UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA – UNESP FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA – FCT CÂMPUS DE PRESIDENTE PRUDENTE PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOGRAFIA ANDRÉ JESUS PERIÇATO CONTRIBUIÇÃO METODOLÓGICA AOS ESTUDOS DE ZONEAMENTO GEOAMBIENTAL COMO SUBSÍDIO AO PLANEJAMENTO AMBIENTAL NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO ANDIRÁ, PARANÁ. Orientador: Prof. Dr. João Osvaldo Rodrigues Nunes. PRESIDENTE PRUDENTE/SP 2023 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA – UNESP FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA – FCT CÂMPUS DE PRESIDENTE PRUDENTE PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOGRAFIA ANDRÉ JESUS PERIÇATO CONTRIBUIÇÃO METODOLÓGICA AOS ESTUDOS DE ZONEAMENTO GEOAMBIENTAL COMO SUBSÍDIO AO PLANEJAMENTO AMBIENTAL NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO ANDIRÁ, PARANÁ. Tese de Doutorado em Geografia apresentada ao Conselho do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Campus de Presidente Prudente, como requisito para obtenção do título de doutor em Geografia. Orientador: Prof. Dr. João Osvaldo Rodrigues Nunes. PRESIDENTE PRUDENTE/SP 2023 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Câmpus de Presidente Prudente CERTIFICADO DE APROVAÇÃO TÍTULO DA TESE: CONTRIBUIÇÃO METODOLÓGICA AOS ESTUDOS DE ZONEAMENTO GEOAMBIENTAL COMO SUBSÍDIO AO PLANEJAMENTO AMBIENTAL NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO ANDIRÁ, PARANÁ AUTOR: ANDRÉ JESUS PERIÇATO ORIENTADOR: JOÃO OSVALDO RODRIGUES NUNES Aprovado como parte das exigências para obtenção do Título de Doutor em Geografia, área: Produção do Espaço Geográfico pela Comissão Examinadora: Prof. Dr. JOÃO OSVALDO RODRIGUES NUNES (Participaçao Virtual) Departamento de Geografia / Unesp/FCT - Câmpus de Presidente Prudente Profa. Dra MARGARETE CRISTIANE DE COSTA TRINDADE AMORIM (Participaçao Virtual) Departamento de Geografia / Unesp/FCT - Câmpus de Presidente Prudente Profa. Dra. DANIELLE CARDOZO FRASCA TEIXEIRA (Participaçao Virtual) Pós-doutoranda / Unesp/FCT - Câmpus de Presidente Prudente Prof. Dr. JOÃO CÂNDIDO ANDRÉ DA SILVA NETO (Participaçao Virtual) Departamento de Geografia / UFAM Prof. Dr. ANTONIO FÁBIO SABBÁ GUIMARÃES VIEIRA (Participaçao Virtual) Geografia / UFAM Presidente Prudente, 05 de junho de 2023 Faculdade de Ciências e Tecnologia - Câmpus de Presidente Prudente - Rua Roberto Simonsen, 305, 19060900, Presidente Prudente - São Paulo http://www.fct.unesp.br/pos-graduacao/--geografia/CNPJ: 48.031.918/0009-81. AGRADECIMENTOS O presente trabalho representa a conclusão de uma importante fase em minha vida pessoal e profissional. Somente quem esteve presente nos últimos anos sabe o quão difícil foi o processo do doutoramento, somado a isso, não há como deixar de mencionar os efeitos que a pandemia trouxe para as nossas vidas, tanto no âmbito pessoal quanto profissional. O apoio de familiares e amigos foi fundamental para concretizar esta conquista. Expresso minha profunda gratidão ao Professor Dr. João Osvaldo Rodrigues Nunes pela sua paciência e atenção dedicada, demonstradas em todos os momentos desta pesquisa. Também estendo meus agradecimentos a Aline, secretária do Programa de Pós- Graduação, pela sua eficiência e prontidão em todos os atendimentos e esclarecimentos de dúvidas. Às amizades construídas durante a graduação e mestrado, que, mesmo à distância, sempre forneceram apoio constante. Ao Renan, meu colega de pós-graduação, agradeço pela constante disposição em me auxiliar e incentivar ao longo do doutorado. Ao Victor, laboratório do Laboratório de Solos da Unesp, pelo seu auxílio fundamental nas atividades de laboratório. Ao meu colega de pós-graduação, Edmiler da Unesp, agradeço pelo apoio contínuo e incentivo ao longo desses quatro anos. À Joyce, pela sua parceria, compreensão e incentivo ao longo dessa jornada. À minha família – pai, mãe e irmã – que nunca pouparam esforços para que eu pudesse concluir esta etapa, grato pelo constante apoio carinho e conselhos ao longo desses anos. Agradeço a Deus, que nos momentos mais difíceis me deu força e lucidez para que eu pudesse escolher os melhores caminhos. Sem ele, jamais teria conseguido chegar até aqui. Agradecimentos ao Programa de Pós-Graduação em Geografia por todo apoio e estrutura que oferecem aos seus discentes ao longo de toda nossa trajetória dentro da Universidade, nos proporcionando profissionalismo e qualidade nas disciplinas ofertadas, palestras e cursos oferecidos. Meus sinceros agradecimentos a todos que contribuíram de forma direta e indireta por este momento. O presente trabalho foi realizado com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior -Brasil (CAPES)- Código de financiamento 001. “A menos que modifiquemos à nossa maneira de pensar, não seremos capazes de resolver os problemas causados pela forma como nos acostumamos a ver o mundo”. (Albert Einstein) RESUMO Os estudos ambientais e a atenção com o meio ambiente são questões imprescindíveis a serem discutidas atualmente. A intensificação e as constantes transformações nas formas de uso e ocupação da paisagem, tem gerado significativas mudanças na qualidade ambiental, afetando sobretudo a qualidade do meio ambiente, bem como a vida da população nos mais diversos espaços. Assim sendo, a pesquisa se pauta na motivação em contribuir com as formas de identificação e mapeamento das unidades geoambientais nos estudos de planejamento ambiental, identificando não somente as unidades geoambientais em função da análise apenas dos elementos físicos e sociais do meio, mas sim a análise integrada da sociedade e natureza em conjunto com a vulnerabilidade ambiental. Neste contexto, a compreensão da paisagem, a percepção da vulnerabilidade ambiental, bem como, o mapeamento e agrupamento da paisagem, apresentam-se de como ferramentas de extrema importância em estudos ambientais no âmbito do planejamento ambiental. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo geral, delinear estratégias para a elaboração de um modelo para o zoneamento geoambiental como subsídio aos estudos de planejamento ambiental com aplicação na bacia hidrográfica do rio Andirá, no estado do Paraná. Para tanto, sob a perspectiva metodológica, foi realizado o levantamento e análise e descrição dos aspectos do relevo como declividade, hipsometria, formas da vertente e de compartimentos geomorfológicos. Também foram caracterizados os solos, a geologia, a distribuição espacial da chuva, e por fim as formas de uso e ocupação da bacia hidrográfica. A integração dessas variáveis permitiu a realização do mapa de vulnerabilidade ambiental classificando a vulnerabilidade em quatro classes, que foram de baixa vulnerabilidade até muito alto nas respectivas porcentagens: 0,39%, 55,63%, 43,95% e 0,02%. De forma geral, as maiores vulnerabilidade foram encontradas nos setores onde associam solos de textura média, com declividades médias de 12 a 20% e com vertentes convergentes. Os usos da terra nessas áreas com elevada vulnerabilidade estão associados sobretudo a atividade canavieira. As áreas com baixa declividade, nos setores menos declivosos, com solos argilosos e vertentes planas a divergentes em sua forma. Os usos encontrados foram os cultivos temporários de soja e milho. Realizada a integração destas variáveis e a análise da vulnerabilidade foram identificadas quatro unidades geoambientais. A maiores vulnerabilidades foram identificadas associados aos solos de textura média a arenosa. Por sua vez, as menores vulnerabilidades associaram a presença dos solos mais argilosos. O conhecimento e a identificação das unidades geoambientais, permitiu identificar as particularidades de cada unidade mapeada, reconhecendo suas potencialidades e fragilidades. A fim de melhor caracterizar a área de estudo, também foram realizadas algumas análises de granulometria, densidade do solo, resistência a penetração e a condutividade hidráulica. O conhecimento das principais limitações e vocações de uma determinada porção do território contribuem com a diminuição dos efeitos negativos provocados pelo uso inadequado dos recursos naturais, ocasionados, geralmente, pela falta de planejamento, contribuindo para um melhor aproveitamento de tais recursos, minimizando os efeitos negativos. Palavras-chave: Vulnerabilidade ambiental. Planejamento ambiental. Unidades Geoambientais. Bacia hidrográfica. Geoprocessamento. ABSTRACT The study and care for the environment are paramount subjects for our time. The increasing and constant changes in landscape occupation and usage affect above all else the environmental conditions and the quality of life of populations living in all sorts of geographical spaces. With that in mind, this research is motivated by a drive to contribute to the means of identification and mapping of geoenvironmental units in the environmental planning field, identifying them not only through the analysis of the physical and social elements in and on themselves, but through integrated analysis of society and nature in the context of environmental vulnerability. In this context the understanding of the landscape and identification of environmental vulnerabilities, as well as the mapping and data grouping of the landscape present themselves as extremely important tools for environmental research and planning. Thus, the present thesis’ main objective is tracing strategies for the elaboration of a geoenvironmental zoning model to serve as aid to environmental planning research, applied to a study of the Andira river drainage basin in the State of Parana, Brazil. From a methodological perspective a process of survey, analysis and description of relief characteristics such as aspect, hypsometry, slope shapes and geomorphological compartments were conducted. The soils, geology, spatial distribution of rainfall and the means of occupation and usage of the drainage basin were also characterized in the research. The integration and cross-referencing of these variables allowed for the making of an environmental vulnerability map that classifies the area under four categories, ranging from low vulnerability to very high vulnerability, with the corresponding percentages: 0,39%, 55,63%, 43,95% and 0,02%. Generally speaking the biggest vulnerabilities were associated to sectors presenting medium texture soils, with average aspects between 12 and 20% and convergent slopes. Soil usage in these high-vulnerability areas are heavily associated with sugarcane culture and related activities. In the lower aspect areas, which present clay soil and slopes with flat to divergent shapes, the identified use was seasonal cultivation of soy and corn. With the integration of these variables and the vulnerability analysis, four geoenvironmental units were identified. The highest vulnerabilities were found in medium to sandy soils. In turn, the lowest vulnerabilities were associated with the presence of the clayiest soils. Their understanding and analysis allows for the identification of particularities of each unit mapped and the recognition of its potential strengths and weaknesses. In order to better describe the researched area, some particle size, soil density, penetration resistance and hydraulic conductivity analysis were also conducted. Knowledge of the key weaknesses and tendencies of a given portion of land can contribute with mitigating the negative impacts resulting of the inadequate use of natural resources, often occasioned by a lack of planning, contribute to better use of said resources, thus minimizing negative impacts. Keywords: Environmental vulnerability. Environmental planning. Geoenvironmental Units. Drainage basin. Geoprocessing. LISTA DE FIGURAS. Figura 01 - Representação do espaço geográfico........................................................................23 Figura 02 - Mapa de localização da Bacia hidrográfica do rio Andirá............................................44 Figura 03 - Divisão administrativa dos municípios inseridos na área de estudo...........................45 Figura 04 - Processamento da imagem no Zoner Photo Studio X...............................................52 Figura 05 - Amostras de ocupação e uso da terra na bacia hidrográfica do rio Andirá...............55 Figura 06 - Esquema para mapa de vulnerabilidade ambiental...................................................56 Figura 07 - Enquadramento das categorias e pesos da vulnerabilidade ambiental....................59 Figura 08 - Determinação da condutividade em campo............................................................. 