Autores

Costa, E.C.P. (UERJ-FFP) ; Augusto, R.C. (UFRJ) ; Seabra, V.S. (UERJ-FFP)

Resumo

O presente estudo baseado em técnicas de sensoriamento e geoprocessamento pretende realizar análises de distribuição espacial de usos e coberturas e domínios geomorfológicos, possibilitando a análise comparativa entre a diversidade de paisagens presente nas bacias de contribuição das lagoas de Araruama, Saquarema e Maricá. O mapeamento de uso e cobertura da terra foi realizado a partir de técnicas de classificação de imagens baseada em objetos (GEOBIA) e o mapeamento geomorfológico foi realizado através da metodologia do IPT, baseada principalmente em amplitude e declividade do relevo. Os resultados apontam a distribuição dos usos e coberturas da terra por domínios geomorfológicos, sendo possível analisar a relação entre os usos e coberturas com a disposição espacial de cada domínio, sendo possível compreender os tipos de paisagens presentes nas bacias em estudo nesse litoral, servindo como subsídios a planejamentos urbanos e ambientais.

Palavras chaves

Uso e cobertura da terra; domínios geomorfológicos; diversidade de paisagem

Introdução

Para Bertrand (1971), a paisagem é resultado da combinação dinâmica, instável, dos elementos físicos, biológicos e antrópicos, pois ela não é apenas natural, mas é total, com todas as implicações da participação humana. Segundo Seabra (2012), o termo paisagem assume uma considerável importância dentro da análise espacial, constituindo-se como um conceito fundamental da Geografia, possuindo um papel relevante para a evolução desta ciência. Rodriguez et al (2007) nos aponta que a partir da visão geossistêmica é possível conceber a paisagem como um sistema integrado, no qual, cada componente isolado não possui propriedades integradoras, pois estas propriedades somente se desenvolvem quando se estuda a paisagem como um sistema total. Sendo assim, torna-se importante analisar o espaço a partir de uma visão holística, integradora e capaz de apontar as dinâmicas socioambientais envolvidas. Nesse sentido, a análise da cobertura e uso da terra torna-se indispensável para estudos ambientais, urbanos e de qualquer natureza, pois permitem a compreensão da disposição das coberturas naturais, bem como, a distribuição das atividades humanas no espaço geográfico. De forma associada, os mapeamentos geomorfológicos permitem analisar a distribuição de domínios geomorfológicos, possibilitando a compreensão da distribuição desses usos, bem como seus riscos ou pressões ambientais. Estes levantamentos são essenciais ainda para a análise das mudanças na superfície terrestre e das interações existentes entre o meio biofísico e socioeconômico, sobretudo em áreas em que estes processos ocorrem com grande dinamismo. Logo, este trabalho tem por objetivo analisar a diversidade de ambientes das bacias de contribuição de três sistemas lagunares do litoral leste fluminense, a fim de poder contribuir com planejamentos urbano e ambientais da região. A área de estudos é composta pela bacia da lagoa de Arauama, bacia da lagoa de Saquarema e bacia de Itaipuaçu-Guarapina, e estão presentes em municípios predominantemente turísticos, tais como Maricá, Saquarema, Araruama, Arraial do Cabo, Iguaba Grande, São Pedro da Aldeia e Cabo Frio. Muehe e Corrêa (1989) apontam a migração dos cordões litorâneos em direção ao continente, até sua atual posição, em consonância com a elevação do nível do mar, estando o cordão mais interiorizado associado a última transgressão pleistocênica, e o cordão frontal à transgressão pós-glacial. O aspecto que marca a fisionomia da paisagem costeira da região estudada é o desenvolvimento dos cordões litorâneos (MUEHE, 1998), frequentemente ocorrendo em forma de duplos cordões, dispostos paralelamente entre si e separados por uma depressão estreita. Estes cordões imprimiram o aspecto retificado a todo o litoral, formando uma linha contínua, apenas interrompida pelos primórdios rochosos que separam as diversas baixadas costeiras. Historicamente, a prática de exploração do sal foi uma atividade econômica bastante intensa nessa planície costeira, principalmente aos municípios do entorno da Lagoa de Araruama e Saquarema. Essa atividade teve início no século XVI, seguindo até os dias atuais, variando períodos de maior ou menor produção. É importante destacar que esses três sistemas lagunares possuem características bastante heterogêneas e possuem aspectos fisiográficos diversificados, compostos por coberturas naturais de remanescentes de mata atlântica, vegetação de restinga, dunas e cordões arenosos, afloramentos rochosos e áreas úmidas. Além disso, a diversidade de domínios geomorfológicos nessas bacias pode explicar a distribuição das coberturas e usos. Essa diversidade de paisagens, em conjunto com os processos associados à dinâmica costeira, torna a área potencial à atividades turísticas, devido a sua riqueza de biodiversidade e paisagens. Sendo assim, esse estudo pretende ser uma importante ferramenta capaz de caracterizar as bacias em estudo, analisando seu perfil geomorfológico e a distribuição de uso e coberturas da terra.

