Padrões e trajetórias de degradação florestal em fronteiras madeireiras da Amazônia

Degradação florestal é a redução gradual e de longo prazo da cobertura florestal devido à exploração de madeira insustentável e fogo florestal. Entre as consequências desse processo está a emissão de carbono para a atmosfera. Embora o número de estudos tem aumentando progressivamente, a degradação f...

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Bibliographic Details
Main Author: Taise Farias Pinheiro
Other Authors: Maria Isabel Sobral Escada
Language:Portuguese
Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2015
Online Access:http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/12.03.16.00
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O município de Sinop, localizado no estado do Mato Grosso foi utilizado como estudo de caso de uma fronteira consolidada, e Novo Progresso, município localizado no estado do Pará, representou uma fronteira em expansão. Dado o extenso conjunto de dados e as características do padrão de degradação florestal, foram utilizadas técnicas de mineração de dados e de classificação baseadas em células, para a análise de padrões e para a construção de trajetórias. A análise multitemporal mostrou que a extração de madeira afetou uma área superior de floresta do que o fogo floresta, corroborando estudos pretéritos. Esta análise também indicou que a floresta explorada não é imediatamente convertida em corte raso, mas é abandonada e subsequentemente cortada em 3 anos (50\%) em Novo Progresso (PA). O período de transição de floresta para corte raso em Sinop (MT) é mais longo, tipicamente durando 7 anos (50\%). Os resultados não indicaram um de regime sistemático de fogo florestal e de revisita de madeireiros em Novo Progresso, onde a degradação florestal ocorreu principalmente como resultado de um único evento de extração de madeira. Em Sinop o fogo florestal recorrente foi detectado, mas não é predominante na região, e as florestas são revisitadas por madeireiros para novos ciclos de extração. Em ambas as fronteiras, a degradação florestal foi caracterizada por padrões de baixa a moderada intensidade, e o fogo florestal causou as intensidades mais altas. Embora elevada proporção de floresta degradada foi desmatada (40\%), em 60\% dos casos a degradação florestal não precedeu o desmatamento total. A duração da trajetória de degradação indicada por esse estudo (3 e 7 anos em Novo Progresso e Sinop, respectivamente) pode ser utilizada para selecionar áreas com alta probabilidade de desmatamento. Adicionalmente, os resultados desta tese mostram que cada tipo de fronteira tem uma contribuição diferente em termos de emissão de carbono para atmosfera. Assim as fronteiras consolidadas são as principais áreas de emissão de carbono devido ao processo de degradação florestal. === Forest degradation is the long-term and gradual reduction of canopy cover due to forest fire and unsustainable logging. A critical consequence of this process is increased atmospheric carbon emissions. Although this issue is gaining attention, forest degradation has not been properly addressed. The claim here is that this process is not constant throughout Amazonia, but varies according to colonization frontiers. Moreover, the accurate characterization of degradation requires lengthy observation periods to track gradual forest changes. The forest degradation process, i.e., the associated timeframe, spatial patterns, trajectories and extent, was characterized in the context of the Amazon frontiers of the 1970s and 1990s using 28 years (19842011) of annual Landsat images. We selected the Novo Progresso municipality, southwestern Pará, Brazil, as a study case of the frontiers of logging expansion and Sinop municipality, north Mato Grosso, Brazil, as a study case of the consolidate frontier. Given the large database and the characteristic patterns associated with logging and burning, we used data mining techniques and cell-approach classification to analyze the spatial patterns of forest degradation and to construct associated trajectories. The multi-temporal analysis showed that selective logging affected a larger amount of forest land than did forest fire, consistent with previous studies. We found that a logged forest is not immediately converted into a clear cut but, rather, is abandoned and subsequently cleared in 3 years (50\%) in Novo Progresso. The transition from forest to clearcut in Sinop longer than observed in Novo Progresso, and typically lasts 7 years (50\%). The results showed no regime of recurrent forest fires, nor were forests revisited by loggers in Novo Progresso, and forest degradation mostly occurred as a result of a single selective logging event. In Sinop recurrent fires regimes were detected, but are not predominant in the region, and forests are typically revisited by loggers. In both frontiers, forest degradation was typically characterized by low to moderate intensity forest damage. Although a large proportion of degraded forest was deforested (40\%), 60\% of the degraded forest did not precede complete deforestation. The timeframe of the forest degradation trajectory found in this research (3 and 7 years in Novo Progresso e Sinop, respectively) could be used to selected areas with a high probability of deforestation. Further our results indicate that each frontier type contributes differently in terms of carbon emissions to atmosphere. Our results indicate that consolidated frontiers are the main areas of carbon emission due to forest degradation.
