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O método AHP e a Álgebra de Mapas para determinar a fragilidade ambiental da bacia hidrográfica do Rio Brilhante (Mato Grosso do Sul / Brasil), proposições para a gestão do território

La méthode AHP et l'algèbre de carte (Map Algebra) pour déterminer la fragilité environnementale du bassin de la Brilhante (Mato Grosso do Sul / Brésil), propositions de gestion territoriale
The AHP method and Map Algebra to determine the environmental fragility level classification of Brilhante River Basin (Mato Grosso do Sul State / Brazil): propositions for a territorial management strategy
Patricia Silva Ferreira et Charlei Aparecido da Silva

Résumés

La détermination de la fragilité émergente ou environnementale d'un bassin hydrolique est fondamentale pour évaluer comment les caractéristiques physiques et les interférences anthropiques peuvent influencer l'équilibre du système. Cet article présente un modèle pour établir les classes de fragilité environnementale à partir de la superposition de facteurs naturels et anthropiques, combinant la méthode d'analyse hiérarchique (AHP) et Algèbre de cartes, intégrés hiérarchiquement dans un environnement SIG, afin de contribuer à la gestion du territoire. Les résultats montrent que 48% de la superficie du bassin comprend un type de fragilité environnementale considéré élevé. Dans ces zones, il existe une forte relation entre le degré de dégradation et les caractéristiques du relief, du climat et le type de sol de la région et leurs utilisations. Ce scénario est aggravé par le fait que l'occupation intensive de ces régions est étendu sur des zones de grande fragilité environnementale, en plus de l'avancée des zones de préservation permanente (PPA), favorisant un état d'instabilité environnementale. La carte de fragilité environnementale élaborée a pour but de soutenir les actions en faveur de la planification environnementale et la proposition de politiques publiques de gestion territoriale, une expérience qui peut être reproduite dans d’autres domaines et dimensions.

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Texte intégral

1Nos estudos relacionados à temática ambiental, a bacia hidrográfica é considerada uma unidade ideal de análise e uma excelente unidade de planejamento e gerenciamento. Isso se dá pelo fato da bacia hidrográfica ser um sistema capaz de envolver inúmeras variáveis naturais e sociais (CHRISTOFOLETTI, 1999) que interagem fortemente e de forma quase que instantânea, promovendo alterações na estrutura morfológica, geológica, pedológica e vegetal (ROSS, 1994) circunscritas em seu interior.

2Ao observar a vasta bibliografia a respeito do conceito de bacias hidrográficas, deparamo-nos com uma pluralidade de classificações (GUERRA, 1978; TUCCI, 1997; CHRISTOFOLETTI, 1980; 1999; FERNANDES, 1999; LIMA e ZAKIA, 2000; TUNDISI, 2003; BORSATO e MARTONI, 2004; SANTOS, 2004; RODRÍGUEZ et al., 2011). Dentre tantas definições e concepções de bacia hidrográfica, surgem alguns aspectos que convergem para a mesma perspectiva, a de que a bacia hidrográfica é uma unidade sistêmica e complexa, com intensas trocas de energia e matéria (input/output) (CHRISTOFOLETTI, 1999), abrangendo inúmeros elementos (físicos, biológicos, socioeconômicos, políticos, culturais, etc), hierarquicamente organizados e que interagem de forma interdependente resultando em um estado de equilíbrio dinâmico.

3Christofoletti (1999) reforça o papel que as bacias hidrográficas desempenham no contexto das mudanças ambientais e as caracteriza como uma das referências espaciais mais conceituadas em estudos do meio físico, capazes de fornecer subsídios para grande parte da legislação e planejamento ambiental, tanto no Brasil como em outros países. A bacia hidrográfica, nesse contexto, se destaca ainda por caracterizar-se como a unidade física escolhida para a implantação das políticas públicas voltadas a gestão territorial, preconizada na Lei n. 9.433 de 08 de janeiro de 1997, que institui a Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH) (BRASIL, 1997).

