Análise multidimensional da interseção entre queimadas e serviços ecossistêmicos na Mata Atlântica

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Data

2023-12-20

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

Ações antrópicas associadas às mudanças climáticas e ao aumento de secas propiciam maior ocorrência de fogo comprometendo os serviços ecossistêmicos ofertados pelos biomas. A Mata Atlântica é afetada pelo fogo desde a colonização e ainda ameaçada, mesmo frente a importância econômica e ambiental que possui e há pouca abordagem na literatura científica sobre o tema. Esta pesquisa se desenvolveu em três momentos: 1. Avaliou a relação do fogo com o desmatamento nas fitofisionomias de maior extensão da Mata Atlântica do Estado de São Paulo, Ombrófila Densa e Estacional Semidecídua, por intersecção de mapas de cicatrizes de fogo e de desmatamento do MapBiomas; 2. Estimou o impacto do fogo sobre o serviço ecossistêmico de retenção de sedimentos com o uso do modelo Sediment Delivery Ratio com software InVEST; e 3. Estimou e valorou a perda de carbono induzido pelo fogo com o modelo Carbon também do InVEST. Os momentos 2 e 3 foram realizados na APA Silveiras, com 542 áreas queimadas acima de 1ha, do período de 2000 a 2020, extraídas do MapBiomas Fogo, que ocorreram em Ombrófila Densa, Estacional Semidecídua, Campos de Altitude, Eucalipto e Pastagem. Os mapas de entrada no InVEST foram rodados ano a ano, uma vez com dados antes do fogo e outra com dados depois do fogo. O NBR (Normalized Burn ratio) foi utilizado para ponderar dados secundários de campo do fator cobertura de solo e da biomassa de carbono. Os resultados mostraram que apenas 3,2% do desmatamento ocorreu depois da ocorrência do fogo e que essas áreas estão localizadas mais ao leste do Estado com maior densidade de Ombrófila densa, e onde está localizada a APA Silveiras. Houve aumentos significativos na perda de solo e uma redução na retenção de sedimentos induzida pelo fogo, com perdas mais pronunciadas observadas em áreas com menor cobertura vegetal e a maior retenção de sedimentos em áreas de alta biomassa. Especificamente, o fogo resultou em um aumento de 56% na perda de solo em florestas, um aumento de 17% em campos de altitude elevada, um aumento de 43% em pastagens e um aumento de 45% em plantações de eucalipto. Fatores como severidade de queimada, erodibilidade e cobertura foram identificados como os que mais impactaram o saldo de sedimentos. Ao longo de 21 anos, houve perda de carbono após incêndios de 55,7GgC (43%), dos quais 79% ocorreram em florestas Ombrófila Densa primária. O fogo impacta negativamente o estoque de carbono das florestas nativas em uma média de 38% (variando de 19,9% a 69,1%, dependendo da fitofisionomia e sazonalidade), do Eucalipto em 87,1%, dos campos de altitude elevada em 79,5% e das pastagens em 90,4%. Nas análises de mudanças no uso e cobertura do solo, houve conversões de floresta para mosaico, desmatamento ou floresta secundária, gerando uma perda de carbono de 4,1GgC em três anos. A perda de créditos de carbono foi estimada em de US$ 23,7 milhões considerando o Mercado Voluntário e de US$ 369,3 milhões pelo Mercado Regulado. A pesquisa realizada contribuiu com uma lacuna trazendo dados que são importantes para apoiar políticas públicas de prevenção de incêndios no bioma, assim como programas de Pagamento por Serviços Ambientais (PSA).
Anthropic actions associated with climate change and increased droughts lead to a higher occurrence of fires, compromising the ecosystem services provided by biomes. The Atlantic Forest has been affected by fire since colonization and remains threatened, even considering its economic and environmental importance, with limited coverage in scientific literature on the subject. This research unfolded in three phases: 1. It assessed the relationship between fire and deforestation in the most extensive phytophysiognomies of the Atlantic Forest in the State of São Paulo, Dense Ombrophilous and Seasonal Semideciduous, by overlaying fire scar and deforestation maps from MapBiomas; 2. It estimated the impact of fire on the ecosystem service of sediment retention using the Sediment Delivery Ratio model with the InVEST software; and 3. It estimated and valued the carbon loss induced by fire using the Carbon model, also from InVEST. Phases 2 and 3 were carried out in the APA Silveiras, with 542 burned areas above 1 ha, from 2000 to 2020, extracted from MapBiomas Fire, occurring in Dense Ombrophilous, Seasonal Semideciduous, High-Altitude Grasslands, Eucalyptus, and Pasture. InVEST input maps were run year by year, once with pre-fire data and once with post-fire data. The Normalized Burn Ratio (NBR) was used to weigh field secondary data of soil cover and carbon biomass. Results showed that only 3.2% of deforestation occurred after fire, and these areas are located further east in the State, with higher density of Dense Ombrophilous is present, including the APA Silveiras. There were significant increases in soil loss and a reduction in sediment retention induced by fire, with more pronounced losses observed in areas with lower vegetation cover and higher sediment retention in areas with high biomass. Specifically, fire resulted in a 56% increase in soil loss in forests, a 17% increase in high-altitude grasslands, a 43% increase in pastures, and a 45% increase in eucalyptus plantations. Factors such as burn severity, erodibility, and cover were identified as those impacting sediment balance the most. Over 21 years, there was a carbon loss after fires of 55.7 GgC (43%), of which 79% occurred in Old-growth Ombrophilous Dense forests. Fire negatively impacts the carbon stock of native forests by an average of 38% (ranging from 19.9% to 69.1%, depending on phytophysiognomy and seasonality), Eucalyptus by 87.1%, High-altitude grasslands by 79.5%, and pasture by 90.4%. In analyses of Land Use and Land Cover (LULC) changes, there were conversions from forest to mosaic, deforestation, or secondary forest, generating a carbon loss of 4.1 GgC in three years. Carbon credit loss was estimated in $23,8 million considering Voluntary Market and $236,3 million in Mandatory Market. The conducted research contributed to filling a gap by providing data crucial to supporting public policies for fire prevention in the biome, as well as Environmental Services Payment (ESP) programs.

Descrição

Palavras-chave

Desmatamento, Carbono, Clearcutting, Carbon, Sedimentos (Geologia), Sediments (Geology)

Como citar

De PRAGA BAIÃO, Cheila Flávia. Análise Multidimensional da Interseção entre Queimadas e Serviços Ecossistêmicos na Mata Atlântica. 2024. Tese (Doutorado em Desastres Naturais) - Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Ciência e Tecnologia; Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden), São José dos Campos, 2024.