Utilização do Índice Topográfico de Umidade como suporte ao planejamento e gestão ambiental de Unidades de Conservação de Uso Sustentável

Autores

Hung, M.N.W.B. (UFPR/LHG) ; Wroblewski, C.A. (UFPR/LABS) ; Oliveira, J.G. (UFPR/LABS) ; Paula, E.V. (UFPR/LABS)

Resumo

Os ambientes hidromórficos são áreas com importantes funções ambientais relacionadas a processos biológicos, ecológicos, hidrológicos e atmosféricos. O presente estudo contempla a área de Abrangência da APA de Guaraqueçaba que abriga em seus limites diversas outras unidades de conservação. O objetivo do trabalho foi mapear os ambientes hidromórficos e correlacioná-los com os problemas de saneamento básico, visando subsidiar o planejamento e gestão ambiental da APA. Para o mapeamento foi utilizado o índice topográfico de umidade, o qual foi classificado em 3 grupos utilizando como critério a distribuição espacial de solos e a análise da paisagem. Os resultados foram validados através da verificação em campo e o mapa gerado foi sobreposto aos pontos de fossas utilizadas pelas comunidades locais, onde das 72 residências entrevistadas, 52 possuem fossas rudimentares, sendo que 31 delas localizam-se em áreas hidromórficas, as quais se revelam altamente sensíveis à contaminação.

Palavras chaves

Ambientes Hidromórficos; Índice Topográfico de Umidade; Planejamento e Gestão Ambiental

Introdução

De acordo com a Lei Florestal Brasileira, as áreas úmidas correspondem às superfícies cobertas periodicamente por água, com a presença original de florestas ou vegetação adaptada à inundação (BRASIL, 2012). Segundo a Resolução Conjunta IBAMA/SEMA/IAP nº 005: As áreas úmidas são ecossistemas frágeis, de alta complexidade ecológica, importantes para o processo de estabilidade ambiental e manutenção da biodiversidade, que, por estarem em relevos planos ou abaciados, se encontram frequentemente com elevados níveis de saturação hídrica, situação essa que determina uma elevada capacidade de fixação de carbono e de retenção de água (PARANÁ, 2008). Deste modo, as funções ecológicas das áreas úmidas são fundamentais no que se refere à regulação dos regimes hídricos, biodiversidade e habitat da fauna e flora, e constituem-se como recursos de grande valor econômico, cultural, científico e recreativo, cuja perda seria irreparável (PARANÁ, 2008). A partir do conceito apresentado, entende-se por ambientes hidromórficos, áreas onde o relevo plano e abaciado permite que os solos permaneçam saturados com água por períodos prolongados, facilitando a remoção do oxigênio do solo pelas plantas e pelos micróbios (MIKOSIK, 2015). Neste contexto, o estudo dos ambientes hidromórficos é de fundamental importância devido ao seu papel ambiental relacionado a processos biológicos, ecológicos, hidrológicos, atmosféricos e pedológicos. O presente estudo contempla a área de abrangência da Área de Proteção Ambiental (APA) de Guaraqueçaba, a qual soma 2.818,9 km², sendo 2.404,2 km² caracterizados como áreas emersas. A área de estudo incluiu os limites da APA de Guaraqueçaba, assim como do Parque Nacional do Superagui. Este recorte geográfico adotado corresponde à unidade de gestão do litoral norte do Paraná, considerada pelo ICMBio (Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade). Faz-se importante mencionar, ainda, que tal área faz parte do Mosaico Lagamar, o maior remanescente contínuo de Mata Atlântica do Brasil. Logo, partindo da definição de ambientes hidromórficos jugou-se importante no presente trabalho realizar o mapeamento dos mesmos na área de abrangência da APA de Guaraqueçaba, em especial por contemplar uma Unidade de Conservação de Uso Sustentável, além de outras reservas com diferentes níveis de proteção, tais como Reservas Particulares de Patrimônio Natural, Estação Ecológica, Parque Nacional e Reserva Biológica. Neste contexto, torna-se importante para os gestores dessas unidades, o conhecimento das fragilidades da dinâmica do ambiente, no que se refere aos ambientes hidromórficos, sendo que a delimitação dessas áreas apresenta-se como um subsídio para as tomadas de decisões, voltadas à conservação. O objetivo do trabalho foi mapear os ambientes hidromórficos e correlacioná- los com os problemas de saneamento básico, visando subsidiar o planejamento e gestão ambiental da APA, visto que existe possíveis contaminações dos recursos hídricos e do solo. Deste modo, destaca-se a importância da função de filtro exercida pelos solos que é decorrente das superfícies dos coloides eletricamente carregados que possibilita a retenção iônica dos metais tóxicos, pesticidas e substâncias orgânicas. Porém, os solos têm limites para sorver esses poluentes e quando os mesmos são ultrapassados compromete- se a qualidade ambiental (BRADY e WEIL, 2013). A fragilidade ambiental dos ambientes hidromórficos decorre dos mesmos estarem sujeitos a constantes inundações, assim a contaminação do lençol freático é algo que deve ser evitado, pois no momento em que o solo se encontra saturado, os contaminantes tendem de se dissipar com facilidade por entre os seus poros.

