vulnerabilidade natural costeira - Instituto Estadual de Meio Ambiente

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Relatório III
Diagnóstico geo-biofísico e Carta temática de Vulnerabilidade Natural
Convênio n.º 013/2008
Novembro 2010
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Programa Estadual de Zoneamento Ecológico-Econômico no Estado do Espírito Santo – PEZEE-ES
CAPÍTULOS
I - VULNERABILIDADE NATURAL DOS SOLOS, VULNERABILIDADE À
EROSÃO E ATIVIDADE DE MINERAÇÃO
II - CLIMA
III - VULNERABILIDADE NATURAL DOS RECURSOS HÍDRICOS
IV - ANÁLISE DA DEMANDA DOS RECURSOS HÍDRICOS SUPERFICIAIS
V - VULNERABILIDADE NATURAL DO MEIO BIÓTICO
VI - MAPEAMENTO DA FORA NATIVA E DOS REFLORESTAMENTOS
VII - VULNERABILIDADE NATURAL COSTEIRA
VIII - DIAGNÓSTICO DA VULNERABILIDADE NATURAL
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I - VULNERABILIDADE NATURAL DOS SOLOS,
VULNERABILIDADE À EROSÃO
E ATIVIDADE DE MINERAÇÃO
João José Marques - UFLA
Nilton Curi - UFLA
1. APRESENTAÇÃO
Solos são a base dos ecossistemas terrestres e são tremendamente afetados
por diversas atividades humanas. Assim, é natural que eles tenham um papel
destacado na avaliação da vulnerabilidade natural. Também resulta óbvio que
diferentes solos reagirão de modo distinto sob um mesmo impacto antrópico
negativo pois os diferentes atributos físicos, químicos, biológicos e mineralógicos,
que variam de sítio a sítio, conferem aos solos variados graus de vulnerabilidade.
Mesmo a um leigo, resulta óbvio que o mesmo impacto humano, aplicação de
biossólidos ou lodo de esgoto p.e., a um solo raso trará consequências muito mais
graves do que se aplicado a um solo profundo. Portanto, a existência de atributos
diferenciais entre as diversas classes de solos e sua diversa reação a um dado
impacto antrópico constitui o fundamento da determinação da vulnerabilidade
natural para o componente solos. Porém, por simplicidade, reduziu-se a estimativa
da vulnerabilidade dos solos ao efeito da contaminação ambiental sobre os
mesmos. Impactos antrópicos de outras naturezas, como compactação ou erosão,
não foram incluídos nessa estimativa de vulnerabilidade natural ou foram tratados
separadamente. Assim, a vulnerabilidade do componente solos deve ser
compreendida como sendo a vulnerabilidade natural do solo à contaminação
ambiental causada pelo homem.
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Erosão é um fenômeno comumente associado a solos. No entanto, os fatores
que fazem com que determinada gleba de terreno seja mais ou menos vulnerável à
erosão incluem não apenas o solo propriamente dito mas também fatores
extrínsecos a ele, como a cobertura vegetal e a intensidade das chuvas. Assim,
optou-se por estimar a vulnerabilidade natural dos solos à erosão como um item
independente da vulnerabilidade natural do solo à contaminação ambiental. É
também necessário esclarecer que aqui entende-se erosão como sendo o processo
de remoção de partículas de solo ( e água ) por ação da chuva e do escoamento
superficial (enxurrada). Outras formas de erosão, como a eólica, não foram
consideradas. Os processos de erosão costeira, devidos à ação das ondas e marés,
foram considerados em outra parte deste estudo.
A atividade minerária, por ser uma atividade antrópica e obviamente artificial,
não se enquadra de forma alguma na definição de vulnerabilidade. Todavia, a
mineração não poderia ficar fora de um trabalho de zoneamento ecológicoeconômico. A mineração foi incluída na carta de potencialidade social (vide capítulo
correspondente) em função de sua capacidade para geração de renda e riqueza em
cada município. Neste presente capítulo, serão descritos os procedimentos para
inclusão da atividade de mineração em função da geologia do Estado do Espírito
Santo e do interesse dos empresários do setor de mineração.
O reconhecimento das peculiaridades das regiões abrangidas por este estudo
foi o norteador do desenvolvimento e da interpretação dos trabalhos relativos aos
ramos da ciência acima referidos. O mosaico de ambientes e sub-ambientes nas
regiões de estudo, foi sempre levado em consideração, procurando-se adaptá-lo às
escalas das bases de dados disponíveis.
Entende-se que este trabalho permite ajustes a nível regional, municipal e
local, representando uma moldura didática para informação e tomada de decisões,
inclusive levantando lacunas de conhecimento e prioridades para futuros estudos
mais detalhados.
4
2. ABORDAGEM METODOLÓGICA
2.1. Bases de dados
As bases de dados utilizadas para este trabalho encontram-se descritas na
Tabela 1. Todas essas bases encontram-se em formato digital e são de domínio
público. Tentou-se obter bases de dados que fossem ao mesmo tempo recentes e
de escala grande para melhor detalhamento. Tanto quanto seja do conhecimento
dos autores deste trabalho, para as regiões de estudo, as bases listadas na Tabela
1 são as mais recentes e as de maior escala.
Tabela 1 - Bases de dados, formatos e escalas utilizados neste trabalho.
Mapas Temáticos
Fonte
Escala
Ano
Embrapa/IBGE
1:400.000/1.000.000
1978/1987
- Geologia
CPRM
1:1.000.000
2004
- Perímetros requeridos para
pesquisa, prospecção e lavra
DPNM
1:25.000
(aproximada)
2010
- Modelo digital de elevação
(elaborado a partir de levantamento
aerofotogramétrico)
IEMA
1:10.000*
2008
Embrapa
1:400.000
1978
- Solos
- Hidrografia (principais rios)
*Para o modelo digital de elevação é mais correto falar-se em resolução e não em escala. A resolução do
modelo digital de elevação utilizado neste trabalho é de 5 m, o que aproximadamente corresponde a uma escala
de 1:10.000.
Conforme dito anteriormente, os três temas deste capítulo (solos, erosão e
mineração) foram abordados separadamente. O tratamento dado a cada um desses
temas é descrito a seguir.
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2.2. Vulnerabilidade Natural à Contaminação Ambiental pelo Uso do Solo
Primeiramente, usando as informações presentes no Mapa de Solos do
Estado do Espírito Santo (Embrapa, 1978), foram produzidos mapas auxiliares de:
(i) teor de matéria orgânica do solo; (ii) textura do solo; e (iii) mapa pedológico
simplificado.
Para elaboração do mapa do teor de matéria orgânica do solo, utilizaram-se
informações referentes ao horizonte superficial de cada unidade de mapeamento.
Assim, unidades de mapeamento com horizonte “A fraco” foram classificadas como
tendo baixo teor de matéria orgânica. Unidades de mapeamento com horizonte “A
moderado” foram classificadas como tendo médio teor de matéria orgânica. Os
demais tipos de horizontes superficiais (A proeminente, A húmico e A
chernozêmico) foram classificados como tendo alto teor de matéria orgânica.
A textura do solo foi obtida diretamente do mapa de solos, sendo que a
presença de cascalho foi considerada como diluente em termos de comportamento
do solo. Dessa forma, um solo “argiloso cascalhento”, por exemplo, foi classificado
como tendo textura média. Um solo textura “média cascalhenta” foi classificado
como tendo textura grosseira.
O
mapa
pedológico
simplificado
foi
elaborado
desconsiderando-se
informações taxonômicas não julgadas relevantes para o objetivo deste trabalho.
Por isso, o mapa pedológico simplificado apenas mostra o principal componente de
cada unidade de mapeamento no primeiro ou no segundo nível categórico mais alto
(ordens e sub-ordens) (Embrapa, 2006).
Utilizou-se também um mapa hidrográfico, que mostra a distribuição dos
principais rios capixabas, a fim de definir-se uma distância ao seu redor passível de
maior vulnerabilidade. Definiu-se que as áreas a 300 m dos principais cursos d’água
possuem vulnerabilidade maior que as áreas circundantes, já que quanto maior a
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proximidade dos cursos d’água maior a probabilidade de um eventual contaminante
aplicado ao solo vir a atingi-los.
O fator que determinou a vulnerabilidade natural do componente “solos” foi a
suscetibilidade à contaminação ambiental pelo uso. Na verdade, por contaminação
ambiental deve entender-se a incapacidade do solo em atenuar ou amenizar
eventuais contaminantes, permitindo assim que os mesmos alcancem outros
componentes do ecossistema e contaminem a cadeia alimentar. Assim, um solo que
tenha boa capacidade em acumular substâncias tóxicas, neutralizando-as e
tornando-as
inócuas
é
considerado
como
tendo
baixa
vulnerabilidade
à
contaminação. Esse fator foi escolhido devido à sua importância ecológica e à
existência de dados que pudessem ser trabalhados para obter uma estimativa pelo
menos qualitativa.
Os mapas auxiliares descritos anteriormente (matéria orgânica do solo,
textura do solo, pedológico simplificado e hidrografia) foram re-interpretados
gerando o mapa de vulnerabilidade à contaminação ambiental pelo uso do solo. A
re-interpretação das informações básicas foi feita de acordo com o quadro-guia
especialmente elaborado para este fim (Tabela 2). Áreas de brejos e terrenos
alagadiços também foram identificadas e tiverem sua vulnerabilidade considerada
agravada.
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Tabela 2 - Quadro-guia para determinação da vulnerabilidade natural à contaminação
ambiental pelo uso do solo.
Nível
Classe de
Solo
Textura
Teor de
matéria
orgânica
Proximidade de rios
(<300 m)
Gleissolo
-
-
-
-
-
Baixo
-
-
-
-
Sim
-
-
-
-
Neossolo
Flúvico ou
Espodossolo
ou Neossolo
Litólico
-
-
Não
Cambissolo
-
Médio
Não
Neossolo
Quartzarênico
ou Cambissolo
-
Alto
Não
Argissolo
Grossa
-
Não
Latossolo
Média
Médio
Não
Argissolo
Média
-
Não
Argissolo
Fina
-
Não
Nitossolo
-
Médio
Não
Latossolo
Média
Alto
Não
Latossolo
Fina
-
Não
Nitossolo
-
Alto
Não
Muito alto
Alto
Médio
Baixo
Muito baixo
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2.3. Vulnerabilidade Natural dos Solos à Erosão
A geomorfologia e a classe de solos foram consideradas neste trabalho como
sendo os principais fatores responsáveis pela vulnerabilidade natural à erosão,
juntamente com a intensidade das chuvas e a exposição do solo ao impacto direto
das gotas de chuva. Os métodos empregados para se conseguir os mapas de
intensidade das chuvas e da exposição do solo ao impacto direto das gotas de
chuvas estão descritos em outros capítulos deste trabalho.
Inicialmente, procurou-se obter uma estimativa para a erodibilidade dos solos
capixabas. Essa erodibilidade foi obtida interpretando-se os mapas auxiliares de
teor de matéria orgânica do solo, textura do solo e pedológico simplificado,
conforme o quadro-guia apresentado na Tabela 3.
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Tabela 3 - Quadro-guia para estimativa da erodibilidade.
Erodibilidade
Muito baixa
Baixa
Média
Alta
Muito alta
Solo
Textura
Latossolo
Fina
Teor de matéria
orgânica
Médio ou Alto
Gleissolo ou
Neossolo Flúvico
-
-
Latossolo
Média
-
Argissolo
Fina
Alto
Nitossolo
-
Alto
Neossolo
Quartzarênico
-
Alto
Argissolo
Fina
Médio
Argissolo
Média ou Grossa
Alto
Nitossolo
-
Médio
Argissolo
Média ou Grossa
Médio
Neossolo
Quartzarênico
-
Médio
Cambissolo
-
Alto
Espodossolo
-
Médio
-
-
Baixo
Neossolo Litólico
-
-
Cambissolo
-
Médio
Afloramento de
Rochas
-
-
Em seguida, foi elaborado um mapa de risco potencial de erosão, levando-se
em conta a erodibilidade dos solos e o declive. O declive foi obtido a partir do
modelo digital de elevação e foi classificado conforme Lemos & Santos (1996) em:
plano (0 a 3 %); suave-ondulado (3 a 8 %); ondulado (8 a 20 %); forte-ondulado (20
a 45 %); montanhoso (45 a 75 %); e escarpado (>75 %). A Tabela 4 mostra o
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quadro-guia utilizado para converter as classes de erodibilidade do solo e declive
em risco potencial de erosão.
Tabela 4 - Quadro-guia para estimativa do risco potencial de erosão.
Risco de erosão
Erodibilidade
Declive
Muito baixo
Muito baixa ou Baixa
Plano ou suave-ondulado
Muito baixa
Ondulado
Média
Muito baixa
Forte-ondulado
Baixa ou Média
Ondulado
Alta ou Muito alta
Baixa ou Média
Forte-ondulado
Alta
Ondulado
-
Montanhoso
Alta
Forte-ondulado
Muito alta
Ondulado ou forte-ondulado
Baixo
Médio
Alto
Muito alto
Finalmente, a vulnerabilidade natural à erosão foi determinada combinandose o risco potencial de erosão, a intensidade das chuvas e a exposição do solo ao
impacto direto das gotas de chuva, conforme o quadro-guia da Tabela 5.
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Tabela 5 - Quadro-guia para determinação da suscetibilidade à erosão
Suscetibilidade à
erosão
Muito baixa
Intensidade das chuvas
Risco de erosão
Muito baixa
Exposição do
solo
Baixa
Muito baixa
Muito baixa
Média
Muito baixo
Muito baixa
Muito baixa
Alta
Médio
Muito baixa
Baixa
Baixa
Muito baixo
Muito baixa
Baixa
Média
Baixo
Muito baixa
Baixa
Alta
Médio
Muito baixa
Média
Baixa
Baixo
Muito baixa
Média
Média
Médio
Muito baixa
Média
Alta
Médio
Muito baixa
Alta
Baixa
Baixo
Muito baixa
Alta
Média
Alto
Muito baixa
Alta
Alta
Alto
Muito baixa
Muito alta
Baixa
Alto
Muito baixa
Muito alta
Média
Alto
Muito baixa
Muito alta
Alta
Alto
Baixa
Muito baixa
Baixa
Baixo
Baixa
Muito baixa
Média
Médio
Baixa
Muito baixa
Alta
Médio
Baixa
Baixa
Baixa
Baixo
Baixa
Baixa
Média
Médio
Baixa
Baixa
Alta
Médio
Baixa
Média
Baixa
Médio
Muito baixo
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Suscetibilidade à
erosão
Baixa
Risco de erosão
Média
Exposição do
solo
Média
Baixa
Média
Alta
Alto
Baixa
Alta
Baixa
Médio
Baixa
Alta
Média
Alto
Baixa
Alta
Alta
Alto
Baixa
Muito alta
Baixa
Alto
Baixa
Muito alta
Média
Alto
Baixa
Muito alta
Alta
Muito alto
Média
Muito baixa
Baixa
Baixo
Média
Muito baixa
Média
Médio
Média
Muito baixa
Alta
Médio
Média
Baixa
Baixa
Baixo
Média
Baixa
Média
Médio
Média
Baixa
Alta
Médio
Média
Média
Baixa
Médio
Média
Média
Média
Médio
Média
Média
Alta
Alto
Média
Alta
Baixa
Médio
Média
Alta
Média
Alto
Média
Alta
Alta
Alto
Média
Muito alta
Baixa
Médio
Média
Muito alta
Média
Alto
Média
Muito alta
Alta
Muito alto
Alta
Muito baixa
Baixa
Baixo
Médio
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Suscetibilidade à
erosão
Alta
Risco de erosão
Muito baixa
Exposição do
solo
Média
Alta
Muito baixa
Alta
Alto
Alta
Baixa
Baixa
Baixo
Alta
Baixa
Média
Alto
Alta
Baixa
Alta
Alto
Alta
Média
Baixa
Médio
Alta
Média
Média
Alto
Alta
Média
Alta
Muito alto
Alta
Alta
Baixa
Alto
Alta
Alta
Média
Muito alto
Alta
Alta
Alta
Muito alto
Alta
Muito alta
Baixa
Muito alto
Alta
Muito alta
Média
Muito alto
Alta
Muito alta
Alta
Muito alto
Muito alta
Muito baixa
Baixa
Muito alto
Muito alta
Muito baixa
Média
Muito alto
Muito alta
Muito baixa
Alta
Muito alto
Muito alta
Baixa
Baixa
Muito alto
Muito alta
Baixa
Média
Muito alto
Muito alta
Baixa
Alta
Muito alto
Muito alta
Média
Baixa
Muito alto
Muito alta
Média
Média
Muito alto
Muito alta
Média
Alta
Muito alto
Muito alta
Alta
Baixa
Muito alto
Médio
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Suscetibilidade à
erosão
Muito alta
Risco de erosão
Alta
Exposição do
solo
Média
Muito alta
Alta
Alta
Muito alto
Muito alta
Muito alta
Baixa
Muito alto
Muito alta
Muito alta
Média
Muito alto
Muito alta
Muito alta
Alta
Muito alto
Muito alta
Qualquer
Muito alta
Muito alto
Muito alto
2.4. Mineração
Em virtude do conceito de Vulnerabilidade Natural adotado neste trabalho, a
mineração, uma importante atividade antrópica, foi excluída da Carta de
Vulnerabilidade Natural. Todavia, como não podia deixar de ser, ela foi incluída com
destaque no Zoneamento Ecológico-Econômico do Espírito Santo. Os perímetros
registrados junto ao DNPM como áreas de pesquisa, prospecção ou lavra foram
considerados como sendo a sinalização do setor minerário para áreas de interesse
potencial. Como tal, foram chamados de “Zona Temática de Uso Potencial para
Mineração”. Adicionalmente, como auxiliar ao planejamento, foram elaborados
mapas de “Densidade de Interesse Minerário” e de “Densidade de Ocorrências
Minerais”.
