Autores

Goulart, A. (UFPR) ; Adams, S.C. (UTFPR/UNIANDRADE) ; Santos, L.J.C. (UFPR)

Resumo

A porção noroeste do Estado do Paraná constitui-se em uma relevante área para estudos do âmbito da Geomorfologia e da Biogeografia, visto que sobre os solos provenientes do arenito Caiuá, podem ser encontradas paleovoçorocas e alguns remanescentes de vegetações relictuais. Este trabalho objetivou analisar as métricas de paisagem que configuram o grau de fragmentação da vegetação nativa remanescente no interior das paleovoçorocas presentes no município de Loanda/PR. Os resultados de baixos números para a área dos fragmentos, os altos números de área de borda e consequentemente baixos números de área core, o índice de forma médio alto e os altos valores da distância média entre os fragmentos revelam a baixa complexidade ecológica que essas áreas estão suportando, o que é prejudicial para as práticas conservacionistas. Em suma, os resultados revelam uma tendência à reativação dos processos erosivos nas áreas das paleovoçorocas.

Palavras chaves

Paleovoçorocas; Ecologia da Paisagem; Vegetação Relictual do Quaternário

Introdução

Na região noroeste do Paraná, na área de ocorrência do Grupo Caiuá, ao norte do rio Ivaí e leste do Paraná, pode-se encontrar algumas feições morfológicas caracterizadas como paleovoçorocas (GOULART e SANTOS, 2014), atualmente estáveis, mas que tiveram sua gênese durante o Quaternário. Processos alternados de ravinamento e entulhamentos podem ser naturais na região formando paleovoçorocas, atualmente estabilizadas (BIGARELLA e MAZUCHOWSKI, 1985), diferentemente das inúmeras voçorocas ativas originadas pela ação antrópica intensiva após a substituição da vegetação nativa pelo plantio de café. Os arenitos que formam o Grupo Caiuá constituem uma sequência suprabasáltica neocretácea, formados no intervalo entre 133Ma, últimas manifestações do magmatismo Serra geral, e 85Ma, início do processo de litificação de tais arenitos (FERNANDES, 2004). Essa deposição deu origem a um sand sea na porção central da bacia, um paleodeserto homônimo ao Grupo Caiuá, que ficou registrado na deposição eólica que forma a estratificação dos arenitos Caiuá, através da sedimentação de diferentes foresets de dunas (FERNANDES e COIMBRA, 1994). Segundo Bigarella e Mazuchowski (1985), o Grupo Caiuá é constituído por dunas fósseis formadas durante a vigência de um clima mais seco em períodos glaciais. Pode-se realizar uma estimativa da proporção das formações vegetais presentes na área do Grupo Caiuá em território paranaense. Na área do Grupo Caiuá há um predomínio da Floresta Estacional Semidecidual Montana e Submontana (Figura 01), recobrindo 84,093% da área (24.510 Km²). As demais formações fitogeográficas do Grupo litológico em questão são as Formações de Influência Fluvial com 10,445% da área (3.045 Km²), as Florestas Ombrófilas Mista Montana e Submontana com 5,296% da área (1544 Km²) e por ultimo a vegetação relictual, os refúgios florestais pleistocênicos, classificados como Savanas Arbustivas com 0,166% da área (48 Km²). A dominância da Floresta Estacional na área parece estar relacionada, dentre outros elementos da paisagem, aos Latossolos e Argissolos de textura arenosa e consequentemente alta suscetibilidade à erosão, predominantes na região. Esses solos são testemunhos, registros de condições paleoclimáticas áridas que formaram a rocha matriz, paleodunas, material de origem dos solos. Segundo Odum (1988), na análise dos fatores limitantes da distribuição de espécies as condições ambientais atuam como reguladoras das taxas de processos fisiológicos, gerando uma dinâmica da paisagem em que a flora se adapta segundo seus limites de tolerância (SHELFORD apud ODUM, 1988). Porém, em alguns casos os organismos não respondem ou não se adaptam rapidamente as alterações ambientais repentinas, principalmente se levada em consideração à interferência antrópica. O quadro é visível em toda a área de abrangência do Grupo Caiuá no NO do Estado do Paraná, em que os remanescentes de vegetação nativa formam verdadeiras ilhas em meio a uma matriz antropizada, com usos agropecuários, áreas urbanas, entre outros. A manutenção da biodiversidade e consequentemente da complexidade ecológica dos ecossistemas presentes nos fragmentos é fundamental para a compreensão não apenas da gênese da paleovoçoroca, pois na área existem espécimes relictuais de condições ambientais diferentes das que vigoram atualmente, mas também da estabilidade da erosão. Conforme o remanescente florestal perde em complexidade, maior será a chance de um desequilíbrio natural, de uma introdução de uma espécie invasora, de um evento estocástico, a levar à extinção local de algumas das poucas espécies que ainda mantêm a feição estudada estável. Sendo assim, este trabalho objetiva analisar as métricas de paisagem que configuram o grau de fragmentação da vegetação nativa remanescente no interior de uma das Paleovoçorocas presentes na região, especificamente aquelas presentes no município de Loanda/PR.

