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Tipo: Tese
Título: Dinâmica espacial da cobertura do solo e carbono orgânico em região florestal ecotonal do Norte Amazônico
Título(s) alternativo(s): Spatial dynamic of the land use and organic carbon in the ecotonal florest region in Nothern Amazonian
Autor(es): Urquiza, Marcelle Alencar
Primeiro Orientador: Melo, Valdinar Ferreira
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Francelino, Márcio Rocha
Resumo: Estudos integrados sobre a paisagem têm buscado contemplar a heterogeneidade de fatores e processos às análises do ritmo, forma e direção em que feições antrópicas se estabelecem em razão da mudança de uso e cobertura da terra. A complexidade na determinação das variáveis resposta e a escala pouco detalhada em que são produzidos os mapeamentos dos recursos naturais da região Amazônica têm sido uma grande restrição aos modelos que buscam representar a dinâmica de alteração do uso da terra em pequenas regiões. Nesse estudo objetivou-se modelar a evolução da paisagem e um cenário de predição para o ano 2047 de um ambiente florestal ecotonal com formações abertas de savanas e campinaranas, na parte central de Roraima, norte da Amazônia, investigando a hipótese de que mudanças no uso da terra ocorridas entre 1984 e 2017 determinaram variações nos estoques de carbono orgânico no solo. Sete classes de uso da terra foram quantificadas e espacializadas e matrizes de transição, em intervalos de 10 anos, identificaram o ritmo e a magnitude da antropização da paisagem. A conversão de áreas florestadas e ecotonais por atividade agropecuária foi evidenciada e, somados ao regime recorrente do fogo, especialmente nas florestas de altitude, revelaram que o desmatamento e as transições das terras para usos não conservacionistas não conduziram a práticas agropecuárias de boa produtividade, e sim favoreceram a subsistência empobrecida e degradada, cuja razão principal é a inadequação da agricultura familiar aos solos ácidos/distróficos destinados aos assentamentos, à presença tímida de tecnologia. Para a modelagem dos estoques de carbono orgânico no solo, foram utilizados: o algoritmo Random Forest, 141 preditores pedológicos, climáticos e derivados de sensores remotos, sendo ranqueadas as 30 variáveis mais importantes à predição. Mapas de predição dos estoques de COT e estatísticas foram avaliados para quatro camadas até os primeiros 0.3 m do solo, com resolução espacial de 30 m, e os estoques de (COT) foram estimados para os diferentes usos da terra e geoambientes. Os resultados mostraram que áreas de floresta em relevo forte ondulado e candidatas a sinks de carbono orgânico na região estão sendo particularmente impactadas pelo fogo e erosão, tornando-se menos resilientes aos distúrbios ambientais. Três processos antrópicos relevantes às mudanças de uso da terra foram modelados no Land Change Modeler (LCM) por meio de regressão logística binária com índices de ajuste dos modelos satisfatórios. Mapas de potenciais de transição e tendências de mudanças foram produzidos, e um cenário de prognose para o ano 2047, referente a cada um dos processos antrópicos, foi gerado com o emprego das Cadeias de Markov. Foram estimadas maiores perdas (17%) às áreas florestadas até 2047, na ausência de ações de governança ambiental. Aproximandamente 3.1 Tg de Carbono (25,3%) foram perdidos a considerar-se o estoque de COT estimado em 2017 e o remanescente das áreas dos principais usos em 1984, confirmando a hipótese estabelecida para o estudo. De forma geral, a “pecuarização” e o manejo primitivo das terras neste ambiente amazônico, deixaram como legado a subsistência precária de pequenos produtores, que ainda experimentam as desventuras dos projetos de colonização agrícola conduzidos no passado, além das inestimáveis perdas à biodiversidade local.
Abstract: Integrated studies on the landscape have sought to contemplate the heterogeneity of factors and processes to the analysis of the rhythm, form and direction in which anthropic features are established due to the change of use and land cover. The complexity in determining the response variables and the poorly detailed scale in which mappings of natural resources in the Amazon region are produced have been a major constraint to models that seek to represent the dynamics of land use change in small regions. The objective of this study was to model the evolution of the landscape and a prediction scenario for year 2047 of a forest environment with open savannas and campinarana formations in the central part of Roraima, northern Amazonia, investigating the hypothesis that changes in the use of land occurred between 1984 and 2017 determined changes in soil organic carbon stocks. Seven land use classes were quantified and spatialized, and transitional matrices, at 10-year intervals, identified the pace and magnitude of landscape anthropization. The conversion of forested and ecotoneous areas by agricultural activity was evidenced and, added to the recurrent regime of fire, especially in high altitude forests, revealed that deforestation and land transitions for non-conservation uses did not lead to good productivity farming practices, but favored impoverished and degraded subsistence, whose main reason is the inadequacy of family agriculture to the acid / dystrophic soils destined to the settlements, the timid presence of technology. For the modeling of organic carbon stocks in the soil, the Random Forest algorithm, 141 pedological, climatic predictors and data derived from remote sensors, with the 30 most important variables being predicted. Prediction maps of COT stocks and statistics were evaluated for four layers up to the first 0.3 m of soil, with spatial resolution of 30 m, and COT stocks were estimated for different land uses and geoenvironments. The results showed that areas of strong undulating forest and candidates for organic carbon sinks in the region are being particularly impacted by fire and erosion, making them less resilient to environmental disturbances. Three anthropogenic processes relevant to land use changes were modeled in the Land Change Modeler (LCM) through binary logistic regression with fit indexes of the satisfactory models. Transition potecncials maps and change trends were produced, and a prognosis scenario for the year 2047 for each of the anthropic processes was generated using the Markov Chains. The highest losses (17%) were estimated for the forested areas until 2047, in the absence of environmental governance actions. Approximately 3.1 Tg of Carbon (25.3%) were lost considering the estimated COT stock in 2017 and the remaining areas of the main uses in 1984, confirming the hypothesis established for the study. In general, the "cattle-raising" and the primitive management of the lands in this Amazonian environment, left as a legacy the precarious subsistence of small producers, who still experience the misadventures of agricultural colonization projects conducted in the past, in addition to the inestimable losses to the local biodiversity.
Palavras-chave: Antrópico
Modelagem
Mudança
Anthropic
Modeling
Change
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Roraima
Sigla da Instituição: UFRR
metadata.dc.publisher.department: PRPPG - Pró-reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação
metadata.dc.publisher.program: PPG-BIONORTE - Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal
Citação: URQUIZA, Marcelle Alencar. Dinâmica espacial da cobertura do solo e carbono orgânico em região florestal ecotonal do Norte Amazônico. 2018. 96f. Tese (Doutorado em Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal) - Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal, Universidade Federal de Roraima, Boa Vista, 2018.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/
URI: http://repositorio.ufrr.br:8080/jspui/handle/prefix/658
Data do documento: 2018
Aparece nas coleções:PPG-BIONORTE - Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia da Rede Bionorte

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