O mapa de “Densidade de Interesse Minerário” foi elaborado calculando-se a
densidade de áreas registradas junto ao DNPM por quilômetro quadrado de território
estadual. Já o mapa de “Densidade de Ocorrências Minerais” foi obtido calculandose para cada unidade litológica presente no estado a quantidade de ocorrências
minerais (consideradas em geral, não especificando-se abundância, viabilidade,
etc.) que estão nela presentes. O mapa gerado é o somatório de todas as
ocorrências minerais registradas na base de dados da CPRM, misturando-se no
mapa minérios de alto valor agregado, como diamante, e outros de baixo valor,
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como areia. No entanto, informação pormenorizada por grupo de minérios (gemas,
minerais ferrosos, materiais para construção, etc.) também pode ser disponibilizada.
As áreas incluídas na “Zona Temática de Uso Potencial para Mineração”
mantêm sua classificação quanto à Vulnerabilidade Natural, mas ao mesmo tempo
são marcadas como áreas eventualmente passíveis de serem exploradas para
mineração. Dessa forma, a aptidão natural dessas áreas é mantida ao mesmo
tempo que sua possível vocação minerária é devidamente assinalada e registrada.
3. MAPAS E SÍNTESE
Os resultados obtidos neste trabalho encontram-se expressos na forma de
mapas digitais em formato raster e são mostrados a seguir.
O mapa pedológico simplificado (Figura 1) mostra um domínio de Latossolos
(solos profundos, bastante intemperizados-lixiviados, com baixa fertilidade natural e
geralmente boas propriedades físicas) na maior parte do Estado. Estes são
seguidos pelos Argissolos (solos moderadamente profundos, maduros, com
fertilidade natural geralmente mais elevada e propriedades físicas não tão boas em
comparação aos Latossolos); Cambissolos (solos geralmente mais rasos, jovens,
com fertilidade natural variável e propriedades físicas predominantemente
desfavoráveis); e os Neossolos Litólicos (solos muito rasos, muito jovens, com
fertilidade natural variável e propriedades físicas muito limitantes). Ao longo dos rios
principais, sobressaem-se os Neossolos Flúvicos, os quais são muito variáveis a
pequenas distâncias, tanto na horizontal quanto na vertical.
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Figura 1 – Mapa pedológico simplificado mostrando os domínios das classes de solos.
O mapa de textura do solo (Figura 2), que representa a distribuição
granulométrica (tamanho de partícula dos componentes areia, silte e argila), aqui
simplificada nas classes grossa, média e fina, conforme detalhado na metodologia,
depende do material de origem e do grau de intemperismo do solo. Há dominância
nítida das texturas fina e grosseira, sendo que a maior expressão desta última
aparece nos Tabuleiros Costeiros e litoral do Estado. Áreas de textura
indiscriminada e média ocorrem em menor proporção.
17
Figura 2 – Mapa de textura do solo nas regiões estudadas.
O mapa do teor de matéria orgânica do solo (Figura 3), um dos atributos de
maior importância no comportamento e sustentabilidade dos agroecossistemas
tropicais, revela predomínio da classe média, com pouca manifestação das demais
classes. Esta constatação reforça a necessidade de maiores cuidados no manejo
deste atributo, principalmente nas regiões relativamente mais secas do Estado, no
intuito de evitar sua degradação, o que traria consequências muito graves ao
ambiente em geral.
18
Figura 3 – Mapa de teor de matéria orgânica do solo nas regiões estudadas.
O mapa dos principais rios do Estado do Espírito Santo pode ser visto na
Figura 4.
19
Figura 4 – Mapa dos principais rios do Estado do Espírito Santo.
A síntese das informações anteriores é mostrada na figura 5 que é o mapa de
vulnerabilidade natural à contaminação do solo pelo uso. A probabilidade de
contaminação ambiental pelo uso do solo (Figura 5), indica um amplo domínio das
classes muito baixa e baixa na porção central do estado, o que é bastante promissor
neste enfoque. O fato dos solos mais profundos dominarem a paisagem (Figura 1),
estando relativamente mais distantes das várzeas, ajuda a explicar tais resultados
na medida em que o poluente tem um longo caminho a percorrer até poder atingir
os cursos d’água a jusante das paisagens. Já na regiãos dos Tabuleiros Costeiros
predominam solos de vulnerabilidade média. Áreas de solos rasos e planícies
20
aluviais apresentam vulnerabilidade à contaminação ambiental pelo uso do solo
bem mais pronunciada, requerendo maiores cuidados neste contexto.
Figura 5 – Mapa de vulnerabilidade natural à contaminação ambiental pelo uso do solo.
Relativamente à geomorfologia, o mapa de declividade, obtido a partir de um
modelo digital de elevação (Figura 6), mostra um domínio das classes plano (0-3%
de declividade) e suave-ondulado (3-8% de declividade) na porção norte-nordeste
do estado. Nas demais regiões, predominam relevos bastante movimentados,
compreendendo a maioria do Estado.
21
Figura 6 – Mapa de declividade do terreno no Estado do Espírito Santo.
A erodibilidade (Figura 7), que representa a suscetibilidade do solo à erosão,
revela dominância da classe baixa na maior parte do Estado. As classes muito alta e
alta sobressaem-se nos Tabuleiros Costeiros e na região serrana. Convém ressaltar
que no tocante aos Tabuleiros Costeiros, o adensamento (a coesão) subsuperficial,
característico da maioria dos solos deste ambiente, minimiza em muito a
probabilidade de erosão em sulcos e voçorocas.
Quando este atributo
(erodibilidade) é cruzado com a declividade, obtem-se um mapa chamado de risco
de erosão (Figura 8), o qual apresenta um cenário mais realista pois muitas áreas
de alta erodibilidade (Tabuleiros Costeiros, p. e.) possuem baixa declividade,
resultando num menor risco.
22
Figura 7 – Mapa da erodibilidade do solo no Estado do Espírito Santo.
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Figura 8 – Mapa de risco de erosão, resultante da sobreposição de erodibilidade do solo e
declividade.
Em termos da vulnerabilidade dos solos à erosão (integrando risco de erosão,
cobertura do solo e intensidade de chuvas) (Figura 9), há grandes áreas de
vulnerabilidade muito alta ao mesmo tempo em que há áreas significativas de
vulnerabilidade muito baixa. Áreas de média vulnerabilidade à erosão tendem a ser
mais reduzidas.
24
Figura 9 – Mapa da vulnerabilidade dos solos à erosão.
O mapa de ocorrências minerais, por unidades litológicas, em seu sentido
mais amplo (Figura 10), evidencia grandes densidades na porção sul do Estado. O
noroeste do Estado também apresenta-se razoavelmente rico em ocorrências
minerais, com menor quinhão cabendo à região nordeste. Em consonância com
estes aspectos, a densidade de interesse minerário (Figura 11), que pode ou não
traduzir-se em lavras e explorações, acompanha as tendências do mapa de
ocorrências minerais, como seria de se esperar, com maior número de registros nas
regiões anteriormente citadas.
25
Figura 10 – Mapa de ocorrências minerais por unidades litológicas nas regiões estudadas.
26
Figura 11 – Mapa de densidade de “interesse” do setor minerário.
27
II - CLIMA
Luiz Gonsaga de Carvalho - UFLA
Arionaldo de Sá Júnior - UFLA
Carlos Rogério de Mello - UFLA
Antônio Marciano da Silva - UFLA
João José Granate de Sá e Melo Marques - UFLA
Marcelo de Carvalho Alves - UFLA
Pietros André Balbino dos Santos - UFLA
Lucas Centurion - UFLA
1. APRESENTAÇÃO
O zoneamento climático é de extrema importância para subsidiar a
implantação e planejamento de diversas áreas de desenvolvimento sócioeconômico e ecológico de uma região (VIANELLO e ALVES, 1991). A delimitação
das regiões climaticamente homogêneas permite, não só estabelecer os indicadores
do potencial do meio físico e biótico para a região em estudo, mas também,
juntamente com as delimitações das áreas homogêneas sob o ponto de vista sócioeconômico, contribui para o desenvolvimento sustentável da região.
Embora mudanças climáticas possam ocorrer em médio e longo prazo, o
zoneamento climático deve ser reavaliado e atualizado constantemente visando
obter maiores informações sobre as condições climáticas e, sobretudo, proporcionar
maior adequação dos investimentos sócio-econômicos na região. Há necessidade,
portanto, de aquisição e criação de banco de dados mais completos e consistentes,
principalmente pela ampliação da rede meteorológica através de instalações de
estações de observações meteorológicas distribuídas em todo o Estado.
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Em estudos climáticos, o balanço hídrico climatológico (BHC) normal de um
local ou região é considerado um dos melhores referenciais para a caracterização
climática.
O BHC, segundo Thornthwaite e Mather (1955), descrito detalhadamente
por VIANELLO e ALVES (1991) e PEREIRA et al. (1997), fornece informações da
disponibilidade hídrica local ou regional, pelo cálculo da deficiência hídrica (Def),
excesso hídrico (Exc), retirada e reposição de água no solo. Para a sua elaboração,
efetua-se o balanço entre entradas e saídas de água no sistema solo-planta levando
em conta a capacidade de armazenamento de água pelo solo.
Para
os
cálculos
do
BHC,
além
da
necessidade
de
informar
geograficamente o local por meio de suas coordenadas geográficas, são também
necessários, para todos os meses do ano, dados de uma série longa dos elementos
climáticos sendo, muito comum, utilizarem dados normais, ou seja, dados
publicados nas Normais Climatológicas. Normais Climatológicas se referem aos
dados médios dos elementos meteorológicos de séries diárias durante 30 anos.
Para maior padronização das informações, a Organização Meteorológica Mundial
(OMM) estabeleceu que as primeiras normais climatológicas se referissem ao
período de 1901 a 1930, a segunda de 1931 a 1960, a terceira e mais atual, de
1961 a 1990, e assim por diante.
Complementando,
Thornthwaite
propôs
uma
classificação
climática
utilizando índices calculados a partir de parâmetros do próprio BHC, ou seja, de
valores anuais da evapotranspiração potencial (ETp), excesso hídrico (Exc) e
deficiência hídrica (Def), conforme estão apresentados a seguir (Equações 1 a 3).
Ressalta-se que, na equação 1, o parâmetro Ia (índice de aridez) não está sendo
ponderado por um fator multiplicador igual a 0,6, pois este fator era utilizado quando
se calculava o índice de umidade a partir dos parâmetros do BHC proposto
originalmente por Thornthwaite em 1948. Portanto a equação 1 é válida para o BHC
que foi mais tarde aperfeiçoado por Thornthwaite e Mather (1955) o qual é utilizado
no presente estudo.
29
Índice de umidade de Thornthwaite (Iu):
Iu
Ih Ia
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1)
em que, o índice hídrico (Ih) e índice de aridez (Ia), são calculados respectivamente por:
Ih
100
Exc
ETp
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2)
Ia
100
Def
ETp
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3)
Com base no índice de umidade (Iu), Thornthwaite (1974) e sob uma
revisão de especialistas ocorrida na Índia em 1980 (ICRISAT, 1980) foram definidos
os seguintes tipos climáticos (Tabela 1):
30
Tabela 1 - Tipos climáticos segundo Thornthwaite (1974) e ICRISAT (1980), baseados no
índice de umidade (Iu) gerado a partir dos parâmetros do BHC de Thornthwaite
e Mather (1955)
TIPO DE CLIMA
Iu
A
Superúmido
B4
Úmido
80
Iu < 100
B3
Úmido
60
Iu < 80
B2
Úmido
40
Iu < 60
B1
Úmido
20
Iu < 40
C2
Subúmido
0
Iu < 20
C1
Subúmido seco
-33,3
Iu < 0
D
Semi-árido
-66,7
Iu < -33,3
E
Árido
-100
Iu < -66,7
Iu
100
2.1. Base de dados
Para efeito do presente trabalho, diante da escassez de estações
climatológicas no Estado do Espírito Santo, sendo apenas quatro que contém séries
equivalentes a trinta anos de observações (Figura 1), optou-se por utilizar a base de
dados climáticos da WorldClim (Global Climate Data v.1.4) disponível em
www.worldclim.org/current.htm (HIJMANS et al. 2005), de acordo com a
metodologia descrita s seguir.
31
“O banco de dados climatológico digital disponibilizado pela organização
internacional WorldClim, foi desenvolvido com dados de estações climatológicas
dispostas em todo o mundo, principalmente no período entre 1950 e 2000. Esses
dados estão disponibilizados em quatro diferentes resoluções (em arcos de: 30
segundos, 2,5 minutos, 5 minutos e 10 minutos), considerando que 1° equivale a
111,2 km.
Figura 1 - Localização das quatro Estações Climatológicas Principais do Instituto Nacional
de Meteorologia (INMET) no Estado do Espírito Santo e estados circunvizinhos.
Para o Brasil, os principais dados foram obtidos por meio da rede nacional
de observações meteorológicas de superfície do Instituto Nacional de Meteorologia
32
(INMET). Esses dados estão presentes nas Normais Climatológicas (1961-1990),
(BRASIL, 1992), publicadas pelo próprio INMET e disponibilizadas mundialmente
pela Organização Mundial de Meteorologia (WMO). Dados complementares da RHYDRONET (2009), (dados regionais para a América Latina e Caribe), e da FAOCLIM 2.0 base global de dados climáticos (FOOD AND AGRICULTURE
ORGANIZATION - FAO, 2001) também fazem parte do conjunto de informações
utilizadas para a composição dos arquivos digitais da WorldClim para a América do
Sul.
Os dados das estações climatológicas no mundo de onde se originaram as
informações climáticas necessárias à espacialização pela WorldClim apresentavam
uma série histórica mínima de dez anos de registros.
Como a fonte primária de dados climatológicos foi oriunda de diversas
instituições localizadas em diferentes regiões no mundo, para que não houvesse
duplicação de dados procedentes de uma mesma estação climatológica, houve uma
tolerância mínima no espaçamento de 5 km, a partir de cada ponto onde se
obtiveram os dados. Isso permitiu que dados de uma mesma estação
disponibilizados
por
instituições
diferentes
não
pudessem
ser
utilizados
duplicadamente.
Para melhor composição da espacialização dos dados primários mundiais,
foi necessário dividir o mundo em 13 zonas. A sobreposição dessas zonas foi
efetuada de forma a obter uma transição suave nas camadas de informações. Cada
uma das zonas foi sobreposta em pelo menos 15°, chegando, em algumas áreas, a
30°. Os dados de precipitação média mensal, temperaturas máximas e mínimas
mensais foram interpoladas utilizando-se, como variáveis independentes, latitude,
longitude e altitude. A técnica utilizada foi a thin-plate splines (TPS) que, segundo
HUTCHINSON (1995), fornece uma excelente performance da interpolação”.
Portanto, dessa base (WorldClim), extraíram-se da resolução de 30 segundos de
arco, o que corresponde aproximadamente a pixels com área de 0,86 km 2, os dados
33
mensais de temperaturas máxima e mínima, pois se verificou, após análises
estatísticas de concordância, que esses dados estão em conformidade com os
modelos dessas respectivas temperaturas mensais desenvolvidos por PEZZOPANE
et al. (2004). Os dados de temperaturas serviram para estimar a evapotranspiração
potencial a qual é necessária no desenvolvimento do BHC, que será descrita
adiante.
Quanto aos dados de precipitação pluvial utilizaram-se os dados da Agência
Nacional de Águas (ANA) disponíveis em www.hidroweb.ana.gov.br, seguindo o
tratamento a ser apresentado adiante.
2.2. Cálculo do indicador climático
Como anteriormente apresentado, o índice de umidade de Thornthwaite (Iu)
é obtido a partir do BHC. Para tanto, nesse balanço deve-se conhecer a
precipitação pluvial e a evapotranspiração potencial (ETp), sendo respectivamente a
entrada e saída de água no sistema solo-planta.
Oportunamente, define-se aqui a ETp:
“Numa extensa superfície natural, totalmente coberta por vegetação baixa,
com altura uniforme, com elevado índice de área foliar (IAF), de crescimento ativo e
já na fase adulta (a grama é a principal vegetação adotada, e, em alguns tipos de
clima adota-se a alfafa) e teor de água do solo próximo ou na capacidade de campo,
a quantidade de água transferida para a atmosfera por unidade de área e tempo é
conhecida como evapotranspiração potencial (ETp).