62 Figura 09 - Fases para o mapeamento geoambiental................................................................ 63 Figura 10 - Fluxograma metodológico da pesquisa......................................................................64 Figura 11 - Mapa Hipsométrico da bacia hidrográfica do rio Andirá, Pr. .......................................67 Figura 12 - Mapa de declividade da bacia hidrográfica do rio Andirá, Pr.......................................68 Figura 13 - Mapa das formas do relevo da bacia hidrográfica do rio Andirá, Pr.............................70 Figura 14 -Mapa dos compartimentos do relevo da bacia hidrográfica do rio Andirá, Pr...............71 Figura 15 - Mapa Litoestratigráfico da bacia hidrográfica do rio Andirá, Pr..................................74 Figura 16 - Mapa do esboço pedológico da bacia hidrográfica do rio Andirá, Pr...........................76 Figura 17 - Precipitação média mensal dos Municípios de São Jorge do Ivaí, Ourizona e de Nova Esperança de 2000 a 2020..........................................................................................................79 Figura 18 - Mapa de distribuição espacial da média anual de pluviosidade da bacia hidrográfica do rio Andirá, Pr. no período de 2000 a 2020................................................................................80 Figura 19- Temperatura média do Ar para o município de Paranavaí 1972/2020........................81 Figura 20 - Mapa de ocupação e uso da terra na bacia hidrográfica do rio Andirá, Paraná...........83 Figura 21 - Porcentagem da produção rural em 2020...................................................................86 Figura 22 - Imagem SATVeg de mudança de uso da terra em Mandaguaçu, Paraná...................87 Figura 23 - Imagem SATVeg de mudança de uso da terra em Ourizona, Paraná.........................87 Figura 24 - Imagem SATVeg de mudança de uso da terra em Presidente Castelo Branco, Paraná. .....................................................................................................................................................88 Figura 25- Evolução do Uso da Terra para a bacia hidrográfica do rio Andirá, Pr......................89 Figura 26 - Mapa de Vulnerabilidade ambiental da bacia hidrográfica do rio Andirá, Pr................82 Figura 27 - Imagem erosão Google Earth e SATVeg em Mandaguaçu, Pr...................................93 Figura 28 - Imagem erosão Google Earth e SATVeg em Presidente Castelo Branco, Pr.............95 Figura 29 - Imagem erosão Google Earth em Mandaguaçu, Pr....................................................96 Figura 30 - Imagem erosão Google Earth em Presidente Castelo Branco, Pr..............................97 Figura 31 -Uso de cana-de-açúcar no ponto 01 em Presidente Castelo Branco..........................98 Figura 32- Coleta das amostras em campo no ponto 01 em Presidente Castelo Branco...........99 Figura 33- Identificação do perfil de solo no ponto 01...................................... ..........................100 Figura 34- Dados de campo do ponto 01....................................................................................100 Figura 35- Uso de cana-de-açúcar no ponto 02 em Presidente Castelo Branco........................102 Figura 36- Identificação do perfil de solo no ponto 02.................................................................102 Figura 37 - Coleta das amostras em campo no ponto 02............................................................103 Figura 38 - Dados de campo do ponto 02...................................................................................104 Figura 39 - Paisagem de coleta no ponto 03 com cultivo de soja...............................................105 Figura 40 - Coleta das amostras de solo no ponto 03 com cultivo de soja..................................106 Figura 41- Identificação do perfil de solo ponto 03......................................................................107 Figura 42- Dados de campo do ponto 03....................................................................................107 Figura 43 - Plantio de cana-de-açúcar no ponto de coleta 04.....................................................109 Figura 44- Identificação do perfil de solo ponto 04......................................................................109 Figura 45 - Identificação do perfil e coleta do solo no ponto 04 com uso de cana-de-açúcar......110 Figura 46 - Dados de campo do ponto 04...................................................................................111 Figura 47- Plantio de soja no ponto de coleta 05........................................................................112 Figura 48 - Identificação do perfil e coleta do solo no ponto 05..................................................113 Figura 49 - Identificação do perfil de solo ponto 05.....................................................................114 Figura 50 - Dados de campo ponto 05........................................................................................114 Figura 51- Paisagem rural no ponto 06 com a presença de solo exposto...................................115 Figura 52 - Identificação do perfil e coleta do solo no ponto 06..................................................116 Figura 53 - Identificação do perfil de solo ponto 06.....................................................................117 Figura 54 - Dados de campo ponto 06........................................................................................117 Figura 55- Mapa das Unidades Geoambientais da Bacia Hidrográfica do rio Andirá, Pr............120 Figura 56 – Paisagem com pastagens unidade 1 a...................................................................121 Figura 57- Diferentes culturas temporárias unidade 1 a.............................................................122 Figura 58 - Paisagem com diferentes culturas unidade 1b......................................................123 Figura 59 - Diferentes culturas temporárias unidade 1b............................................................123 Figura 60 - Uso de pastagens e mata na unidade 2 a próximo a São Jorge do Ivaí.....................124 Figura 61 - Presença de afloramentos rochoso na unidade 2 a.................................................125 Figura 62 - Paisagem com cultivos temporários na unidade 2b...............................................126 Figura 63 - Cultivo da soja na unidade 2b..................................................................................127 Figura 64 - Perfil Geoecológico A-B..........................................................................................128 Figura 65 - Perfil Geoecológico C-D..........................................................................................129 Figura 66- Perfil Geoecológico E-F............................................................................................130 Figura 67- Registros fotográficos da bacia hidrográfica do rio Andirá.......................................132 LISTA DE TABELAS: Tabela 01 - Dados de população total e área dos municípios da bacia hidrográfica.....................46 Tabela 02 - Classes de declividade da bacia hidrográfica do rio Andirá, Pr..................................67 Tabela 03 - Área e percentual das formas do terreno da bacia hidrográfica.................................70 Tabela 04 - Área e percentual das classes de solos da bacia hidrográfica...................................76 Tabela 05 - Classes de ocupação e uso da terra..........................................................................83 Tabela 06 - Área das classes de Vulnerabilidade Ambiental........................................................91 LISTA DE QUADROS: Quadro 01 - Valores de permeabilidade.......................................................................................62 Quadro 02 - Preços médios de terras agrícolas em Reais por Hectare para o ano de 2021, Paraná.........................................................................................................................................85 Quadro 03- Síntese das principais características das unidades Geoambientais da bacia hidrográfica do rio Andirá, PR....................................................................................................133 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO.........................................................................................................................15 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ..............................................................................................20 2.1GEOGRAFIA - SOCIEDADE E NATUREZA........................................................................20 2.2PLANEJAMENTO AMBIENTAL..........................................................................................25 2.3 ZONEAMENTO AMBIENTAL ............................................................................................30 2.4 VULNERABILIDADE AMBIENTAL.....................................................................................35 3 LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO..........................................43 3.1 Localização.........................................................................................................................43 3.2Divisão administrativa da área de estudo ............................................................................45 4 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS.................................................................................50 4.1Produtos cartográficos.........................................................................................................51 4.1.1. Cálculo e enquadramento dos pesos e categorias da vulnerabilidade ambiental a elaboração do Mapa de Unidades Geoambientais.......................................................................55 4.2. Perfil Geoecológico ...........................................................................................................60 4.3 Análise Física......................................................................................................................60 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES.............................................................................................67 5.1 Analise do relevo................................................................................................................67 5.2 Análise do substrato rochoso e da cobertura pedológica....................................................74 5.3 Análise climática.................................................................................................................79 5.4 Análise da ocupação e uso da terra e das atividades econômicas ...................................83 5.5 Análise da vulnerabilidade ambiental para a bacia hidrográfica do rio Andirá..........................................................................................................................................91 5.6 Avaliação das características físicas das vulnerabilidades mapeadas..............................98 5.7 As unidades Geoambientais da bacia hidrográfica do rio Andirá...................................... 