Made available in DSpace on 2014-07-29T16:25:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese de doutorado Noely Vicente Ribeiro.pdf: 557662 bytes, checksum: dcf1f2622964e666a6cccc8f80db83ee (MD5) Previous issue date: 2010-12-17 / Due to the shortage of fossil fuels, as well as due to the current environmental issues related to the emission of greenhouse gases, there has been a growing demand for alternative, renewable and sustainable, energy sources. In particular, biofuels, such as ethanol, are becoming more proeminent each day. In Brazil, considered the largest ethanol producer and exporter in the world, such demand has triggered a fast growing (and insufficiently planned) sugarcane expansion, mostly in the Cerrado biome. Within this scope, and relying on an exploratory analysis of the characteristics and patterns of the sugarcane distribution in the Cerrado, this research aimed at understanding the underlying mechanisms and physiographic constraints behind the ongoing expansion. Assuming this expansion will be preferentially over cultivated pastures, for both economic and environmental reasons, we propose a territorial ordainment based on spatial analysis and according to major landscape attributes (i.e. relief, land-use, soil type, available infrastructure) and environmental laws. In addition, through the use of a dynamic modeling approach, accounting for both the current expansion trends, as well as the occurrence of favorable areas, we generated a sugarcane scenario up to 2035. Our main results include: a) in the Cerrado, sugarcane is highly dependent on the available infrastructure, flat terrains and mechanizable oxisols; b) sugarcane expansion is occurring at the expenses of other crop commodities; c) the proposed territorial ordainment will enable an expansion almost sixfold the current sugarcane area, without compromising other crops, the environment, or the remnant vegetation areas; d) as opposed, and kept the current trends, the scenario derived from the dynamic modeling shows that new sugarcane may take up to 45% of the agricultural areas in the Cerrado, reducing crop diversity and seriously impacting some of the biome watersheds. In spite the fact that both scenarios yield approximate the same expansion, the area on which they occur will be quite different. In fact, the so-called ―constrained‖ scenario is likely to have less impacts on the environment and food production. Overall, our results suggest that through territorial ordainment, a substantial increase in ethanol production, in harmony with the environment and other economic activities, is possible to occur. / Devido à escassez dos combustíveis fósseis, e também em função dos atuais problemas ambientais, causados pela emissão de gases que contribuem para o efeito estufa, vêm ocorrendo uma crescente demanda mundial por uma matriz energética alternativa, renovável e sustentável. Em particular, os biocombustíveis, dentre eles o etanol, vêm se destacando como fonte de energia alternativa. No Brasil, considerado o maior país produtor e exportador de etanol de cana-de-açúcar, esta demanda deflagrou uma expansão, acelerada e pouco planejada, da cultura de cana no país, principalmente em áreas do bioma Cerrado. Neste sentido, esta pesquisa buscou, a partir de uma análise exploratória das características e padrões da cultura da cana nos dias atuais, entender os mecanismos e condicionantes fisiográficos por detrás da expansão em curso. Assumindo que a cana deverá se expandir preferencialmente em áreas de pastagens, tanto por razões econômicas quanto ambientais, apresentamos uma proposta de ordenamento para a expansão da cana-de-açúcar no bioma Cerrado, elaborado através de técnicas de análises espaciais e geoprocessamento e com base em seus padrões de distribuição e características da paisagem (relevo, uso da terra, solos, infraestrutura existente e legislação ambiental). Adicionalmente, com base em modelagem dinâmica, que considera tanto as tendências da expansão em curso, quanto à ocorrência de áreas favoráveis à presença da cana, foi gerado um cenário referente à expansão da cana-de-açúcar no Cerrado num espaço temporal de 30 anos. Os principais resultados desta tese são: a) a cana-de-açúcar possui uma significativa dependência em relação à infraestrutura existente, áreas de relevo plano e solos favoráveis ao manejo agrícola; b) é evidente o avanço da cana sobre áreas destinadas a outras culturas agrícolas; c) o modelo de ordenamento proposto possibilita uma expansão da cana-de-açúcar de 5,7 vezes em relação à área existente, sem que haja o comprometimento de outras culturas e em respeito à legislação ambiental e às áreas de vegetação nativa remanescente; d) ao contrário, e mantidas as tendências atuais, a modelagem dinâmica indica que a expansão até 2035 pode comprometer até 45% das áreas agrícolas do bioma Cerrado, aumentando essa monocultura em vários municípios e produzindo significativos impactos na ocupação de várias bacias hidrográficas do bioma. Em fato, e ainda que a expansão indicada pelos dois modelos (i.e. controlado e dinâmico) corresponda a áreas aproximadamente iguais, a localização das áreas indicadas pelo cenário controlado resulta em menos impactos sobre o meio ambiente e a segurança alimentar. Como os nossos resultados sugerem, por meio do planejamento e ordenamento do território é possível que ocorra a produção de etanol no Cerrado de maneira mais sustentável.