Material e métodos

A metodologia partiu, em um primeiro momento, de um extenso levantamento bibliográfico a cerca dos processos e padrões responsáveis pelas dinâmicas da paisagem no Quaternário. O embasamento teórico do trabalho foi feito com bases em fundamentos da Ecologia de populações e comunidades. Após a fundamentação teórica e revisão bibliográfica, pôde-se trabalhar com a identificação das paleovoçorocas. Foram utilizadas imagens de radar SRTM com efeito de sombreamento do relevo (hillshade), o que possibilitou a delimitação das feições que serão estudadas. Com as feições erosivas delimitadas, foi possível estipular a área de abordagem do estudo, uma possível área de dispersão das espécies presentes no interior das paleovoçorocas. Como as diferentes espécies que compõem o remanescente possuem estratégias de dispersão diversas, não existe, na literatura científica, uma distância mínima para análise de dispersões de formações vegetais, mas sim de determinadas espécies. Portanto optou-se por estipular uma área (buffer) de 10km em torno das feições a serem analisadas. Essa distância é utilizada no entorno de Unidades de Conservação da Natureza, como Zona de Amortecimento (BRASIL, 2000), o que analogamente justifica o recorte espacial para a análise da fragmentação da vegetação no interior das paleovoçorocas. Delimitada a área do estudo e as feições erosivas, foi feito o download de duas imagens pertencentes ao catálogo de imagens da Divisão de Geração de Imagens (DGI) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) ambas da órbita 223, ponto 076. Uma das imagens, a Landsat Global Land Survey (GLS), com passagem no dia 05 de Maio de 2006, foi utilizada como referência para o georreferenciamento e a outra, uma Landsat 5 sensor TM, com passagem no dia 05 de Setembro de 2010, foi utilizada para a análise da fragmentação. A próxima etapa, após feito o registro da imagem, foi realizar a identificação das diferentes formações vegetais (desde fragmentos remanescentes de Floresta Estacional Semidecidual até reflorestamentos comerciais) presentes na área do buffer. Um dos índices comumente utilizados para análises de vegetação em sensoriamento remoto é o Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), ele indica a densidade da vegetação fotossinteticamente ativa (PONZONI et al. 2012). A fim de automatizar o processo e tornar a identificação dos fragmentos menos subjetiva, optou-se por trabalhar com coleta de pixeis. Utilizando-se do NDVI, em formato raster, foram colhidas e analisadas as assinaturas espectrais de pixeis que se encontram na área mais central da vegetação presente no interior das paleovoçorocas, optando-se por trabalhar superestimando o resultado, com a classificação baseada nos números máximos e mínimos da amostra colhida. Com os parâmetros estabelecidos, utilizou-se para a classificação dos fragmentos, a ferramenta Decision Tree do software ENVI 4.7. Assim obteve-se imagens raster de formações vegetais fotossinteticamente ativas da área do buffer. Posteriormente o arquivo raster foi convertido em vetor (polígonos) para as análises das métricas da paisagem. É válido ressaltar que essa metodologia foi aplicada considerando apenas os fragmentos no interior das paleovoçorocas, pois é o local onde a vegetação possui características mais próximas das quais evoluiu. As referidas métricas da análise da Ecologia de Paisagem analisadas nesse trabalho foram: Área (área total dos fragmentos, número de fragmentos e área média dos fragmentos), Bordas (área total de bordas e área média do comprimento de bordas), Forma (índice de forma médio), Áreas nucleares/core (número de áreas nucleares totais e disjuntas, o número de fragmentos que não apresentaram áreas nucleares e o índice de área nuclear) e Distância (média da distância).