Este conceito foi introduzido por Thornthwaite em 1944 e aperfeiçoado por
Penman em 1956. Nessas condições, conceitualmente, a transferência de água do
sistema solo-planta para a atmosfera (evapotranspiração) ocorre como função única
e exclusiva do balanço vertical de energia, ou seja, das condições atmosféricas
sobre a vegetação sem interferências advectivas, podendo ser estimada por
34
modelos (fórmulas) matemáticos teórico-empíricos desenvolvidos e testados para
várias condições climáticas, surgindo para a época, para estimativa da ETp, o
método de PENMAN.
Mais tarde, na década de 1960, Monteith, com base na equação de
Penman, propôs um novo modelo que estimasse diretamente a evapotranspiração
da cultura de interesse denominando-se de método de Penman-Monteith.
DOORENBOS e PRUITT (1977), talvez fossem os primeiros autores a proporem o
termo
evapotranspiração
de
referência
(ETo)
em
substituição
ao
termo
“evapotranspiração potencial”. Posteriormente em maio de 1990, a FAO (Food and
Agriculture Organization) promoveu, em Roma, Itália, um encontro de 14
pesquisadores de sete países, especialistas na área de evapotranspiração, para
atender a vários objetivos, dentre eles o de analisar os conceitos e procedimentos
de
metodologia
de
cálculos
de
evapotranspiração,
com
o
enfoque
ao
estabelecimento de uma nova definição para a cultura de referência e o método
para que pudesse estimar a evapotranspiração para essa referência. Assim, o novo
conceito proposto para a ETp, passou a ser denominado evapotranspiração de
referência (ETo), tornando-se desde então este conceito largamente utilizado e o
método de estimativa recomendado para a ETo foi o desenvolvido por PenmanMonteith, passando a se denominar Penman-Monteith-FAO, o qual foi bastante
aceito internacionalmente. Nesse caso, a cultura de referência utilizada é uma
cultura hipotética cujas características se assemelham, bem de perto, a ET da
grama. Logo, a ETo é um elemento indicativo da demanda hídrica das culturas de
um determinado local e período.”
Apesar da proposição da FAO, ainda é bastante comum o uso destes dois
conceitos, ETo e ETp. Pode-se inferir que, para estudos climatológicos, o termo ETp
continua sendo o mais utilizado, como no caso do presente trabalho, pois o estudo
envolve a vulnerabilidade do ecossistema ao clima e, já a ETo, é bastante adequada
para projetos e manejo de irrigação e drenagem, uma vez que a evapotranspiração
35
da cultura, normalmente, é determinada em duas etapas aplicando um coeficiente
de ajuste (coeficiente de cultura) à ETo.
Portanto, tendo em vista que o método de Penman-Monteith-FAO, ALLEN et
al. (1998), é considerado internacionalmente o de melhor acurácia na estimativa da
evapotranspiração potencial, esta foi estimada pelo referido método em substituição
ao método de Thornthwaite, originalmente proposto na elaboração do BHC pelo
próprio Thornthwaite (1948).
Contudo, em razão do número reduzido de estações climatológicas no
estado do Espírito Santo e, por outro lado, da base de dados da WorldClim conter,
dentre os elementos climáticos que permitem estimar a ETp, somente dados de
temperaturas, esta foi estimada a partir dos valores de temperaturas máximas e
mínimas além da latitude correspondente a cada unidade da base de dados (pixel).
Quanto à altitude, fator essencial para a estimativa da pressão atmosférica, adotouse o Modelo Digital de Elevação - MDE da superfície terrestre com resolução
espacial de 90 m (NASA, 2005). Portanto, todos os elementos climáticos que são
utilizados no modelo de Penman-Monteith-FAO para estimar a ETp, ou seja,
temperaturas máxima, mínima e média, umidade relativa, pressão atmosférica,
vento e insolação são estimados a partir das temperaturas máximas e mínimas de
acordo com os critérios apresentados por ALLEN et al. (1998) e SILVA et al. (2008).
Dessa forma, a ETp foi estimada em cada pixel efetuando-se álgebra de mapas
num Sistema de Informações Geográficas utilizando o software ArcGis 9.3 ®.
No caso da precipitação pluvial, verificando que, após comparações
estatísticas, que a base de dados da WorldClim não correspondeu aos valores reais
para o Espírito Santo, utilizou-se, portanto os dados disponibilizados pela ANA
(www.hidroweb.ana.gov.br). Esses dados consistem em médias mensais de valores
observados pertencentes a uma rede composta por 128 postos pluviométricos
georreferenciados referente a um período de 30 anos. Esses dados foram
espacializados utilizando a técnica da co-krigagem (ISAAKS & SRIVASTAVA,
1989). Como co-variável aplicou-se o Modelo Digital de Elevação - MDE (NASA,
36
2005). De posse do arquivo espacializado este foi transformado em imagem “raster”
com resolução de 30 segundos de arco, o que corresponde a pixels com área
aproximada de 0,86 km2, para que tivesse a mesma resolução da base de dados da
WorldClim que foi utilizada. O MDE foi utilizado como co-variável em função da forte
influência do relevo no padrão de chuvas, principalmente em regiões montanhosas.
Esta espacialização seguiu critérios geoestatísticos verificando a melhor resposta da
espacialização mediante avaliação de modelos de semivariogramas ajustados aos
semivariogramas experimentais.
Elaborado o banco de dados mensais de precipitação pluvial e ETp na
resolução de 30 segundos de arco em formato “raster”, a informação de cada pixel
foi extraída e transformada para o formato “shapefile point” utilizando a ferramenta
“Spatial Analyst” gerando um arquivo de pontos. Este arquivo foi exportado para
uma planilha eletrônica utilizando a extensão “.xls” onde se deu os processamentos
dos BHC’s segundo Thornthwaite e Mather (1955) para cada par de coordenada
geográfica (ponto), equivalente a cada pixel conforme a resolução trabalhada
distribuídos em todo o território do Espírito Santo, totalizando 56.894 pixels. Este
procedimento foi necessário dado o volume representativo de dados manipulados e
a
dificuldade
metodológica
baseada
em
condições
matemáticas
para
o
®
processamento do BHC que seria de difícil execução no software ArcGis 9.3 .
Quando a elaboração do BHC tem finalidade puramente climatológica
recomenda-se utilizar a capacidade de armazenamento de água no solo equivalente
a 100 ou 125 mm, como valor médio para a maioria das plantas cultivadas. Contudo
para efeito deste trabalho, considerando a diversidade dos tipos de solos presentes
no Estado do Espírito Santo, foi feita uma divisão em três classes de
armazenamento para todo o Estado, sendo respectivamente 50, 75 e 100 mm,
(Figura 2).
37
Figura 2 - Mapa da subdivisão do Estado do Espírito Santo em três classes de
armazenamento de água no solo.
Ressalta-se que o armazenamento de água no solo é calculado em função
de propriedades físico-hídricas do solo (umidade na capacidade de campo, umidade
do ponto de murcha permanente e densidade do solo) e da profundidade efetiva do
sistema radicular (REICHARDT, 1978), que foi considerada de 50 cm, sendo esta a
profundidade média de alcance das raízes da grama, pois esta é a vegetação de
referência para a ETp.
38
Após ter gerado o BHC para cada ponto (par de coordenadas), tomou-se os
totais anuais da ETp, deficiência hídrica (Def) e excesso hídrico (Exc) para os
cálculos dos índices de umidade (Iu) conforme Thornthwaite (equações 1, 2 e 3).
Desta forma, foram gerados os índices de umidade para cada ponto.
O esquema de todas as operações envolvidas para os cálculos dos índices
de umidade de Thornthwaite (Iu) é apresentado na Figura 3.
Figura 3 - Fluxograma do procedimento de obtenção do índice de umidade de Thornthwaite
(Iu) de cada pixel para o zoneamento climático.
No fluxograma anterior, tem-se que, conforme mencionado anteriormente,
os elementos climáticos mensais (temperaturas média, máxima e mínima ( oC);
umidade relativa (%); pressão atmosférica (mb); vento (m s -1) e insolação (h)) foram
estimados a partir das temperaturas máximas e mínimas, latitude e altitude. É
importante destacar que, por esse fluxograma, verifica-se que o índice de umidade
incorpora nesse único indicador a influência de todos os elementos climáticos que
caracterizam o clima juntamente com parâmetros extraídos do próprio balanço
hídrico climatológico.
39
Após os cálculos em planilha eletrônica, todos os parâmetros e índices de
interesse do presente estudo extraídos do BHC foram retornados ao ambiente SIG ArcGis 9.3® e, num processo inverso transformados em pontos. Os pontos
equivalentes aos índices de umidades foram espacializados utilizando o interpolador
co-krigagem (ISAAKS e SRIVASTAVA, 1989), utilizando como co-variável o MDE
anteriormente descrito. Ao final obteve-se o mapa em “raster“ do índice de umidade
para todo o território do Espírito Santo.
Optou-se pela técnica da co-krigagem para explorar a influência conhecida
da altitude, latitude e longitude na variação dos elementos climáticos, (SEDIYAMA e
MELLO JR., 1998).
Como subprodutos deste estudo, gerados principalmente do BHC, foram
confeccionados também os mapas da temperatura média anual (média entre as
temperaturas máxima e mínima), evapotranspiração potencial, deficiência hídrica,
excesso hídrico, índice de aridez, índice hídrico e do armazenamento de água no
solo
3. RESULTADOS
Na Tabela 2 é apresentado um extrato da planilha dos cálculos efetuados
para algumas localidades (ou pixels representativos de alguns municípios) onde se
tem além das respectivas coordenadas geográficas e altitude, os dados dos
elementos climáticos anuais de temperatura média e precipitação pluvial
acumulada, assim como os resultados dos totais anuais para evapotranspiração
potencial (ETp), deficiência hídrica (Def), excesso hídrico (Exc), índice hídrico (Ih),
índice de aridez (Ia) e por fim o índice de umidade de Thornthwaite (Iu). Os três
últimos são adimensionais. Esses municípios estão localizados em diferentes
regiões do presente estudo, a serem vista adiante, de modo que cada uma pudesse
ser representada.
40
Tabela 2 - Extrato da planilha de cálculos para geração do indicador climático representado
pelo índice de umidade de Thornthwaite (1948)
Local
Long.
(Graus e
décimos)
Lat.
(Graus e
décimos)
Alt.
(mm)
T
méd
(oC)
Prec.
Total
(mm)
ETp
(mm)
Def
(mm)
Exc
(mm)
Ih
Ia
Iu
C.
Itapemirim
-41,10
-20,85
45
24,5
1251
1531
296
26
1
19
-17,88
Linhares
-40,07
-19,40
24
24,2
1219
1432
244
25
1
17
-14,51
São Mateus
-39,85
-18,70
4
24,2
1238
1447
229
31
2
15
-14,17
Vitória
-40,33
-20,32
149
24,6
1281
1310
74
44
3
5
-1,65
Guaçuí
Santa
Tereza
-41,70
-20,72
779
19,8
1401
1535
272
144
9
17
-8,28
-40,65
-19,86
262
23,2
1257
1487
290
73
5
19
-15,11
Colatina
Nova
Venécia
-40,73
-19,47
189
24,3
1055
1579
513
2
0
32
-32,87
-40,46
-18,71
138
24,0
1104
1529
412
0
1
27
-27,53
Montanha
-40,27
-18,15
156
24,0
1084
1487
395
1
1
26
-26,82
Os resultados finais representados pelos mapas atendem ao termo de
referência que norteou as atividades do ZEE-ES, onde o espaço físico territorial é o
determinado pelas áreas de abrangência das Regiões de 1 a 8:
Região 1 – Consórcio Caparaó
Região 2 – Central Serrana
Região 3 – Polo Colatina
Região 4 – Noroeste
Região 5 – Litoral Extremo Sul e Polo Cachoeiro
Região 6 – Microrregião Metropolitana
Região 7 – Polo Linhares e Jaguaré
Região 8 – São Mateus e Consórcio PRODNORTE
41
O zoneamento climático com base no índice de umidade de Thornthwaite é
apresentado na Figura 4 de acordo com a classificação de Thornthwaite (Tabela1),
verificando
as
zonas
com
características
climáticas
homogêneas.
Semelhantemente, a Figura 5 mostra o mapa de interpolação do índice de umidade,
porém representado em formato “raster”, onde é possível identificar o índice de
umidade por unidade espacial (pixel), com área de 0,86 km 2, de acordo com a
resolução adotada. Na Figura 4, são verificados tipos climáticos variando de
semiárido (D) ao tipo úmido (B2) conforme a proposição de Thornthwaite podendo
além das classes dos índices de umidades mostrados na Tabela 1 caracterizarem
esses climas conforme as descrições adiante.
O mapa apresentado na Figura 6 considera a reclassificação do índice de
umidade em cinco classes temáticas, com áreas igualmente distribuídas para cada
classe. Esse resultado cartográfico é que, associado aos demais componentes do
meio geo-biofísico, compôs a carta da vulnerabilidade natural do ZEE-ES. No caso,
a classe temática “E”, por exemplo, é representada pelos menores índices de
umidades, sendo, portanto, uma situação climática que tende condicionar ao meio
geo-biofísico, de modo geral, maior vulnerabilidade natural. Dessa forma a classe
“E” é tida, convencionalmente, como de “alta” vulnerabilidade. Seguindo o mesmo
critério, o outro extremo, a classe “A”, com maiores índices de umidades, é tida
como de “baixa” vulnerabilidade.
Subsidiando os resultados são acrescentadas as figuras subsequentes
referente aos mapas de temperatura média anual, precipitação pluvial total anual,
evapotranspiração total anual, deficiência e excesso hídrico, índices hídricos e de
aridez para todo o Estado do Espírito Santo, (Figuras 7 a 14).
42
Figura 4 - Zoneamento climático com base de índice de umidade de acordo com a
classificação de Thornthwaite.
43
Figura 5 - Zoneamento climático com base de índice de umidade no formato “raster”.
44
Figura 6 - Mapa em classes climáticas para composição da carta de vulnerabilidade natural
do ZEE-ES.
D – Semiárido: com intervalo do índice de umidade entre –66,7 e –33,3.
Este tipo climático se caracteriza não propriamente pelo padrão de chuvas que varia
de 900 a 1150 mm anuais, sendo um volume apreciável. Como as temperaturas
médias anuais chegam a atingir 25 ºC, isto faz com que a demanda de
evapotranspiração (ETp) seja mais elevada, que associada ao armazenamento de
água no solo em valores médios de 75 mm proporciona essa condição de semiaridez, o que é reforçado pela deficiência hídrica (Figura 11) e pelo índice de aridez
45
(Figura 12). Este tipo climático aparece na região oeste do Estado, do centro ao
norte abrangendo praticamente as regiões 2 a 4 se limitando com o Estado de
Minas Gerais.
C1 – Subúmido seco: com intervalo do índice de umidade entre –33,3 e 0
são verificados índices de chuvas acumuladas, em média durante o ano, na ordem
de 1000 a 1300 mm. O padrão de chuvas não difere muito da região semi-árida
assim como para o regime térmico condicionando mesma demanda de
evapotranspiração.
Porém,
os
solos,
possuem
maior
capacidade
de
armazenamento de água variando de 75 a 100 mm levando a uma situação de
região subúmida. Aparece em todas as regiões do Estado, à exceção da Região 6.
C2 – Subúmido: nesta classe o intervalo do índice de umidade está
compreendido entre 0 e 20. Quanto ao índice pluviométrico anual são verificados
valores em torno de 1150 a 1450 mm e, por sua vez as temperaturas médias anuais
variam desde 18 – 19 ºC em áreas serranas até 25 ºC nas áreas mais baixas e
litorâneas condicionando regiões transitórias entre os climas mais secos para
aqueles caracterizados como úmidos. Abrange ampla faixa do litoral capixaba
estendendo do norte ao sul adentrando a região serrana. Atribui-se essa condição
climática na região serrana contrapondo ao padrão de chuvas mais acentuado e
temperatura amenas, à tendência de predominância de solos mais rasos, levando à
maior deficiência hídrica (Figura 11) e consequentemente aos maiores índices de
aridez (Figura 12)
B1 – Úmido: é a primeira classe com características de clima úmido, cujo
intervalo do índice de umidade varia entre 20 e 40. Neste caso o padrão de chuvas
acumulada durante o ano, varia em torno de 1300 a 1600 mm, com média
aproximada de 1500 mm. A temperatura média anual chega a oscilar de 18 a 23 ºC.
Esse tipo climático concentra-se na região centro-sul do Estado abrangendo parte
da região serrana. O índice de aridez é considerado baixo, contrapondo a maiores
valores de índice hídrico.
46
B2 – Úmido: este tipo climático se situa na classe entre 40 e 60 para o índice
de umidade. Verifica-se que a temperatura e precipitação total acumulada, médias
anuais, são da ordem 19 a 20 ºC e 1450 a 1600 mm, respectivamente. Em termos
de abrangência no Estado é o tipo climático que ocupa menor área, localizado bem
ao centro sul e pequena área ao sudoeste fazendo divisa com Minas Gerais. O
excesso e índice hídrico sobrepõem, respectivamente, a deficiência hídrica e o
índice de aridez, levando o clima à condição relativamente mais úmida no Estado.
Figura 7 - Mapa em formato “raster” de temperaturas médias anuais da base de dados da
WorldClim para o Estado do Espírito Santo.
47
Figura 8 - Mapa em classes de precipitação pluvial anual da base de dados da ANA para o
Estado do Espírito Santo.