Made available in DSpace on 2014-07-29T12:05:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Mayra Pimenta.pdf: 1174963 bytes, checksum: 7ad5f60f55916118d1a33e942aa966e9 (MD5) Previous issue date: 2011-03-18 / Knowledge of the composition of natural communities and their responses to anthropogenic alterations is essential for determining the conservation status of a given system and prioritizing management actions. Anthropogenic impacts could cause a reduction in biodiversity not only due to habitat loss, but also due the loss of habitat heterogeneity across given landscape, especially in systems characterized by a mosaic of different elements (e.g. the Cerrado vegetation in central Brazil). Here we evaluate leaf beetle Coleoptera/Chrysomelidae) as bioindicators in a system whith varying intensities of human impacts and different phyto-physionomies (from open field to forests). We collected 1117 leaf beetle belonging to 245 species, of which 12 species and 5 genus were considered possible bioindicators based on IndVal measure. Higher species richness was observed in forests and regenerating fields, and habitats with lower species richness included pastures, mines and veredas. Only the Eucalyptus areas had a high abundance of Chrysomelidae, followed by forests and the other habitats, which were not significantly different from each other. Natural fields, regenerating fields, natural cerrados and forest had higher values of β-diversity. In general, the proportion of Chrysomelidae over total Coleoptera and over herbivorous Coleoptera were not able to distinguished among the habitats. The large number of rare leaf beetle species, the high proportion of restricted species and the high β-diversity of the natural areas made it difficult to utilize individual of species as a bioindicator. The use of the genus Chrysomelidae as a biondicator of habitat quality, was considered more effective than using individual species. Bioindicator systems that include not only species richness and abundance but also assemblage composition are needed to allow for a better understanding of Chrysomelidae response to environmental disturbance. OBS: Summary of chapter 1. Thesis with three chapters. / O conhecimento da composição das comunidades naturais e de suas respostas as alterações antropogênicas é essencial para determinar o estado de conservação de um determinado sistema e priorizar ações de manejo. Impactos antropogênicos poderiam causar uma redução da biodiversidade, não só devido à perda de habitat, mas também devido à perda de heterogeneidade de habitats em determinada paisagem, especialmente em sistemas caracterizados por um mosaico de diferentes elementos (por exemplo, a vegetação de Cerrado no Brasil Central). Aqui nós avaliamos crisomelídeos (Coleoptera / Chrysomelidae) como bioindicadores em um sistema com diferentes intensidades de impactos humanos e diferentes fitofisionomias (de campo aberto às áreas florestais). Foram coletados 1117 crisomelídeos, pertencentes a 245 espécies, das quais 12 espécies e 5 gêneros foram considerados bioindicadores possíveis, baseada na métrica de IndVal. Uma maior riqueza de espécies foi observada em florestas e campos de regeneração, e os habitats com menor riqueza de espécies foram pastagens, minas e veredas. Áreas de eucalipto apresentaram uma grande abundância de Chrysomelidae, seguido por matas e outros tipos habitats, que não foram significativamente diferentes entre si. Campos naturais, campos em regeneração, cerrados e matas apresentaram maiores valores de diversidade beta. Em geral, a proporção de Chrysomelidae sobre o total de coleópteros e de coleópteros herbívoros não foram capazes de apontar variações entre os tipos habitats. O grande número de espécies raras de crisomelídeos, a alta proporção de espécies de distribuição restrita e os altos valores de diversidade beta das áreas naturais dificultam a utilização de espécies como bioindicadores. O uso do gênero de Chrysomelidae como biondicador da qualidade do habitat, foi considerado mais eficaz do que a utilização de espécies individuais. Sistemas biondicadores, que incluam não apenas a riqueza de espécies e abundância, mas também a composição das assembléias, são necessários para permitir um melhor entendimento da resposta Chrysomelidae às perturbações ambientais. OBS: Resumo do capítulo 1. Tese com 3 capítulos

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:44:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eduardo Vieira dos Santos 1.pdf: 3073762 bytes, checksum: 91310c6cb966073413ff0d4c1952973a (MD5) Previous issue date: 2010-07-02 / In this study is highlighted the Vereda subsystem, which integrates the various vegetation typical types of the Cerrado that is going to confer it a great specificity landscape. From the bigger knowledge about the Vereda subsystem is possible to characterize it as a Cerrado typical landscape, which has as its symbol, the Buriti palm (Mauritia vinifera Mart.) generally it is built since a drainage system surface regulated by regional climate regime. The Vereda subsystem has a great relationship with higher soil moisture, which can be obtained from the leakage of the water table, poor drainage of an area or proximity to waterways. Its importance is due to be generally in headwater areas, but can occur in other environments, besides being a refuge for fauna and flora. The balance of Vereda subsystem is essential for the maintenance of water resources in Cerrado. Given the importance of the Vereda subsystem, is the purpose of this study, in which we seek to know it better. Thus, our aim was to understand the factors of origin and development of Vereda subsystem, as well as the analysis of its geomorphological modeling in different area of the traditional tabular surface, performing this analysis