Material e métodos

A fim de analisar a diversidade de ambientes da área de estudos, foram realizados mapeamentos geomorfológicos e mapeamento de uso e cobertura da terra, através de técnicas de sensoriamento e geoprocessamento. Para a realização do mapeamento de uso e cobertura foi escolhida a imagem do sensor Operational Land Imager (OLI), transportado pelo satélite Landsat 8. Este dado foi adquirido, já ortorretificado, através do site Earthexplorer, que é operacionalizado pelo Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS). A imagem se refere ao mês de junho de 2014, e sua escolha baseou-se no fato de ser a cena mais recente no momento de realização do estudo, sem cobertura de nuvens na área de interesse. A imagem OLI conta com 9 bandas, com resolução espacial de 30 metros. Para este trabalho foram utilizadas as bandas 1 (azul costeiro), 2 (azul), 3 (verde), 4 (vermelho), 5 (infravermelho próximo), 6 (SWIR-1), 7 (SWIR-2) e a banda 8 (pancromática). A classificação de imagens é embasada em alguma forma de interpretação de fotografias e/ou imagens, sejam provenientes de sensores passivos ou ativos. Em contraposição aos métodos de classificação tradicionais, a classificação de imagens baseada em objetos (GEOBIA) possibilita o uso de diferentes atributos dos objetos para sua diferenciação e interpretação, não se limitando às respostas espectrais dos alvos (CRUZ, et al , 2007). Desta forma, passa a ser possível integrar, no processo de classificação, dados de outras origens (não só as imagens), determinar limiares fuzzy ou boleanos hierarquizar geometrias e itens de legenda, dentre outros. Para a classificação do uso e cobertura, foi utilizada uma segmentação com parâmetro de escala 20, seguida de classificação utilizando o algoritmo multiresolution classification. Foram definidas 12 classes segunda a interpretação visual das imagens e dos polígonos de áreas homogêneas definidos pela segmentação: afloramento rochoso; agropasto; areia; áreas úmidas; corpos hídricos; floresta; restinga; salinas; solo exposto; e três níveis de ocupação urbana, sendo estes intenso, moderado e rarefeito. Na elaboração do mapeamento geomorfológico, foi adotada uma adaptação da metodologia empregada pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas no mapeamento geomorfológico do estado de São Paulo (IPT, 1981). Esta metodologia não aspira o mapeamento de feições, mas sim de domínios geomorfológicos, baseados em aspectos morfométricos, e obteve resultados satisfatórios para a compreensão das formas de relevo, sendo adotada por Florenzano (2008), Pires Neto (1992), e Florenzano & Csordas (1993), no desenvolvimento de mapas em diferentes regiões do estado de São Paulo. No estado do Rio de Janeiro, a metodologia foi adaptada por Seabra (2012) para o mapeamento das variáveis morfométricas da Bacia Hidrográfica do Rio São João, e Augusto (2017) na Bacia Hidrográfica do Rio Caceribu. Os principais critérios adotados para a elaboração do mapa são os dados de amplitude e de declividade do relevo. Para a confecção do mapa geomorfológico, foi feito um cruzamento das camadas espaciais georreferenciadas de declividade e de amplitude, geradas em etapas anteriores, atribuindo à cada classe os parâmetros de declividade e de amplitude que às caracterizam. As classes estabelecidas foram as de Montanhas, Morros, Morrotes, Colinas e Planícies, se enquadrando no 4º táxon dos tipos de forma de relevo (ROSS, 1992), e na categoria de unidades morfoesculturais de Christofoletti (1980). As classes definidas foram: Planícies, classificada com declividade até 5%; Colinoso, de 5% a 15%; Morrotes, em amplitudes de relevo entre 40m a 100m; Morros, em amplitude de 100m a 300m; e Montanhoso, acima de 300m de amplitude de relevo. Por fim foi feito um cruzamento espacial entre os dados de geomorfologia e de uso e cobertura, para a quantificação destes usos por domínios do relevo em cada uma das bacias dos sistemas lagurares, a fim de analisar a diversidade de paisagens da área de estudos.