48
Figura 9 - Mapa em formato “raster” de precipitação pluvial anual da base de dados da
ANA para o Estado do Espírito Santo.
49
Figura 10 - Mapa da evapotranspiração potencial em formato “raster” para o Estado do
Espírito Santo.
50
Figura 11 - Mapa em classes de deficiências hídricas no solo para o Estado do Espírito
Santo.
51
Figura 12 - Mapa em classes do índice de aridez para o Estado do Espírito Santo.
52
Figura 13 - Mapa em classes do excesso hídrico no solo para o Estado do Espírito Santo.
53
Figura 14 - Mapa em classes do índice hídrico para o Estado do Espírito Santo.
A seguir são apresentadas detalhadamente, para as regiões estudadas, as
respectivas descrições complementares das condições climáticas subsidiando o
índice de umidade de Thornthwaite.
54
3.1. Informações complementares das características climáticas por regiões
Para um melhor detalhamento, como para os demais componentes deste
ZEE, por meio de um “zoom”, é possível obter uma informação de forma pontual
detectando peculiaridades climáticas locais, evidentemente em consonância com a
escala adotada neste estudo.
REGIÃO 1 – Consórcio Caparaó
A caracterização climática do tipo C2 (subúmido) é a que predomina nessa
região com pouca presença de outros tipos sendo que os tipos B1 e B2 (úmidos)
aparecendo a oeste e nos extremos norte e sul aparecendo o tipo C 1 (subúmido
seco), (Figura 4). Esta região é tipicamente montanhosa com altitudes mais
elevadas cujas temperaturas médias anuais variam em torno de 15 a 19 ºC, (Figura
7). As médias de chuvas totais anuais predominam em torno de 1300 a 1450 mm,
possuindo pequenas áreas nos extremos norte e sul com índices de chuvas pouco
menores, (Figura 8). O excesso e o índice hídrico, Figuras 13 e 14, superam a
deficiência hídrica e o índice de aridez, Figuras 11 e 12, proporcionando a essa
região condição de clima relativamente mais úmido.
REGIÃO 2 – Central Serrana
Se distribuindo em áreas aproximadamente iguais essa região se
caracteriza por quatro tipos climáticos variando de B 1 (úmido - na face leste dessa
região) para o tipo D (semi-árido) ao noroeste e norte, (Figura 4). Na transição do
clima B1, surge o tipo C2 (subúmido), aparecendo ao sul, centro até atingir a face
nordeste. E, entre as áreas de clima C2 e D, aparece o tipo C1 (subúmido seco) de
sudoeste a nordeste.
Essa região é também de relevo acidentado com
temperaturas variando bastante desde 15 a 24 ºC, em médias anuais, (Figura 7).
Pela Figura 8 nota-se o regime de chuvas anual variando de 1000 a 1450 mm em
marcha decrescente de sudeste para noroeste. A evapotranspiração potencial,
Figura 10, é bastante variável na região com comportamento crescente em valores
55
anuais de 1090 ao sudeste para 1670 mm ao noroeste. Quanto aos parâmetros,
deficiência hídrica (Figura 11) e índice de aridez (Figura 12), esses aumentam de
sudeste para noroeste. Por sua vez o excesso e índice hídricos decrescem no
mesmo sentido, Figuras 13 e 14, respectivamente.
REGIÃO 3 – Polo Colatina
Nesta região verificam-se as presenças dos tipos climáticos D (semiárido)
limitando com o Estado de Minas Gerais e o tipo C1 (subúmido seco) à leste.
Ocupam áreas aproximadamente iguais, (Figura 4). As temperatura médias anuais
variam em pequenas áreas em torno de 18 ºC atingindo cerca de 25 ºC nas
baixadas da bacia do Rio Doce, (Figura 7). O total anual de precipitação pluvial varia
de 900 a 1300 de oeste para leste nessa região, (Figura 8). A evapotranspiração
potencial, (Figura 10), como nas regiões anteriores é bastante variável (cerca de
1400 a 1670 mm durante o ano). A deficiência hídrica anual, (Figura 11), chega a
variar de 160 a 700 mm que associada à ETp proporciona índice de aridez, (Figura
12,) variando de 20 a 40 (de leste para oeste nessa região). Por sua vez o excesso
hídrico (Figura 13) e o índice hídrico são relativamente baixos e nessa região
apresentam-se dentro de uma única classe.
REGIÃO 4 – Noroeste
Na região noroeste predomina o tipo C1 (subúmido seco), porém há também
a ocorrência do tipo D (semiárido) ao longo da face oeste dessa região, (Figura 4).
As temperaturas médias anuais estão em torno 20 a 25 ºC na maior área, (Figura 7).
As chuvas ocorrem em torno de 1000 a 1150 mmm anuais atingindo 1300 mm mais
ao sudeste dessa região, (Figura 8). A evapotranspiração potencial, (Figura 10),
tende a seguir um padrão semelhante ao da região anterior (Polo Colatina). A
deficiência hídrica varia aproximadamente de 200 a 400 mm seguindo de leste para
oeste, (Figura 11) proporcionando índices de aridez que variam de 20 até 40,
(Figura 12). O excesso e índice hídricos são bastante baixos e, como na região 3,
se enquadram numa única classe.
56
REGIÃO 5 – Litoral Extremo Sul e Polo Cachoeiro
Verifica-se no extremo sul, fazendo divisa com o Estado do Rio de Janeiro
indo até o cento dessa região o clima C1 (subúmido seco). De oeste para leste há
predominância do tipo C2 (subúmido) e caminhando para o norte dessa região
aparecem em sequência os tipos B1 e B2, ambos do tipo úmido, (Figura 4). As
temperaturas médias anuais variam bastante desde temperaturas amenas nas
áreas serranas até valores mais altos ao sul e litoral, (Figura 7). As chuvas vão de
1000 a 1600 mm indo num ritmo crescente do sul para o norte, (Figura 8). A
evapotranspiração potencial parte de 1100 mm podendo atingir cerca de 1500 mm
acumulada durante o ano, (Figura 10). A deficiência hídrica apresenta valores
variando em torno de 80 a 240 mm em mais da metade da área dessa região e
diminuindo bastante a medida que se aproxima do norte com valores médios entre 0
a 80 mm, (Figura 11). Esse padrão é semelhante para o índice de aridez, o qual
varia de 0 a 20, com menor valor ao norte, (Figura 12). O excesso hídrico é bastante
variável crescendo do sul para o norte, sendo grande parte da área centro-sul com
excesso em torno de 0 a 40 mm, (Figura 13). Este padrão é também verificado para
o índice hídrico quando se caminha para o norte, desde valores nulos até 18 para
esse parâmetro, (Figura 14).
REGIÃO 6 – Microrregião Metropolitana
Praticamente verificam somente os tipos climáticos B1 (úmido) ao centro (de
sul a norte) e o tipo C2 (subúmido) em direção ao litoral e à oeste, nos extremos,
(Figura 4). As temperaturas médias anuais seguem uma marcha decrescente do
litoral (valores médios em torno de 25 ºC) atingindo à oeste temperaturas médias
que podem chegar a 15 oC em áreas serranas, (Figura 7). Os totais de chuvas,
(Figura 8), variam de 1150 a 1600 mm, sendo os maiores índices próximos às áreas
serranas. A evapotranspiração potencial segue valores mais baixos, atribuindo a
influência da umidade que vem do oceano atlântico, o que faz diminuir a taxa de
evapotranspiração ( os valores de ETp estão entre 1000 a 1100 mm), (Figura 10). A
deficiência hídrica está entre os valores mais baixo para o Estado (cerca de 0 a 200
57
mm) crescendo de leste para oeste, (Figura 11). O índice de aridez, (Figura 12),
também estão entre os valores mais baixos para o Estado variando de 0 a 20. No
que se refere aos parâmetros, excesso hídrico e índice hídrico, (Figura 13 e 14)
estes são relativamente mais variáveis e superam a deficiência e índice de aridez,
respectivamente.
REGIÃO 7 – Polos Linhares e Jaguaré
O tipo climático C2 (subúmido) abrange pouco mais da metade dessa região
de sul a norte e voltado para o leste. E, na face voltada para oeste, e com área
pouco menor surge o clima C1 (subúmido seco), indo de sudoeste ao norte, (Figura
4). O regime térmico segue com padrão relativamente elevado com temperaturas
médias anuais variando em torno de 25 ºC, (Figura 7). Os totais anuais de chuvas
estão compreendidos em uma única classe (Figura 8), de 1150 a 1300 mm. De leste
para oeste a evapotranspiração potencial varia de cerca de 1090 a 1300 mm
acumulada durante o ano, (Figura 10). A deficiência hídrica está em torno de 0 a
250 mm, (Figura 11), com o respectivo índice de aridez variando de 0 a 30, (Figura
12). O excesso hídrico predomina em torno da classe de 0 a 40 mm, mas ocorrendo
excessos em torno de 40 a 80 mm próximo ao litoral e no estremo oeste, (Figura
13). Contudo o índice hídrico nessa região se enquadra em uma única classe em
torno 0 a 6 mm, (Figura 14).
REGIÃO 8 – São Mateus e Consórcio PRODNORTE
Aqui, à semelhança da região 7 surgem praticamente os mesmos tipos
climáticos, com predominância para o tipo C1 (subúmido seco). Caminhando para o
litoral, é que ocorre, em área relativamente menor, o clima C2 (subúmido), (Figura
4). O regime térmico não difere muito da região 7, (Figura 7). O regime de chuvas
aumenta à medida que se caminha para o litoral (Figuras 8 e 9), variando em torno
de 900 a 1150. O comportamento da evapotranspiração é semelhante à região
anterior, apenas ampliando a faixa de variação, indo de 1090 a cerca de 1600 mm,
(Figura 10). As variações na deficiência hídrica são mais pronunciadas crescendo
58
do litoral para o oeste (0 a 550 mm aproximadamente), (Figura 11), verificando
também o mesmo para o índice de aridez que vai de 0 a 30, (Figura 12). O excesso
hídrico está enquadrado praticamente numa única classe variando de 0 a 40 mm,
(Figura 13), assim como para o índice hídrico que varia na classe de 0 a 6 mm,
(Figura 14).
59
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S.; RAES, D.; SMITH, M. Crop evapotranspiration Guidelines for computing crop water requirements. Rome: Food and Agriculture
Organization of the United Nations - FAO, 1998. 300p. (FAO Irrigation and Drainage
Paper, 56).
BRASIL. Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Secretaria Nacional de
Irrigação. Departamento Nacional de Meteorologia. Normais climatológicas (19611990). Brasília: 1992. 84p.
SILVA, B. M. ; OLIVEIRA, K.M.G.; CARVALHO, L.G. de; EVANGELISTA, A.W.P.
Estimate of reference evapotranspiration by FAO Penman-Monteith equation only
having maximum and minimum temperatures in Lavras, Minas Gerais State, Brazil.
In: International Conference of Agriculture Engineering - XXXVII Brazilian Congress
of Agriculture Engineering, 2008, Foz do Iguaçu. Anais... CD-rom. Foz do Iguaçu,
2008.
DOORENBOS, J.; PRUITT, W.O. Crop water requirements. Rome: Food and
Agriculture Organization of the United Nations - FAO, 1977. 144p. (FAO Irrigation
and Drainage Paper, 24).
FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION. FAOCLIM 2.0: a world-wide
agroclimatic database. Rome: Food and Agriculture Organization of the United
Nations, 2001. Disponível em: <http://www.fao.org/nr/climpag/data_3_en.asp>.
Acesso em: 20 jan. 2009.
HIJMANS, R.J.; CAMERON, S.E.; PARRA, J.L.; JONES, P.G.; JARVIS, A. Very high
Resolution interpolated climate surfaces for global land areas. International Journal
of Climatology, Chinchester, v.25, n.15, p.1965-1978, dec. 2005.
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p.385-403, 1995.
ICRISAT – INTERNATIONAL CROPS RESEARCH INSTITUTE FOR THE SEMIARID TROPICS. Climatic Classification: A Consultants’ Meeting, 14-16. April,
1980, ICRISAT Center, Patancheru, A.P. 502324, Índia, 1980. 153 p.
60
ISAAKS, E. H.; SRIVASTAVA, R. M. Applied geostatistics. New York: Oxford
University Press, 1989. 561p.
NASA - Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) 2000. Land Information
Worldwide Mapping, LLC. Raster, 1:50000. 2005.
PEREIRA, A.R.; VILLA NOVA, N.A.; SEDIYAMA. G.C.
Piracicaba: FEALQ, 1997. 183p.
Evapo(transpi)ração.
PEZZOPANE, J. E. M.; SANTOS, E. A.; ELEUTÉRIO, M. M.; REIS, E. F.; SANTOS,
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Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v.12, n.1, p.151-158, 2004.
REICHARDT, K. A água na produção agrícola. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil,
1978. 119p.
R-HYDRONET V. 1.0. A regional, electronic hydrometeorological data network
for South America, Central America, and the Caribbean. Disponível em:
<http://www.r-hydronet.sr.unh.edu/english/>. Acesso em: 20 jan. 2009.
SEDIYAMA, G.; MELLO JR., J.C. Modelos para estimativas das temperaturas
normais mensais médias, máximas, mínimas e anual no estado de Minas Gerais.
Revista Engenharia na Agricultura. Viçosa, v.6, n.1, p.57-61, 1998.
VIANELLO, R.L.; ALVES, A.R. Meteorologia básica e aplicações.
Imprensa Universitária/UFV, 1991. 449p.
Viçosa:
61
5. GLOSSÁRIO
Tempo - do ponto de vista meteorológico é o estado da atmosfera em um
determinado momento podendo se estender a um dia.
Clima - é a síntese do tempo num determinado lugar para um determinado período
cronológico. O clima se refere às características da atmosfera inferidas de
observações contínuas durante um longo período como, por exemplo, 30 anos. É o
conjunto de fenômenos meteorológicos que determinam o estado médio da
atmosfera em determinada região ou local.
Elementos meteorológicos - são aquelas grandezas que caracterizam as
propriedades do meio atmosférico, ou seja, caracterizam o tempo. Exemplo:
temperatura, umidade, precipitação pluvial (chuva), vento, nebulosidade, pressão
atmosférica, etc.
Elementos climáticos - são os valores médios dos elementos meteorológicos de
uma série longa de dados diários. O ideal é que esta série seja de 30 anos de
observações segundo a OMM – Organização Meteorológica Mundial.
Exemplos:
 Temperatura média mensal para o mês de janeiro em Vitória - ES =
26,3 ºC. (média das temperaturas médias diárias do mês de janeiro em
30 anos (1961-1990);
 Precipitação pluvial total média anual para Vitória - ES = 1276 mm.
(Esse total é médio dos totais de chuvas de 30 anos (1961-1990).
Raster - Informação espacial traduzida por um arranjo matricial bidimensional, onde
cada célula corresponde a uma unidade elementar do espaço geográfico,
recebendo um rótulo ou valor singular.
62
III -VULNERABILIDADE NATURAL DOS
RECURSOS HÍDRICOS
Antonio Marciano da Silva - UFLA
Marcelo Ribeiro Viola - UFLA
1. CONTEXTUALIZAÇÃO
DA
VULNERABILIDADE
NATURAL
DOS
RECURSOS HÍDRICOS
Conceitualmente, o Zoneamento Ecológico e Econômico – ZEE é estruturado
na sua parte Ecológica, pela integração de indicadores da vulnerabilidade natural
dos recursos ambientais do ambiente físico e biótico, e na sua parte Econômica, por
meio da integração de indicadores do potencial social, institucional e econômico dos
municípios do Estado. Neste sentido, os “Recursos Hídricos” consistem em um dos
recursos ambientais do meio físico, cabendo, pois, expressá-lo por meio de
indicadores que retratem a sua vulnerabilidade natural.
A vulnerabilidade natural deve expressar como o recurso ambiental se
comporta na natureza face aos impactos antrópicos, e neste contexto, deve
expressar a sua capacidade de recuperar-se dos efeitos das intervenções
antrópicas. Assim, o Recurso Natural Água, que quando associado a uma atividade
econômica, é também denominado Recurso Hídrico, ocorre livremente na natureza
nos estados sólido, líquido e gasoso, através de sua contínua circulação e
distribuição sobre a superfície terrestre, o subsolo, os oceanos e a atmosfera.
Apresenta-se com distribuição desigual, tanto em termos espaciais, quanto,
temporais, tornando-se um recurso, cuja abundância ou escassez, se associam a
indicadores de progresso econômico, de qualidade do ambiente e da vida. Há,
63
portanto, um grande desafio em se estabelecer um indicador que seja capaz de
representá-lo, em particular, dentro do contexto da sua vulnerabilidade natural.
Assim sendo, optou-se pela escolha de valores referenciais, indicadores da
oferta dos recursos hídricos na condição de escoamento superficial, que também
engloba uma parcela das reservas subterrâneas e que se constituem, para o caso
do Estado do Espírito Santo, na principal fonte de água na sustentação do ambiente
e das atividades econômicas na sua porção continental. Outra vertente incorporada
nessa tarefa de caracterizar is recursos hídricos, foi a sinalização da potencialidade
de contaminação de aqüíferos subterrâneos.