in the municipality of Goiandira, which is located in Goiás Southeast, in order to be a spatial area that presents particular landscape, helping the development of research, besides being a good representation of Cerrado area and also the Biome socio-economic occupation process, with livestock as the main activity responsible for the land use. By analyzing the current geomorphological modeling and field research found that this is perfectly capable to represent the Vereda subsystem which is presented all over the Cerrado. However, it was required some changes in nomenclature and also a better characterization of each of the eight existing geomorphological models. In Goiandira city was found 100 Vereda subsystems that occur in less dissected areas and usually in places that provide a water table interception or moisture soil. It was found in the Goiandira municipality, six of eight geomorphological models of existing Vereda. It was also found that the main sources in the area surveyed are in Vereda environment and that they are going through an intense environmental degradation process and its preservation is necessary to maintain the water resources of the municipality and the region. / No presente estudo destaca-se o subsistema de Vereda, que integra as várias fitofisionomias típicas do Cerrado lhe conferindo grande especificidade paisagística. A partir do maior conhecimento sobre o subsistema de Vereda é possível caracterizá-lo como uma paisagem típica do Cerrado, que possui como símbolo, a palmeira buriti (Mauritia vinifera Mart.), geralmente constituí-se a partir de um sistema de drenagem superficial regulado pelo regime climático regional. O subsistema de Vereda possui grande relação com a alta umidade do solo, que pode ser proveniente do extravasamento do lençol aquífero, da má drenagem de uma área ou da proximidade a cursos de água. Sua importância ocorre em virtude de se constituir, geralmente, em áreas de nascentes, embora possa ocorrer em outros ambientes, além de ser um refúgio para a fauna e flora. O equilíbrio do subsistema de Vereda é fundamental para a manutenção dos recursos hídricos da região do Cerrado. Diante da importância do subsistema de Vereda, ocorre à proposição deste estudo, no qual busca-se conhecê-lo melhor. Desse modo, objetivou-se, compreender os fatores de origem e de desenvolvimento do subsistema de Vereda, bem como, a análise da sua modelagem geomorfológica em área diferente das tradicionais Superfícies Tabulares, realizando esta análise no município de Goiandira, que está localizado no Sudeste do estado de Goiás, tendo em vista ser um recorte espacial que apresenta particularidades paisagísticas, ajudando no desenvolvimento da pesquisa, além de ser uma área de boa representatividade do bioma Cerrado e também do processo de ocupação sócio-econômica do Bioma, tendo a pecuária como a principal atividade responsável pelo uso de suas terras. Com a análise da atual modelagem geomorfológica e a pesquisa de campo constatou-se que esta é perfeitamente capaz de representar o subsistema de Vereda presente em todo o bioma Cerrado. Entretanto, foram necessárias algumas alterações na nomenclatura e também uma melhor caracterização de cada um dos oito modelos geomorfológicos existentes. No município de Goiandira foram encontrados 100 subsistemas de Vereda que ocorrem em áreas menos dissecadas e, geralmente, locais em que o relevo proporciona a interceptação de um lençol aquífero ou alta umidade do solo. Foram encontrados no município de Goiandira, seis dos oito modelos geomorfológicos de Vereda existentes. Constatou-se também que as principais nascentes na área pesquisada encontram-se em ambiente de Vereda e que as mesmas, estão passando por um intenso processo de degradação ambiental, sendo necessária as suas preservações para a manutenção dos recursos hídricos do município e da região.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:44:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 STEFANIA POLIANA DE LIMA ALVES.pdf: 775188 bytes, checksum: 113e0f2d170215c5f06fd17e12f1ab88 (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Through the sustainability bias, emphasizing the Green Revolution package, it is expected , the need to ensure the survival of endemic species of the Cerrado biome, which has been destroyed, mainly due to agriculture and pasture formation due to the Green Revolution. The State of Goiás houses most of the Cerrado. Being one of the richest ecosystems in Brazil, considering the use of the Green Marketing tools for the preservation of the Biome in question, as well as the awareness of society. Question is: 1 - If the Green Revolution increased the economy, emphasized the development and technologies in the agricultural environment, did not generate environmental impacts Cerrado and society? 2 - With the use of marketing tools you can help to raise awareness in society regarding the importance of conservation of the Cerrado biome? 3 - Part of the Cerrado has been explored as a consequence, loss of endemic species; still be possible to modify this process or decrease the damage caused by green marketing? The relationship between man and the environment becomes increasingly complex, it is up to society to seek knowledge and skill so that they can preserve what remains in the Cerrado biome. Can diminish the impact, first breaking paradigms with respect to preservation, so that the human being through a systemic view understands the importance and necessity of it for their own survival. But say that you can combine sustainability the Cerrado, in a capitalist country, which has its economy around agriculture and livestock, mainly in the state of Goiás. / Através do viés da sustentabilidade, com ênfase no pacote da Revolução Verde, prevê-se, a necessidade de garantir a sobrevivência de espécies endêmicas, do bioma Cerrado, o qual vem sendo destruído, principalmente em virtude da agricultura e formação de pastagem em decorrência da Revolução Verde. O Estado de Goiás abriga a maior parte do Cerrado. Sendo um dos ecossistemas mais ricos do Brasil, tendo em vista a utilização de ferramentas do Marketing Verde em prol da preservação do Bioma em questão, bem como a conscientização da sociedade. Pergunta-se: 1- Se a Revolução Verde elevou a economia, enfatizou o desenvolvimento e as tecnologias no meio agrícola, não gerou impactos ambientais ao Bioma Cerrado e a sociedade? 