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Contudo, uma avaliação robusta da degradação requer longos períodos de observação para detectar as mudanças graduais na floresta. Assim, a degradação florestal, i.e., padrões espaciais, trajetórias, duração do processo e extensão, foi caracterizada no contexto de fronteiras das décadas de 70 e 90, utilizando 28 anos (1984-2011) de imagens Landsat, em base anual. O município de Sinop, localizado no estado do Mato Grosso foi utilizado como estudo de caso de uma fronteira consolidada, e Novo Progresso, município localizado no estado do Pará, representou uma fronteira em expansão. Dado o extenso conjunto de dados e as características do padrão de degradação florestal, foram utilizadas técnicas de mineração de dados e de classificação baseadas em células, para a análise de padrões e para a construção de trajetórias. A análise multitemporal mostrou que a extração de madeira afetou uma área superior de floresta do que o fogo floresta, corroborando estudos pretéritos. Esta análise também indicou que a floresta explorada não é imediatamente convertida em corte raso, mas é abandonada e subsequentemente cortada em 3 anos (50\%) em Novo Progresso (PA). O período de transição de floresta para corte raso em Sinop (MT) é mais longo, tipicamente durando 7 anos (50\%). Os resultados não indicaram um de regime sistemático de fogo florestal e de revisita de madeireiros em Novo Progresso, onde a degradação florestal ocorreu principalmente como resultado de um único evento de extração de madeira. Em Sinop o fogo florestal recorrente foi detectado, mas não é predominante na região, e as florestas são revisitadas por madeireiros para novos ciclos de extração. Em ambas as fronteiras, a degradação florestal foi caracterizada por padrões de baixa a moderada intensidade, e o fogo florestal causou as intensidades mais altas. Embora elevada proporção de floresta degradada foi desmatada (40\%), em 60\% dos casos a degradação florestal não precedeu o desmatamento total. A duração da trajetória de degradação indicada por esse estudo (3 e 7 anos em Novo Progresso e Sinop, respectivamente) pode ser utilizada para selecionar áreas com alta probabilidade de desmatamento. Adicionalmente, os resultados desta tese mostram que cada tipo de fronteira tem uma contribuição diferente em termos de emissão de carbono para atmosfera. Assim as fronteiras consolidadas são as principais áreas de emissão de carbono devido ao processo de degradação florestal. Forest degradation is the long-term and gradual reduction of canopy cover due to forest fire and unsustainable logging. A critical consequence of this process is increased atmospheric carbon emissions. Although this issue is gaining attention, forest degradation has not been properly addressed. The claim here is that this process is not constant throughout Amazonia, but varies according to colonization frontiers. Moreover, the accurate characterization of degradation requires lengthy observation periods to track gradual forest changes. The forest degradation process, i.e., the associated timeframe, spatial patterns, trajectories and extent, was characterized in the context of the Amazon frontiers of the 1970s and 1990s using 28 years (19842011) of annual Landsat images. We selected the Novo Progresso municipality, southwestern Pará, Brazil, as a study case of the frontiers of logging expansion and Sinop municipality, north Mato Grosso, Brazil, as a study case of the consolidate frontier. Given the large database and the characteristic patterns associated with logging and burning, we used data mining techniques and cell-approach classification to analyze the spatial patterns of forest degradation and to construct associated trajectories. The multi-temporal analysis showed that selective logging affected a larger amount of forest land than did forest fire, consistent with previous studies. We found that a logged forest is not immediately converted into a clear cut but, rather, is abandoned and subsequently cleared in 3 years (50\%) in Novo Progresso. The transition from forest to clearcut in Sinop longer than observed in Novo Progresso, and typically lasts 7 years (50\%). The results showed no regime of recurrent forest fires, nor were forests revisited by loggers in Novo Progresso, and forest degradation mostly occurred as a result of a single selective logging event. In Sinop recurrent fires regimes were detected, but are not predominant in the region, and forests are typically revisited by loggers. In both frontiers, forest degradation was typically characterized by low to moderate intensity forest damage. Although a large proportion of degraded forest was deforested (40\%), 60\% of the degraded forest did not precede complete deforestation. The timeframe of the forest degradation trajectory found in this research (3 and 7 years in Novo Progresso e Sinop, respectively) could be used to selected areas with a high probability of deforestation. Further our results indicate that each frontier type contributes differently in terms of carbon emissions to atmosphere. Our results indicate that consolidated frontiers are the main areas of carbon emission due to forest degradation. 2015-12-17 info:eu-repo/semantics/publishedVersion info:eu-repo/semantics/doctoralThesis http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/12.03.16.00 por info:eu-repo/semantics/openAccess Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) Programa de Pós-Graduação do INPE em Ciência do Sistema Terrestre INPE BR reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE instname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais instacron:INPE