4Sob essa perspectiva e corroborando com Christofoletti (1999), Mateo-Rodriguez (2011, p. 112) classifica a bacia hidrográfica como uma unidade de análise que abrange ‘unidades ambientais homogêneas’ agrupando elementos naturais e sociais em um determinado espaço que extrapola os limites políticos administrativos. Nesse estudo, referimo-nos a essas ‘unidades ambientais homogêneas’ como a combinação da geologia, solo, clima, vegetação e hidrografia. Portanto, o objetivo desse trabalho é relacionar as especificidades dos fatores naturais com os diferentes tipos de uso e ocupação consolidados, a fim de demonstrar como esse arranjo pode reverter em áreas mais ou menos susceptíveis, ou seja, com maior ou menor grau de fragilidade às ações dos processos físicos, como erosão (MEYER et al., 1975; WISCHMEIER e SMITH, 1978; SILVA et al., 2000) ou dos processos ecológicos, como desestabilizar os ciclos hidrológicos e biogeoquímicos devido à supressão das Áreas de Preservação Permanente (APP) (TUNDISI e TUNDISI, 2010; BORGES et al., 2011), que são protegidas pela legislação brasileira (BRASIL, 2012) .

5Ao discutir sobre fragilidade ambiental, um dos caminhos mais recorrentes é tratar sobre o conceito de Unidades Ecodinâmicas preconizadas por Tricart (1977). Segundo o autor, o meio deve ser analisado sob a perspectiva geossistêmica, que parte do pressuposto de que “na natureza as trocas de energia e matéria se processam através de relações em equilíbrio dinâmico” (TRICART, 1977, p.65). Para o autor, a fragilidade ambiental estaria relacionada à suscetibilidade do meio em relação aos impactos. Os ambientes, quando em estado de desequilíbrio, sofreriam maior nível de instabilidade quando expostos aos impactos ambientais adversos, enquanto ambientes em equilíbrio estariam associados ao alto grau de resiliência e rápida capacidade de recuperação e seriam, portanto, estáveis.

6Baseado no conceito de Tricart, Ross (1994) remete a fragilidade dos ambientais naturais às trocas de energia e matéria, que além de estarem associadas aos processos naturais, cada vez mais são comandadas pelas ações antrópicas, que, ao se apropriar do território e de seus recursos naturais, compromete o ambiente natural inferindo níveis de perturbação muito mais intensos do que a natureza é, normalmente, capaz de reciclar.

7Assim, as contribuições realizadas por Ross (1994) e derivações como Amaral e Ross (2009) são, particularmente, mais interessantes e pertinentes à dinâmica atual das relações sociedade-natureza, uma vez que, como apontado pelo autor, ao longo do tempo, o desenvolvimento cientifico e tecnológico acompanharam as práticas econômicas predatórias. Nesse sentido, reconhece-se que os ambientes se encontravam em estado de equilíbrio dinâmico até o momento em que as intervenções antrópicas passaram a ser cada vez mais intensas na exploração dos recursos naturais.

8A partir dessa perspectiva, Ross (1994) diferenciou o termo unidade ecodinâmica estável, inserindo a denominação de fragilidade potencial e associando-a à vulnerabilidade natural de um ambiente em virtude de suas características físicas. No caso das unidades instáveis, Ross agregou a variável fragilidade ambiental (ou emergente), que contemplaria além das características físicas os graus de proteção dos diferentes tipos de uso e cobertura vegetal. Para ambas unidades, foram estabelecidos critérios que as classificassem em cinco níveis hierárquicos, que variavam de 1 a 5, respectivamente: muito baixa, baixa, média, alta e muito alta.

9Nesse contexto, o mapeamento da fragilidade ambiental da bacia do Rio Brilhante foi realizado a partir da sobreposição das informações do meio físico natural expressa pelas variáveis de solo, relevo, declividade e clima (intensidade pluviométrica) combinados com o uso e ocupação das terras. Para tanto, foram necessários levantamentos dos componentes do ‘estrato geográfico’, que serviram de suporte para o diagnóstico das diferentes categorias hierárquicas da fragilidade ambiental (ROSS, 1994). Assim, estabeleceram-se as categorias de influência de cada tema (solos, relevo, clima, uso das terras e cobertura vegetal) a partir da distribuição de notas para cada classe temática adaptado das classificações dos autores citados e pesos com base do método de análise hierárquica (Analytic Hierarchy Process - AHP) dos temas selecionados para posterior derivação do mapa de fragilidade ambiental, utilizando o método de Álgebra de Mapas (Map Algebra) no Sistema de Informação Geográfica (SIG) ArcGis.