Material e métodos

Para a realização do presente estudo, inicialmente fez-se necessário a geração do modelo digital do terreno (MDT), sendo que sua elaboração utilizou-se dados extraídos de Cartas Topográficas da Diretoria de Serviço Geográfico do Exército, em escala 1:25.000, correspondendo aos pontos cotados, curvas de nível e hidrografia. O algoritmo utilizado para geração do MDT foi o ANUDEM, implementado no ArcMap 9.3 como Topo to Raster. Após a geração do MDT, partiu-se para o mapeamento dos ambientes hidromórficos da área de abrangência da APA de Guaraqueçaba. Para tanto, fez-se uso do atributo topográfico conhecido como índice topográfico de umidade. Este índice é utilizado para caracterizar a distribuição espacial das zonas saturadas superficiais, demonstrando os efeitos do relevo na localização e extensão das áreas de acumulação, que são mais propícias a chegarem ao estado de saturação (SCHULER et al., 2000), sendo calculado pela seguinte equação: w = ln (Ac ÷ tanβ) (1) Sendo que Ac corresponde à área de contribuição e tan β à declividade. O parâmetro índice topográfico de umidade (w) faz referência à distribuição espacial das zonas mais propícias a saturação hídrica, ao passo que, quanto maior for o valor do índice, maior será a tendência do local à saturação hídrica, isto é, são regiões de escoamento superficial com grande área de contribuição, baixa declividade e relevos mais planos. Já os menores valores do índice são encontrados normalmente em áreas onde a declividade é alta e os solos são mais rasos, sendo normalmente áreas de recarga de água subterrânea (LOPES, 2012). A discretização das classes do índice topográfico de umidade foi feita com base na análise de sua matriz juntamente com análise das curvas de nível do local e sua respectiva distância para a hidrografia principal. Além disso, foi realizada uma análise da distribuição espacial dos solos existentes na área de estudo (EMBRAPA, 2008), utilizando como critério as características pedológicas de cada classe de solo. Após a definição dos ambientes suscetíveis à hidromorfia e os não suscetíveis, efetuou-se uma validação do mapeamento em campo, além da análise espacial entre tais ambientes e a localização das residências situadas na bacia do rio Tagaçaba, considerando-se a forma de descarte dos dejetos, se por fossa séptica, rudimentar ou outros. Salienta-se que estes últimos dados foram coletados em setembro de 2014, seguindo as normativas estipuladas pelo IBGE, sendo que tal estudo foi realizado pela Universidade Federal do Paraná (UFPR), no âmbito do Termo de Cooperação Técnica firmado entre esta instituição e o ICMBio, tendo em vista a elaboração do diagnóstico ambiental da APA de Guaraqueçaba, como subsídio a seu Plano do Manejo.