2 - Com a utilização das ferramentas de marketing será possível auxiliar para a conscientização da sociedade no que tange a importância da preservação do bioma Cerrado? 3 - Parte do Cerrado já foi explorado, em consequência disso, perdas de espécies endêmicas; ainda será possível modificar esse processo ou diminuir os prejuízos causados através do marketing verde? A relação entre homem e o meio ambiente torna-se cada vez mais complexa, cabe a sociedade buscar conhecimento e habilidade para que se possa preservar o que ainda nos resta do bioma Cerrado. Pode-se, diminuir os impactos, primeiramente quebrando paradigmas com relação a preservação, de forma que o ser humano através de uma visão sistêmica compreenda a importância e a necessidade do mesmo para sua própria sobrevivência. Porém afirmar que será possível aliar a sustentabilidade ao Cerrado, em um país capitalista, o qual tem sua economia em torno da agricultura e pecuária, principalmente no estado de Goiás.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:15:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hebner Goncalves.pdf: 3351329 bytes, checksum: e8eaebc9b8df01a5b8268ff0e660feb0 (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 / O Cerrado brasileiro é considerado uma das savanas mais ricas do mundo em biodiversidade e seu limite austral está no estado do Paraná, no norte da região dos Campos Gerais. De sua área original de aproximadamente 2.000 Km², o que significava cerca de 1% do território do Paraná, estima-se que existam atualmente apenas 0,24% de remanescentes de cerrado, sendo que cerca de 48% estão em unidades de conservação. O avanço da ocupação e uso da terra na região e o desenvolvimento de atividades econômicas incompatíveis com o cerrado aumentou a pressão sobre estas áreas. A substituição desse tipo de vegetação por atividades produtivas parece ainda não despertar nenhuma reação mais contundente por parte das comunidades locais nem pelos gestores públicos, ainda que o cerrado esteja distribuído quase que em sua totalidade dentro da APA da Escarpa Devoniana. Assim, buscou-se compreender o processo de supressão de cerrado em sua significação mais profunda nos municípios de Jaguariaíva, Piraí do Sul, Sengés e Tibagi, através da percepção dos atores sociais envolvidos. Os passos metodológicos envolveram: pesquisa e análise toponímica; avaliação do peso das atividades econômicas nos municípios; entrevistas semiestruturadas com sujeitos significativos e análise de conteúdo de seus enunciados; entrevistas estruturadas com personagens-chave e análise de seus discursos; análise da legislação, pontuando as principais políticas públicas relacionadas. Os resultados apontam que as comunidades em geral atribuem pouca importância ao Bioma, não valorizando sua riqueza ecológica, encarando essas áreas como sendo de potencial produtivo no agronegócio com o emprego de novas tecnologias. Os gestores públicos são despreparados para este desafio e a falta de políticas públicas é seu principal componente, ainda que não falte conhecimento acadêmico gerado. Em relação as perspectivas futuras, embora muitos achem que o cerrado irá diminuir e até desaparecer, isto não foi detectado como uma preocupação maior. / O Cerrado brasileiro é considerado uma das savanas mais ricas do mundo em biodiversidade e seu limite austral está no estado do Paraná, no norte da região dos Campos Gerais. De sua área original de aproximadamente 2.000 Km², o que significava cerca de 1% do território do Paraná, estima-se que existam atualmente apenas 0,24% de remanescentes de cerrado, sendo que cerca de 48% estão em unidades de conservação. O avanço da ocupação e uso da terra na região e o desenvolvimento de atividades econômicas incompatíveis com o cerrado aumentou a pressão sobre estas áreas. A substituição desse tipo de vegetação por atividades produtivas parece ainda não despertar nenhuma reação mais contundente por parte das comunidades locais nem pelos gestores públicos, ainda que o cerrado esteja distribuído quase que em sua totalidade dentro da APA da Escarpa Devoniana. Assim, buscou-se compreender o processo de supressão de cerrado em sua significação mais profunda nos municípios de Jaguariaíva, Piraí do Sul, Sengés e Tibagi, através da percepção dos atores sociais envolvidos. Os passos metodológicos envolveram: pesquisa e análise toponímica; avaliação do peso das atividades econômicas nos municípios; entrevistas semiestruturadas com sujeitos significativos e análise de conteúdo de seus enunciados; entrevistas estruturadas com personagens-chave e análise de seus discursos; análise da legislação, pontuando as principais políticas públicas relacionadas. Os resultados apontam que as comunidades em geral atribuem pouca importância ao Bioma, não valorizando sua riqueza ecológica, encarando essas áreas como sendo de potencial produtivo no agronegócio com o emprego de novas tecnologias. Os gestores públicos são despreparados para este desafio e a falta de políticas públicas é seu principal componente, ainda que não falte conhecimento acadêmico gerado. Em relação as perspectivas futuras, embora muitos achem que o cerrado irá diminuir e até desaparecer, isto não foi detectado como uma preocupação maior.