Resultado e discussão

Através do mapa geomorfológico (figura 1) é possível analisar os domínios de relevo da área em estudos. Como é possível inferir através da análise do mapa, o complexo lagunar de Maricá possui domínios geomorfológicos diversificados, com concentração de áreas de planície no litoral e na porção oeste do complexo. Ao entorno da lagoa de Maricá, há predominância de áreas planas e morrotes, além de montanhas na região norte e entre os complexos de Maricá e Saquarema. Figura 1. Mapeamento de domínios geomorfológicos da área de estudos. No complexo lagunar de Saquarema, há indícios de montanhas e morros nos extremos leste e oeste, na porção central e sul da lagoa há presença de planícies costeiras e morros. Já o complexo lagunar de Araruama possui sua porção sudeste como planícies costeiras, havendo indícios de colinas na região norte e morrotes à noroeste. Logo, esse complexo lagunar possui um perfil menos diversificado e plano, o que possibilita a forte presença de ocupação urbana nesses locais. É importante e destacar a presença dos domínios geomorfológicos por bacias, de maneira quantitativa, a fim de, avaliar a diversidade geomorfológica de cada complexo lagunar. Dessa forma, através do mapa de domínios geomorfológicos, a bacia contribuinte à lagoa de Maricá, que possui 347,63 km², possui maior percentual de planícies, com 41,53% (cerca de 144,38 km² da bacia), seguido de 38,36 % de montanhas (133,35 km²) e 9,08% de água, 8,31% de morrotes e 2,54 % de colinas. Já a bacia contribuinte à lagoa de Saquarema, que possui 256,11 de km², possui 42,34% de planícies, correspondente à cerca de 108,44 km² da bacia, seguido de 36,51 % de montanha (93,51 km² da bacia). Além de 10,27 % de água, 6,24% de morros, 2,57 % de colinas e 2,07 % de morrotes. E a bacia da lagoa de Araruama com 688,94km² de extensão, sendo a maior bacia lagunar do leste fluminense, possui 38,69 % de planícies, correspondente à 266,55 km², seguido de 32,79 % de água (similar à 225,88 km²), isso se deve a vasta extensão da laguna de Araruama. Além disso, as colinas estão presentes em 16,56 % da bacia (114,07 km²), 7,09% de morrotes, 3,57% de morros e 1,31% de montanhas. Sendo predominante a presença de planícies em todas as três bacias em estudo, com percentuais acima de 40%. A classe também marcante nas bacias é a água, com presença na média de 20% nas bacias, devido à forte presença de lagunas nessas bacias. Os domínios geomorfológicos que se diferenciam entre as bacias em estudo são as montanhas e colinas, pois, enquanto nas bacias de contribuição da lagoa de Saquarema e Maricá, há forte indícios de montanhas e relevos mais íngremes, tais como morros e morrotes. Já no complexo lagunar de Araruma, há maior incidência de colinas, o que caracteriza essa bacia ser mais plana e suave ondula, enquanto as outras duas bacias possuírem característica plana no litoral, e mais escarpada na parte continental, com presença de serras. No mapeamento de uso e cobertura da terra (figura 2) é possível compreender a distribuição espacial da área de estudos, que variam em classes de coberturas: corpos hídricos (21,85%), florestas (22,54%), restinga (3,25%), areia (1,71%), área úmida (3,24%), afloramentos rochosos (0,21%). E usos: salinas (3,94%) (área de produção de sal marinho pela evaporação de água salgada e urbano intenso (0,28%) (construções verticais e contínuas, sem lotes vazios), urbano moderado (3,03%), urbano rarefeito (12,42%), solo exposto (0,66%) e agropastagem (26,87%). Totalizando cerca de 690,23 km² de coberturas naturais e 616,96 km² de usos. A bacia de contribuição da laguna de Araruama, com maior diversidade de classes de usos e coberturas, com 31,26 % de corpos hídricos, que é o referente a cerca de 220 km² de toda a área de estudos, que possui 704,04 km². Além disso, essa bacia possui 20,58 % de agropasto e 19,27% de urbano (135,13 km²), sendo 14,80 % de urbano rarefeito, e 3,95 % de urbano moderado, além do urbano rarefeito que não chega a 1%. Além da forte presença das salinas (7,32%), sendo esta marcada pela presença de um uso industrial ao entorno da laguna de Araruama. A predominância de coberturas naturais chega a 30% da área, correspondendo principalmente as áreas preservadas, tendo áreas consolidadas como Parques e APA, sendo assim, as florestas aparecem em 10, 67%, as restingas em 4,33%, 3,18% de áreas úmidas, a areia em 2,69 % e menos de 1% de afloramentos rochosos, totalizando cerca de 147,21 km². O menor complexo lagunar e com menor diversidade de classes é o de Saquarema, isso se deve ao fato de ser a menor bacia e com menor distribuição de usos, estando situado predominantemente na zona costeira. Sendo a classe de maior predominância a de agropasto (41,25%), seguido por 32,65 % de florestas e 12,08 % de corpos hídricos. A classe de restinga com 1,47%, correspondentes à APA de Massambaba, e 3,60% de áreas úmidas, corresponde as áreas mais planas, próximas aos corpos hídricos, que tendem a se tornar úmidas em certos períodos do ano. Além disso, a bacia conta com 7,54 % de urbano rarefeito. Já o complexo lagunar de Maricá é uma área de grande dinamismo socioambiental, tendo em vista que é o complexo mais próximo da metrópole do Rio de Janeiro, e que atualmente faz parte da região metropolitana. Esse complexo é o que atualmente possui maior pressão urbana, devido ao crescimento urbano acentuado, com 11,23% de urbano rarefeito e 2,897821065 % de urbano moderado, presente principalmente em Itaipuaçu, porção mais a oeste, e mais próxima ao município de Niterói. Além disso, essa região sofre grande pressão imobiliária por parte de grandes empresas que possuem interesse em criar resorts e condomínios de luxo nesse litoral, que possui 2,35% de restinga. As classes de áreas úmidas, correspondem a 3,10%, além de 29,10% de agropasto, que é a classe de maior predominância, depois da classe de floresta, que conta com 39,26%. Os corpos hídricos, caracterizados pelas lagoas do município, representa 10,01% dessa bacia. Ao analisar os mapas em concomitância é possível verificar que a presença urbana está predominantemente situada na porção sul do mapeamento, que corresponde a porção plana da área de estudos. Isso se deve ao fato dessa região estar situada ao entorno dos corpos hídricos, e principalmente das praias principais, locais estrategicamente valorizados. A porção norte do mapeamento, principalmente no sistema lagunar de Maricá e Saquarema, tem a predominância de uma área arbórea, com concentração de florestas, que corresponde a localidades de áreas mais íngremes, de morros e morrotes. Já no sistema lagunar de Araruama, possui uma predominância de agropastagem, em áreas de domínio geomorfológico de colinas. Em uma análise geral através do resultado quantitativo (figura 3), é possível verificar a predominância domínios geomorfológicos por tipos de usos e coberturas por bacias da área de estudos. Sendo assim, é possível inferir que 40,51% da paisagem da área de estudos é composta por planícies, seguido por águas (21,81%), montanhas (17,89%), colinas (10,15%), morrotes (6,57%) e morros (3,07%). É importante enfatizar que nos domínios de montanhas, as florestas são as coberturas em predominância, bem como, nos domínios de planícies e morrotes há o predomínio de agropastagem.