Resultado e discussão

Após a geração do índice topográfico de umidade, verificou-se que os valores variaram de 1 a 26. A partir da análise da matriz do índice gerado, das curvas de nível, da hidrografia local e da distribuição espacial dos solos, foram discretizadas 3 classes. Definiu-se as classes, como sendo Ambientes Não Hidromórficos, Ambientes Hidromórficos e Ambientes de Planície Não Hidromórfica (Figura 1). A classe dos Ambientes Não Hidromórficos corresponde às áreas em que do ponto de vista geomorfológico estão em posições do relevo não propiciais à estagnação hídrica, pois possuem declividade elevada e prioritariamente o deslocamento hídrico ocorre na direção horizontal, gerando escoamento superficial. Além disso, também são as áreas com baixa área de contribuição, fazendo com que a água escoe rapidamente para as regiões mais baixas e planas. Tal classe mostrou-se como a mais representativa na área de estudo, apresentando uma área total de 1.557,37 km2, o que representa aproximadamente 65% da área total abrangida pelo mapeamento. A segunda classe, e objeto principal da presente análise, foi denominada como sendo Ambientes Hidromórficos. Essas áreas situam-se em posições no relevo onde a declividade é baixa e a posição topográfica na vertente propicia uma maior probabilidade à saturação hídrica periódica ou permanente. Portanto, são regiões onde a água escoada pela classe anterior é armazenada, e dessa forma, contribuindo diretamente para os canais de drenagem mais próximos e na manutenção de uma vazão mínima mais elevada dos rios (LOPES, 2012). Este grupo apresentou uma área total de 540,68 Km2, representando 22% da área de estudo. Já a terceira classe relativa aos Ambientes de Planície Não Hidromórfica, abrange os Espodossolos Humilúvicos, podendo estes estar associados a Neossolos Quartzarênicos, conforme o mapeamento publicado pela Embrapa (2008). Cabe salientar que mesmo estando em posições de relevo muito semelhantes às descritas na classe anterior, esta classe não tende a possuir saturação hídrica, devido às suas características pedológicas, tais como possuírem textura arenosa, possibilitando assim que a água percole facilmente pelo perfil do solo (EMBRAPA, 2013). Na área de estudo, os Ambientes de Planície Não Hidromórfica ocorrem nas porções de recente sedimentação de origem marinha, situadas principalmente nas margens da baía de Paranaguá e na região insular (Ilha do Superagui e Ilha das Peças), abrangendo uma área de 306,06 Km2, o que representa aproximadamente 13% da área do mapeamento realizado. As principais limitações desta classe estão relacionadas à sua textura arenosa, presença de horizonte de impedimento e baixa fertilidade, além de normalmente não apresentarem aptidão agrícola, sendo indicados para áreas de conservação ambiental (ZARONI E SANTOS, 2015). Para a validação do mapeamento, foi realizado uma checagem em campo no qual constituiu 8 pontos de amostragem (Figura 2). Os pontos 1, 2, 5 e 6, são áreas correspondentes aos Ambientes Hidromórficos. Os pontos 3 e 4 correspondem aos Ambientes Não Hidromórficos. Já os pontos 7 e 8, correspondem aos Ambientes de Planície Não Hidromórfica. O ponto 1 refere-se à planície do rio Cachoeira, local que abrange a Reserva Particular da Guaricica (gerenciada pela SPVS). O ponto 2 localiza-se as margens da PR-405, e apresenta uma planície notadamente hidromórfica, tendo em vista o crescimento de taboas que são indicadores de áreas alagadas. O ponto 3 demonstra áreas não hidromórficas, com destaque para os morros isolados presentes na região. O ponto 4 localiza-se no distrito de Serra Negra, no qual é possível visualizar a conformação geomorfológica denominada morros e serras. Assim, a possibilidade de haver ambientes com hidromorfia é menor. O ponto 5 situa-se próximo a comunidade do Morato e demonstra um ambiente hidromórfico erodido, devido ao pisoteio de búfalos. O ponto 6 representa a formação de manguezais, presentes em grande parte da área de estudo no qual apresentam hidromorfia. As ações antrópicas nestes locais são restritas, em especial pela proteção dos mesmos através da existência da Estação Ecológica de Guaraqueçaba. Por fim os pontos 7 e 8 demonstram áreas com a presença de Espodossolo Humilúvico, ou seja, são áreas que tendem a ser de planície hidromórfica, contudo, pelas características pedológicas, não há acumulação do fluxo hídrico. Neste contexto, o mapeamento dos ambientes hidromórficos efetuado (Figura 1), indicou que as porções localizadas próximas aos grandes canais hídricos, tais como o rio Cachoeira, Tagaçaba, Serra Negra e Guaraqueçaba, apresentam a maior expressividade com relação as áreas úmidas. Partindo desse pressuposto, cabe salientar que as áreas mais úmidas possuem o lençol freático mais próximo da superfície, sendo que em muitos casos há o afloramento do mesmo. Portanto, “os riscos de contaminação do lençol freático são maiores em áreas onde ele se encontra mais próximo à superfície, pois a distância de deslocamento do contaminante até a água é menor, facilitando a contaminação” (MARTINS et al., 2012, p. 1). Neste sentido, faz-se necessário inferir que, por se tratar de uma Unidade de Conservação de Uso Sustentável, há em seu interior um grande número de comunidades espalhadas pelo território, sendo que em sua maioria há o uso de fossas para o descarte dos dejetos humanos. Logo, o entendimento dos riscos ligados à contaminação do freático nessas regiões se faz importante, tendo em vista que a disponibilidade hídrica de boa qualidade é essencial ao bem- estar de tais comunidades. Entretanto, para se analisar com precisão o panorama de possível contaminação dos ambientes hidromórficos, utilizou-se como estudo de caso a bacia do rio Tagaçaba, a qual abrange uma das maiores comunidades interna à APA de Guaraqueçaba. Nesta bacia hidrográfica foram realizadas entrevistas com as comunidades locais no âmbito da disciplina de Práticas em Planejamento e Gestão Ambiental da UFPR, sendo que dentre os dados levantados figuraram informações referentes ao saneamento básico. Deste modo, o mapa de ambientes hidromórficos foi sobreposto aos pontos de fossas utilizadas pelas comunidades locais, onde das 72 residências entrevistadas, 52 possuem fossas rudimentares, sendo que 31 delas localizam-se em áreas hidromórficas (Figura 3), o que representa 59,61% do total de fossas rudimentares, as quais se revelam altamente sensíveis à contaminação. Devido à inexistência da rede de esgotos nessas localidades, as comunidades utilizam as fossas rudimentares como destinação de seus dejetos, porém, este método é inadequado, pois são construídas a partir de valas ou buracos no solo, onde os dejetos são depositados. Ou seja, são construídas sem nenhuma preocupação em relação à contaminação do solo e dos recursos hídricos e desde modo, expondo a própria população local ao risco de contrair doenças através do consumo da água ou de alimentos contaminados. Além disso, a destinação inadequada do esgoto é responsável pela degradação ambiental como a contaminação do solo, a eutrofização dos corpos hídricos e a proliferação de vetores (LIMA et al., 2012). A partir desses fatores, nota-se a importância do tratamento adequado dos esgotos, como a utilização de fossas sépticas para a redução da degradação do solo, contaminação dos recursos hídricos, preservação da fauna e mitigação da proliferação de doenças.