O interesse em valorizar os serviços ecossistêmicos fornecidos pela vegetação natural aumentou em um esforço para mitigar os efeitos da mudança do uso da terra. Nesta linha de pensamento, desenvolvemos um índice para valorar as comunidades de árvores - do ponto de vista antropocêntrico - da savana brasileira (Cerrado). O índice e a cartografia produzida servirão como ferramenta para a priorização da conservação, bem como para revelar como a colonização e a expansão da agricultura tem ocorrido. Para desenvolver o índice, foram produzidas novas camadas ambientais com resolução de 90m; A distribuição das 93 espécies mais comuns foi modelada; e a cartografia da distribuição de cada uso humano das árvores (alimentos, aromáticos, fibras, cosméticos, cortiça, etc., totalizando 20 usos) e um índice de valor total fo desenvolvido. O novo índice de valor, nomenado a Soma de Usos (SoU, Sum of Uses), representa o número esperado de usos para a montagem de espécies potenciais que poderia estar ocorrendo no lugar em condições ideais. O impacto da agricultura foi avaliado pela contabilização da área que foi convertida em lavouras. Nossos resultados indicam fortemente que a colonização humana e a expansão de terras cultivadas eliminaram as árvores de áreas que antes eram melhores prestadores de serviços ambientais. Por outro lado, observamos também que as áreas protegidas no Cerrado estão localizadas onde esperamos encontrar valor marginal para as espécies ótimas. Esses resultados nos levam a pensar que a estratégia de conservação pode estar longe de ser ideal para o maior remanescente arável do mundo. / The interest in valuing the ecosystem services provided by the natural vegetation has increased in an effort to mitigate the effects of land use change. In this line of thinking, we developed an index to value the tree communities -from an anthropocentric point of view- of the Brazilian savannah (Cerrado). The index and the cartography produced will serve as a tool for prioritization of conservation, has well as to unveil how colonization and agriculture expansion has taken place. In order to develop the index: new environmental layers at 90m resolution were produced; the most common 93 species’ distribution was modelled; and cartography for each use humans derive from the trees (food, aromatic, fiber, cosmetic, cork, etc., totaling 20 uses) and a total value index were developed. The new index of value, namely the Sum of Uses (SoU), represent the expected number of uses for the potential species assemblage that could be taking place under optimal conditions. The impact of agriculture was assessed by accounting for the area that has been converted to croplands. Our results strongly indicate that human settlement and cropland expansion have cleared the trees of areas that once were better than average ecosystem service providers. On the other hand, we also observe that protected areas in the Cerrado are located where we expect to find marginal value for the optimal communities. These results lead us to think that the conservation strategy might be far from optimal for the largest remaining arable patch in the world.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-10-08T15:24:28Z No. of bitstreams: 4 Tese - Pedro Alves Vieira - 2013 (1).pdf: 19476757 bytes, checksum: c3c7f6834d5372b8310480dd04e9b4ce (MD5) Tese - Pedro Alves Vieira - 2013 - (2).pdf: 19145431 bytes, checksum: b305998c733a99dbb79b8d4fbc058bdc (MD5) Tese - Pedro Alves Vieira - 2013 - (3).pdf: 2571829 bytes, checksum: 694edb48c095aff3cb683d5f3919e002 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-10-09T15:49:17Z (GMT) No. of bitstreams: 4 Tese - Pedro Alves Vieira - 2013 (1).pdf: 19476757 bytes, checksum: c3c7f6834d5372b8310480dd04e9b4ce (MD5) Tese - Pedro Alves Vieira - 2013 - (2).pdf: 19145431 bytes, checksum: b305998c733a99dbb79b8d4fbc058bdc (MD5) Tese - Pedro Alves Vieira - 2013 - (3).pdf: 2571829 bytes, checksum: 694edb48c095aff3cb683d5f3919e002 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-09T15:49:17Z (GMT). No. of bitstreams: 4 Tese - Pedro Alves Vieira - 2013 (1).pdf: 19476757 bytes, checksum: c3c7f6834d5372b8310480dd04e9b4ce (MD5) Tese - Pedro Alves Vieira - 2013 - (2).pdf: 19145431 bytes, checksum: b305998c733a99dbb79b8d4fbc058bdc (MD5) Tese - Pedro Alves Vieira - 2013 - (3).pdf: 2571829 bytes, checksum: 694edb48c095aff3cb683d5f3919e002 