A primeira abordagem é essencialmente quantitativa e quanto maior for o
valor de referência, maior é a oferta de água e, portanto, menor a vulnerabilidade
natural. A segunda abordagem é de natureza qualitativa, abordando características
naturais da geologia e interpretando-a em termos do transporte de contaminantes,
sendo assim, as formações mais porosas foram associadas a um maior grau de
vulnerabilidade.
Outro fator relevante nesta tarefa de definição do indicador foi a
disponibilidade de informações sobre os recursos hídricos, com alguns requisitos
bem restritivos, quais sejam: a natureza da fonte, que preferencialmente deve ser
oficial ou de reconhecimento público, a disponibilidade de informação para todo o
estado, ou seja, para todas as bacias hidrográficas e, por último, a extensão da
série histórica, com suficiência para permitir caracterizar de forma adequada um
valor representativo dos indicadores.
64
2. METODOLOGIA APLICADA
2.1. Base de Dados
Na Tabela 1 estão apresentas as bases de dados utilizadas para composição
do componente “Recursos Hídricos” dentro do Zoneamento Ecológico-Econômico
do Estado do Espírito Santo.
Tabela 1 - Base de dados: Tipo de informação, variável abordada, escala e fonte das
informações utilizadas na estruturação do componente “Recursos Hídricos”
dentro do ZEE-ES.
Tipo de Informação
Variável
Escala
Fonte
Mapa
Geologia
1:1.000.000
CPRM
Mapa
Bacia Hidrográficas –
(Otto Bacias nível 5)
Mapa
Relevo e Hidrografia
IEMA
1:50.000 e
IBGE
1:100.000
Dados
Vazão média diária
60 estações
ANA/2008
Dados
Precipitação diária
150 estações
ANA/2008
Na Tabela 2 estão apresentadas informações como o nome, coordenadas
geográficas (latitude, longitude), altitude, área de drenagem, bacia e sub-bacia a
qual pertencem as estações fluviométricas localizadas no Estado do Espírito Santo
e utilizadas no trabalho, cuja fonte foi o Hidroweb/ANA.
Na Figura 1 é possível visualizar as principais bacias e sub-bacias
hidrográficas do Estado do Espírito Santo (a) e a distribuição espacial das estações
fluviométricas utilizadas (b). Além destas estações fluviométricas, foram utilizadas
estações pluviométricas de onde foram extraídos os dados de precipitação pluvial
65
diária para a composição de mapas de precipitação, os quais, foram aplicados
dentro do processo de regionalização de vazões e na estimativa da razão lâmina de
restituição do escoamento subterrâneo/precipitação total anual, os quais serão
detalhados na seqüência. Na Figura 2 está apresentado o mapa com a distribuição
espacial das estações pluviométricas utilizadas.
Figura 1 - Bacias e sub-bacias hidrográficas e distribuição espacial das estações
fluviométricas utilizadas no estudo – ZEE-ES.
66
Figura 2 - Distribuição espacial dos postos pluviométricos utilizados no ZEE-ES.
67
Tabela 2 - Informações sobre as estações fluviométricas localizadas no Estado do Espírito Santo, e utilizadas na estruturação do componente
Recursos Hídricos no ZEE-ES.
Código
55800005
Período
Nome
Bacia
Sub-bacia
1963-2008
FAZENDA SÃO
MATEUS
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS MUCURI E
SÃO MATEUS (55)
SÃO JOÃO DA
CACHOEIRA
GRANDE
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS MUCURI E
SÃO MATEUS (55)
BARRA DO RIO
PRETO
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
(45anos)
1963-2008
55850000
Latitude
ECOPORANGA
-18:7:23
-40:52:59
190
4266
SÃO MATEUS
-18:33:50
-40:20:10
38
6732
RIOS MUCURI E
SÃO MATEUS (55)
RIO SÃO
MATEUS /
BRAÇO SUL
BARRA DE SÃO
FRANCISCO
-18:41:37
-40:52:55
162
2485
BARRA DE SÃO
FRANCISCO
-18:45:11
-40:53:33
192
344
(45anos)
1968-2008
55900000
RIO SÃO
MATEUS /
BRAÇO
NORTE
Município
(45anos)
1963-2008
55895000
Rio
RIO SÃO
MATEUS /
BRAÇO
NORTE
Área de
Altitude Drenagem
2
Longitude
(m)
(km )
BARRA DE SÃO
FRANCISCO
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS MUCURI E
SÃO MATEUS (55)
RIO SÃO
FRANCISCO
(40anos)
68
Código
55920000
Período
Nome
Bacia
Sub-bacia
Rio
Município
Latitude
1963-2008
CÓRREGO DA BOA
ESPERANÇA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS MUCURI E
SÃO MATEUS (55)
RIO SÃO
MATEUS /
BRAÇO SUL
NOVA VENÉCIA
-18:42:2
-40:26:31
62
4186
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS MUCURI E
SÃO MATEUS (55)
RIO SÃO
MATEUS
SÃO MATEUS
-18:39:4
-40:5:20
12.5
11973
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIO DOCE (56)
RIO GUANDU
AFONSO
CLÁUDIO
-20:4:39
-41:7:27
350
466
LARANJA DA
TERRA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIO DOCE (56)
RIO GUANDU
LARANJA DA
TERRA
-19:54:4
-41:3:29
164
1331
BAIXO GUANDÚ
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIO DOCE (56)
RIO GUANDU
BAIXO GUANDU
-19:31:25
-41:0:51
70
2135
ITAGUAÇU JUSANTE
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIO DOCE (56)
RIO SANTA
JOANA
ITAGUAÇU
-19:46:45
-40:51:3
132
438
(45anos)
1974-2008
55960000
(34anos)
BOCA DA VALA
1978-2008
56990990
(30anos)
1967-2008
56991500
AFONSO CLAÚDIO
- MONTANTE
(41anos)
1941-2008
56992000
Área de
Altitude Drenagem
2
Longitude
(m)
(km )
(67anos)
1976-2008
56993002
(32anos)
69
Código
56993551
56994500
Período
Nome
Bacia
Sub-bacia
Rio
Município
Latitude
1974-2008
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIO DOCE (56)
RIO SANTA
JOANA
COLATINA
-19:33:31
-40:43:57
43
873
(34anos)
JUSANTE
CÓRREGO DA
PIABA
1939-2008
COLATINA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIO DOCE (56)
RIO DOCE
COLATINA
-19:31:51
-40:37:23
62
75800
PONTE DO
PANCAS
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIO DOCE (56)
RIO PANCAS
COLATINA
-19:25:22
-40:41:11
107
919
BARRA DE SÃO
GABRIEL
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIO DOCE (56)
RIO SÃO JOSÉ
SÃO GABRIEL
DA PALHA
-19:2:28
-40:32:2
54
1022
VALSUGANA
VELHA MONTANTE
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO TIMBUI
SANTA TERESA
-19:57:9
-40:33:8
850
82.8
SANTA
LEOPOLDINA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO SANTA
MARIA DA
VITÓRIA
SANTA
LEOPOLDINA
-20:6:1
-40:31:40
160
997
(69anos)
1965-2008
56995500
(43anos)
1967-2008
56997000
Área de
Altitude Drenagem
2
Longitude
(m)
(km )
(41anos)
1984-2008
(24anos)
57040008
1949-2008
57130000
(59anos)
70
Código
57170000
Período
Nome
Bacia
Sub-bacia
Rio
Município
Latitude
1969-2008
CÓRREGO DO
GALO
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO JUCU BRAÇO
NORTE
DOMINGOS
MARTINS
-20:18:59
-40:39:6
580
973
MARECHAL
FLORIANO
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO JUCU BRAÇO SUL
DOMINGOS
MARTINS
-20:24:39
-40:40:35
580
322
FAZENDA
JUCURUABA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO JUCU
VIANA
-20:24:54
-40:29:7
80
1690
MATILDE
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO
BENEVENTE
ALFREDO
CHAVES
-20:32:34
-40:49:41
525
210
PAU D'ALHO
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO NOVO
RIO NOVO DO
SUL
-20:53:8
-40:56:48
15
304
(39anos)
1949-1990
57190000
(41anos)
1968-2008
57230000
(40anos)
1949-2008
57250000
(59anos)
1970-2008
57300000
Área de
Altitude Drenagem
2
Longitude
(m)
(km )
(38anos)
71
Código
57320000
Período
Nome
Bacia
Sub-bacia
Rio
Município
Latitude
1970-2008
ICONHA MONTANTE
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO ICONHA
ICONHA
-20:47:1
-40:49:33
25
148
USINA FORTALEZA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO BRAÇO
NORTE
ESQUERDO
MUNIZ FREIRE
-20:22:17
-41:24:25
554
223
IÚNA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO PARDO
IÚNA
-20:21:8
-41:31:58
640
426
TERRA CORRIDA MONTANTE
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO PARDO
MUNIZ FREIRE
-20:25:49
-41:30:10
380
602
ITAICI
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO BRAÇO
NORTE
ESQUERDO
MUNIZ FREIRE
-20:31:42
-41:30:41
380
1045
IBITIRAMA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO BRAÇO
NORTE
DIREITO
ALEGRE
-20:32:26
-41:39:56
710
342
(38anos)
1969-2008
57350000
(39anos)
1952-2008
57360000
(56anos)
1969-2008
57370000
(39anos)
1961-2008
57400000
(47anos)
1952-2008
57420000
Área de
Altitude Drenagem
2
Longitude
(m)
(km )
(56anos)
72
Código
57450000
Período
Nome
Bacia
Sub-bacia
Rio
Município
Latitude
1935-2008
RIVE
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO
ITAPEMIRIM
ALEGRE
-20:44:49
-41:27:58
128
2217
PACOTUBA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO
ITAPEMIRIM
CACHOEIRO DO
ITAPEMIRIM
-20:45:27
-41:15:55
85
2757
FAZENDA LAJINHA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO CASTELO
CONCEIÇÃO DO
CASTELO
-20:25:37
-41:16:34
-
436
CASTELO
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO CASTELO
CASTELO
-20:36:22
-41:11:59
107
975
USINA SÃO
MIGUEL
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO CASTELO
CACHOEIRO DO
ITAPEMIRIM
-20:42:9
-41:10:25
200
1458
COUTINHO
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIO
ITAPEMIRIM
CACHOEIRO DO
ITAPEMIRIM
-20:45:30
-41:10:25
15
4601
(73anos)
1984-2008
57460000
(24anos)
1984-2008
57476500
(24anos)
1937-2008
57490000
(71anos)
1968-2008
57550000
(40anos)
1957-2008
57555000
Área de
Altitude Drenagem
2
Longitude
(m)
(km )
(51anos)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
73
Código
57580000
Período
Nome
Bacia
Sub-bacia
Rio
Município
Latitude
1968-2008
USINA PAINEIRAS
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO
ITAPEMIRIM
ITAPEMIRIM
-20:57:18
-40:57:0
40
5166
FAZENDA
CACHETA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM RIO MUQUI DO
E ITABAPOANA
NORTE
(57)
PRESIDENTE
KENNEDY
-21:1:0
-41:5:15
-
505
DORES DO RIO
PRETO
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO PRETO
DORES DO RIO
PRETO
-20:41:9
-41:50:46
766
234
GUAÇUÍ
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO DO
VEADO
GUAÇUÍ
-20:46:25
-41:40:54
576
413
SÃO JOSÉ DO
CALÇADO
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM RIO CALÇADO
E ITABAPOANA
(57)
SÃO JOSÉ DO
CALÇADO
-21:2:12
-41:39:8
150
146
PONTE DO
ITABAPOANA
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
MIMOSO DO SUL
-21:12:22
-41:27:46
40
2854
(40anos)
1984-2008
57650000
(24anos)
1948-2008
57720000
(60anos)
1937-2008
57740000
(71anos)
1952-2008
57770000
(56anos)
1930-2008
57830000
Área de
Altitude Drenagem
2
Longitude
(m)
(km )
(78anos)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
RIO
ITABAPOANA
74
Código
57880000
Período
Nome
Bacia
1969-2008
MIMOSO DO SUL
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM RIO MUQUI DO MIMOSO DO SUL
E ITABAPOANA
SUL
(57)
-21:3:53
-41:21:45
41
369
SANTA CRUZ
ATLÂNTICO,TRECHO
LESTE (5)
RIOS ITAPEMIRIM
E ITABAPOANA
(57)
-21:13:21
-41:18:31
15
3781
(39anos)
1969-2008
57930000
(39anos)
Sub-bacia
Rio
RIO
ITABAPOANA
Município
MIMOSO DO SUL
Latitude
Área de
Altitude Drenagem
2
Longitude
(m)
(km )
75
Na Figura 3 estão apresentadas as sub-bacias hidrográficas baseadas na
metodologia Otto Bacias Nível 5.
Figura 3 - Sub-bacias hidrográficas geradas pela metodologia Otto Bacias nível hierárquico
5 para o Estado do Espírito Santo.
76
2.2.
Estruturação do componente “Recursos Hídricos” dentro do ZEE-ES e
do conceito de vulnerabilidade natural
A complexidade da dinâmica da água na natureza, expressa no ciclo
hidrológico e a sua vinculação com a sustentabilidade ambiental e socioeconômica,
baseada no conceito de vulnerabilidade natural, foi estruturada neste trabalho com
base no organograma da Figura 4, onde se constata que o componente “Recursos
Hídricos” foi estruturado integrando-se indicadores dos Recursos Hídricos
Superficiais e dos Recursos Hídricos Subterrâneos.
Figura 4 - Estruturação do componente “Recursos Hídricos” no Zoneamento EcológicoEconômico do Estado do Espírito Santo.
Em relação aos Recursos Hídricos Superficiais o indicador escolhido foi a
vazão com 90% de permanência, ou seja, a vazão mínima que ocorre em 90% do
período de tempo (Q90%). Esta vazão é considerada um valor referencial de
capacidade natural de atendimento de um rio a uma demanda, com elevado nível de
confiança (90%). Seu valor reflete características climáticas (precipitação e
77
evapotranspiração), pedológicas e geológicas, bem como, de uso e ocupação das
áreas de uma bacia hidrográfica. Pode ser alterado substancialmente por ações de
regularização artificial das vazões do rio e esta condição, deve ser considerada
quando se compara rios não regularizados. É muito aplicada como referência nos
estudos relacionados à gestão dos recursos hídricos no Brasil e no próprio estado
do Espírito Santo é considerada como a vazão de referência para os processos de
outorga dos recursos hídricos superficiais. Esta vazão foi determinada para cada
uma das bacias e sub-bacias hidrográficas constantes na Tabela 2, bem como, de
outras sub-bacias localizadas nos estados vizinhos ao Espírito Santo.
É importante realçar que a vazão Q90% foi trabalhada em termos hidrológicos
com base num histórico de vazões médias diárias da bacia hidrográfica, gerando-se
a curva de permanência para cada estação fluviométrica, a partir do cálculo da
freqüência de excedência de cada valor de vazão e estimando o valor mínimo que é
excedido em 90% do período de tempo.
Posteriormente os valores de Q90% foram divididos pelos valores da área de
drenagem da respectiva bacia, resultando no RE90% o qual é expresso em L/(s*km2),
eliminando-se a influência do porte da área de drenagem da bacia, permitindo assim
a comparação entre as unidades hidrográficas, por meio de um indicador
referenciado à uma mesma unidade de área de drenagem( km 2), ou seja, identificar
aquelas bacias com maior ou menor oferta de água superficial. Esta condição de
ofertas diferenciadas quantitativamente foi associada à um grau qualitativo de
vulnerabilidade natural, considerando-se uma maior oferta correspondendo a uma
menor vulnerabilidade natural e uma oferta menor a uma maior vulnerabilidade
natural dos recursos hídricos superficiais.
Quanto aos Recursos Hídricos Subterrâneos até o presente momento não há,
do nosso conhecimento, nenhum trabalho detalhado sobre os aqüíferos para todo o
Estado do Espírito Santo. Desta forma, foram estruturados dois indicadores que
buscam refletir o comportamento geral das águas subterrâneas, ratificando a
ressalva de que, no contexto de armazenamento de água em aqüíferos, não há
78
informação mínima disponível que pudesse ser aplicada. Os indicadores propostos
foram:
Relação Deflúvio do Escoamento Base e precipitação (lâmina de
restituição/lâmina precipitada)
Este indicador consiste de uma relação que expressa a parcela média da
precipitação que é convertida em escoamento base ou subterrâneo. Representa
assim a parcela da precipitação que é restituída ao aqüífero superficial, para
compensar o processo de drenagem natural do mesmo, promovido pelos cursos de
água, para sustentar o escoamento superficial.
Passa, portanto, pela avaliação da contribuição do deflúvio decorrente do
escoamento base ou subterrâneo que é a componente do escoamento superficial
que dá sustentabilidade ao mesmo, pois possui uma grande inércia, e a sua
participação reflete o grau de regularização natural das vazões de um curso d’água.
A relação deste deflúvio com a precipitação permite avaliar o quanto da
parcela de precipitação que se infiltra na superfície do solo, é convertido em
escoamento superficial e, portanto, promoveu a recarga do aqüífero superficial ou
livre. Reflete a integração de características climáticas, pedológicas e geológicas,
além de sofrer a influência do uso e manejo dos solos da área da bacia hidrográfica.