Mapeamento de domínios geomorfológicos da área de estudos


Mapa de uso e cobertura da terra da área de estudos.


Resultado quantitativo de distribuição de usos e coberturas por domínios geomorfológicos

Considerações Finais

As metodologias adotadas por meio de sensoriamento e remoto e geoprocessamento atingiram os objetivos de apontar a diversidade de ambientes das bacias, possibilitando a compreensão da distribuição dos usos presentes nessa área e dando subsídios a demais trabalhos e diagnósticos das bacias da lagoa de Araruama, Saquarema e Maricá. Dessa forma, esse estudo pode contribuiu para a caracterização ambiental das bacias, fornecendo subsídios para os planejamentos urbano e ambiental da área em estudo. É importante destacar que mesmo estando situadas em um mesmo litoral, essas bacias possuem características distintas e predomínios de paisagens diferentes, da mesma forma, diversidade biológica distinta, sendo caracterizado como um litoral heterogêneo. Ao analisar os três complexos lagunares em estudo é possível compreender suas diversidades de paisagens, sendo possível inferir que as distribuições espaciais de usos e coberturas da terra, está correlacionada com a espacialidade dos domínios geomorfológicos presentes na área de estudos. Em uma análise geral é possível inferir o predomínio de paisagens de planíceis, com presença de agropastagem, salinas, vegetação de restinga e urbanização no litoral. Em áreas mais continentais de cada bacia, já possui uma presença significativa de colinas, morros e montanhas, que compõem serras e áreas mais íngremes, compostas por vegetações mais arbustivas de espécies da mata atlântica.

Agradecimentos

Agradecemos ao CNPQ, à CAPEs e a FAPERJ pelas bolsas e apoio financeiro concedidos para a realização deste trabalho

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