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The historical process of occupation and land use in the Cerrado biome has been accompanied by different rates and conversion levels. Recent surveys indicate that about 50% of the original Cerrado cover has been already converted to large-scale agriculture. In Goiás, this process started with the mining activity, in the early XVIII century. However, the first governmental development policies start only in the early 40’s, under the govern of Getulio Vargas, and only in the 60’s, with the goals set by President Juscelino Kubitschek, became trully effective. In face of the historical land use dynamics, eventually over highly vulnerable areas, the Cerrado suffered a significant loss in environmental quality. An example in this direction is the medium Araguaia basin, which presents a stock of sandy sediments of about 200 million tons, in part fed by the upper Rio Vermelho basin, where sediment loss reaches 2 million tons a year. Within this context, this study, based on field, census, and orbital data (from different acquisition periods and with different resolutions), integrated and analyzed via GIS and scenario modelling techniques, pursued the identification, for the total area of the Rio Vermelho basin (nearly 11,000 km2), of different classes of natural vulnerability (relying on the mapping of entropy levels, as well as on tectonic and physiografic patterns), relatively to the occupation process, in four distinct periods (1976, 1987, 2002 e 2008). Approximately 65% of the basin area has been converted, which caused a severe environmental impact, affecting ~40% of the permanent protected areas (mainly around springs, lakes, and rivers), as well as ~9% of highly vulnerable areas. The occupation analysis for two distinct periods, i.e. 1976 (start) and 1987 (end), suggests that soil fertility and occupation fronts already established are the dominant factors controlling the basin fate, with new occupations being directed and concentrated along the main road network. / O processo histórico de ocupação e uso das terras no bioma Cerrado tem sido acompanhado por diferentes taxas e níveis de conversão de sua cobertura vegetal. Levantamentos recentes indicam que aproximadamente 50% da sua cobertura original já foram transformados pela agricultura e pecuária em escala industrial. Este processo de ocupação em Goiás tem início com a mineração, ainda no século XVIII. Contudo, as primeiras políticas de desenvolvimento só começam a acontecer a partir de 1940, no Governo de Getúlio Vargas, sendo que as principais transformações das paisagens do bioma Cerrado advem do uso da terra em grande escala, o que passa a acontecer efetivamente a partir da década de 1960, com o Plano de Metas implantado no Governo de Juscelino Kubitschek. Em face desta dinâmica histórica de uso e ocupação, ora avançando por sobre áreas de alta vulnerabilidade natural, é que o Cerrado experimenta uma grande perca de qualidade ambiental. Assim, em solo goiano, o trecho médio do Rio Araguaia apresenta um estoque de sedimentos arenosos na ordem de 200 milhões de toneladas, enquanto que a bacia hidrográfica do Rio Vermelho, em particular, apresenta uma perda estimada de sedimentos siltico/argiloso/ano na ordem de ~ 2.000.000 de toneladas. Dentro deste contexto, este trabalho, com base em dados de campo, censitários e imagens orbitais de diferentes épocas e resoluções, integrados e analisados através de técnicas de geoprocessamento e modelagem de cenários, buscou identificar, para a totalidade da bacia do Rio Vermelho (aproximadamente 11.000 km2), diferentes níveis de vulnerabilidade natural (tendo por referência o mapeamento da entropia do relevo e dos principais padrões tectônicos e fisiográficos), em relação aos processos de ocupação, em quatro períodos distintos (1976, 1987, 2002 e 2008). Até o momento, 65% da área total da bacia já foram convertidos, sendo que o passivo ambiental, em torno de rios, lagos e nascentes, é de aproximadamente 40% das áreas consideradas sob proteção permanente. Especificamente para as áreas de maior vulnerabilidade, este passivo é da ordem 9%. A análise de dois momentos de ocupação, i.e. 1976 (início) e 1987 (fim) sugere que a fertilidade do solo e frentes de ocupação já estabelecidas são fatores determinantes para os destinos da bacia no que concerne o avanço da ocupação antrópica.