Metodologia

Caracterização da área de estudo

10A área de estudo compreende a bacia hidrográfica do Rio Brilhante, que está localizada na região sudoeste do Mato Grosso do Sul, entre os paralelos -20º59’17’’e -22º15’40’’ de latitude sul e os meridianos -53º52’24’’ e -55º48’37’’ de longitude oeste de Greenwich. Ocupa uma área de 1.144.825 hectares e é composta por nove munícipios inseridos total ou parcialmente em seus limites (Angélica, Deodápolis, Douradina, Dourados, Itaporã, Maracaju, Ponta Porã, Rio Brilhante e Sidrolândia). Para a contextualização da área de estudo, optou-se por organizar e sintetizar as informações do meio que possibilitassem identificar e caracterizar os principais fatores condicionantes que determinam dinâmica nessa dessa área.

Relevo

11O estado de Mato Grosso do Sul possui praticamente todo seu território dividido entre o Planalto da Bacia Sedimentar do Paraná e a Planície do Pantanal Mato-Grossense (CREPANI et al., 2001). A Serra de Maracaju praticamente delimita o divisor de águas no estado, que se estende de nordeste a sudoeste, configurando paisagens bem distintas, em termos geomorfológicos e de recursos naturais, entre duas grandes bacias hidrográficas do rio Paraná e do rio Paraguai. A Serra de Maracaju, juntamente com a Serra da Bodoquena, formam o principal relevo prolongado do estado (MATO GROSSO DO SUL, 2015).

12A Serra de Maracaju delimita a bacia hidrográfica do Rio Brilhante a leste, onde são encontradas as maiores altitudes da bacia, de 600 a 700 metros e onde nasce o rio Brilhante, rio homônimo e principal curso d’água da bacia. A medida que se desloca para o oeste o relevo se constitui em uma planície com altitudes que variam de 200 a 400 metros.

13O mapa de relevo teve como base os dados obtidos no banco de dados do Serviço Geológico do Brasil (CPRM) – GEOBANK, que para o estado do Mato Grosso do Sul, a partir do convênio estabelecido pelo SEPROTUR/MS e pelo CPRM, foram disponibilizados em novas bases na escala 1:250000.

Regime das chuvas

14A classificação de climática adotada é baseada na proposta de Zavattini (1992), elaborada especificamente para o estado do Mato Grosso do Sul. A área de estudo abrange duas zonas climáticas, caracterizadas pela alternância entre sistemas tropicais e polares ao longo do ano, típica na região (ZAVATTINI, 1992). A área onde se localiza a bacia do Rio Brilhante encontra-se exatamente na faixa de transição. Nela, a pluviosidade é muito bem marcada, ocorrendo chuvas intensas e convectivas no verão e chuvas frontais durante o inverno.

15Os índices pluviométricos mensais diminuem consideravelmente no período de abril a setembro (outono e inverno), o que resulta em uma estação seca que pode durar de 3 a 5 meses, a umidade relativa do ar também diminui bastante nesse período. No período de setembro a março, a temperatura média e a umidade relativa do ar voltam a ser altas. As precipitações anuais na bacia hidrográfica do Rio Brilhante atingem entre 1.400 mm e 1.700 mm (EMBRAPA, 2005).

16Essas informações sobre o clima são necessárias para definir a intensidade pluviométrica, relativa à pluviosidade anual e à duração do período chuvoso. As condições de clima quente aliadas a altos níveis de precipitação favorecem o impulso agrícola e são importantes fatores no desenvolvimento e consolidação da agricultura comercial.

17Os dados de precipitação foram coletados das estações pluviométricas no sistema Hidroweb, da Agência Nacional de Águas (ANA, 2017). Para obter a intensidade pluviométrica (IP), foi calculada a relação entre a precipitação média anual (PMA) e a duração do período chuvoso (DPC) em meses, como mostra a Equação 1 (CREPANI et al., 2001, p. 97) (Tabela 1).

18O mapa de intensidade pluviométrica foi obtido com base na metodologia proposta por Crepani et al. (2001) e a representação da precipitação média anual, a partir do método de interpolação denominado IDW (Inverse Distance Weighted) gerado software ArcGis. A intensidade pluviométrica obtida para a bacia do Rio Brilhante a partir dos resultados dos dados interpolados das estações meteorológicas e a aplicação da Equação 1, foi de 276,2 mm.

Tabela 1 - Postos pluviométricos utilizados e respectivos valores de média anual e intensidade pluviométrica de cada posto.

Tabela 1 - Postos pluviométricos utilizados e respectivos valores de média anual e intensidade pluviométrica de cada posto.

Fonte: Organizado pelos autores a partir dos dados do sistema Hidroweb – ANA (ANA, 2017).