Para o desenvolvimento deste indicador, as séries históricas de vazão média
diária, das estações fluviométricas foram reagrupadas em função do ano
hidrológico, período compreendido entre 1 de setembro de um ano e 31 de agosto
do ano seguinte. Após esta etapa, foram estimados os deflúvios totais dos
respectivos anos hidrológicos, constituindo-se assim uma nova série histórica desta
variável, a partir da qual foi estimado o valor médio do deflúvio total anual. Com este
valor de deflúvio total anual, identificou-se o ano hidrológico representativo da bacia
hidrográfica, como aquele, cujo valor do deflúvio total anual fosse mais próximo do
mesmo. Este procedimento foi aplicado a todas as estações fluviométrica. Para o
ano hidrológico representativo foram calculados a precipitação total anual e os
79
deflúvios médios mensais. Foram então gerados os hidrogramas de deflúvio mensal
e aplicado o método de Barnes para separar o deflúvio base do deflúvio total,
permitindo caracterizar seu valor médio histórico para a respectiva bacia
hidrográfica.
Este valor de deflúvio (lâmina de escoamento base) representa o que deve
ser restituído anualmente, em média, ao aqüífero superficial, de forma a não
promover sua a exaustão e garantir a sustentabilidade do escoamento superficial.
Ao se promover a relação deste valor com a respectiva precipitação média do
ano hidrológico representativo, obtém-se um indicador que permite identificar de
forma integrada as influências da precipitação, das condições de infiltração e
posterior recarga subterrânea, além, da capacidade de drenagem natural, e por
conseqüência as performances das regiões hidrológicas dentro deste contexto da
dinâmica de restituição pela precipitação das reservas de água subterrânea livre ou
superficial.
É razoável considerar que maiores valores deste indicador estão associados
a uma menor vulnerabilidade natural, pois sinaliza uma maior parcela da
precipitação sendo comprometida com o processo de recarga e drenagem dos
aqüíferos superficiais.
Este indicador tem comportamento espacial semelhante ao RE 90%, uma vez
que este último faz parte do escoamento base por se tratar de uma vazão
característica do período de vazante e, portanto, reflete a drenagem do aqüífero
superficial cujas reservas são restituídas pelas condições de precipitação do ano
hidrológico.
Análise das condições potenciais de contaminação de aqüíferos
Neste caso, foi estruturado um indicador baseado nas condições físicas da
geologia do estado, tendo-se como referência o mapa geológico disponibilizado pela
CPRM (Tabela 1). Foram avaliadas e atribuídas notas para as características
80
litológicas das rochas em termos de sua permeabilidade. Neste sentido, o manto
cristalino, que ocupa toda a parte Oeste, de Norte a Sul do Estado do Espírito
Santo, devido às características de baixa impermeabilidade natural do granitognáisse, que a rocha predominante neste sistema, recebeu uma classificação de
baixa vulnerabilidade no tocante à contaminação. Além das características naturais
desta rocha, os possíveis aqüíferos confinados neste sistema se encontram muito
profundos. A porção do estado que se encontra sob o Terciário recebeu nota
vinculada à alta vulnerabilidade enquanto que na área sob o Quartenário, a
vulnerabilidade foi classificada como muito alta. Isto se deve às condições de
aqüíferos superficiais nestas áreas, os quais ocorrem muito próximos à superfície.
Para finalizar, as áreas do manto cristalino caracterizadas com falhas geológicas
receberam uma nota média em termos de vulnerabilidade à contaminação, devido
ao fato de constituírem-se em áreas de acesso ao aqüífero, tanto de recarga quanto
de contaminantes diversos.
2.3.
Regionalização Hidrológica do indicador Q90%
Após a identificação das estações fluviométricas disponíveis e dos cálculos
relativos à Q90% e do deflúvio devido ao escoamento base, procedeu-se ao processo
de estimativa dos indicadores para cada uma das sub-bacias hidrográficas
caracterizadas pelo procedimento Otto Bacias nível 5, agrupando-se aquelas com
área de drenagem inferior ao limite inferior da respectiva equação.
Vale ressaltar que o processo de regionalização tem que ser conduzido em
função da área da bacia hidrográfica propriamente dita, ou seja, neste caso o
espaço territorial pertencente estritamente ao estado do Espírito Santo propriamente
dito, só foi recortado ao final. Esta ressalva se deve ao fato de que praticamente
todas as bacias hidrográficas do estado possuem suas nascentes em outros
estados, notadamente Minas Gerais. Conforme pode ser observado na Figura 1a,
as bacias hidrográficas tratadas foram: São Mateus-Itaunas, com parcela da área de
drenagem no estado de Minas Gerais, considerando-se a bacia hidrográfica Barra
81
Seca; Rio Doce, com extensa área de drenagem em Minas Gerais, e ItapemirimItabapoana, esta última com parte de sua área de drenagem no estado do Rio de
Janeiro. Esta divisão foi desenvolvida em função da disponibilidade de estações
fluviométricas e da divisão de regiões hidrográficas proposta pelo IEMA.
Outro detalhe importante é que existem poucas estações fluviométricas na
região Norte do Espírito Santo, ou seja, para São Mateus – Itaúnas, o que
proporcionou algumas dificuldades de ajuste da equação. Das 11 estações com
disponibilidade de informações, 5 estão no estado de Minas Gerais. Nas Tabelas 3,
4 e 5 estão apresentadas as estações fluviométricas utilizadas no processo de
regionalização hidrológica de Q90%. Foram avaliadas algumas funções alternativas
para expressar a variação da vazão Q90% entretanto a adotada em função não só de
seu grau de precisão quanto da facilidade de obtenção foi a que utiliza a área de
drenagem como variável independente (Q90% = f( AD)).
82
Tabela 3 - Informações sobre as Estações Fluviométricas utilizadas na Regionalização Hidrológica dos valores do indicador Q 90% e
RE90% no ZEE-ES - Região Hidrológica São Mateus/Itaúnas
Estação Fluviométrica
Latitude
Longitude
Altitude (m)
Estado
Área de
Drenagem
2
(km )
Q90%
RE90%
(m³/s)
(L/s*Km²)
FIDELÂNDIA - MONTANTE
-18:11:37
-41:14:55
250
MINAS GERAIS
755
0.34
0.45
FIDELÂNDIA
-18:12:00
-41:15:00
210
MINAS GERAIS
839
0.74
0.88
ATALÉIA
-18:2:43
-41:6:44
250
MINAS GERAIS
351
0.88
2.49
FAZENDA SÃO MATEUS
-18:7:23
-40:52:59
190
ESPÍRITO SANTO
4266
3.02
0.71
SÃO JOÃO DA CACHOEIRA
GRANDE
-18:33:50
-40:20:10
38
ESPÍRITO SANTO
6732
5.88
0.87
Jusante Barra do Ariranha
-18:39:56
-41:5:57
200
MINAS GERAIS
1699
1.03
0.60
BARRA DO ARIRANHA MONTANTE
-18:40:00
-41:6:00
MINAS GERAIS
1669
2.52
1.51
BARRA DO RIO PRETO
-18:41:37
-40:52:55
162
ESPÍRITO SANTO
2485
3.05
1.23
BARRA DE SÃO FRANCISCO
-18:45:11
-40:53:33
192
ESPÍRITO SANTO
344
0.47
1.36
CÓRREGO DA BOA
ESPERANÇA
-18:42:02
-40:26:31
62
ESPÍRITO SANTO
4186
4.70
1.12
BOCA DA VALA
-18:39:04
-40:5:20
12.5
ESPÍRITO SANTO
11973
16.36
1.37
83
Tabela 4 - Informações sobre as Estações Fluviométricas utilizadas na Regionalização Hidrológica dos valores do indicador Q90%
e RE90% no ZEE-ES - Região Hidrológica Rio Doce
Altitude
Estação fluviométrica
Latitude
Longitude
Estado
(m)
Área de
Drenagem
2
(km )
Q90%
RE90%
(m³/s)
(L/s*Km²)
ABRE CAMPO
-20:17:56
-42:28:41
-
MINAS GERAIS
272
1.43
5.24
AFONSO CLAÚDIO MONTANTE
-20:4:39
-41:7:27
350
ESPÍRITO SANTO
466
2.46
5.27
ASSARAI - MONTANTE
-19:35:41
-41:27:29
-
MINAS GERAIS
3190
12.70
3.98
BAIXO GUANDÚ
-19:31:25
-41:0:51
70
ESPÍRITO SANTO
2135
7.23
3.38
BARRA DE SÃO GABRIEL
-19:2:28
-40:32:2
54
ESPÍRITO SANTO
1022
2.96
2.90
BARRA DO CUIETÉ JUSANTE
-19:4:10
-41:32:13
-
MINAS GERAIS
3250
8.82
2.71
BRÁZ PIRES
-20:50:51
-43:14:31
632
MINAS GERAIS
1089
8.10
7.44
84
Altitude
Latitude
Longitude
Estado
(m)
Área de
Drenagem
2
(km )
Q90%
RE90%
(m³/s)
(L/s*Km²)
CACHOEIRA DOS
ÓCULOS - MONTANTE
-19:46:37
-42:28:35
210
MINAS GERAIS
15836
106.00
6.69
CAMPANÁRIO
-18:14:21
-41:43:52
248
MINAS GERAIS
732
0.90
1.23
CARRAPATO (BRUMAL)
-19:58:18
-43:27:32
755
MINAS GERAIS
426
4.05
9.51
COLATINA
-19:31:51
-40:37:23
62
ESPÍRITO SANTO
75800
296.66
3.91
CONCEIÇÃO DO MATO
DENTRO
-19:0:52
-43:26:46
501
MINAS GERAIS
301
1.76
5.85
DOM CAVATI
-19:22:25
-42:6:18
350
MINAS GERAIS
784
2.54
3.24
DORES DE MANHUMIRIM
-20:6:26
-41:43:42
-
MINAS GERAIS
363
2.31
6.37
FAZENDA BARRACA
-19:19:55
-43:4:13
482
MINAS GERAIS
1280
7.84
6.12
FAZENDA BRAGANÇA
-19:44:35
-41:47:7
-
MINAS GERAIS
2290
13.30
5.81
85
Altitude
Latitude
Longitude
Estado
(m)
Área de
Drenagem
2
(km )
Q90%
RE90%
(m³/s)
(L/s*Km²)
FAZENDA CACHOEIRA
D'ANTAS
-19:59:40
-42:40:28
-
MINAS GERAIS
10079
76.80
7.62
FAZENDA OCIDENTE
-20:16:2
-43:6:3
549
MINAS GERAIS
531
6.02
11.34
FAZENDA PARAÍSO
-20:23:15
-43:10:59
388
MINAS GERAIS
857
8.79
10.25
FAZENDA VARGEM
ALEGRE
-20:10:23
-41:57:40
-
MINAS GERAIS
1054
2.68
2.54
FAZENDA VARGINHA
-20:42:52
-42:59:59
345
MINAS GERAIS
324
2.07
6.39
FERROS
-19:13:56
-43:1:12
477
MINAS GERAIS
4058
21.50
5.30
GOVERNADOR
VALADARES
-18:52:59
-41:57:1
150
MINAS GERAIS
39828
244.00
6.13
IPANEMA
-19:47:56
-41:42:22
180
MINAS GERAIS
1420
7.60
5.35
ITAGUAÇU - JUSANTE
-19:46:45
-40:51:3
132
ESPÍRITO SANTO
438
1.00
2.29
86
Altitude
Latitude
Longitude
Estado
(m)
Área de
Drenagem
2
(km )
Q90%
RE90%
(m³/s)
(L/s*Km²)
JUSANTE CÓRREGO DA
PIABA
-19:33:31
-40:43:57
43
ESPÍRITO SANTO
873
1.45
1.66
LARANJA DA TERRA
-19:54:4
-41:3:29
164
ESPÍRITO SANTO
1331
6.37
4.79
MARIO DE CARVALHO
-19:31:28
-42:39:18
232
MINAS GERAIS
5307
35.68
6.72
MATIPÓ
-20:16:38
-42:19:32
585
MINAS GERAIS
615
3.00
4.88
MUTUM
-19:49:0
-41:26:0
-
MINAS GERAIS
1182
4.03
3.41
MUTUM
-19:48:38
-41:26:15
250
MINAS GERAIS
1187
4.18
3.52
NAQUE VELHO
-19:11:17
-42:25:22
240
MINAS GERAIS
10170
65.70
6.46
PINGO D'ÁGUA
-19:42:31
-42:26:44
-
MINAS GERAIS
814
3.16
3.88
PIRANGA
-20:41:26
-43:17:58
634
MINAS GERAIS
1395
9.26
6.64
PONTE DO PANCAS
-19:25:22
-40:41:11
107
ESPÍRITO SANTO
919
1.54
1.68
87
Altitude
Latitude
Longitude
Estado
(m)
Área de
Drenagem
2
(km )
Q90%
RE90%
(m³/s)
(L/s*Km²)
PONTE NOVA - JUSANTE
-20:23:2
-42:54:10
340
MINAS GERAIS
6132
42.20
6.88
PORTO FIRME
-20:40:13
-43:5:17
711
MINAS GERAIS
4251
31.57
7.43
RAUL SOARES MONTANTE
-20:6:13
-42:26:24
293
MINAS GERAIS
1347
6.02
4.47
RESPLENDOR
-19:19:0
-41:15:0
80
MINAS GERAIS
61400
339.08
5.52
RESPLENDOR - JUSANTE
-19:20:35
-41:14:46
82.29
MINAS GERAIS
61610
254.00
4.12
RIO CASCA
-20:13:34
-42:39:0
329
MINAS GERAIS
2036
10.54
5.17
SANTA MARIA DO
SUAÇUÍ
-18:12:6
-42:27:17
377
MINAS GERAIS
670
2.19
3.27
SANTO ANTÔNIO DO
MANHUAÇU
-19:40:57
-41:50:14
290
MINAS GERAIS
2287
14.90
6.52
SÃO MIGUEL DO ANTA
-20:41:59
-42:40:23
520
MINAS GERAIS
534
3.43
6.42
88
Altitude
Latitude
Longitude
Estado
(m)
Área de
Drenagem
2
(km )
Q90%
RE90%
(m³/s)
(L/s*Km²)
SERIQUITE
-20:43:25
-42:55:23
621
MINAS GERAIS
342
1.80
5.26
TUMIRITINGA
-18:58:16
-41:38:21
135
MINAS GERAIS
55425
311.10
5.61
VERMELHO VELHO
-19:59:56
-42:20:55
-
MINAS GERAIS
162
0.91
5.64
VILA MATIAS MONTANTE
-18:34:29
-41:55:4
252
MINAS GERAIS
10200
25.00
2.45
89
Tabela 5 - Informações sobre as Estações Fluviométricas utilizadas na Regionalização Hidrológica dos valores do indicador Q 90%
e RE90% no ZEE-ES - Regionalização Itapemirim-Itabapoana
Nome
Latitude
Longitude
Altitude (m)
Estado
Área de
Drenagem
2
(km )
Q90%
(m³/s)
RE90%
(L/s*Km²)
CASTELO
-20:36:22
-41:11:59
107
ESPÍRITO SANTO
975
2.89
2.96
CÓRREGO DO GALO
-20:18:59
-40:39:6
580
ESPÍRITO SANTO
973
6.67
6.86
COUTINHO
-20:45:30
-41:10:25
15
ESPÍRITO SANTO
4601
10.50
2.28
DORES DO RIO PRETO
-20:41:9
-41:50:46
766
ESPÍRITO SANTO
234
1.33
5.68
FAZENDA CACHETA
-21:1:0
-41:5:15
-
ESPÍRITO SANTO
505
1.32
2.61
FAZENDA JUCURUABA
-20:24:54
-40:29:7
80
ESPÍRITO SANTO
1690
11.70
6.92
FAZENDA LAJINHA
-20:25:37
-41:16:34
-
ESPÍRITO SANTO
436
2.11
4.84
GUAÇUÍ
-20:46:25
-41:40:54
576
ESPÍRITO SANTO
413
4.60
11.14
IBITIRAMA
-20:32:26
-41:39:56
710
ESPÍRITO SANTO
342
2.76
8.06
ICONHA - MONTANTE
-20:47:1
-40:49:33
25
ESPÍRITO SANTO
148
1.51
10.23
IÚNA
-20:21:8
-41:31:58
640
ESPÍRITO SANTO
426
3.42
8.03
MARECHAL FLORIANO
-20:24:39
-40:40:35
580
ESPÍRITO SANTO
322
3.53
10.96
MATILDE
-20:32:34
-40:49:41
525
ESPÍRITO SANTO
210
2.96
14.10
MIMOSO DO SUL
-21:3:53
-41:21:45
41
ESPÍRITO SANTO
369
2.99
8.10
PACOTUBA
-20:45:27
-41:15:55
85
ESPÍRITO SANTO
2757
14.32
5.19
90
Nome
Latitude
Longitude
Altitude (m)
Estado
Área de
Drenagem
2
(km )
PAU D'ALHO
-20:53:8
-40:56:48
15
ESPÍRITO SANTO
304
2.55
8.40
PONTE DO ITABAPOANA
-21:12:22
-41:27:46
40
ESPÍRITO SANTO
2854
16.80
5.89
RIVE
-20:44:49
-41:27:58
128
ESPÍRITO SANTO
2217
8.70
3.92
SANTA CRUZ
-21:13:21
-41:18:31
15
ESPÍRITO SANTO
3781
22.00
5.82
Q90%
(m³/s)
RE90%
(L/s*Km²)
SANTA LEOPOLDINA
-20:6:1
-40:31:40
160
ESPÍRITO SANTO
997
2.20
2.21
SÃO JOSÉ DO CALÇADO
TERRA CORRIDA MONTANTE
-21:2:12
-41:39:8
150
ESPÍRITO SANTO
146
0.41
2.81
-20:25:49
-41:30:10
380
ESPÍRITO SANTO
602
4.25
7.06
USINA FORTALEZA
-20:22:17
-41:24:25
554
ESPÍRITO SANTO
223
1.47
6.57
USINA PAINEIRAS
-20:57:18
-40:57:0
40
ESPÍRITO SANTO
5166
26.53
5.14
USINA SÃO MIGUEL
VALSUGANA VELHA MONTANTE
-20:42:9
-41:10:25
200
ESPÍRITO SANTO
1458
8.06
5.53
-19:57:9
-40:33:8
850
ESPÍRITO SANTO
82.8
0.50
6.02
91
As equações geradas para as regiões hidrológicas trabalhadas para a
estimativa de Q90% estão apresentadas na Tabela 6, bem como, os limites da área
de drenagem que devem ser observados, o coeficiente de determinação e o número
de estações utilizadas no processo.