Resultado e discussão

A fim de compreender espacialmente, como os fragmentos estão dispostos na área do recorte espacial do estudo, foi gerada uma tabela (Figura 02), com os dados gerados pelas métricas da paisagem e um cartograma (Figura 03), para demonstrar a espacialização dos fragmentos no interior das paleovoçorocas. A área total dos fragmentos é de 23,23 Km², distribuídos em 8 fragmentos, o que corresponde a uma área média de 2,90 Km² por fragmento. O resultado da área demonstra uma alta fragmentação da vegetação nativa, configurando uma dinâmica de metapopulações (TOWNSED et. al., 2006) entre os remanescentes florestais. Considerando os pressupostos do efeito área na Biogeografia de Ilhas (MAC ARTHUR e WILSON, 1967), pode-se afirmar que quanto maior o fragmento, maior será a capacidade do mesmo suportar um número maior de espécies. Portanto, a análise da área revela altos índices de fragmentação de habitat, o que comprometerá o equilíbrio de tais ecossistemas. A área total das bordas foi de 0,12 Km², configurando uma área média de bordas de 0,02 Km² por fragmento. Esses resultados confirmam a possibilidade de fragmentação, pois a vegetação que ocupa a borda está adaptada à condições ambientais diferentes da área nuclear, predominantemente espécies r estrategistas (TOWNSED et. al., 2006). O índice de forma médio dos fragmentos foi de 2,935, o que corrobora com o alto número de bordas, visto que valores mais próximos de 1,0 (forma esférica) são os ideais para a manutenção do fragmento. Segundo o debate SLOSS sobre design das áreas de proteção (DIAMOND 1975), formas arredondadas permitem abrigar uma área core maior, sendo, portanto mais aptas para a conservação da natureza. Nos resultados é possível notar a fragmentação refletida na assimetria dos remanescentes, com altos números de borda e pouca área nuclear. O número de áreas core/nucleares totais foi de 24, sendo que 7 dos 8 fragmentos apresentaram áreas nucleares disjuntas e 1 dos fragmentos não apresentou área suficiente para suportar uma área nuclear, totalizando 13,43 Km² de área nuclear. O total de áreas core é de aproximadamente 58% da área total de fragmentos, uma perda de área de clímax considerável para uma área tão fragmentada. A disjunção de áreas core dentro de um mesmo fragmento, além da inexistência de área core em um desses, revela o atual processo de perda da biodiversidade local, em que as espécies k estrategistas (TOWNSED et. al., 2006) estão limitadas continuamente a áreas menores e isoladas. Os resultados da distância média entre os fragmentos foi de 0,81 Km. A distância é um fator relevante na análise da dispersão das espécies (BROWN e LOMOLINO, 2006), pois quanto maior a distância, mais as subpopulações ilhadas nos remanescentes tendem a não trocar seu banco genético, o que as torna mais suscetíveis. A distância também é um fator relevante para a (re)colonização (MAC ARTHUR e WILSON, 1967), caso cada um desses fragmentos seja interpretado como uma ilha (remanescentes) em meio a uma matriz antrópica (plantações, reflorestamentos, cidade, etc.) Para uma análise mais visual, no cartograma nota-se que a vegetação fotossinteticamente ativa, identificada pelo NDVI e indicada na categoria “Remanescentes nativos e reflorestamentos” abrange não somente as espécies autóctones, que evoluíram juntamente com a paisagem e se adaptaram ao longo das dinâmicas passadas por essa, mas também reflorestamentos comerciais, de espécies com alto potencial invasor, bem próximas à área interna da paleovoçorocas. Segundo Simberlof (2003), esse processo, denominado de homogeneização biótica, configura uma substituição por exclusão competitiva (TOWNSED et. al., 2006), de espécies nativas por exóticas utilizadas no reflorestamento, o que acaba por diminuir a complexidade ecológica do interior do fragmento. Esse aumento da similaridade entre os espécimes acaba por tornar a estabilidade do fragmento mais frágil, deixando-o à mercê de eventuais desequilíbrios ou de processos estocásticos naturais que levariam algumas espécies a extinções locais, o que consequentemente gera efeitos em toda a cadeia trófica. Os altos valores das métricas de paisagem, que refletem o alto grau de fragmentação, estão diretamente relacionados com a perda de diversidade não apenas de espécies e espécimes, mas de redução do stock genético das subpopulações. A alteração antrópica da paisagem realiza uma seleção artificial de espécies, não permitindo ao mais apto sobreviver segundo a seleção natural feita de acordo com as alterações das condições paleoecológicas sofridas pela paisagem, mas acaba por selecionar aleatoriamente o banco genético das espécies que compõem o fragmento. Em um longo período de tempo essa seleção artificial pode gerar espécimes mais suscetíveis a eventos estocásticos, espécimes que não conseguiriam suportar um desequilíbrio natural que o ecossistema passa, o que gradativamente aumentará as taxas de extinção local de espécies. Se estas extinções locais forem analisadas na hierarquia das comunidades, considerando as biocenoses que atuam na área do estudo, as consequências da perda de uma espécie, mesmo que localmente, será refletida em toda cadeia trófica. Um efeito sem precedentes que geraria desequilíbrios em todo o ecossistema, configurando em pouco tempo um vórtice de extinção (SOULÉ e GILPIN, 1986), se é que o processo já não está ocorrendo atualmente. Diante das métricas da análise da Ecologia de Paisagens exposta nesses resultados, fica evidente o acentuado grau de fragmentação da vegetação nativa presente no interior das paleovoçorocas, o que torna questionável a manutenção das funções ecológicas, ou serviços ambientais, os quais os remanescentes nativos deveriam prestar ao ecossistema, como a manutenção da qualidade da água na rede de drenagem, da estabilidade geológica e dos processos erosivos. Assim, a perda da biodiversidade, a fragmentação da Floresta Estacional Semidecidual, o empobrecimento interno dos fragmentos e a perda da complexidade ecológica dos ecossistemas remanescentes, somadas as características litológicas-pedológicas da área, tendem a levar a reativação dos processos erosivos, não apenas nas feições de Loanda analisadas nesse trabalho, mas nas demais paleovoçorocas que se localizam sobre o Grupo Caiuá.