Solos

19Segundo a proposta de Ross (1994) a fragilidade ambiental varia conforme o tipo de solo. Em relação a fragilidade dos solos aos processos erosivos, a atribuição das notas foi baseada nos critérios recomendados por Crepani et al. (2001) em função da erodibilidade natural – composição e características físico-químicas – das diferentes classes de solo. Os dados dos tipos de solos utilizados são oriundos do mapeamento realizado pelo IBGE (2000), com atualizações realizadas pela EMBRAPA (2012), na escala 1:250000.

Declividade

20A declividade é uma das variáveis mais importantes para análise da fragilidade ambiental, uma vez que influência diretamente na ação dos processos erosivos (CREPANI et al., 2001). As imagens utilizadas para gerar o Modelo Digital de Elevação (MDE) da declividade da bacia foram do sensor ALOS/ PALSAR, que possuem resolução espacial de 12,5 metros, datadas de 2011. Para confecção desse MDE foram utilizadas nove cenas para recobrir toda a área da bacia, adquiridas no sistema Alaska Satellite Facility operado e distribuído pelo Earth Data/ National Aeronautics and Space Administration (NASA) (ASF, 2017).

Uso das terras e cobertura vegetal

21Mapa de uso das terras e cobertura vegetal da bacia do Rio Brilhante foi gerado no software Spring (INPE, 2014) a partir da classificação automática supervisionada por máxima verossimilhança (MAXVER) (DUTRA et al., 1981) com limiar de 99,9% de aceitação, utilizando imagens de satélite Landsat 8, sensor OLI (USGS, 2016), com resolução espacial de 30 metros e ajustados com auxílio de trabalhos de campo realizados em 2015 e 2016, na escala 1:100.000 e reduzido para a escala 1:250000.

22O mapa de uso das terras e cobertura vegetal é um produto primário elaborado com base nas chaves de interpretação de Paranhos Filho (2000), Ferreira (2016) e Ferreira e Silva (2016; 2017a; 2017b). Este mapa foi gerado para interpretação visual da resposta espectral dos alvos na imagem OLI/Landsat 8, em composição colorida R5G6B4. Além dessas imagens, os dados foram verificados por meio de trabalhos de campo. Nesse estudo, as fitofisionomias da Mata Atlântica e Cerrado foram abrangidas na classe Vegetação Natural (Tabela 2).

Tabela 2. Identificação e caracterização das classes do tema uso das terras e cobertura vegetal

Tabela 2. Identificação e caracterização das classes do tema uso das terras e cobertura vegetal

Fonte: Organizado pelos autores.

23Posteriormente, as avaliações da exatidão dos mapeamentos foram realizadas a partir da matriz de confusão de cada classe temática da imagem Landsat classificada, no software Spring, conforme demonstrado na Tabela 3. Os níveis de exatidão da classificação supervisionada para o mapa de uso e ocupação das terras permaneceram acima de 90% relativas a acurácia de cada classe, que conforme Congalton e Green (1998) estes resultados apontam para um excelente nível de acurácia das imagens.

Tabela 3. Acurácia obtida na classificação temática da imagem OLI/Landsat 8 dos pontos no software SPRING.

Tabela 3. Acurácia obtida na classificação temática da imagem OLI/Landsat 8 dos pontos no software SPRING.

Fonte: Organizado pelos autores com base no software SPRING (INPE, 2014).

24No processo de classificação automática supervisionada das imagens Landsat observou-se que os pixels das áreas urbanas induziam a diversos erros nas regiões não urbanas (áreas agrícolas e solo exposto). Por isso, optou-se por aplicar uma máscara nessa classe e identificá-la e mapeá-la no resultado final da classificação.

25Para inferir maior consistência e confiabilidade aos dados secundários utilizados e na elaboração dos produtos primários e, dessa forma, aos produtos cartográficos gerados, realizou-se uma série de ajustes por intepretação visual e vetorização, utilizando como “âncora” imagens de satélite de alta resolução do Google Earth e RapidEye, disponíveis na plataforma do Sistema Interativo de Suporte ao Licenciamento Ambiental (SISLA) do Instituto de Meio Ambiente de Mato Grosso do Sul (IMASUL).