Tabela 6 - Equações de regionalização de Q90% para as principais bacias hidrográficas do
Espírito Santo.
Região Hidrológica
Equação
ADMin
(km2)
ADMax
2
R2
Número de
Estações
(km )
São Mateus/Itaúnas
Q 90%
0,0015
AD0,957
344
11973
0,829
11
Rio Doce
Q 90%
0,0178
AD0,9159
162
75800
0,767
48
Itapemirim/Itabapoana
Q 90%
0,0136
AD0,8818
82,8
5166
0,894
26
É recomendável observar os valores limites das áreas de drenagem, os quais
não devem ser ultrapassados, e neste sentido os mínimos limitam a aplicação em
sub-bacias com áreas de drenagem menores, sendo este um dos problemas desta
metodologia. Outro detalhe importante é com relação ao número de estações,
sendo que para a bacia São Mateus/Itaúnas tem-se apenas 11 estações. Isto
sinaliza a necessidade de implantação de monitoramento hidrológico na região,
sendo esta uma das áreas com menor disponibilidade natural de água do estado do
Espírito Santo, especialmente na bacia de Barra Seca, onde não foi possível
encontrar nem uma estação fluviométrica.
Apesar da limitação imposta pela baixa disponibilidade de dados, os valores
estimados de Q90% são razoáveis e estão próximos aos encontrados por outros
estudos, conforme se pode observar na Tabela 7, onde a estimativa de Q 90% foi
comparada aos valores de Q95% gerados por outros estudos na bacia do Rio Doce.
92
Tabela 7 - Comparação entre valores de Q90% estimados para o ZEE-ES e valores de
Q95% estimados pelo relatório “Plano integrado de recursos hídricos da bacia
hidrográfica do Rio Doce e planos de ações para as unidades de planejamento
e gestão de recursos hídricos no âmbito da bacia do Rio Doce”.
Sub-bacia do Rio Doce
Código
ANA
Área de
drenagem
* (km2)
Área de
drenage
m ZEE
(km2)
RE95%*
L/(s.km2)
RE90% ZEE
L/(s.km2)
- Guandú
56992000
2097,72
2135
3,38
3,38
- Rio Santa Joana
(Jusante Córrego Piaba)
56993551
891,4
873
1,58
1,66
- Rio Pancas
56995500
1181,44
919
1,56
1,68
Além desta comparação, foi realizada outra análise comparativa entre Q90%
do ZEE e Q95%, tendo-se a região de São Mateus e Itapemirim como referência,
sendo esta última vazão gerada pelo trabalho conduzido por Reis et al. (2006). Os
dados estão apresentados na Tabela 8. Da mesma forma que na Tabela 7, a qual
traz a mesma comparação, porém para bacia do rio Doce, observa-se que os
resultados gerados estão em consonância com outros estudos gerados para
algumas regiões do Espírito Santo, sempre ressaltando a dificuldade relacionada à
disponibilidade de dados fluviométricos, especialmente na região da bacia de São
Mateus.
93
Tabela 8 - Comparação entre a vazão Q90% estimada para o ZEE e Q95% estimada pelo
trabalho de Reis et al. (2006)*.
Área de
drenagem*
2
(km )
Área de
drenagem ZEE
2
(km )
Q95%*
3
Q90% ZEE
Sub-bacia do
Rio Doce
Código ANA
(m /s)
Barra de São
Francisco
55900000
378
344
0,20
0,47
Barra do Rio
Preto
55895000
2876
2485
1,88
3,05
Castelo
57490000
975
975
1,76
2,89
Córrego da Boa
Esperança
55920000
4769
4186
2,99
4,70
Córrego do Galo
57170000
973
973
5,39
6,67
Coutinho
57555000
4601
4601
7,82
10,5
Dores do Rio
Preto
57720000
234
234
0,67
1,33
Faz.Jucuruaba
57230000
1690
1690
9,68
11,70
Faz. São Mateus
55800005
4024
4266
1,20
3,02
Guaçuí
57740000
413
413
3,12
4,60
Ibitirama
57420000
342
342
1,39
2,76
Iconha montante
57320000
148
148
0,85
1,51
Iúna
57360000
426
426
2,50
3,42
Matilde
57250000
210
210
2,14
2,96
Pau d’alho
57300000
304
304
2,10
2,55
Rive
57450000
2217
2217
5,12
8,7
3
(m /s)
94
Área de
drenagem*
2
(km )
Área de
drenagem ZEE
2
(km )
Q95%*
3
Q90% ZEE
Sub-bacia do
Rio Doce
Código ANA
(m /s)
Santa Leopoldina
57130000
997
997
1,37
2,20
São José do
Calçado
57770000
146
146
0,25
0,41
Terra Corrida
Montante
57370000
602
602
2,54
4,25
Usina Paineiras
57580000
5166
5166
19,9
26,53
Usina São Miguel
57550000
1548
1458
4,82
8,06
3
(m /s)
2.4. Estruturação do indicador dos Recursos Hídricos
Foram gerados mapas para cada um dos indicadores (RE 90%, Índice de
restituição do Escoamento base, Contaminação de aqüíferos), os quais poderão ser
utilizados desta forma, de acordo com o interesse e necessidade do usuário. A
integração destes indicadores para obter o indicador dos Recursos Hídricos,
consistiu de uma combinação espacial e empírica dos mesmos, sendo que para
isto, foram atribuídos pesos diferenciados para cada indicador.
A atribuição de pesos seguiu dois critérios básicos:
- A confiabilidade do indicador: esta característica foi estabelecida em função da
disponibilidade de dados e das condições para espacialização do indicador. Desta
forma, o indicador que melhor pôde ser trabalhado, tanto em termos da base de
95
dados quanto de sua espacialização, foi RE90%, seguido do índice de restituição do
relação escoamento base/precipitação média do ano hidrológico. Por último, o
indicador com menor confiabilidade prática foi o de contaminação de aqüíferos, uma
vez que se dispõe de apenas de uma mapa geológico na escala de 1:1.000.000.
- A importância prática do indicador: este aspecto é de extrema relevância para o
estabelecimento de pesos e definição final do indicador “Recursos Hídricos”. Neste
contexto, os indicadores RE90% e o Índice de restituição EB/P são mais importantes
do ponto de vista prático e gestão de recursos hídricos, especialmente o primeiro
por se tratar da vazão de referência para outorga no estado, recebendo, portanto,
maior peso.
Diante destes aspectos, os pesos estabelecidos para cada indicador foram:
RE90%, com 45%; Índice de restituição EB/P com 40% e Contaminação de Aqüíferos
com 15%. É importante mencionar que para as bacias hidrográficas sem
monitoramento hidro-climático a referência para o indicador Índice de restituição
EB/P é o RE90% pela evidente correlação existente entre eles e pelos aspectos
levantados anteriormente.
Foram estabelecidas as seguintes conversões em termos do valor do
indicador e sua interpretação em termo de vulnerabilidade:
a) RE90%
RE90% (L/(s.km2))
Vulnerabilidade
Nota
< 1,2
Muito Alta
50
1,2 – 3,5
Alta
40
3,5 – 5,7
Média
30
5,7 – 7,5
Baixa
20
> 7,5
Muito Baixa
10
96
É importante realçar que a referência territorial é o estado do Espírito Santo,
o qual apresenta importante variabilidade de Sul para Norte em termos de
disponibilidade natural de água, desde valores <1,2 a valores >7,5 L/s.km 2 o que
sinaliza a necessidade de se expressar diferentes graus de vulnerabilidade natural.
Assim, a referência básica para a conversão são os valores extremos (mínimo e
máximo), que se constituem nos limites da primeira e da última classe, e por
decorrência os intervalos das demais classes, já que, por acordo ficou definido a
identificação de 5 classes de vulnerabilidade natural. Para se ter uma idéia da
importância da contextualização espacial, e dos valores extremos, se a avaliação da
vulnerabilidade natural em termos da disponibilidade hídrica, tivesse o Brasil como
referência territorial, a região amazônica por apresentar elevados valores de
disponibilidade hídrica, seria classificada como de vulnerabilidade muito baixa
enquanto o Nordeste e a parte norte de Minas Gerais como de vulnerabilidade muito
alta e todo estado do Espírito Santo assim como grande parte do Sudeste
vulnerabilidade média. Observa-se, portanto, que a referência territorial que traz
consigo a magnitude dos valores extremos, muda substancialmente a categorização
do grau de vulnerabilidade, que é uma expressão de natureza qualitativa e
relativizada.
b) Índice de restituição EB/P
Índice de restituição EB/P
Vulnerabilidade
Nota
< 0,12
Muito Alta
50
0,12 – 0,21
Alta
40
0,21 – 0,27
Média
30
0,27 – 0,35
Baixa
20
> 0,35
Muito Baixa
10
97
Este indicador é interessante uma vez que indica, em média, as condições de
relativas de recarga subterrânea das bacias hidrográficas, adimensionalizada pela
respectiva precipitação média do ano hidrológico. O procedimento para estabelecer
estes intervalos seguiu a mesma lógica do RE90% e entende-se que uma bacia
hidrográfica apresenta vulnerabilidade muito alta quando menos de 12% da
precipitação é convertida em escoamento base e vulnerabilidade muito baixa quanto
mais de 35% desta é convertida em recarga.
c) Contaminação de Aqüíferos
Para este indicador não existem dados efetivos como nos indicadores
anteriores sobre escoamento superficial, sendo, a lógica adotada para o mesmo a
seguinte:
a) Agrupamento das rochas quanto à sua origem e semelhança;
b) Classificação das rochas quanto à sua porosidade e movimentação de
solutos. Exemplo: Granitos, gnaisses: baixa porosidade; baixo potencial
de
contaminação
(nota
20);
Arenitos:
alta
porosidade;
maior
movimentação de solutos (nota 50);
c) Mapeamento de falhas geológicas do manto cristalino;
d) Caracterização de vulnerabilidade: quanto maior a nota, maior a
vulnerabilidade;
Locais com falhas geológicas a nota sofreu o acréscimo de uma (1) unidade,
tornando-se área mais vulnerável.
e) Foram estruturados 4 níveis de vulnerabilidade natural para este
componente, sendo que não se caracterizou nenhuma área com
vulnerabilidade natural muito baixa.
98
A combinação dos indicadores de uma determinada bacia hidrográfica de
acordo com os critérios anteriormente descritos resulta na seguinte equação geral
do indicador Recursos Hídricos:
NF NRE90% PRE90% NEB/P PEB/P
NC.AQU PC.AQU
Em que NF é a nota final do indicador Recursos Hídricos, NRE90%, NEB/P e NC.AQU são
respectivamente, as notas dos indicadores individuais RE90%, EB/P e Contaminação de
Aqüíferos; PRE90%, PEB/P e PC.AQU são respectivamente, os pesos dos indicadores individuais.
Com base nos valores de NF pode-se observar que os valores variarão de um
mínimo de 11,5 (combinação de vulnerabilidade muito baixa para RE90% e Índice de
Restituição EB/P e vulnerabilidade baixa para contaminação de aqüíferos) até um máximo
de 50 (combinação de vulnerabilidade muito alta para todos os indicadores). Desta forma,
num primeiro instante, aplicou-se o critério dos quintis para caracterizar 5 classes de
vulnerabilidade, realizado pelo programa ArcMap. No entanto, o resultado não refletiu o
comportamento esperado, havendo incongruências em algumas áreas. Desta forma,
partindo-se destes quintis previamente caracterizados, os intervalos foram ajustados
manualmente, tendo-se a seguinte configuração final, a qual possibilitou um mapa final mais
adequado à realidade esperada:
Vulnerabilidade final
Nota
Muito Alta
> 44
Alta
35 – 44
Média
25 – 35
Baixa
18 – 25
Muito Baixa
< 18
99
3. RESULTADOS
3.1. Carta de Vulnerabilidade Natural de RE90%
Na Figura 5 está apresentada a carta de vulnerabilidade natural do indicador
RE90%, concebida no contexto do Zoneamento Ecológico-Econômico. Observa-se,
de forma geral, a existência de um gradiente, no sentido Sul-Norte, de aumento da
vulnerabilidade natural deste indicador, sendo a região do Atlântico-Sudeste a de
menor
vulnerabilidade,
com
identificação
de
algumas
sub-bacias
com
vulnerabilidade natural muito baixa. Em contraste, na região Norte do Estado,
observa-se vulnerabilidade natural praticamente muito alta, significando pequena
disponibilidade natural de água. A região do Rio Doce apresenta vulnerabilidade
intermediária, sendo nitidamente uma região de transição entre a região sul/sudeste
de baixa vulnerabilidade e a norte de alta e muito alta vulnerabilidade.
É importante destacar algumas características importantes dos resultados.
Observa-se uma redução da vulnerabilidade no sentido da foz para as cabeceiras
dos rios, especialmente quando se analisa as bacias dos rios Itapemirim e Doce,
demonstrando o caráter hidrológico esperado, que há aumento do rendimento
específico à medida que se avança da foz para a montante. Outro detalhe
importante é a vulnerabilidade alta de alguns trechos da bacia do Itabapoana,
devido ao aspecto climático predominante nesta região, sendo a mesma
caracterizada com baixo índice pluviométrico em relação às regiões Itapemirim e
Atlântico Sudeste.
Vale ainda destacar um aspecto associado à interpretação dos resultados
deste mapa. A identificação de uma região com vulnerabilidade alta ou muito alta
não significa que a mesma não tenha disponibilidade de água; significa que, em
termos hidrológicos, a respectiva região apresenta baixa oferta natural de água,
100
conseqüência de um balanço hídrico onde há predominância da transferência de
água para a atmosfera e por conseqüência redução do processo de recarga
subterrânea. A disponibilidade efetiva de água irá depender de um balanço entre
demanda e oferta, ou seja, da quantidade de água ainda disponibilizada para a
outorga para a região. O contrário também tem o mesmo raciocínio; uma região
caracterizada com baixa vulnerabilidade não significa que exista alta disponibilidade
de água para ser outorgada, mas que naturalmente, o regime hidrológico da
bacia/sub-bacia apresenta excedentes hídricos. A real disponibilidade dependerá da
mesma forma, de um balanço entre demanda e oferta e uma bacia com baixa
vulnerabilidade natural pode apresentar comprometimento de água outorgada
elevada.
Figura 5 - Carta de vulnerabilidade natural do indicador RE90% para o Estado do Espírito
Santo.
101
3.2. Carta de Vulnerabilidade Natural do Índice de Restituição EB/P
A carta de vulnerabilidade natural do Índice de restituição EB/P (escoamento
base/precipitação média do ano hidrológico) está apresentada na Figura 6. Este
mapa é semelhante ao mapa de vulnerabilidade natural associada ao indicador
RE90%, uma vez que a vazão com permanência de 90% compõe o escoamento
base. É possível observar que este indicador mostra o mesmo gradiente descrito
para RE90%, porém, em grau relativamente mais rigoroso, como pode ser observado
para as bacias do Rio Doce, Atlântico Sudeste e Itapemirim. Exceção pode ser
verificada para bacia Barra Seca, para qual não existe nenhum monitoramento
hidrológico e o indicador Q90% foi estimado com base na equação de regionalização
desenvolvida para a região de São Mateus/Itaunas.
Esta pequena distorção em relação ao RE90% se deve ao fato de que o
indicador EB/P apresentou menor variabilidade, além de maior dificuldade para
espacializar o indicador para bacias e sub-bacias sem monitoramento, o que foi feito
tendo-se como base a boa correlação entre este indicador e RE90%.
102
Figura 6 - Carta de vulnerabilidade natural do indicador EB/P para o Estado do Espírito
Santo.