No bioma Cerrado, a ocorrência das queimadas é uma importante perturbação estimulada pela natureza ou atividades antrópicas. Apesar do crescente esforço para monitorar o Cerrado, um estudo em escala de bioma para caracterizar a ocorrência das queimadas e quantificar e entender a variabilidade das emissões associadas às queimadas é necessário. Considerando sua extensão espacial, o uso de sensores orbitais é a abordagem mais efetiva para estabelecer tais padrões no bioma. O presente estudo objetivou caracterizar os regimes do fogo, precipitação e condição da vegetação no Cerrado, estabelecer padrões espaciais da ocorrência das queimadas e sua correlação com a precipitação e a condição da vegetação, caracterizar e encontrar tendências nas emissões de material particulado com diâmetro menor que 2,5 micrômetros (PM2,5m) associadas às queimadas no bioma utilizando produtos derivados dos sensores Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), dados de precipitação do satélite Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM) e a ferramenta PREP-CHEM-SRC. O Cerrado foi, respectivamente, o primeiro e o segundo bioma brasileiro em que mais ocorreu área queimada e focos de calor, sendo que no bioma tais ocorrências são maiores durante a estação seca e na cobertura da terra savana. Os focos de calor se concentraram no norte do bioma, porém focos de calor mais intensos não se localizam necessariamente onde a concentração é maior. A análise espacial mostrou que valores médios/totais podem esconder alguns padrões, como para a precipitação, que tem a menor média em agosto, mas espacialmente o mínimo de precipitação neste mês foi encontrado em apenas 7% do Cerrado. Geralmente, existe uma defasagem de 2-3 meses entre o mínimo de precipitação e máximo de focos de calor e área queimada, enquanto o valor mínimo do índice Vegetation Condition Index (VCI) geralmente ocorre no mesmo mês que o máximo de focos de calor e área queimada. Em média, o Cerrado emitiu 1,08 Tg.ano-1 de PM2,5m associado às queimadas, contribuindo com 25% e 15% das emissões no Brasil e na América do Sul, respectivamente. A maioria das emissões se concentrou no fim da estação seca e na transição entre as estações. Anualmente, 66% das emissões ocorreram no uso savana, porém focos de calor detectados no uso floresta ombrófila densa tendem a emitir mais do que os detectados no uso savana. Espacialmente, cada célula de 0,1º emitiu em média 0,5 ton.km-2.ano-1 de PM2,5m associadas às queimadas, sendo que foram emitidas até 16,6 ton.km-2.ano-1. Considerando o Cerrado como um todo, foi encontrada uma tendência negativa nas emissões anuais de PM2,5m associadas às queimadas que representa -1,78% da média anual de PM2,5m emitido pelas queimadas no bioma durante o período analisado. Já espacialmente foram encontradas tendências anuais que representam até ± 35% da média anual de PM2,5m emitido. / In the Cerrado biome, fire occurrence is a major disturbance driven by both natural and anthropic causes. Despite increasing efforts for monitoring the Cerrado, a biome-scale study for characterizing fire occurrence and quantifying and understanding the variability of fire emissions is still needed. Moreover, considering the spatial extent of the study area, orbital sensors are the most effective approach to establish such patterns in this biome. We aimed to characterize fire, precipitation and vegetation condition regimes in the Cerrado, to establish spatial patterns of fire occurrence and their correlation with precipitation and vegetation condition, and to characterize and find trends in Particulate Matter with diameter less than 2.5m (PM2.5m) fire emissions in the Cerrado biome using Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) datasets, Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM) rainfall data, and the PREP-CHEM-SRC emissions preprocessing tool. The Cerrado was, respectively, the first and second biome for the occurrence of burned area and hotspots among the Brazilian biomes, being that occurrences were higher during the dry season and in the savanna land use. Hotspots concentrate in the north of the biome, but more intense hotspots are not necessarily located where concentration is higher. Spatial analysis showed that averaged and/or summed values for the entire Cerrado can hide patterns, such as for precipitation, which has the lowest average in August, but spatially minimum precipitation in August was found only in 7% of the biome. Usually, there is a 23-months lag between minimum precipitation and maximum hotspots and burned area, while minimum values of Vegetation Condition Index (VCI) and maximum hotspots and burned area occur in the same month. On average, the Cerrado emitted 1.08 Tg.year-1 of PM2.5m associated with fires, accounting for 25% and 15% of the PM2.5m fire emissions in Brazil and South America, respectively. Most of PM2.5m fire emissions were concentrated in the end of the dry season and in the transitional month. Annually, 66% of the emissions occurred over the savanna land use, however, active fires detected in the evergreen broadleaf land use tended to emit more per event than active fires occurring in the savanna land use. Spatially, each 0.1° grid cell emitted on average 0.5 ton.km-2.year-1 of PM2.5m associated with fires, but values can reach to 16.6 ton.km-2.year-1 in a single cell. Considering the entire Cerrado, we found an annual decreasing trend representing -1.78% of the annual average PM2.5m emitted from fires during the period analyzed, however, the grid cell analysis found annual trends representing ± 35% of the annual average PM2.5m fire emissions.