Procedimentos metodológicos - Definição dos critérios

26A utilização metodológica de temas hierárquicos é recorrente, como retratado por Tricart (1977), Saaty (1977), Ross (1994), Crepani et al. (2001), Amaral e Ross (2009), Nunes e Silva (2009), Pirot et al., (2005), Júnior e Rodrigues (2012). Esses autores estabeleceram classes de pesos e correlações para aplicação na análise da paisagem com vistas a identificar o nível de fragilidade. Contudo, nota-se que cada modelo proposto possui uma particularidade, enquanto no modelo adotado por Ross (1994), a declividade se sobressai, apesar da fragilidade ou não do terreno, diferente do modelo proposto por Crepani et al. (2001) em que todas as variáveis são balizadas por notas equivalentes.

27Nesse sentido, para cada classe das variáveis relevo, declividade, solos, precipitação e uso da terra e cobertura vegetal foram estabelecidas as notas, adaptadas a partir dos conceitos apresentados por cada autor, em função em função das áreas de maior fragilidade da bacia, expostas na Tabela 4.

Tabela 4. Relação entre as classes e as variáveis para obter as notas da fragilidade ambiental

Tabela 4. Relação entre as classes e as variáveis para obter as notas da fragilidade ambiental

Fonte: Adaptado de ROSS (1994) e CREPANI et al., (2001).

28Em seguida, para hierarquização das variáveis que possuem maior influência na definição da fragilidade ambiental da bacia foi utilizado o método AHP. Considerado como uma ferramenta eficiente no processo de tomada de decisão, principalmente no que tange ao planejamento e gestão territorial, o modelo de combinação de dados, desenvolvido por Saaty (1977), é uma teoria com fundamento matemático que permite avaliar a contribuição e a importância relativa entre temas quando essas variáveis possuem diferentes níveis de influência no resultado final.

29Essa técnica envolve um processo de escola baseada na lógica de comparação par a par de variáveis de análise - pairwise comparison – hierarquizadas com base na escala de prioridades do AHP para diferenciar a importância dos critérios (SAATY, 1992) (Tabela 5).

Tabela 5. Escala fundamental do método AHP

Tabela 5. Escala fundamental do método AHP

Fonte: SAATY (1992).

30A Tabela 6 apresenta o preenchimento da matriz de comparação, que consiste em estabelecer a importância entre as variáveis para cada nível da hierarquia baseado na escala fundamental seguindo a prioridade de influência de cada variável na fragilidade ambiental da bacia.

Tabela 6. Matriz de comparação e normalização dos critérios segundo o método AHP

Tabela 6. Matriz de comparação e normalização dos critérios segundo o método AHP

Fonte: Reprodução.

  • 1 Todas as equações para os cálculos da AHP estão em SAATY (1992).

31A partir da matriz normalizada foram calculadas as médias de importância entre as variáveis. Para validar as comparações par a par, calculou-se a Razão de Consistência (RC)1. Dessa forma, como o valor de RC ≤ 0,1000 (SAATY, 1992) conclui-se que os valores das prioridades relativas para cada variável são consistentes (Tabela 7).

Tabela 7. Cálculo das prioridades obtidas a partir da matriz normalizada e da consistência dos valores obtidos

Tabela 7. Cálculo das prioridades obtidas a partir da matriz normalizada e da consistência dos valores obtidos

Fonte: realizado pelos autores.

32A partir desses resultados, o uso e ocupação das terras aparece como a variável com maior nível de influência associado a fragilidade ambiental da bacia, como apresentado na Tabela 8.

Tabela 8. Relação entre as classes temáticas e os pesos atribuídos em função do grau de fragilidade.

Tabela 8. Relação entre as classes temáticas e os pesos atribuídos em função do grau de fragilidade.

Fonte: Adaptado de *TRICART (1977); **ROSS (1994).

33Após estabelecidas as notas e pesos de cada classe e variável, seguiu-se para a sobreposição ponderada das informações utilizando a ferramenta Weighted Overlay do software ArcGis que está baseado no método Álgebra de Mapas, podendo ser expressa da pela seguinte equação:

Resultados e discussão

34Os produtos temáticos elaborados e utilizados para geração da fragilidade ambiental da bacia são apresentados na Figura 1 e 2. A sobreposição dessas variáveis e a combinação das notas atribuídas a cada classe e dos pesos identificados para cada tema permitiram estabelecer o diagnóstico das diferentes categorias hierárquicas da fragilidade ambiental da bacia do rio Brilhante (Figura 3a e 3b).

35A combinação das formas de relevo sem grandes variações de declividade associado a tipos de solos mais profundos fortemente drenados, a disponibilidade hídrica e índices altos de precipitação favorecem para ocupação intensiva de atividades econômicas ligadas a agricultura e pecuária, verificada em praticamente todo o território da bacia.

