraná. Os resultados foram validados por meio das imagens Landsat 5/TM utilizadas nas classificações dos corpos de água. As imagens foram utilizadas para comparação visual com o mapa de frequência de inundação.
Resultado e discussão
Os mapas de frequência de inundação elaborados com menores e maiores níveis
de água sete dias anteriores ao nível de água da data da imagem, revelam os
locais de entrada e acúmulo de água no PNIG, respectivamente (Figura 2 A e
B). A Figura 2 (A) mostra os locais de entradas de água nas ilhas fluviais e
planície de inundação, sendo que a variação do nível de água entre 2,43 e
6,09m inunda setores pequenos do PNIG. Por outro lado, a Figura 2 (B) aponta
as áreas de acumulação de água, pois refletiram as áreas inundadas dos
maiores níveis de água sete dias anteriores ao nível de água da data da
imagem. Assim, a imagem com maior nível de água (7,36m), refletiu a
inundação causada pelo nível de água sete dias anterior (7,88m), que casou a
inundação de quase todo o PNIG.
Foi considerada a Figura 2 (B) como representativa da frequência de
inundação no período anterior à criação do PNIG, devido ter registrado a
maior variação do nível de água do rio Paraná. A frequência de inundação
média tem predominância no setor norte do PNIG, enquanto nos setores central
e sul, média e baixa. A frequência de inundação alta possui áreas pequenas e
situadas próximas aos canais secundários e lagos. A classe permanente
inundado concentra-se no rio Paraná, canais secundários e lagos. Já a classe
não inundado apresenta setores pequenos próximos as margens do canal do rio,
que são locais mais altos da planície de inundação (dique marginal) (SOUZA
FILHO 2011).
A análise visual das imagens Landsat 5/TM mostrou coerência com a frequência
de inundação (Figura 3). Nota-se que a frequência de inundação baixa
corresponde as áreas inundadas com níveis de água a cima de 7m, enquanto
frequências de inundação média e alta, inundadas com níveis de água a cima
de 5 e 4m, respectivamente. As áreas não inundadas correspondem aos diques
marginais que possuem cobertura florestal. Nos diques marginais existe a
possibilidade de ser inundados, porém foram analisadas imagens que
registraram a vista aérea vertical da superfície do terreno, como o dossel
florestal não foi encoberto por água, foi interpretado como não inundado.
Verificação em campanha de campo no período de nível de água alto do rio
Paraná permite maior robustez para avaliar locais não inundados. A classe
permanente inundado consiste em aquelas áreas com superfície de água o ano
inteiro.
A frequência de inundação foi condicionada entre as variáveis de área de
inundação e nível de água, as quais não possuíram relação linear (Figura 4).
Ocorreu um ligeiro aumento da área inundada em relação a variação do nível
de água de 2 a 5m, porém a partir de 5m, aumenta rapidamente a área
inundada. Isso indica que a pequena diferença altimétrica presente no PNIG
controla a entrada de água até o nível de 5m, posteriormente a inundação é
mais generalizada, porém a mesma ocorreu do setor sul para o setor norte
(Figura 2 B).
Figura 1 – Esquema para mapear a frequência de inundação.
Figura 2 – Frequência de inundação do PNIG. A e B) Frequências de inundação com maiores e menores níveis de água da data da imagem usada no mapeamento
Figura 3 – Validação da frequência de inundação.
Figura 4 – Relação entre área inundada e nível de água do rio Paraná.
Considerações Finais
A partir da análise dos resultados obtidos verifica-se que a frequência de inundação pode se tornar um produto importante para comprovar as mudanças na distribuição e composição da vegetação no PNIG, induzidas por mudança no regime hidrológico do rio Paraná. Para mapear a frequência de inundação é imprescindível a análise dos níveis de água sete dias anteriores ao nível de água da data da imagem Landsat usada, a fim de não sub ou superestimar a área inundada. O PNIG tem diferentes frequências de inundação com predominância das classes baixa e média, enquanto a inundação generalizada ocorre do setor sul para o setor norte. Essas informações revestem-se de importantes para futuros trabalho de campo a serem desenvolvidos em diferentes períodos do ano.
Agradecimentos
Referências
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