120 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS...................................................................................................135 REFERÊNCIAS ........................................................................................................................137 15 1. INTRODUÇÃO Os estudos ambientais e a atenção com o meio ambiente são questões imprescindíveis a serem discutidas atualmente. A intensificação e as constantes transformações nas formas de uso e ocupação da paisagem, tem gerado mudanças significativas na qualidade ambiental, afetando sobretudo a qualidade do meio ambiente, bem como a vida da população nos mais diversos espaços. A Constituição Federal do Brasil de 1988 dispõe, no seu art. 225, a necessidade de conservação do meio ambiente, pressupondo não somente o presente, mas também as gerações futuras. Considera que todos têm o direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, constituindo como um bem de uso comum de todos e essencial à sadia qualidade de vida, tendo o Poder Público e a coletividade o dever de preservá-lo (BRASIL, 1988). Em face ao exposto, o desenvolvimento da presente pesquisa, pauta-se na motivação de contribuir com as formas de mapear e identificar os zoneamentos ambientais. Como desdobramento, o processo de compartimentação da paisagem em unidades geoambientais apresentam-se como uma importante ferramenta para os estudos no âmbito do planejamento ambiental, possibilitando oferecer suporte às políticas públicas de planejamento ambiental, seja de nível rural ou urbano (ROSS, 2003). A escolha da área de estudo para a aplicação da pesquisa, caracteriza- se pela região apresentar grande diversidade de elementos naturais e sociais. A bacia hidrográfica do rio Andirá, está localizada na porção noroeste do estado do Paraná, sob a presença de contato litológico entre duas grandes formações (rochas sedimentares da Formação Caiuá e rochas magmáticas extrusivas da Formação Serra Geral). Estudos dessa natureza podem fornecer subsídios ao Poder Público para aprimorar a gestão e o gerenciamento dos recursos naturais, abrangendo não apenas a bacia hidrográfica, mas também outras localidades no estado do Paraná e estados vizinhos. É relevante destacar que os processos de desestabilização da paisagem muitas vezes não decorrem da ausência de planejamento por parte do poder público, mas sim da falta de implementação. O conhecimento das principais limitações e vocações de uma determinada porção do território contribui significativamente para mitigar os 16 efeitos negativos resultantes do uso inadequado dos recursos naturais, frequentemente causados pela carência de planejamento. Essa compreensão favorece uma utilização mais eficiente desses recursos, minimizando impactos adversos. Os efeitos negativos podem ser os mais diversos possíveis e podem ser sentidos de diferentes intensidades, variando conforme a escala de análise. Em ambientes rurais, efeitos que impactam negativamente a paisagem, podem ser desde processos erosivos como rastejo do solo, ravinas, voçorocas, bem como, alterações na qualidade física do solo e contaminação de rios e lagos. Todos esses efeitos, estão diretamente ligados e, podem ocorrer concomitantemente. Nesse contexto, a compreensão da paisagem, a percepção da vulnerabilidade ambiental, o mapeamento e o agrupamento da paisagem surgem como ferramentas cruciais em estudos ambientais dentro do âmbito do planejamento ambiental. Utilizando as categorias de análise da Geografia, a pesquisa se baseia em conceitos de Paisagem e Região. A categoria de paisagem possibilita uma visão integrada e indissociável da natureza, considerando elementos tanto naturais quanto sociais, permitindo a interação entre sociedade e natureza e seus impactos no meio ambiente. A categoria de região, por sua vez, é relevante para os estudos de planejamento ambiental, permitindo a análise, identificação e classificação de diferentes tipos de divisões com base em critérios específicos. Assim, a pesquisa buscou contribuir para a identificação e mapeamento de unidades geoambientais em estudos de planejamento ambiental, considerando não apenas os elementos físicos e sociais isoladamente, mas sim uma análise integrada da sociedade e natureza, juntamente com a vulnerabilidade ambiental. Neste sentido, a hipótese da tese de doutorado parte do pressuposto de que uma análise da vulnerabilidade ambiental, integrada à dinâmica dos elementos da paisagem, pode ser uma ferramenta incluída para a elaboração de mapas de unidades geoambientais, subsidiando estudos e pesquisas de planejamento ambiental. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo geral, delinear estratégias para a elaboração de um modelo para o zoneamento geoambiental 17 como subsídio aos estudos de planejamento ambiental com aplicação na bacia hidrográfica do rio Andirá, no estado do Paraná. Para tanto, são propostos como objetivos específicos: caracterizar os aspectos físicos vinculados aos recursos hídricos, as formas de relevo, as formações geológicas, os tipos de solos, a cobertura vegetal e o clima; caracterizar os aspectos históricos e sociais relacionados a ocupação e uso da terra; estruturar os sistemas ambientais (físicos e sociais) em informativos em ambiente de SIG, para formação de banco de dados; análise temporal das principais formas de uso e ocupação da bacia hidrográfica do rio Andirá, compreendendo a dinâmica da paisagem; identificar as áreas de vulnerabilidade ambiental, de ocupação e uso da terra, aptidão agrícola e das variáveis físicas na perspectiva da perda dos solos; avaliar a qualidade física de pontos em campo, mensurando as taxas de infiltração e compactação do solo em diferentes profundidades; identificar e mapear as unidades geoambientais da bacia hidrográfica do rio Andirá. Para a realização destes objetivos, o trabalho se organiza em diferentes momentos, que compreendem desde o levantamento bibliográfico, trabalho de campo, análise e interpretação dos dados. O primeiro capítulo desta pesquisa abrange a introdução ao estudo. O segundo capítulo fornece uma base teórica, explorando temas que sustentaram a identificação de desafios e direcionamentos a serem seguidos. Nessa seção, foram abordados conceitos essenciais, incluindo Geografia – Sociedade e Natureza; Planejamento Ambiental; Zoneamento Ambiental; e Vulnerabilidade Ambiental. O terceiro capítulo contextualiza e oferece uma visão geral da área de estudo, fornecendo detalhes sobre a localização e aspectos socioeconômicos que influenciam a ocupação da bacia hidrográfica. No quarto capítulo, é descrito os procedimentos metodológicos adotados para conduzir esta pesquisa. São propostas a elaboração dos produtos cartográficos gerados, os critérios usados para criar o mapa de vulnerabilidade ambiental, bem como os métodos empregados nas análises físicas realizadas em laboratório e no campo. O quinto capítulo apresenta os resultados da pesquisa, abrangendo a caracterização dos elementos naturais e socioeconômicos da bacia hidrográfica, 18 a análise da vulnerabilidade ambiental na área de estudo, e a identificação e mapeamento das unidades geoambientais na bacia do rio Andirá. Finalmente, o trabalho se conclui com as considerações finais, sintetizando os principais resultados alcançados. Este momento traz uma reflexão sobre a relevância e contribuição do estudo, consolidando as descobertas e delineando possíveis implicações para futuras pesquisas ou ações práticas no âmbito ambiental. 19 20 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O presente estudo concentra-se na análise ambiental e nas interações intrincadas entre sociedade e natureza. Nesse contexto, a tese tem como núcleo central o conceito de planejamento ambiental, desdobrando-se em uma série de etapas, meios e ferramentas com o propósito de enriquecer os estudos com uma abordagem de caráter ambiental. Desta maneira, nesta seção, serão explorados temas e conceitos fundamentais presentes na Geografia enquanto ciência. Estes elementos servirão como base para a compreensão das temáticas abordadas na pesquisa. 2.1 GEOGRAFIA - SOCIEDADE E NATUREZA A Geografia, como ciência, tem por objeto de estudo, a terra como morada do ser humano. O termo morada, refere-se ao espaço terrestre, no qual a sociedade ao longo da sua existência passa a ter consciência sobre este espaço (CONTI, 2002). Esta consciência sobre o espaço terrestre, pode ser compreendida em três etapas: a) Consciência de que o espaço é um agregado de elementos heterogêneo, distribuídos de forma variada no planeta; b) Consciência de que os elementos heterogêneos formam unidades regionais definidas; c) Por fim, consciência dos processos interativos que envolvem natureza e sociedade. Apoiando-se sobre esta última etapa, a Geografia contemporânea desenvolveu seus estudos por intermédio de uma visão indissociável entre sociedade e natureza. Contudo, ao longo de sua trajetória, a ciência geográfica passou por conflitos dicotômicos entre seu viés físico e humano – tal fato teve seus reflexos nos estudos entre grandezas de ordem naturais e sociais. Por muito tempo, a Geografia Física se preocupou prioritariamente com a natureza – de mesmo modo, a Geografia humana se atentou aos estudos sociais. Contudo, no progredir da ciência, a Geografia Física passou a incorporar a ação humana como um agente transformador do meio (CONTI, 2002). 21 A obra “A natureza da Geografia Física”, discorre sobre a evolução da Geografia Física ao longo da história, e como foi influenciada ao longo do tempo por diferentes escolas – sobretudo a francesa, americana e alemã. Grandes transformações foram presenciadas em estudos mais integrados e o avanço dos mesmos, quando passou-se estudar o predomínio dos processos (GREGORY, 1992). O pensamento que se tinha, até 1950, era que a Geografia Física ainda possuía pouco conhecimento dos processos ambientais a fim de se ter uma compreensão da paisagem. Contudo, foi somente no predomínio dos processos, especialmente com a abordagem realista, que os estudos foram além das regularidades até então observadas. Doravante, procuraram-se mecanismos e estruturas subjacentes responsáveis pelos processos (ação contrária as abordagens funcionais). Esta nova abordagem nos estudos geográficos, com uma tendência a um enfoque sistêmico, contribuiu com o desenvolvimento de uma Geografia mais ambiental. Segundo Gregory (1992), este momento ficou conhecido na ciência como o “advento do homem” – o presente, tão modificado pela ação humana, já não pode ser a chave para compreender o passado. Este encaminhamento nos estudos, bem como a forma de abordagem, derivou para pesquisas e estudos aplicados as ações humanas. São apontadas três tendências neste novo modo de se fazer pesquisa na Geografia: a) tendência em se analisar os eventos externos, pois segundo o autor, são as causas dos prejuízos e danos e, são para eles que as estratégias de controle das paisagens podem ser elaboradas; b) tendências que se refletiu na justaposição das investigações do meio físico e da relevância socioeconômicas; c) na tendência baseada na crescente consciência entre o mundo real e a maneira o qual o meio ambiente é percebido pela humanidade. Diversos autores, contribuíram com a temática entre a Geografia e sua relação com a sociedade e natureza. No final do século XIX e metade do século XX, predominavam a fragmentação nas formas de abordar os estudos geográficos – resultando no seu esfacelamento. Houverem tentativas, por parte dos geógrafos, em analisar o meio físico de forma integrada por meio de conceitos como paisagem e geossistemas. Por sua vez, estas articulações foram 22 ganhando força, sobretudo após os anos 70, com a emergência da “questão ambiental”. Estas articulações contribuíram para que os autores e pesquisadores contemporâneos passassem a vincular em suas pesquisas as demandas ambientais (SUERTEGARAY; NUNES, 2001). Os geógrafos atuais, não abandonaram a compreensão da dinâmica da natureza, mas acrescentaram em suas análises, as derivações da natureza pela dinâmica social. Deste modo, deve-se pensar que não existe exclusivamente uma geografia puramente física, já que a questão ambiental é interdisciplinar e o estudo deve ser encarado de forma integrada e, não unicamente pelo viés natural. O marco das preocupações da Geografia com o meio ambiente, em incorporar nos estudos ambientais as questões sociais, políticas e econômicas com o uso racional dos recursos, se deu em 1968 com o Clube de Roma. Portanto, como já referido, foi a partir das décadas seguintes que a conservação e preservação do meio, integrando-se a natureza e sociedade, passou a assumir um relevante papel na qualidade de vida da sociedade (SANTOS, 2004). Neste período, os estudos geográficos passam então a privilegiar a complexidade das interações geográficas, integrando sociedade e natureza. Posteriormente, esta prática resultaria na emergência dos geossistemas. Para Monteiro (2001), o geossistema e sua interpretação do meio, apresenta-se como uma tentativa de melhoraria na investigação da Geografia Física. De forma complementar, outra abordagem que permitiu a conexão dos estudos entre sociedade e natureza, foi a partir do conceito de espaço uno e múltiplo. Este conceito possibilitou uma nova forma de interpretação e leitura do espaço geográfico – permite múltiplas conexões que se expressam através dos diferentes conceitos como, paisagem, região, território, lugar e ambiente (SUERTEGARAY, 2001, 2003). A interpretação do espaço geográfico, segundo a Suertegaray (2001), pode ser representada por meio dos conjuntos de conceitos por meio de um disco setorizado (Figura 01) em quatro partes: 1) paisagem, 2) território, 3) lugar, 4) ambiente. 