36Nesse contexto que o fator antrópico na determinação da fragilidade da bacia apresenta suma importância, sobretudo considerando a interferência que este componente exerce sobre o ambiente e as consequências dessa apropriação.

Figura 1. Cartas temáticas das variáveis utilizadas na elaboração da fragilidade ambiental da bacia do Rio Brilhante

Figura 1. Cartas temáticas das variáveis utilizadas na elaboração da fragilidade ambiental da bacia do Rio Brilhante

Fonte: Consultar no canto inferior direito de cada mapa.

Figura 2. Mapa da precipitação média anual e índices de precipitação média mensal para a bacia do Rio Brilhante

Figura 2. Mapa da precipitação média anual e índices de precipitação média mensal para a bacia do Rio Brilhante

Fonte: Hidroweb, ANA (2016).

37O mapeamento correspondente à fragilidade ambiental (Figura 3a) foi fatiado em intervalos de cinco classes temáticas, conforme detalhado na Figura 3b. Os resultados apontam que a maior porção (48,1% da área total) da bacia abrange a classe de fragilidade ambiental considerada alta. Nessas áreas, verifica-se uma forte relação entre o grau de degradação e as características do relevo, clima e tipo de solo da região e seus usos, como a presença da agricultura mecanizada na região do planalto que compreende a Serra de Maracaju estendendo seus impactos para o interior de toda a bacia hidrográfica (Tabela 9).

Tabela 9. Índices de avaliação da fragilidade emergente na Bacia do Rio Brilhante.

Tabela 9. Índices de avaliação da fragilidade emergente na Bacia do Rio Brilhante.

Fonte: Adaptado de *TRICART (1977); **ROSS (1994).

Figura 3a. Fragilidade ambiental da bacia hidrográfica do Rio Brilhante - MS.

Figura 3a. Fragilidade ambiental da bacia hidrográfica do Rio Brilhante - MS.

Fonte: Elaborado pelos autores

Figura 3b. Descrição das classes de fragilidade ambiental na bacia hidrográfica do Rio Brilhante.

Figura 3b. Descrição das classes de fragilidade ambiental na bacia hidrográfica do Rio Brilhante.

Fonte: Elaborado pelos autores.

38Para Crepani et al. (2001) é possível quantificar o grau de risco a que uma unidade está submetida a partir de situação de alta pluviométrica e a exposição do solo, sendo essa condição minimizada pela presença de cobertura vegetal.

39É possível observar que em condições de relevo mais aplainado a produção agrícola é intensiva e se estende em praticamente toda a linha do horizonte na paisagem (Figura 3b – Foto 3.1 e 3.2). Nesse sentido, as áreas que possuem seu uso voltado à agricultura, principal atividade econômica da bacia com 92% da área ocupada, em períodos pós-colheita de culturas perene (soja e milho) e semi-perene (cana-de-açúcar) (Figura 3b – Foto 3.4) foram incluídas na categoria de maior fragilidade, considerando que a exposição do solo representa uma condição de maior suscetibilidade em relação ao escoamento superficial e abre caminho para a ação intensificada dos processos erosivos. Por isso, na matriz de comparação atribuiu-se ao uso e ocupação das terras a maior escala numérica em relação as outras variáveis.

40Os resultados apontam que não foram encontradas as classes com grau muito alto e muito baixo de fragilidade, pois no processo de integração dos dados não foram identificadas nas classes notas altas sobrepostas de variáveis com maior peso, por exemplo, observa-se na área da bacia que locais com alto nível de declive o uso da terra é menos intensivo e o contrário também é recíproco.

41Constata-se, ainda, diversos pontos de conflito nas proximidades dos corpos d´água superficiais, sobretudo onde a rede hidrográfica fluvial possui grande quantidade de afluentes e subafluentes. De fato, o uso da terra para agricultura tem se aproximado exponencialmente das margens dos cursos d’água (Figura 3b – Foto 2.1, 2.2 e 2.4).

42Em relação a atividade pecuária, apesar de se caracterizar como um uso antrópico, as áreas de pastagens fornecem alguma proteção a fragilidade ambiental, ainda que minimamente, uma vez que a atividade não envolve o manejo do solo e assegura o recobrimento da cobertura vegetal rasteira.