Considerações Finais

A utilização do índice geomorfológico no mapeamento de ambientes hidromórficos mostrou-se eficaz através da análise da distribuição espacial de solos e da paisagem. A partir disso, notam-se alguns problemas relacionados ao saneamento básico e os ambientes hidromórficos na área de estudo. Deste modo, os esforços dos gestores da APA de Guaraqueçaba devem se concentrar nessas áreas para na tentativa de mitigar esses problemas, caso tenham a intenção de aferir as áreas em que haja uma maior pressão sobre os recursos hídricos, pois além da contaminação, são áreas propicias à agricultura, em especial a rizicultura que está progressivamente substituindo a bubalinocultura na área de estudo. Além disso, são áreas em que a ação antrópica, e consequente despejo de dejetos, pode afetar de sobremaneira o abastecimento de água para as comunidades, uma vez que o mesmo é realizado através de poços em diversos locais da área de estudo. Logo, esforços de mitigação dos problemas relacionados a fossas rudimentares, contaminação hídrica e degradação do solo, devem ser intensificados nessas áreas.

Agradecimentos

Referências

BRADY, N. C.; WEIL, R. R. Elementos da natureza e propriedades dos solos. Tradução técnica: Igo Fernando Lepsch. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013.

BRASIL. Lei Federal nº 12.727, de 17 de outubro de 2012. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, DF, 17 out 2012.

EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Mapa de solos do Estado do Paraná. Brasil. 2008. Escala 1:250.000.

EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Brasília: DF, 3ª edição revista e ampliada. Embrapa Solos, 2013.

LIMA, C. S. S.; PEREIRA, A. R.; CÂNDIDA, F. S. Projeto de implantação de sistema de fossa séptica biodigestor e clorador no Sítio Rio Manso/RJ. Revista Fluminense de Extensão Universitária, Vassouras, v.2, n. 2, p. 11-26, 2012.

LOPES, F. C. A. Uso de atributo topográfico para estabelecer relação topografia-vazão na bacia do Altíssimo rio Negro, PR/SC. Revista Geonorte, edição especial, v.3, n.4, p. 1320-1331, 2012.

MARTINS, M. F.; CARDOSO, L. P.; SUZUKI, L. E. A. S.; MILANI, I. C. B.; COLLARES, G. L.; DAI PRÁI, M. Variação da profundidade do lençol freático em uma área de construção civil em Pelotas-RS. XXI Congresso de Iniciação Científica, Pelotas, 2012.

MIKOSIK, Ana Paula Marés. Aplicação e análise da legislação paranaense relativa às áreas úmidas, em uma bacia experimental situada em antonina (PR). 2015. 97 f. Tese (Doutorado) - Curso de Geografia, Setor de Ciências da Terra, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2015.

PARANÁ. Resolução Conjunta IBAMA/SEMA/IAP N° 005, de 28 de março de 2008. Casa Civil Governadoria do Poder Executivo do Estado do Paraná. Curitiba, PR, 2008.

SCHULER, A.E.; MORAES, J.M.; MILDE, L.C.; GROPPO, J.D.; MARTINELLI, L.A.; VICTORIA, R.L; CALIJURI M.L. Análise da representatividade física dos parâmetros do TOPMODEL em uma bacia de meso escala localizada nas cabeceiras do Rio Corumbataí, São Paulo. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Porto Alegre. v. 5, n. 2, p. 5-25, 2000.

ZARONI, M. J.; SANTOS, H. G. Espodossolos. 2015. Disponível em: <http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/solos_tropicais/arvore/CONTAG01_9_2212200611539.html>. Acesso em: 20 nov. 2015.