23 Figura 01- Representação do espaço geográfico. Fonte: Suertegaray (2001). Organização: O autor. Cada parte deste disco, representa a visão analítica privilegiada por um ou outro geógrafo. Deste modo, tem-se uma representação que permite a possibilidade de diferentes leituras a respeito da dinâmica do espaço geográfico. Segundo a autora “sua dinâmica” é representada pelo movimento, o girar do círculo. Este giro expressa a ideia: um todo uno, múltiplo e complexo”. Portanto, a representação permite expressar a concepção de que o espaço geográfico pode ser lido através desses diferentes conceitos, contudo, deve-se reconhecer que cada uma dessas dimensões/conceitos está contida em as demais (SUERTEGARAY, 2001). Conclui a autora, que os conceitos (paisagem, território, lugar, ambiente) possuem uma perspectiva balizadora na Geografia, permitindo a análise e leitura sob diferentes óticas do espaço geográfico, proporcionando um caminho metodológico. A paisagem, apresenta-se como um importante conceito para compreender as relações entre os aspectos físicos e sociais - permitindo caminhar sob uma leitura sistêmica do espaço geográfico. Na literatura, diversos autores conceituaram a paisagem. Schier (2003, p. 82) destaca importantes autores na escola alemã, como Humboldt, Ritter e Ratzel, clássicos autores que se utilizaram da paisagem como método e transcrição de dados sobre as áreas distintas do planeta. Humboldt, se destaca por sua visão holística da paisagem, associando os elementos diversos da natureza e da ação humana; Ritter por sua vez, não tinha como objeto de estudo a paisagem propriamente dita, mas complementou e sistematizou os estudos de Humboldt dando destaque as análises regionais e suas descrições, tendo como 24 foco os fenômenos existentes; Ratzel diferente de Humboldt, utilizou-se o conceito de paisagem sob a ótica antropogênica, para ele a paisagem não funciona como uma forma local e delimitada, ela é o resultado do distanciamento do espírito humano do seu meio natural. Na escola Anglo-americana, Carl Sauer (1998) trouxe importantes contribuições para Geografia. O autor possuía uma visão culturalista da paisagem onde, a ação humana interagindo com a natureza através de sua cultura, resultaria na formação da paisagem – sendo percebida como um conjunto de formas físicas e culturais (RODRIGUES; SILVA, 2013). Para Sauer (1988, p.42) a paisagem “está em um processo constante de desenvolvimento ou dissolução e substituição”. Assim, no sentido corológico, a alteração da área modificada pelo homem e sua apropriação para o uso são de importância fundamental. Na escola francesa, importante contribuição aos estudos de paisagem, foi de Georges Bertrand. Anteriormente, os estudos franceses eram voltados sobretudo para descrição de seu território, os quais eram meramente descritivos, com o intuito de caracterizar as individualidades de cada região. Bertrand (2004) discorre que a paisagem não é a simples adição dos elementos geográficos disparatados, “é em uma determinada porção dos espaços, o resultado da combinação dinâmica dos elementos físicos, biológicos e antrópicos que, reagindo dialeticamente uns sobre os outros, fazem da paisagem um conjunto único e indissociável”. Contudo, sua grande contribuição para os estudos de paisagem na Geografia, foi quando o autor propôs um esboço metodológico de estudo global da paisagem em diferentes grandezas escalares do global ao local. Elas foram divididas em unidades superiores (zona, domínio e região natural) e unidades inferiores (geossistemas, geofáceis e geótopos). Para o autor, o geossistema consistia na relação mútua entre o Potencial Ecológico (geomorfologia + clima + hidrografia) a Exploração Biológica (vegetação + solo + fauna) e a Ação Antrópica. Esta proposta surge como uma tentativa de superar os estudos sob a ótica do que Bertrand apresenta como elementos geográficos disparatados. Apresenta-se como nova possibilidade de avançar para uma abordagem menos fragmentada nos estudos geográficos. 25 No Brasil, o conceito de paisagem, a partir dos estudos geomorfológicos, também teve forte influência dos trabalhos publicados por Jean Tricart, tendo como uma das principais referências a obra Ecodinâmica (1977). Posteriormente, com o avanço das técnicas de geoprocessamento, a linha epistemológica alemã se fez presente também nos estudos realizados no Brasil. Destacam-se aqui autores como Ab’-Saber, Aroldo de Azevedo e Jurandyr Ross (MAXIMIANO, 2004). Segundo Vitte (2007, p. 75), “a maior contribuição aos estudos sobre as paisagens naturais” no Brasil foi de Ab’-Saber (1969) que promoveu uma renovação metodológica e instrumental nas pesquisas geomorfológicas desenvolvidas no território nacional. Ele compreendeu a paisagem como sendo o resultado de uma relação de processos passados (responsáveis pela compartimentação regional) e atuais (responsáveis pela atual dinâmica das paisagens. Portanto, a interpretação do espaço geográfico, sendo ele, uno e múltiplo, possibilitou uma abordagem que privilegia o estudo da Geografia, bem como, das relações entre sociedade e natureza. 2.2 PLANEJAMENTO AMBIENTAL O planejamento ambiental, especialmente após os anos de 1970 e 1980, se tornou objeto frequente nos estudos geográficos – quando os estudos na Geografia passaram a incorporar a dinâmica humana sobre o meio ambiente. Orientando-se por uma abordagem que contemple nas suas discussões a relação entre sociedade e natureza, Leef (2006) apresenta uma importante contribuição na interdisciplinaridade do planejamento ambiental. O autor traz o conceito de “saber ambiental” como sendo condição a integração interdisciplinar e transdisciplinar do conhecimento para explicar o comportamento dos sistemas ambientais complexos – bem como a problematização acerca do conhecimento fragmentado. Tal conceito, permite a construção de um campo de conhecimento teórico e prático pautado na rearticulação entre a sociedade e natureza. Contudo, o saber ambiental está em constante desenvolvimento. Cabe ressaltar que, o termo excede o campo das ciências ambientais (constituídas como um 26 conjunto de especializações), abre-se, portanto, para área dos valores éticos, dos conhecimentos práticos e dos saberes tradicionais. As abordagens do planejamento ambiental, devem estar em harmonia entre os temas do meio social e natural. Devem ser encarados como face da mesma moeda – o ser humano deve, portanto, ser considerado parte integrante da natureza, bem como detentor de conhecimentos e valores. Os valores, por sua vez, vão ao longo do tempo reproduzindo socialmente no processo histórico, agindo constantemente sobre o meio ambiente (QUINTAS; OLIVEIRA, 1995). Portando, planejamento ambiental deve ser trabalhado de forma indissociável entre a sociedade e natureza nos estudos geográficos, contemplando abordagens que compreendam essas relações em sentido amplo – da multidimensionalidade entre o químico, biológico, social, político e cultural. Se fundamenta a partir da problematização, esforçando-se, desta forma, para superar o estático e o convencional, avançando em teorias e processos resultantes da interação entre as multidimensionalidades destacadas (GUERRA; CUNHA, 2006). Desta forma, as ações humanas devem ser precedidas por um entendimento do meio através dos planejamentos. Estes, por sua vez, irão fornecer prognósticos, bem como estabelecer diretrizes dos usos e dos recursos, tendo como objetivo o caráter preventivo destas ações realizadas pela sociedade (ROSS, 2003). Entretanto, a interação entre o social e o natural, nem sempre são adequadas e contempladas efetivamente nos trabalhos realizados. Frequentemente as pesquisas dão um peso maior em análises e decisões técnicas, não considerando as percepções da sociedade pertencente as áreas que estão sendo planejadas (FADINI; CARVALHO, 2004). Segundo Santos (2004), os estudos de planejamento ambiental decorrem da competição por novas terras e recursos, tendo como objetivo compatibilizar os usos, bem como a proteção de ambientes ameaçados por esses conflitos. Para a autora, deve-se buscar um desenvolvimento harmonioso nos estudos, considerando as vocações, potencialidades e limitações do meio ambiente – estas diferenças ambientais devem ser levantadas e espacializadas. A autora acrescenta que, o planejamento se apresenta em como um processo (começo, meio e fim). As fases mais frequentes nos estudos 27 ambientais são: 1) a de definição dos objetos, 2) o de diagnóstico, 3) o de levantamento de alternativas, 4) e pôr fim a tomada de decisão. Em síntese, este método segue uma estrutura organizacional que envolvam a pesquisa (tem por objetivo reunir e organizar os dados para facilitar a sua interpretação), a análise (refere-se à organização dos dados que serão posteriormente avaliados para atingir a compreensão do meio) e pôr fim a síntese (refere-se a aplicação dos conhecimentos alcançados para a tomada de decisão). Pode ser incluído ainda em fase posterior a síntese, o monitoramento do que foi proposto. Entretanto, cabe destacar que cada fase no processo para o planejamento, apresenta seus componentes, métodos e produtos específicos. As fases se encadeiam e se alimentam por meio das informações obtidas nas etapas anteriores. Todavia, em função dessas fases estarem interligadas, há autores que não as consideram como fases, e sim como momentos distintos no processo (SANTOS, 2004). Rodriguez (1991), complementarmente, embora em momento histórico anterior a Santos (2004), estrutura o planejamento ambiental em cinco fases: 1) implementação metodológica e operativa, 2) análise e sistematização de indicadores ambientais, 3) diagnósticos do meio com a identificação de impactos, 4) riscos e eficiência de uso/ elaboração de um modelo de organização territorial, 5) proposição de medidas e instrumentação de mecanismo de gestão. Sob a ótica da interdisciplinaridade entre os estudos ambientais (sociedade e natureza), Monteiro (2001) apresenta importantes contribuições sobre a temática do planejamento ambiental. O autor salienta que os estudos geográficos não devem seguir um raciocínio linear, é preciso atentar-se em privilegiar as multiplicidades das interações geográficas. A teoria do Geossistema apresentado pelo autor surge, portanto, na evolução da investigação da Geografia Física, possuindo como fundamento, a inter-relação entre o natural e o humano. Contudo, cabe destacar que o planejamento ambiental se apresenta como uma atividade a ser implementada, e não apenas na produção de documentos. No entanto, o processo não se esgota na implementação, como já enfatizado, o mesmo deve ter continuidade ao longo do tempo, através das fases de monitoramento e avaliação. 