43Os maiores níveis de proteção e fragilidade mais baixa estão relacionadas à categoria de vegetação natural, sobretudo, remanescentes da mata ciliar e fragmentos do Cerrado; as áreas de cobertura vegetal densa propiciam alta proteção em relação ao escoamento superficial e processos de erosão (Figura 3b – Foto 1.1, 1.2 e 1.3). Áreas recobertas por Cerrado, com estrato arbóreo mais ralo e esparso, conferem um grau mais baixo de proteção quando comparado às áreas florestais, no entanto, ainda assim asseguram alto grau de proteção das áreas.

44Salienta-se a importância do uso sustentável da bacia hidrográfica do Rio Brilhante, uma vez que juntamente com a bacia do Rio Dourados e do Rio Vacaria formam a bacia do Rio Ivinhema, uma das maiores e mais importantes no Mato Grosso do Sul. Considerada como uma das regiões que mais atraiu investimentos de indústrias sucroenergéticas de grupos econômicos nacionais e internacionais, tais como Louis Dreyfus Commodities, Odebrecht, Bunge, entre outros, essa região tornou-se um polo de grande importância na produção de álcool e açúcar, além dos cultivos tradicionais do consórcio soja/milho.

45A ocupação de novas áreas com nível alto de fragilidade – sobretudo por atividades econômicas relacionadas à agricultura, sem o indispensável zoneamento ecológico-econômico que deveria antecedê-la –, pode causar enormes problemas na forma de perda do solo e assoreamento de rios no planalto, bem como elevação no nível de inundações por ocasião das cheias na planície. A continuidade desse uso do solo sem a adoção de técnicas que diminuem o impacto causado pelo desmatamento indiscriminado, acelera uma situação naturalmente preocupante devido à vocação para perda de solo apresentada pelo planalto e para acumulação de sedimentos pela planície.

46Para Silva (2006), as classes de fragilidade indicam quanto um ambiente é capaz de absorver de energia externa (input) e é impactado por ações antrópicas, acarretando em cenários mais suscetíveis às intempéries do ambiente (output). Nesse sentido, as classes de fragilidade apresentadas exprimem os diferentes níveis de resiliência de cada ambiente, ou seja, demonstram a capacidade de absorção dos impactos, o que é fundamental para a identificação de áreas onde se deve restringir a ocupação por atividades econômicas com alto grau de perturbação do ambiente. Visto que as tensões entre ocupação intensiva das atividades econômicas, sobretudo agrícolas e as questões ambientais permanecem bastante tênues, vide CORBONNOIS et al., 2014 e PLASSIN et al., 2017.

Considerações finais

47Os resultados permitem concluir que quase 50% do território da bacia do Rio Brilhante possuem características que estão associadas a um elevado grau de fragilidade ambiental. Como a área nas últimas duas décadas tem passado por transformações quanto ao uso e ocupação das terras, tendo, o cultivo agrícola, como principal uso e atividade econômica, o mapa de fragilidade ambiental constitui ferramenta relevante para demonstrar as áreas com maior grau saturação devido ao uso intensivo da terra, principalmente pela escassez de estudos dessa natureza nessa escala no estado de Mato Grosso do Sul.

48Sublinha-se aqui a importância da preservação das áreas de baixa fragilidade, caracterizadas pela cobertura vegetal densa que compreendem a classe Vegetação Natural. A manutenção dessas áreas contribui para a estabilidade dos ciclos hidrológicos e biogeoquímicos, fornecendo, inclusive, boas condições para o desenvolvimento da agricultura, como salientado por Tundisi e Tundisi (2010) e Metzger (2010).

49O estudo também ratifica a eficiência da proposta metodológica utilizada, o uso concomitante das metodologias de TRICART (1977) e ROSS (1994) para identificar as notas de cada classe das variáveis selecionadas e de SAATY (1992) para atribuir a influência dessas variáveis na definição da fragilidade ambiental, congregando o uso de um banco de dados, em ambiente de SIG, e informações diversas fazendo-se uso de trabalhos de campo, técnicas cartográficas e de geoprocessamento. Os procedimentos adotados permitiram especializar os resultados e criar a carta de fragilidade ambiental (Figura 3a), a qual associada as verificações in loco permitiram a qualificação e a quantificação das áreas e suas respectivas classes (Figura 3b). Acredita-se que é possível a reprodução das técnicas e dos procedimentos utilizados, principalmente, em estudos que visam o gerenciamento e a gestão de bacias hidrográficas. De fato, o trabalho, a experiência posta pode subsidiar o planejamento ambiental e a proposição de políticas públicas voltadas à gestão territorial que visem ações conservacionistas e preservacionistas.