FIGURA 01

Fitogeografia do Grupo Caiuá com a localização das Paleovoçorocas. Organizado pelo autor (2016).

FIGURA 02

Compilação dos resultados gerados pelas métricas da paisagem. Organizado pelo autor (2016).

FIGURA 03

Cartograma indicando a disposição e área dos fragmentos na paisagem. Organizado pelo autor (2016).

Considerações Finais

Diante das evidências aqui apresentadas, propõem-se mais estudos para a compreensão das interações existentes entre as paleovoçorocas, e outros elementos da paisagem, como a vegetação nativa e a litologia do Grupo Caiuá. A fragmentação e a análise das bordas em contraste com as áreas nucleares consistem em um mapeamento preliminar de áreas mais estáveis e complexas, o que permite novos estudos na tentativa de integrar a análise da dinâmica pleistocênica da vegetação com a gênese da feição erosiva. A alta suscetibilidade à retomada dos processos erosivos na área de estudo torna a análise da formação dessas imprescindível e urgente. Devido à fragilidade da área, uma proposta interessante para a conservação da dinâmica natural da paisagem e manutenção das funções ecológicas seria, por parte do poder público municipal, a regularização das Áreas de Preservação Permanente inseridas no interior das paleovoçorocas e em seu entorno, o que permitiria a recolonização de áreas degradadas e a manutenção do fluxo genético entre os fragmentos. A proposta é significativa não apenas para essa área de estudo, mas para as demais feições, todas atualmente estáveis, mas que foram formadas em períodos geológicos anteriores ao atual, quando as condições ecológicas vigentes eram dissemelhantes das que vigoram atualmente.

Agradecimentos

Os autores agradecem a UFPR e o Departamento de Geografia e em especial ao Programa de Pós-graduação em Geografia desta unidade, pela infraestrutura que possibilitaram o desenvolvimento da pesquisa e ao apoio financeiro da Capes e do CNPq pela concessão da bolsa de doutorado ao primeiro autor e de produtividade em pesquisa ao terceiro coautor, respectivamente.

Referências

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