28 Portando, é em síntese, um instrumento que visa a adequação do uso e controle dos recursos, bem como a proteção ao ambiente. Santos (2004), destaca que seu surgimento se deu em razão do aumento da competição por terras e recursos energéticos e biológicos, ocasionando a necessidade de se compatibilizar tais usos. Destaca-se ainda, sobre seu surgimento, em resposta ao desenvolvimento tecnológico de caráter materialista, sobretudo o do bem- estar humano. Desta forma, a sua realização possibilita a solução de conflitos que possam ocorrer entre as metas de conservação do meio ambiente e do planejamento tecnológico. O planejamento ambiental pode ser concebido de diferentes formas, onde a escolha do instrumento ocorre em função dos objetivos – podem ser realizados em ambientes rurais ou urbanos, assim como em áreas que apresentam ambas situações. As bacias hidrográficas, são recortes comumente utilizados nos planejamentos ambientais, estes por sua vez, podem contemplar áreas rurais e/ou urbanas, podendo abranger um ou mais municípios. Oliveira e Cruz (2006), desenvolveram uma pesquisa sobre as dinâmicas naturais das paisagens cearenses e sua importância para o planejamento ambiental. Os autores aplicaram o estudo na área litorânea do estado do Ceará, e se apoiaram sobre a visão integrada entre os elementos da paisagem. Sendo assim, os mesmos se utilizaram das diretrizes metodológicas já existentes para a elaboração de um zoneamento ecológico econômico. Assim sendo, subdividiram em áreas em diferentes graus de estabilidade do meio ambiente, de acordo com suas características naturais e de conservação. Foram identificadas áreas instáveis, medianamente estáveis e as áreas estáveis. Tais resultados são de extrema importância no estabelecimento de diretrizes de uso e ocupação da terra com base nas fragilidades observadas. De forma semelhante, Leite et al. (2016) trabalharam com a análise da paisagem na cidade Fortim, também no Ceará, com subsídio ao planejamento ambiental. Neste trabalho os autores, por meio de imagens de satélite de alta resolução, delimitaram cinco unidades de paisagens compreendendo as áreas de planície litorânea e áreas de tabuleiro litorâneo. No estudo, foram identificados o desenvolvimento de atividades não compatíveis com a unidade de paisagem e suas potencialidades, tais como residências e loteamentos em topos de falésias, entre outros. Estas situações promovem a degradação dos 29 recursos naturais e paisagísticos. Os autores concluem que o processo de planejar o território pressupõe que se reflita sobre as bases ambientais, os ciclos que se estabelecem, as potencialidades e limitações inerentes, compreendendo a paisagem na totalidade. Manfré et al. (2013), utilizaram o planejamento ambiental para avaliar e comparar três formas distintas de fragilidade ambiental, visando realizar um zoneamento ambiental. A área de estudo para a aplicação da pesquisa foi em Ibiúna, cidade localizada no estado de São Paulo. Os autores escolheram duas bacias hidrográficas rurais com características semelhantes de declividade, taxa de dissecação, litologia, classes de solo, classes de uso e dados climáticos para que pudessem ser representativas para a região em estudo. Aplicando os modelos de fragilidade do Ross e Crepani, identificaram-se as áreas menos e mais sensíveis das bacias hidrográficas, contribuindo para a realização da compartimentação ambiental, considerando as áreas com prioridades de restauração e áreas com a necessidade de melhorias no manejo do solo. Os autores salientam que estudos com esse caráter tem o papel de fornecer estratégias de uso da terra, proporcionando novas percepções sobre o ordenamento do território e manejo e gestão de serviços ambientais. No Paraná, Compagnoni et al. (2009), realizaram um estudo no município de Pato Branco, avaliando o planejamento ambiental urbano e suas ações sobre a bacia hidrográfica do rio Penso. Por meio do mapeamento, foram identificadas as áreas suscetíveis a riscos ambientais relacionados aos aspectos físicos e sociais da bacia hidrográfica. Neste estudo, foram diagnosticados que apesar de alterada, mais de 50% da mata ciliar continua preservada. Entretanto, os autores identificaram que das treze nascentes mapeadas, nenhuma atende as exigências legais, previsto na legislação vigente. Também foram identificadas áreas com ocupação urbana em vertentes com inclinação superiores a 30% não possuindo proteção nenhuma, potencializando os riscos de escorregamentos. Estudo semelhante foi desenvolvido por Soares et al. (2011), na Região Metropolitana de Curitiba. Os autores elaboraram para a bacia do rio Pequeno, diretrizes básicas para o desenvolvimento a ocupação visando uma ação ambiental sustentável. Desta forma, foi analisado o uso atual em contraste as características naturais do meio físico, considerando a vocação e aptidão das áreas, sobretudo as agrícolas. Como resultado, foi identificado que 27% da área 30 total da bacia deveria ser de Área de Preservação Permanente (APP) e que 59% da área de preservação permanente está de acordo coma legislação. Entretanto, o restante reflete-se em áreas com uso inadequado, sendo necessária, portanto, a recuperação. Segundo os autores, os estudos de análise do potencial de uso das terras, em conjunto com a legislação ambiental, representam importantes subsídios ao planejamento ambiental. 2.3 ZONEAMENTO AMBIENTAL Os zoneamentos ambientais, são comumente utilizados por parte do poder público como instrumento legal para implementar normas de ocupação e uso do território nacional. No Brasil, como exemplo tem-se o Zoneamento Ecológico Econômico (ZEE). No estado do Parará sua execução partiu de uma análise integrada entre os elementos contidos na paisagem, possuindo como recorte as bacias hidrográficas (ITCG, 2010). As bacias hidrográficas, são comumente utilizadas nos estudos geográficos por apresentarem um sistema natural bem definido topograficamente, contribuindo na análise e interpretações das interações (SANTOS, 2004). Na década de 80 do século XX, a Política Nacional do Meio Ambiente (PNMA), regulamentada pela lei n°6.938 de 1981 (BRASIL, 1981), institui o Zoneamento Ambiental como instrumento da PNMA, com a finalidade de que este instrumento, somado a outros estudos, contribuam na preservação, melhoria e na recuperação da qualidade ambiental, bem como no desenvolvimento econômico. A Constituição Federal de 1988, em seu inciso IX do artigo 21, prevê que compete a União a elaboração e a execução de planos de ordenamento do território e do desenvolvimento econômico e social, apresentando como base as metodologias de Zoneamento Ambiental (SENA, 1999). O artigo 2° do decreto 4.297, de 10 de julho de 2002 (BRASIL, 2002), dispõe que os ZEE juridicamente apresentam-se como um instrumento de organização do território e, “tem por objetivo geral, organizar, de forma vinculada, as decisões dos agentes públicos e privados [...] ” levando em consideração “ [...] a importância ecológica, as limitações e as fragilidades dos ecossistemas, estabelecendo vedações, restrições e alternativas [...]”. Quanto 31 ao processo de elaboração e implementação, o zoneamento “[...] buscará a sustentabilidade ecológica, econômica e social, com vistas a compatibilizar o crescimento econômico e a proteção dos recursos naturais, em favor das presentes e futuras gerações [...]”. O artigo dispõe ainda que, para fins de reconhecimento pelo Poder Público Federal, os zoneamentos deverão gerar produtos e informações nas escalas: 1:5.000.000 e 1: 1.000.000 na escala nacional, 1: 1.000.000 ou maiores em zoneamentos macrorregionais, 1:1.000.000 a 1:250.000 em macrorregiões podendo variar até a 1:100.000 para algumas regiões do Brasil, 1: 100.000 ou maiores a zoneamentos para “[...] indicativos operacionais de gestão e ordenamento territorial, tais como planos diretores municipais, planos de gestão ambiental e territorial locais, usos de Áreas de Preservação Permanente”. Santos e Ranieri (2013) enfatizam que os zoneamentos ambientais articulam com outros instrumentos da PNMA, entre eles os autores destacam a avaliação de impactos ambientais, o licenciamento de atividades efetivas ou potencialmente poluidoras e a criação de espaços territoriais especialmente protegidos. Ranieri et al. (2005), aponta que ao passo que se tem uma área com a indicação das localidades com maior ou menor aptidão para as atividades específicas, ele pode reforçar a necessidade de um EIA-RIMA ou até mesmo dispensar a utilização do instrumento. O processo de zoneamento ambiental, apresenta-se como uma importante ferramenta nos estudos de planejamento e ordenamento territorial. Porém, para tanto, tem-se a necessidade de conhecer os recursos disponíveis no meio em estudo. Deste modo, a aplicação e utilização do zoneamento e/ou a compartimentação são comumente utilizadas como avaliador do território, visto que os elementos são analisados partindo da ótica integrada entre os atores sociais e os elementos naturais (SILVA; SANTOS, 2004). A elaboração de um zoneamento ambiental, consiste em dividir uma área em parcelas homogêneas que apresentem características semelhantes. O zoneamento faz parte de um conjunto de projetos cujo objetivo é fornecer uma orientação para o desenvolvimento sustentável dos recursos naturais e de planejamento do território, evidenciando sobretudo os problemas ambientais (MATA, 1981; ROCHA, 1995). 32 Para Santos (2004), os zoneamentos apresentam-se como forma de expressão do planejamento ambiental. São definidos pelo agrupamento de variáveis da paisagem que possuem, por sua vez, elevado grau de associação. Estes agrupamentos ou zonas, levam conta a potencialidade e/ou vocação do meio, bem como a vulnerabilidade ou fragilidade do meio, que são limitantes a estabilidade da paisagem. De forma semelhante, Montaño et al. (2005) expõem que o zoneamento geoambiental permite a visualização, de forma objetiva, das áreas mais suscetíveis a ocorrência dos processos naturais, bem como a maior ou menor aptidão das unidades mapeadas para as atividades específicas. A compartimentação da paisagem, é frequentemente utilizada pelo poder público, como instrumento legal para a implementação de normas e diretrizes de uso e ocupação do território. Neste sentido, os zoneamentos ou a compartimentação ambiental possibilitam a determinação das suscetibilidades do ambiente, tendo como base a análise de fatores ambientais específicos, tais como os relacionados ao meio físico, biológico e antrópico (SOUZA, 2000). Benatti (2003), reforça que os zoneamentos devem constituir e precisam ser analisados como uma ferramenta de desenvolvimento regional, bem como a uma própria política de ordenamento territorial. De forma geral, Souza (2000) e Ranieri et al. (2005) argumentam que existem diversas formas e produtos de zoneamentos ambientais, podendo apresentar diferentes variações de denominações. Estes produtos podem se expressar de diferentes formas, com diferentes recortes, escalas, métodos e objetivos, porém, todos têm um ponto em comum, os quais são incorporar os aspectos ambientais levantados na divisão territorial em zonas. Barros e Castro (2006) realizaram um estudo de compartimentação geoambiental em uma área de tensão ecológica no complexo de Campo Maior, PI. Os autores realizaram as análises tendo como ponto de partida as relações entre o solo, a vegetação, estrutura geológica e florística. Foram divididas em três unidades geoambientais e em oito sub-ambientes. As unidades foram agrupadas levando consideração cada tipo de solo, geologia e, como esses indicadores naturais resultariam em arranjos diferentes sobre o território, principalmente no que se refere a vegetação. 