O interesse em valorizar os serviços ecossistêmicos fornecidos pela vegetação natural aumentou em um esforço para mitigar os efeitos da mudança do uso da terra. Nesta linha de pensamento, desenvolvemos um índice para valorar as comunidades de árvores - do ponto de vista antropocêntrico - da savana brasileira (Cerrado). O índice e a cartografia produzida servirão como ferramenta para a priorização da conservação, bem como para revelar como a colonização e a expansão da agricultura tem ocorrido. Para desenvolver o índice, foram produzidas novas camadas ambientais com resolução de 90m; A distribuição das 93 espécies mais comuns foi modelada; e a cartografia da distribuição de cada uso humano das árvores (alimentos, aromáticos, fibras, cosméticos, cortiça, etc., totalizando 20 usos) e um índice de valor total fo desenvolvido. O novo índice de valor, nomenado a Soma de Usos (SoU, Sum of Uses), representa o número esperado de usos para a montagem de espécies potenciais que poderia estar ocorrendo no lugar em condições ideais. O impacto da agricultura foi avaliado pela contabilização da área que foi convertida em lavouras. Nossos resultados indicam fortemente que a colonização humana e a expansão de terras cultivadas eliminaram as árvores de áreas que antes eram melhores prestadores de serviços ambientais. Por outro lado, observamos também que as áreas protegidas no Cerrado estão localizadas onde esperamos encontrar valor marginal para as espécies ótimas. Esses resultados nos levam a pensar que a estratégia de conservação pode estar longe de ser ideal para o maior remanescente arável do mundo. / The interest in valuing the ecosystem services provided by the natural vegetation has increased in an effort to mitigate the effects of land use change. In this line of thinking, we developed an index to value the tree communities -from an anthropocentric point of view- of the Brazilian savannah (Cerrado). The index and the cartography produced will serve as a tool for prioritization of conservation, has well as to unveil how colonization and agriculture expansion has taken place. In order to develop the index: new environmental layers at 90m resolution were produced; the most common 93 species’ distribution was modelled; and cartography for each use humans derive from the trees (food, aromatic, fiber, cosmetic, cork, etc., totaling 20 uses) and a total value index were developed. The new index of value, namely the Sum of Uses (SoU), represent the expected number of uses for the potential species assemblage that could be taking place under optimal conditions. The impact of agriculture was assessed by accounting for the area that has been converted to croplands. Our results strongly indicate that human settlement and cropland expansion have cleared the trees of areas that once were better than average ecosystem service providers. On the other hand, we also observe that protected areas in the Cerrado are located where we expect to find marginal value for the optimal communities. These results lead us to think that the conservation strategy might be far from optimal for the largest remaining arable patch in the world.

O interesse em valorizar os serviços ecossistêmicos fornecidos pela vegetação natural aumentou em um esforço para mitigar os efeitos da mudança do uso da terra. Nesta linha de pensamento, desenvolvemos um índice para valorar as comunidades de árvores - do ponto de vista antropocêntrico - da savana brasileira (Cerrado). O índice e a cartografia produzida servirão como ferramenta para a priorização da conservação, bem como para revelar como a colonização e a expansão da agricultura tem ocorrido. Para desenvolver o índice, foram produzidas novas camadas ambientais com resolução de 90m; A distribuição das 93 espécies mais comuns foi modelada; e a cartografia da distribuição de cada uso humano das árvores (alimentos, aromáticos, fibras, cosméticos, cortiça, etc., totalizando 20 usos) e um índice de valor total fo desenvolvido. O novo índice de valor, nomenado a Soma de Usos (SoU, Sum of Uses), representa o número esperado de usos para a montagem de espécies potenciais que poderia estar ocorrendo no lugar em condições ideais. O impacto da agricultura foi avaliado pela contabilização da área que foi convertida em lavouras. Nossos resultados indicam fortemente que a colonização humana e a expansão de terras cultivadas eliminaram as árvores de áreas que antes eram melhores prestadores de serviços ambientais. Por outro lado, observamos também que as áreas protegidas no Cerrado estão localizadas onde esperamos encontrar valor marginal para as espécies ótimas. Esses resultados nos levam a pensar que a estratégia de conservação pode estar longe de ser ideal para o maior remanescente arável do mundo. / The interest in valuing the ecosystem services provided by the natural vegetation has increased in an effort to mitigate the effects of land use change. In this line of thinking, we developed an index to value the tree communities -from an anthropocentric point of view- of the Brazilian savannah (Cerrado). The index and the cartography produced will serve as a tool for prioritization of conservation, has well as to unveil how colonization and agriculture expansion has taken place. In order to develop the index: new environmental layers at 90m resolution were produced; the most common 93 species’ distribution was modelled; and cartography for each use humans derive from the trees (food, aromatic, fiber, cosmetic, cork, etc., totaling 20 uses) and a total value index were developed. The new index of value, namely the Sum of Uses (SoU), represent the expected number of uses for the potential species assemblage that could be taking place under optimal conditions. The impact of agriculture was assessed by accounting for the area that has been converted to croplands. Our results strongly indicate that human settlement and cropland expansion have cleared the trees of areas that once were better than average ecosystem service providers. On the other hand, we also observe that protected areas in the Cerrado are located where we expect to find marginal value for the optimal communities. These results lead us to think that the conservation strategy might be far from optimal for the largest remaining arable patch in the world.