Agradecimentos

50Os autores agradecem ao Conselho Nacional para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e à Fundação de Apoio ao Desenvolvimento do Ensino, Ciência e Tecnologia do Estado de Mato Grosso do Sul (Fundect), por fomentar e apoiar financeiramente pesquisas como a aqui apresentada. Ao PPGG-UFGD e ao LGF-NEEF (www.lgf.ggf.br) pela infraestrutura e apoio logístico.

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Bibliographie

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Notes

1 Todas as equações para os cálculos da AHP estão em SAATY (1992).

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Table des illustrations

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Titre Tabela 1 - Postos pluviométricos utilizados e respectivos valores de média anual e intensidade pluviométrica de cada posto.
Crédits Fonte: Organizado pelos autores a partir dos dados do sistema Hidroweb – ANA (ANA, 2017).
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Titre Tabela 2. Identificação e caracterização das classes do tema uso das terras e cobertura vegetal
Crédits Fonte: Organizado pelos autores.
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Fichier image/jpeg, 232k
Titre Tabela 3. Acurácia obtida na classificação temática da imagem OLI/Landsat 8 dos pontos no software SPRING.
Crédits Fonte: Organizado pelos autores com base no software SPRING (INPE, 2014).
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Fichier image/jpeg, 133k
Titre Tabela 4. Relação entre as classes e as variáveis para obter as notas da fragilidade ambiental
Crédits Fonte: Adaptado de ROSS (1994) e CREPANI et al., (2001).
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Titre Tabela 5. Escala fundamental do método AHP
Crédits Fonte: SAATY (1992).
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Fichier image/jpeg, 227k
Titre Tabela 6. Matriz de comparação e normalização dos critérios segundo o método AHP
Crédits Fonte: Reprodução.
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Fichier image/jpeg, 188k
Titre Tabela 7. Cálculo das prioridades obtidas a partir da matriz normalizada e da consistência dos valores obtidos
Crédits Fonte: realizado pelos autores.
URL http://journals.openedition.org/confins/docannexe/image/30897/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 88k
Titre Tabela 8. Relação entre as classes temáticas e os pesos atribuídos em função do grau de fragilidade.
Crédits Fonte: Adaptado de *TRICART (1977); **ROSS (1994).
URL http://journals.openedition.org/confins/docannexe/image/30897/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 85k
URL http://journals.openedition.org/confins/docannexe/image/30897/img-10.png
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Titre Figura 1. Cartas temáticas das variáveis utilizadas na elaboração da fragilidade ambiental da bacia do Rio Brilhante
Crédits Fonte: Consultar no canto inferior direito de cada mapa.
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Fichier image/jpeg, 465k
Titre Figura 2. Mapa da precipitação média anual e índices de precipitação média mensal para a bacia do Rio Brilhante
Crédits Fonte: Hidroweb, ANA (2016).
URL http://journals.openedition.org/confins/docannexe/image/30897/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 288k
Titre Tabela 9. Índices de avaliação da fragilidade emergente na Bacia do Rio Brilhante.
Crédits Fonte: Adaptado de *TRICART (1977); **ROSS (1994).
URL http://journals.openedition.org/confins/docannexe/image/30897/img-13.jpg
Fichier image/jpeg, 105k
Titre Figura 3a. Fragilidade ambiental da bacia hidrográfica do Rio Brilhante - MS.
Crédits Fonte: Elaborado pelos autores
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Titre Figura 3b. Descrição das classes de fragilidade ambiental na bacia hidrográfica do Rio Brilhante.
Crédits Fonte: Elaborado pelos autores.
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Pour citer cet article

Référence électronique

Patricia Silva Ferreira et Charlei Aparecido da Silva, « O método AHP e a Álgebra de Mapas para determinar a fragilidade ambiental da bacia hidrográfica do Rio Brilhante (Mato Grosso do Sul / Brasil), proposições para a gestão do território  »Confins [En ligne], 46 | 2020, mis en ligne le 24 juin 2020, consulté le 16 juillet 2025. URL : http://journals.openedition.org/confins/30897 ; DOI : https://doi.org/10.4000/confins.30897

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Auteurs

Patricia Silva Ferreira

Doutoranda no Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal da Grande Dourados patiferrera@gmail.com

Charlei Aparecido da Silva

Docente do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal da Grande Dourados charleisilva@ufgd.edu.br

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