33 Menezes et al. (2011), realizaram um mapeamento geoambiental no município de São Pedro do Sul, no Rio Grande do Sul. No processo de zoneamento, os autores analisaram diversos elementos do meio físico, bem como o de uso e ocupação da terra. Por meio desta correlação de elementos, foi possível subdividir o território em oito unidades geoambientais. Como procedimento metodológico, a pesquisa fora dividida em: análise das bases cartográficas; trabalhos de campo; e trabalho em gabinete em ambiente SIG (sistema de informação geográfica). As variáveis mapeadas em SIG foram o mapa hipsométrico, clinográfico, hidrográfico, comprimento e amplitude das vertentes, unidades de relevo, litológico, pedológico, e por fim de uso e ocupação da terra. As unidades foram definidas com base nas características individuais de cada atributo frente as aptidões de uso. Trabalho semelhante foi realizado por Trentin e Robaina (2012) no Rio Grande do Sul. Os autores realizaram um mapeamento geoambiental na bacia hidrográfica do Rio Itu, na porção oeste do estado. Neste estudo, os autores realizaram o mapeamento das características do meio físico (relevo, drenagem, solo, geologia, clima) e do uso e ocupação da terra. A interação entre essas características possibilitou a identificação de 09 unidades com alto grau de associação entre si. Ao final, os autores apresentaram uma tabela com as principais limitações e vocações de cada unidade mapeada. O zoneamento ambiental, como instrumento de ordenamento do território, pode ser aplicado em diferentes situações na busca por melhores resultados nas formas de ocupação e uso da terra. Silva et al. (2018), realizaram um zoneamento ambiental em uma bacia hidrográfica ocupada por assentamento rural, na porção noroeste do estado do Mato Grosso do Sul. A pesquisa teve como objetivo propor um zoneamento ambiental para a bacia hidrográfica do córrego Indaiá, a partir de levantamentos de fragilidade ambiental, uso da terra e cobertura vegetal, bem como a espacialização das restrições ambientais considerando o Código Florestal Brasileiro. Os autores destacam que a proposta de zoneamento ambiental se apresentou como uma excelente ferramenta para o ordenamento físico territorial e auxiliar também no programa de gerenciamento de bacias hidrográficas em áreas de assentamento rurais. 34 Oliveira et al. (2011) se utilizaram do zoneamento ambiental para o mapeamento do risco a erosão em uma área de proteção ambiental no rio Lajeado no estado do Mato Grosso do Sul. Os autores trabalharam com elementos sobretudo do meio físico. Foram levados como critério de análise o grau de erodibilidade do solo; a equação universal de perda do solo adaptada; comprimento e declive da rampa das vertentes; e o valor de erodibilidade para cada cultura. Para a definição do zoneamento foi realizado a integração das variáveis citadas em conjunto com o uso da atual da terra, considerando a legislação sobre as áreas de preservação. Assim sendo, os autores subdividiram a área de estudo em 5 zonas: manutenção e preservação vegetal e áreas úmidas; recuperação de APP de acordo a legislação federal; recuperação de áreas degradadas pela erosão do solo; terras agrícolas usadas para culturas anuais; e por fim terras agrícolas utilizadas para pastagem como manejo regular. Os autores destacam que esses tipos de estudos permitem determinar zonas de uso do solo e consequentemente, a identificação de irregularidades e prioridades de conservação. Evidencia-se que a compartimentação da paisagem e/ou o zoneamento ambiental permite desenvolver diversos tipos de inferências e estudos sobre determinada área. Sanches (2019), realizou um estudo por meio de compartimentos da paisagem, associando a sua relação com a valoração dos imóveis rurais no município de Faxinal, na região central do estado do Paraná. A diversidade no contexto geológico e geomorfológico da área de Faxinal, proporciona uma geodiversidade de formas com relevos escarpados, cachoeiras, grutas e diques. No estudo, o autor se utilizou de uma compartimentação da paisagem realizada por Fortes e Volkmer (2017) e fez a associação da valoração do preço da terra. Cruzando essas informações, foi possível observar uma maior valoração das terras nas áreas onde predominavam a pedogênese. As áreas com o predomínio da morfogênese foram as que tiveram menor valoração no preço da terra. Em contrapartida, essas áreas são as que apresentam uma maior geodiversidade de formas. Periçato (2018) Periçato e Souza (2019), em pesquisa realizada no noroeste do estado do Paraná, também se utilizaram do zoneamento geoambiental para classificar e agrupar as fragilidades presentes na bacia hidrográfica do rio das Antas. A área de estudo está associada a formação Caiuá, 35 originando solos mais suscetíveis aos processos erosivos. Os autores por meio do zoneamento geoambiental, somado as formas de uso e ocupação e as condições naturais, identificaram três grandes unidades de paisagem na bacia hidrográfica do rio das Antas. De forma geral, as unidades se diferenciavam pela semelhança e predominância de diversos critérios e atributos. Os mais utilizados pelos autores foram as formas de ocupação e uso da terra, os tipos de solos e o relevo, considerando os valores de declividade e o índice de concentração de rugosidade (ICR). 2.4 VULNERABILIDADE AMBIENTAL As intervenções humanas ao longo de sua evolução no mundo natural destacam-se como um tema essencial de estudo em Geografia. Essas mudanças tecnológicas, sociais e econômicas resultam em mudanças significativas nos sistemas ambientais, que podem ser vistas de diversas formas e intensidades. Além da diversidade socioambiental, a seleção da área de estudo e a execução do tema se baseou na importância econômica que a bacia hidrográfica do rio Ivaí representa para a mesorregião norte central e noroeste do Paraná, bem como para os municípios que fazem parte dela. Há também um crescente uso dos recursos naturais, que está relacionada tanto ao avanço das áreas urbanas quanto à intensificação do uso agrícola. A região em estudo destaca-se por ser um importante polo agrícola do estado do Paraná. Na porção norte central do estado são cultivados, predominantemente, culturas temporárias, que se desenvolvem sobre os solos formados a partir da alteração dos basaltos da Formação Serra Geral. Já na porção noroeste, as atividades da pecuária e cana-de-açúcar são as que mais se destacam, devido à presença de solos de textura média e arenosas, oriundos de rochas areníticas da Formação Caiuá. A bacia hidrográfica em estudo contempla as características do norte e noroeste do estado do Paraná. Sua porção à montante, caracteriza-se pela presença dos solos de textura média e arenosa, desenvolvendo-se as atividades como pecuária e cana-de-açúcar, já na porção do médio curso para o baixo curso, têm-se os solos oriundos da Formação Serra Geral, no qual se 36 desenvolveram os solos com texturas argilosas. Nesta área, o uso predominante são com as culturas temporárias, sobretudo de soja e milho safrinha nos períodos de entre safra. Portanto, sabe-se que a diferença litológica possui forte influência nos tipos de relevo e solo, bem como nas formas de ocupação e uso, contribuindo para uma maior ou menor degradação ambiental. Os solos arenosos possuem maior suscetibilidade quando comparados com os solos argilosos e, são considerados com menor fertilidade natural. Sporl e Ross (2004) apontam que qualquer alteração nos diferentes componentes da natureza, resultarão na funcionalidade do sistema todo, que por sua vez pode desencadear na desestabilização do meio. Desta forma, a fragilidade pode ser interpretada como a capacidade do ambiente em sofrer intervenções. Quando o estado de equilíbrio dinâmico é quebrado, o sistema pode se colapsar, acarretando, portanto, para uma situação de risco. Cabe salientar que a desestabilização do sistema pode ter como indutores ou causadores, tanto os processos naturais como os processos antrópicos. Os termos de fragilidade e vulnerabilidade ambiental são muitas vezes utilizados na ciência geográfica de formas análogas, portanto, tendem a abordar sobre as mesmas temáticas. Contudo, em muitos trabalhos o termo vulnerabilidade vem vinculado apenas sob o viés social, e fragilidade somente ao ambiental. No entanto, entende-se que ambos irão identificar e apresentar diferentes níveis de risco para um ambiente natural, que por sua vez pode ou não ser/estar modificado pelas atividades humanas. Desta forma, guiado pela indissociabilidade entre natureza e sociedade, parte-se do pressuposto que ambos os termos contribuem para os estudos desta temática ambiental. Tricart (1977) em sua obra Ecodinâmica, apresenta importantes conceitos que contribuíram no avanço dos estudos de fragilidade ambiental. O autor apresenta a ideia sobre o funcionamento dos ecótopos, onde a dinâmica do meio ambiente age ativamente sobre as biocenoses. Biocenoses é caracterizada por um conjunto de seres vivos de um ecossistema. Desta forma, Tricart (1977) discorre que a gestão dos recursos ecológicos deve se pautar pela avaliação do impacto da ação humana sobre o ecossistema. Assim sendo, o autor propôs a ideia dos meios morfodinâmicos que se constituem em três meios, 37 classificados em estáveis, intergrades e fortemente instáveis. Os meios possuem como principais características: a) Estáveis – representam as condições em que a paisagem exterior se encontra sob um estado de equilíbrio entre os componentes da natureza; há um predomínio da pedogênese; intenso intemperismo químico; desenvolvimento da cobertura vegetal; processo também chamado de biostasia (equilíbrio do meio). b) Fortemente instáveis – paisagem exterior “sofre” fortemente com a desestabilização dos componentes da natureza; há o predomínio do intemperismo físico, bem como, na morfogênese; destruição dos recursos naturais; desenvolvimentos dos processos erosivos; processo também conhecido como resistasia (desiquilíbrio do meio). c) Meios intergrades – representam a passagem gradual entre os dois meios (estáveis e fortemente instáveis); há uma ação coerente entre o intemperismo químico e o físico; um equilíbrio entre a biostasia e resistasia, entre a morfogênese e a pedogênese. Tricart (1977) contribuiu apresentando o mapa ecodinâmico, que através da cartografia, ele apresenta o arranjo do território com a delimitação em zonas. Para a delimitação destes compartimentos, o autor considera a ralação entre os solos, clima, hidrografia, relevo, bem como, as formas de uso e ocupação da terra. Orientando pela lógica de pensamento de Tricart (1977), Ross (1990) inseriu novos critérios para definir as unidades ou os meios instáveis e estáveis. Para as unidades instáveis, o autor as definiu como sendo unidades que foram intensamente modificadas pelo homem. De forma oposta, as unidades estáveis foram definidas como sendo as unidades que se encontram em equilíbrio, portanto, encontram-se em seu estado natural – que foram “poupados” pelo homem. Essa linha de pensamento do autor, partindo sob o prisma da Teoria Geral dos Sistemas, na qual o equilíbrio dinâmico é frequentemente alterado 38 pelas intervenções do homem no meio, gerando, por conseguinte, a uma desestabilização temporária ou até mesmo permanente, permitiu ampliar os conceitos de unidades estáveis e instáveis. Ross (1993), estabeleceu vários níveis ou graus para cada unidades, deste modo o autor as dividiu em níveis que vão de muito fraca a muito forte. Como meio para o estudo da fragilidade do meio ambiente, Ross (1994) propôs uma metodologia classificando as unidades em fragilidade potencial e emergente, subdividindo-as em cinco níveis hierárquicos. Para o autor, as unidades de fragilidade potencial, corresponde a fragilidade natural do meio ambiente, que por sua vez, mesmo estando em equilíbrio, podem desestabilizar em função das características naturais dos elementos físicos, tais como a geologia, os diferentes tipos de solos e as distintas formas do relevo. As unidades classificadas em fragilidade emergente, estão associadas na relação dos aspectos naturais do meio ambiente (solo, relevo, declividade, clima) com os aspectos socioambientais, sendo as formas em que os homens se apropriam da natureza. Desta forma, uma unidade com uma certa fragilidade potencial média ou baixa, pode através das formas de ocupação e uso da terra apresentar- se como unidade de fragilidade emergente média a alta. Desta forma, o conhecimento da fragilidade ambiental, se apresenta como uma importante ferramenta para o planejamento ambiental. Sobretudo, quando são analisados os sistemas físicos e sociais de forma integradas, favorecendo o entendimento e a compreensão das áreas com maior ou menor risco aos processos de desestabilização. Auxiliando assim, a definição e orientação das diretrizes e ações que devem ser implementadas no espaço físico territorial (GRISA, 2014). De forma semelhante, Crepani et al. (2001) desenvolveram uma proposta metodológica para a análise da fragilidade ambiental. Os autores basearam-se pelos mesmos princípios que Ross (1994), embasado no conceito de Ecodinâmica de Tricart (1977). Contudo, Crepani et al. (2001) basearam-se na relação morfogênese /pedogênese e no aspecto sinótico oriundo das imagens de sensoriamento remoto, para assim então propor a análise da fragilidade ambiental. Em linhas gerais, a metodologia parte sobre uma análise preliminar através da interpretação da imagem de satélite, posteriormente na associação 39 das variáveis físicas e do uso e ocupação da terra, e pôr fim a classificação da fragilidade e estabilidade de cada unidade ambiental identificada. Por muitos anos, a identificação das fragilidades e vulnerabilidades ambientais eram realizadas em campo, no entanto, com o desenvolvimento e avanço das técnicas do geoprocessamento e do sensoriamento remoto, os autores passaram a incorporar essas técnicas nos estudos, contribuindo a melhor eficácia e representação dos fenômenos em estudo. Cabe destacar que, a atividade de campo deve sempre ser utilizada e, o uso de ambos devem contemplar os estudos de vulnerabilidade ambiental (GRISA, 2014). Em estudo realizado por Santos et al. (2010), identificou-se por meio da aplicação de uma metodologia de susceptibilidade ambiental na cidade de Tamboara-PR, que os solos apresentaram diferentes graus de vulnerabilidade. Conforme os tipos de uso da terra, os solos sobre o basalto apresentaram baixa e muito baixa vulnerabilidade a erosão nos topos e moderada ao longo das vertentes. Para as áreas sobre o arenito, os níveis de vulnerabilidade de fraca e muito fraca foi elevada para médias nos topos e forte nas vertentes, resultante do aumento da declividade e da elevada quantidade de areia na composição granulométrica dos solos. Os problemas relacionados a vulnerabilidade ambiental não são só encontrados nas áreas rurais, mas também na transição entre o rural e o urbano. Nóbrega et al. (1992) realizaram uma compartimentação em uma bacia hidrográfica na cidade de Umuarama, no estado do Paraná, visando o planejamento urbano, com intuito de subsidiar o poder público quanto à ocorrência e evolução de processos erosivos. Os autores identificaram quatro compartimentos, sendo um, o mais alto e estável, e três em setores mais baixos, porém, mais dissecados. Os três compartimentos dissecados foram os mais suscetíveis a erosão e já apresentando alguns focos próximo à área urbana. Para os autores, a ocorrência dos focos de erosões, são resultantes da não consideração da natureza arenosa dos materiais, somado a concentração de drenagem em superfície. Tal fato, reflete a falta de planejamento urbano relacionado a questões de infraestrutura básica. Almeida et al. (2020) afirmam que as dimensões que envolvem o conceito de vulnerabilidade ambiental são tipologias de informações cruciais para o planejamento da gestão de um dado território. Diante disso, os autores 40 realizaram um estudo de vulnerabilidade no município de Teixeira Freitas, no estado da Bahia. Para tanto, foram correlacionados dados de geologia, solos, declividade e ocupação e uso da terra. Para cada uma dessas classes de dados, foram atribuídos valores de 1 a 5 para a menor e maior vulnerabilidade. Como resultado, foram identificados que o município se encontra com aproximadamente 74% de seu território classificado com vulnerabilidade muito baixa a baixa e o restante classificados com média, alta a muito alta. Os autores destacam que os resultados foram de suma importância para evidenciar as vulnerabilidades do município, bem como, para indicar as áreas prioritárias para a conservação ambiental. Tendo como área de estudo a bacia hidrográfica, Cabral et al. (2011) caracterizaram e avaliaram a fragilidade ambiental da bacia hidrográfica do Rio Doce, no estado de Goiás. Para tanto, os autores se utilizaram de indicadores como a declividade, erodibilidade, erosividade e uso e ocupação da terra. As unidades mapeadas através da cartografia, retrataram as potencialidades físicas naturais da paisagem, com o predomínio da fragilidade baixa. No entanto, destacam os autores, que as áreas cultivadas com soja e milho apresentaram um grau de fragilidade maior quando comparados com as demais localidades, face a não haver a cobertura vegetal em todo o ciclo das culturas, sobretudo em áreas com declividades superiores a 8% de inclinação. Se utilizando das técnicas de sensoriamento remoto e sistema de informação geográfica, Bacani et al. (2015) avaliaram a vulnerabilidade ambiental da bacia hidrográfica do Alto Rio Coxim. Os autores tiveram como objetivo, utilizando-se da lógica fuzzy, propor um modelo de ordenamento físico territorial. Como resultados, os autores identificaram um aumento significativo da vulnerabilidade ambiental associada as atividades de pecuária. Como diretrizes para o ordenamento territorial, os principais aspectos destacados pelos autores foram a inclusão de remanescentes florestais, as áreas de preservação permanente, a recuperação de áreas de uso ilegal através do reflorestamento, os incentivos à exploração agroflorestal como alternativa de uso sustentável, e por fim, estimular o rotacionamento de áreas ocupadas por agriculturas pela alternância entre agricultura e pastagens. Utilizando de técnicas semelhantes, Fushimi (2016) avaliou a vulnerabilidade ambiental aos processos erosivos lineares em parte dos 41 municípios de Marabá Paulista e Presidente Epitácio, ambas no estado de São Paulo. Para tanto, a autora realizou o cruzamento das informações de relevo, declividade, solos, substrato rochoso, cobertura vegetal, curvatura da superfície terrestre e uso da terra. Os mapas foram cruzados em ambiente SIG utilizando técnica AHP, bem como, lógica fuzzy na ponderação dos pesos. Como resultados, a autora gerou um mapa de vulnerabilidade ambiental aos processos erosivos, contribuindo, especialmente, na orientação de medidas preventivas e corretivas de controle à erosão por intermédio do planejamento ambiental. De forma semelhante, Nishizima (2021) estudando a vulnerabilidade ambiental aos processos erosivos lineares no setor centro-sul do município de Mirante do Paranapanema, SP, assim como Fushimi (2016), gerou um mapa espacializando diferentes vulnerabilidades ambientais para área em estudo. Contudo, a autora se utilizou de outras variáveis para a confecção do mapa de vulnerabilidades. A sobreposição foi entre as características geomorfológicas, formas do terreno, tipos de solo, declividade, uso da terra e cobertura vegetal, temperatura da superfície e por fim o uso do NDVI. A correlação dos mesmos, permitiu a autora espacializar a vulnerabilidade ambientais aos processos erosivos. Destaca-se neste estudo, que a autora ao correlacionar o NDVI, gerou dois mapas de vulnerabilidade, sendo um para o mês de março e um para junho. O campo de pesquisa na temática da vulnerabilidade ambiental, por considerar a ação humana como agente ativo nas formas de desestabilização do meio ambiente, permite trabalhar em diferentes escalas de análise (rurais e urbanas). Pedro (2014), realizou um estudo de vulnerabilidade ambiental compreendendo as formas de apropriação do espaço urbano considerando a vulnerabilidades do relevo a serem ocupados. A autora teve como objeto de estudo as cidades de Presidente Prudente e Marília ambas no estado de São Paulo. Utilizando-se de indicadores naturais, sociais e econômicos, foi possível quantificar a fragilidade e a vulnerabilidade quanto as formas de ocupação nos espaços urbanos. Os principais achados que autora obteve, foram que as áreas mais vulneráveis eram ocupadas pelas classes menos favorecidas para ambas as cidades, contribuindo com os problemas ambientais urbanos. 42 43 3. LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO Neste capítulo dedicado à localização da área de estudo, serão definidas a posição e a contextualização da Bacia Hidrográfica do Rio Andirá no âmbito da Bacia Hidrográfica do Rio Ivaí, situada no estado do Paraná. Serão enfatizados os aspectos geográficos abrangentes que caracterizam uma área de pesquisa. 3.1 Localização A Bacia Hidrográfica do Rio Andirá encontra-se na porção noroeste do estado do Paraná, situada no Terceiro Planalto Paranaense, conforme delineado por Maack (2012). Suas regiões abrangem de 23°33'10''S - 52°19'28''W, a jusante, até 23°24'26''S - 52°08'10''W, a montante (Figura 02). As nascentes da bacia estão localizadas nos municípios de Presidente Castelo Branco e Mandaguaçu, ocupando uma área de aproximadamente 257 km². O curso principal estende-se por pouco mais de 35 km desde a nascente até sua foz, que deságua no Rio Ivaí. As altitudes médias na região variam de aproximadamente 268 a 597 metros nos setores mais elevados. 44 Figura 02-Mapa de localização da Bacia hidrográfica do rio Andirá. Elaboração: O autor (2021). 45 3.2 Divisão administrativa da área de estudo A área de pesquisa abrange quatro municípios, conforme evidenciado na Figura 03. De acordo com os dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2010), a população total desses municípios totaliza aproximadamente 38 mil habitantes (Tabela 01), o que representa menos de 0,3% da população total do estado do Paraná. Entretanto, é relevante ressaltar que a região em análise está situada nas proximidades da cidade de Maringá, a qual exerce influência espacial na dinâmica regional, desempenhando o papel de polo regional. Figura 03 - Divisão administrativa dos municípios inseridos na área de estudo. Elaboração: O autor (2021). 46 Tabela 01- Dados de população total e área dos municípios da bacia hidrográfica Município Área total Km² População* Área do município pertencente a bacia Km² % Pres. Castelo Branco 155,734 5.395 39,281 15,25 Mandaguaçu 294,019 23.781 24,458 9,50 Ourizona 176,457 3.423 114,56 44,50 São Jorge do Ivaí 315,088 5.535 79,149 30,75 População* estimada 2021 (IBGE) Fonte: IBGE, 2021. Elaboração: O autor. Quanto às características socioeconômicas, a região da bacia hidrográfica está inserida no processo histórico que ocorreu em todo o norte e noroeste do estado do Paraná. O processo histórico de colonização e ocupação do território paranaense se deu em diferentes momentos e por diferentes frentes de ocupação. De acordo com Serra (2001) as frentes pioneiras que colonizaram o Paraná foram: a tradicional, a norte e a sudoeste. A frente norte, onde se encontra a área de estudo, ocorreu na segunda metade do século XIX, tendo como principais personagens os paulistas e os mineiros. A motivação para o deslocamento para as terras do norte paranaense foi, sobretudo, pela crise do café no estado de São Paulo, somada à presença dos solos férteis que favoreciam o cultivo cafeeiro nas terras do norte paranaense. Neste processo de colonização, o estado do Paraná passa a estabelecer relações com empresas privadas que se encarregaram de realizar o processo de venda e distribuição dos lotes. A empresa que promoveu os parcelamentos das terras na região noroeste do Paraná foi a Companhia de Terras Norte do Paraná, que mais tarde em 1951 passou a se chamar Companhia Melhoramentos Norte do Paraná (CMNP). O principal mecanismo para atrair os trabalhadores para a região era o potencial uso agrícola da região, sobretudo para o cultivo do café. O modelo de distribuição de terras adotado pela CMNP priorizou a pequena propriedade, valorizando o pequeno produtor. Os lotes eram retangulares, com o lado mais extenso perpendicular ao rio ou ao declive do terreno, formando uma configuração conhecida como "espinha de peixe". As áreas mais elevadas eram destinadas ao cultivo do café, enquanto as mais baixas eram reservadas para pequenas pastagens e culturas de subsistência, como arroz, feijão e milho (SERRA, 1993). 47 O sucesso no modelo adotado pela CMNP se deu principalmente pelo baixo preço, condições facilitadas de pagamento, bem como, pela qualidade do solo, fatores esses que foram imprescindíveis para o sucesso do empreendimento. Até 1943, a Companhia vendera cerca de 117 mil alqueires, dez anos depois, em 1953, este número já havia mais que dobrado, foram vendidos cerca de 400 mil alqueires, com mais de 26 mil lotes agrícolas. Todo esse êxito, fez com que houvesse um crescimento populacional jamais visto no Brasil. No ano de 1940 a região contava com aproximadamente 340 mil habitantes, representando aproximadamente 27% da população total do estado do Paraná. Contudo, somente dez anos depois, a região já contava com mais de 1 milhão de habitantes, correspondendo na época a quase a metade de toda a população do estado (SERRA, 1993). As décadas de 60 e 70, são marcadas pela queda no cultivo e produção do café. Os principais fatores que ocasionaram a queda foram o fim da marcha de colonização somado a queda no valor do preço do café. Neste momento, havia muita oferta de café no mercado, este processo resultou em uma forte crise no setor cafeeiro intensificado pela geada no ano de 1975, afetando grande parte do cultivo de café na região norte e noroeste do estado (SERRA, 2010). Esse processo culminou na modernização do campo, com a mecanização e a substituição do cultivo do café por culturas temporárias e pastagens (MORO, 1991; FIDALSKI, 1997). Atualmente, a bacia hidrográfica do rio Andirá é predominantemente ocupada por pastagens e plantações de cana- de-açúcar a montante, e por culturas temporárias nas áreas de médio e baixo curso. Cabe enfatizar as grandes mudanças ocorridas neste período no território do norte e noroeste do Paraná. No campo, as lavouras de café deram espaço para as culturas temporárias como soja, milho e algodão. Os pequenos produtores que não possuíam condição de se adaptar a modernização do campo foram arrendando ou vendendo suas propriedades, resultando no surgimento de grandes propriedades. Toda essa transformação é caracterizada por profundas mudanças demográficas. O êxodo rural atingiu uma magnitude tão expressiva que, nas décadas de 70, a população do norte do Paraná registrou uma taxa negativa no crescimento populacional. Gradualmente, observou-se uma alteração na 48 dinâmica rural-urbana, com a redução da população rural e o crescimento notável da população urbana (MORO, 1995). 49 50 4. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS Os procedimentos metodológicos aplicados neste trabalho foram baseados nos pressupostos apresentados por Silveira e Córdova (2009) e classificados quanto a abordagem, à natureza, aos objetivos e aos procedimentos. Compondo-se da seguinte forma: • Quanto à abordagem: quantitativa; • Quanto à natureza: pesquisa aplicada; • Quanto aos objetivos: descritivo, explicativa e prognóstica; • Quanto aos procedimentos: bibliográfica, pesquisa de campo e atividade em gabinete. Quanto aos procedimentos específicos, a pesquisa se apoia sob a perspectiva sistêmica. Tendo como ponto de análise a inter-relação entre sociedade e natureza. A fim de avaliar e retratar as diferentes formas de associação entre os elementos físicos em conjunto com as formas de ocupação e uso da terra. Na etapa inicial, realizou-se um levantamento bibliográfico abrangente para subsidiar e fundamentar toda a parte teórica do trabalho, aprofundando-se nos temas relevantes e correlatos à pesquisa. Para isso, foram consultados materiais já existentes, como teses, dissertações, periódicos e sites eletrônicos, fornecendo suporte aos procedimentos técnicos e operacionais. Além disso, a pesquisa conta com a análise de diversos materiais, incluindo imagens de satélite, cartas topográficas e bases digitais disponíveis em sites eletrônicos governamentais. As cartas topográficas, adquiridas por meio do Instituto Água e Terra do Estado do Paraná (IAT), foram fundamentais como base cartográfica inicial, utilizando escalas de 1:50.000 e datadas de 1995. As cartas selecionadas para a área de estudo incluem São Jorge do Ivaí (SF-22- SYDI-3), Mandaguaçu (SF-22-SYDI-4) e Juçara (SF-22-SYD-IV-1). Paralelamente, como fase inicial da pesquisa, foram realizados trabalhos de campo de natureza investigativa. O objetivo principal dessas atividades foi identificar da área de estudo - como características das formas de ocupação e 51 uso da terra, bem como os aspectos físicos e naturais (solos, relevo, hidrografia, geologia) da bacia hidrográfica. 4.1 Produtos cartográficos As cartas de hipsometria e declividade foram confeccionadas com o auxílio do software Qgis 2.6.1 em conjunto com o ArcMap 10.4.1. Tendo como base para a elaboração dos produtos cartográficos as imagens de radar Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR) obtidas através do satélite Advanced Land Observing Satellite (ALOS). Por meio das imagens de radar, em conjunto com as cartas topográficas, foi possível identificar e delimitar o contorno da bacia hidrográfica, bem como a identificação da rede de drenagem. Para a análise da declividade, foi aplicado a ferramenta slope no software ArcMap utilizando-se da imagem de radar PALSAR. Posteriormente, foram classificados a declividade utilizando os critérios propostos por Ross (1994), classificando a declividade em porcentagem e subdivido-as em classes de 0 a 3%, 6 a 12%, 12 a 20% e de 20 a 30%. As cores utilizadas estabeleceram a seguinte relação: cores mais frias, menor declividade e cores mais quentes, maior declividade. Assim como na carta de declividade, para a produção da hipsometria, também foi utilizado a imagem de radar PALSAR e foram classificadas as cotas altimétricas em classes que variaram a cada 100 metros. O uso das cores, seguiu o mesmo padrão com cores mais frias para menores altitudes a cores mais quentes para maiores altitudes. O mapa correspondente as formas do terreno, foi elaborado a partir dos dados derivados do MDE proveniente da imagem de radar SRTM do Topodata. Por meio do MDE foi realizado a classificação das formas do terreno em feições convexas, côncavas e planas. As curvas de nível foram extraídas do MDE e serviram como auxílio para traçar a linha cumeada, identificando os interflúvios da bacia hidrográfica. Com o objetivo de melhor caracterizar o relevo da bacia hidrográfica do rio Andirá, foi realizado o mapeamento geomorfológico, delimitando as feições geomorfológicas. Para a obtenção desse dado, foi realizado o processamento 52 da imagem do Google Earth Pro no software Zoner Photo Studio X. O processamento se deu na montagem do par estereoscópica pelo método anaglifo (Figura 04). Figura 04 - Processamento da imagem no Zoner Photo Studio X. Elaboração: O autor Após montagem do par estereoscópico, a imagem foi exportada e georreferenciada no software ArcMap, onde foram extraídos e vetorizadas as feições geomorfológicas com o auxílio do óculos 3D. A confecção do mapa de solos da área de estudo, teve como ponto de partida os dados de geologia disponibilizados pelo site eletrônico do IAT em conjunto com os mapeamentos já existentes fornecidos pela EMBRAPA (2008) disponibilizados em (.shp). Com esses mapeamentos em mão, fora realizado um 53 trabalho de campo a fim de reconhecer os tipos de solos, assim como identificar e averiguar a espacialização dos mesmos. Deste modo, com as informações já existentes e as coletadas em campo, foi realizado um esboço pedológico da bacia hidrográfica utilizando o software ArcMap. O mapa de distribuição da precipitação média anual da região, também foi realizado através do ArcMap utilizando-se da ferramenta de interpolação IDW. Os dados para interpolação foram obtidos através do site eletrônico da Secretaria do Meio Ambiente e Recursos Hídricos, fornecidos pelo Sistema de Informações Hidrológicas (SIH). Os valores de pluviosidade foram coletados referentes aos municípios: São Jorge do Ivaí, Cianorte, Floraí, Nova Esperança, Maringá e Ourizona. O período de coleta fora do ano de 2000 a 2020. Os procedimentos metodológicos para a elaboração do mapa de uso e cobertura da terra, se deu por meio do uso da abordagem Geographic Objetc- Based Imagem Analysis (GEOBIA), (BLASCHKE et al., 2014). A imagem utilizada para a classificação foi obtida do satélite CBERS 4a, com passagem em 29/05/2020 baixadas no site do Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais (INPE). A classificação da imagem foi realizada em ambiente eCognition Developer® 64, de modo supervisionado, compondo-se de três momentos: (1) segmentação da imagem com uso do algoritmo segmentation > multiresolution segmetation; (2) coleta de amostras em select samples, baseado nos objetos geográficos; (3) classificação da imagem pós-coleta com uso do algoritmo basic classification > classification. Após a realização destas etapas foram observados, em campo, os erros da classificação com relação ao mundo real, afim de refinar a acurácia do mapeamento. Posteriormente, os resultados foram exportados em formado shapefile, classificados e agrupados para confecção do produto cartográfico final (mapa de uso e cobertura da terra). Este último passo foi realizado com uso do software ArcMap 10.4.1. As classes encontradas foram (Figura 4): áreas urbanas, culturas temporárias, cultura permanente, silvicultura, pastagens e vegetação densa. Segundo o Manual de Uso da Terra IBGE (2013), as classes acima elencadas apresentam como principal características: ▪ Áreas urbanas: áreas correspondentes às cidades ou onde predominam superfícies artificiais não agrícolas; 54 ▪ Cultivos permanentes: representados por áreas onde ocorre o cultivo de plantas com ciclo vegetativo de longa duração; ▪ Cultivos temporários: representados por áreas onde ocorrem os cultivos com curto ciclo vegetativo ou de média duração; ▪ Silvicultura: áreas representadas pelo trato e cultivo florestais, estruturando e conservando as florestas como fornecedoras de matéria-prima; ▪ Pastagens: áreas destinadas ao pastoreio do gado, constituídas de plantas forrageiras perenes; ▪ Vegetação densa/mata ciliar: áreas correspondentes as formações originais e formações secundarias. Para a área de estudo, as classes acima destacadas são caracterizadas pelos seguintes elementos: áreas urbanas (pelos, municípios de São Jorge do Ivaí, Mandaguaçu, Ourizona, e Presidente Castelo Branco); cultivos permanentes (representados pelas áreas com o cultivo de citricultura; cultivos temporários (subdivididas em cultivos temporários de soja, milho e cana-de- açúcar); silvicultura (áreas com o cultivo de eucaliptos); pastagens (áreas com forrageiras com e sem a presença da criação de gado); vegetação densa/mata ciliar (representados pelas áreas com maior densidade de vegetação localizadas nos fundos de vale, margeando os canais hídricos da bacia e nos setores com a presença do relevo mais dissecado associado aos Neossolos Litólicos. Para a análise da mudança nas formas de uso e ocupação da terra para a bacia hidrográfica do rio Andirá, foram utilizados os mapeamentos existentes disponibilizados pelo projeto MapBiomas, Projeto de Mapeamento Anual do Uso e Cobertura da Terra no Brasil, em conjunto com o SATVeg. O SATVeg é uma ferramenta desenvolvida pela EMBRAPA INFORMÁTICA, baseada na web para visualização de índices de vegetação através do sensor MODIS para a América do Sul. O SATVeg tem contribuído com sucesso como uma ferramenta para geração rápida de perfis de v