103
3.3. Carta de Vulnerabilidade Natural da Contaminação de Aqüíferos
Na Figura 7 está apresentada a carta de vulnerabilidade natural associada à
contaminação de aqüíferos desenvolvida com base nas características litológicas
das rochas, profundidade das mesmas, falhas e características geomorfológicas
gerais. A base para estas informações foi o mapa geológico desenvolvido pela
CPRM. Observa-se que as áreas de baixa vulnerabilidade no contexto de
contaminação de águas subterrâneas são aquelas vinculadas ao manto cristalino,
ou seja, com geologia caracterizada basicamente por granito-gnaisse. Esta rocha
consiste de um material pouco permeável e com aqüíferos profundos. Observa-se
que sobre o manto cristalino existem muitas falhas geológicas as quais permitem
recarga, porém condução e transporte de solutos e contaminantes, vindo a
aumentar a vulnerabilidade natural neste contexto. Sobre tais trechos a
vulnerabilidade foi aumentada em um nível, passando a média vulnerabilidade.
As áreas caracterizadas como de alta e muito alta vulnerabilidade são
aquelas localizadas sobre o Terciário e Quaternário, os quais são caracterizados por
deposição de sedimentos mais recentes. Nestas áreas, existem aqüíferos não
confinados muito próximos à superfície e a possibilidade de contaminação é alta.
Sendo assim, tais áreas devem ser caracterizadas como de alta e muita alta
vulnerabilidade no tocante à possibilidade de contaminação de suas águas. Vale
destacar também área de alta vulnerabilidade seguindo-se a calha do rio Doce e do
rio São Mateus, onde há presença de deposição de sedimentos e presença
constante de aqüíferos não confinados.
104
Figura 7 - Carta de vulnerabilidade natural do indicador Contaminação de Aqüíferos para o
Estado do Espírito Santo.
3.4. Carta de Vulnerabilidade Natural dos Recursos Hídricos
A carta de vulnerabilidade natural dos Recursos Hídricos está apresentada na
Figura 8. Nesta observa-se um gradiente importante de vulnerabilidade (aumento
desta) no sentido de sul para norte, como fruto do comportamento dos indicadores
de maior peso, os quais são o RE90% e a relação EB/P. Nota-se um gradiente
negativo da vulnerabilidade (redução desta) da foz do rio Doce (direção Oeste), o
que está associado ao aumento dos valores de RE 90% no sentido da cabeceira.
Comportamento similar pode ser verificado na bacia do rio Itapemirim, porém em
níveis inferiores de vulnerabilidade, verificando-se vulnerabilidade baixa na sua
105
cabeceira. Existem duas sub-bacias de drenagem para o rio Doce com
vulnerabilidade baixa devido a valores mais elevados de RE90% bem como da
relação EB/P e principalmente da baixa vulnerabilidade à contaminação de
aqüíferos.
A região norte do estado do Espírito Santo apresenta vulnerabilidade natural
muito alta em praticamente toda área relativa ao São Mateus e Itaunas. Apenas um
pequeno trecho de região Barra Seca apresenta vulnerabilidade alta dada pelos
valores de RE90% e EB/P ligeiramente superiores.
No contexto de gestão de recursos hídricos a região de São Mateus – Itaunas
– Barra Seca apresenta problemas importantes de disponibilidade hídrica, ou seja,
naturalmente, esta região não apresenta grande disponibilidade natural de água,
fruto de seu balanço hídrico anual onde a demanda atmosférica (evapotranspiração)
superando a precipitação anual.
A região com menor vulnerabilidade natural no tocante aos Recursos Hídricos
é a do Atlântico Sudeste, sendo possível identificar áreas com vulnerabilidade muito
baixa devido à maior disponibilidade hídrica, expressa pelo RE 90% e comportamento
do escoamento base. É interessante destacar que a região da bacia do Itabapoana
apresenta 4 níveis de vulnerabilidade, variando de alta na sua foz até muito baixa
próximo à sua cabeceira.
106
Figura 8 - Carta de vulnerabilidade natural dos “Recursos Hídricos” para o Estado do
Espírito Santo.
107
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os resultados apresentados têm como referência a inserção dos mesmos
dentro do conjunto de indicadores do meio físico e biótico na parte Ecológica do
ZZE-ES, que estabelece a vulnerabilidade natural como modo de representá-los, e,
o espaço do território do Estado como referência espacial.
Como se procurou
destacar em várias oportunidades há que se cuidar na interpretação dos
significados de cada indicador que estão associados à conjuntura antes
contextualizada.
Além das observações já pontuadas, sobre a natureza das informações
utilizadas na obtenção dos mesmos, em particular, vale destacar, o bom respaldo
que os dados de fluviometria conferem aos resultados relativos à componente
superficial dos recursos hídricos, ressaltando-se, entretanto a carência de
informações sobre escoamento superficial na região norte do estado, sobretudo, na
bacia hidrográfica da Barra Seca, sinalizando a necessidade de ações voltadas para
a obtenção de informações diretas (monitoramento) e até que se supere este
gargalo, de estratégia de gerar informações com base em processos de estimativa
de valores a partir de regiões hidrologicamente semelhante, que disponham de
informações.
Vale ainda destacar que a inexistência de informações sobre os sistemas
hidrogeológicos para todo o estado, tornou-se num fator altamente limitante,
exigindo a adoção de indicadores alternativos, que embora permitam inferir sobre os
mesmos, estão longe de poderem ser considerados, como efetivamente
representativos, como no caso do recurso hídrico superficial, em termos
quantitativos. Novamente aqui se acentua a necessidade de ações visando superar
este gargalo, decorrente da falta de informações sobre a hidrogeologia do estado.
108
Apesar destas ressalvas, acreditamos que os indicadores construídos,
permitem que se analise o estado do Espírito dentro do contexto da vulnerabilidade
natural dos recursos hídricos, com a identificação das diferenças entre as suas
regiões, e por conseqüência a necessidade de tratá-las dentro de suas
peculiaridades, estabelecendo instrumentos de gestão que contemplem estas
realidades e permitam o uso dos recursos hídricos para a promoção do
desenvolvimento social, econômico com sustentabilidade ambiental.
Por último, destacamos que um novo cenário no conjunto de informações
sobre os recursos hídricos, com o acréscimo quantitativo e qualitativo das mesmas,
certamente propiciará um aperfeiçoamento no processo de estruturação do seu
indicador, e por conseqüência melhoria do produto final.
109
REIS, J.A.T.; CRISTO, J.N.; ELESBON, A.A.A.; MENDONÇA, A.S.F.
Regionalização de curvas de permanência de vazão para rios do Estado do Espírito
Santo. Revista Capixaba de Ciência e Tecnologia, n.1, p.28-35, 2006.
MELLO, C.R. de; SILVA, A.M.; COELHO ,G.; MARQUES, J.J.; CAMPOS, C.M.M.
Recursos Hídricos. In: SCOLFORO, J.R.; CARVALHO, L.M.T.; OLIVEIRA, A.D.
Zoneamento Ecológico-Econômico do Estado de Minas Gerais – Componentes
Geofísico e Biótico. Lavras: Editora UFLA, 2008. p.103 – 135.
ECOPLAN – LUME. PLANO INTEGRADO DE RECURSOS HÍDRICOS DA BACIA
HIDROGRÁFICA DO RIO DOCE E PLANOS DE AÇÕES PARA AS UNIDADES
DE PLANEJAMENTO E GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS NO ÂMBITO DA
BACIA DO RIO DOCE. – RELATÓRIO EXECUTIVO. 93p. 2010.
110
IV - ANÁLISE DA DEMANDA POR RECURSOS
HÍDRICOS SUPERFICIAIS NO ESTADO DO
ESPÍRITO SANTO
Marcelo Ribeiro Viola - UFLA
1. INTRODUÇÃO
A demanda por recursos hídricos superficiais é uma realidade em toda a
cadeia do processo produtivo e em todo o país. As águas superficiais são mais
economicamente viáveis de exploração do que as águas subterrâneas, levando os
usuários prioritariamente a trabalharem com esta opção de captação.
No entanto, o escoamento superficial, fruto da drenagem de aqüíferos
superficiais os quais são submetidos à recarga direta por ocorrência de precipitação,
apresentam susceptibilidade no tocante à manutenção de vazões mínimas durante
o período seco do ano, por dependerem das condições climáticas reinantes
associadas ao balanço hídrico. Desta forma, os usuários de água ficam vulneráveis
à disponibilidade natural deste recurso. Contudo, o excesso de usuários contribui
decisivamente para que haja disponibilidade aos usuários, representando fator de
impacto antrópico fundamental, uma vez que afeta tanto a disponibilidade quanto a
qualidade das águas.
Neste contexto, é fundamental a definição de políticas públicas voltadas para
a gestão dos recursos hídricos, uma vez que a Política Nacional de Recursos
111
Hídricos de 1997 definiu- os como bens públicos e passiveis de gerenciamento
pelos órgãos públicos vinculados ao meio ambiente. Isto significa que cabe ao
Estado gerir os usos de recursos hídricos de forma que os possíveis conflitos sejam
minimizados e que o meio ambiente tenha o menor impacto possível. Desta forma,
foram criados alguns instrumentos de gestão dos recursos hídricos, sendo a outorga
o que efetivamente tem sido mais aplicado e com resultados práticos importantes
para a gestão do meio ambiente.
Assim, este trabalho consiste de uma avaliação geral de demanda por
recursos hídricos no Estado do Espírito Santo, tendo-se como referência os
usuários, os tipos de usos e a relação entre demanda e oferta dos recursos hídricos
conforme as vazões de referência para outorga.
2. METODOLOGIA
A base metodológica trabalhada foi o conceito de Nível de Comprometimento,
aplicado por Silva et al. (2008) ao Zoneamento Ecológico-Econômico do Estado de
Minas Gerais. Este conceito é bastante simples e está associado à seguinte
equação:
NC
Voutorgado
Vdisponív el
(1)
Em que Voutorgado corresponde ao volume de água outorgado ou demanda de
água numa bacia hidrográfica, num determinado intervalo de tempo. Este intervalo
de tempo depende das condições e características do banco de dados de outorga
disponível. No caso do Espírito Santo, foram consideradas as demandas constantes
ao longo do ano. Por um lado, este aspecto pode superestimar as demandas e levar
112
a valores de NC elevados para uma determinada bacia hidrográfica; contudo, por
outro lado, é importante realçar que existem muitos usuários de água que não estão
cadastrados junto ao IEMA, além dos usos insignificantes, mas que no contexto
geral representam grande demanda por água. Assim, acredita-se que o resultado
produzido pelo trabalho corresponde a um diagnóstico que pode estar subestimando
a demanda por água em determinadas regiões, especialmente aquelas cuja relação
acima foi superior a 1 ou 100% de comprometimento.
A base de dados de outorga aplicada ao trabalho foi dividida em 3 fontes:
outorgas emitidas pelo IEMA relativa ao Espírito Santo (ano base 2009), outorgas
emitidas pelo IGAM relativas aos rios que drenam do estado de Minas Gerais (ano
base 2007) e outorgas federais emitidas pela ANA (ano base 2009). É importante
mencionar que esta análise leva em consideração a bacia hidrográfica, ou seja,
deve-se avaliar a demanda por água em toda a região da bacia e calcular a vazão
de referência para esta condição. Quanto maior a precisão em termos de sub-bacias
hidrográficas melhores serão os resultados. Na Figura 1 apresenta-se a distribuição
espacial das outorgas concedidas pelos respectivos órgãos de gestão dos recursos
hídricos, que foram aplicadas a este trabalho.
No tocante ao Vdisponível este foi considerado como sendo 50% da Q90%, uma
vez que esta é vazão de referência para outorga no Estado do Espírito Santo sem
barramentos. Assim, este valor de vazão foi convertido em volume anual de água
para cada uma das sub-bacias, uma vez que esta vazão corresponde a uma
drenagem natural e, portanto, reflete a disponibilidade natural de água das bacias.
113
Figura 1 - Distribuição espacial das outorgas aplicadas ao estudo de demanda de recursos
hídricos do Estado do Espírito Santo.
A interpretação dos níveis de comprometimento (NC) foi conduzida da
seguinte forma:
Nível de Comprometimento
NC
Muito Alta
> 1,0
Alta
0,8 – 1,0
Média
0,2 – 0,8
Baixa
0,05 – 0,2
Muito Baixa
< 0,05
114
Estatísticas básicas sobre os usos e sua distribuição por tipo de uso também
foram elencadas e apresentadas no trabalho.
3. RESULTADOS
Na Figura 2 são apresentados os gráficos associados às estatísticas básicas
sobre usuários de água no Estado do Espírito Santo, tendo-se como referência o
banco de dados de outorga do IEMA.
Figura 2 - Distribuição percentual das outorgas de águas superficiais no Estado do Espírito
Santo (a).
115
Figura 2 - Distribuição percentual das outorgas de águas superficiais no Estado do Espírito
Santo (b).
É possível observar que 45% do total de outorgas emitidas têm como tipo de
uso predominante captação de água com barramentos, ou seja, regularização, o
que melhora as condições para disponibilidade de água uma vez que normalmente
é possível captar um valor superior a 50% da Q90%. As captações diretas por sua
vez respondem por 30% das outorgas emitidas. Grande parte das captações de
água via barramento com regularização se destina à irrigação, a qual corresponde a
76,5% das finalidades de uso da água, o que é bastante expressivo, superando
alguns valores médios tradicionais sobre usuários de água superficial para esta
finalidade em alguns estados brasileiros. O abastecimento público corresponde a
116
apenas 2,5% das outorgas concedidas, entendendo-se que este percentual é muito
pequeno haja vista as prioridades de usos da água e consequentemente, o
fornecimento de água tratada pelas empresas de saneamento responsáveis.
Na Figura 3 apresenta-se o mapa de Nível de Comprometimento de Águas
Superficiais para o estado do Espírito Santo. Observa-se que grande parte do
estado apresenta uma situação razoavelmente confortável em termos de
comprometimento da disponibilidade de água para os usuários, enquadrando-se nas
classes com baixo e muito baixo nível de comprometimento. Esta situação se deve
basicamente à maior disponibilidade natural de água, refletida principalmente pela
vulnerabilidade natural do indicador RE90% , a qual para estas regiões também é
baixa ou até muito baixa em alguns casos.
No entanto, dois casos chamam a atenção e merecem uma reflexão a
respeito. Existem algumas sub-bacias hidrográficas localizadas a noroeste da bacia
de São Mateus que apresenta nível de comprometimento muito baixo ou baixo
estando inserida numa região com vulnerabilidade natural alta ou muito alta. Isto
significa que a relação entre demanda e disponibilidade é baixa apesar da região
estar inserida numa zona com sérios problemas naturais de disponibilidade.
Situação inversa pode ser verificada ao sul do estado, onde se observa demanda
muito alta por água numa região com baixa ou média vulnerabilidade. Ambas as
situações mostram a influência antrópica no processo, provocada pelos usuários de
água e suas necessidades, sendo que estes efeitos não devem fazer parte do
conceito de vulnerabilidade natural, conforme já discutido previamente.
De forma geral, observa-se que as regiões ao norte do Estado (Barra Seca,
São Mateus e Itaúnas) e duas sub-bacias hidrográficas ao sul necessitam de
atenção por parte dos gestores porque é nítido que haverá sérios riscos de conflito
entre os usuários de água nestas regiões em pouco tempo. Deve-se considerar que
117
ainda há muitos usuários de água que não foram cadastrados e que, portanto esta
situação pode ser ainda agravada do ponto de vista prático.
Outro detalhe importante é que foi considerado uma taxa de retorno de 20%
do volume de água outorgado para irrigação e de 80% para abastecimento
doméstico e industrial. Tais valores também foram aplicados por Silva et al. (2008)
quando de seus estudos relacionados ao nível de comprometimento de água
superficial no estado de Minas Gerais.
Figura 3 - Mapa de nível de comprometimento de águas superficiais para o estado do
Espírito Santo.
118
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O produto gerado deve ser entendido como uma primeira aproximação do
nível de comprometimento da vazão de água outorgável por sub-bacias
hidrográficas no estado do Espírito Santo. Há alguns restrições vinculados ao banco
de dados de outorga, entre eles a não especificação do intervalo do tempo de
duração das outorgas nem a validade das mesmas, uma vez que o processo de
emissão de outorgas encontra-se em fase de aprimoramento.
Detalhe importante diz respeito ao fato de que o mapa desenvolvido aqui
consiste de uma abordagem que retrata um momento, ou seja, consiste de um
diagnóstico relativo ao ano de 2009 e este tipo de estudo é dinâmico, ou seja,
alterações na base de dados de outorga afetarão o comportamento do mapa,
significando que é indispensável a atualização do mesmo. Além disto, a
identificação e o acréscimo de usuários insignificantes será um passo relevante na
análise da conjuntura da demanda por água no estado.
Apesar das restrições apontadas relativas ao produto, o mesmo representa
um considerável avanço no tocante à base de dados para suporte à gestão dos
recursos hídricos no estado do Espírito Santo, desde que se tome o devido cuidado
na análise dos resultados. Este produto poderá ser aplicado como norteador para o
IEMA e Secretaria de Recursos Hídricos no tocante a identificação de áreas cuja
demanda apresenta tendência ao esgotamento das vazões mínimas disponíveis e
aos conflitos entre usuários. Desta forma, acredita-se que sua aplicabilidade seja de
grande valia para o sistema ambiental do Espírito Santo, contribuindo sobremaneira
para o desenvolvimento sustentável do estado.
119
MELLO, C.R. de; SILVA, A.M.; COELHO ,G.; MARQUES, J.J.; CAMPOS, C.M.M.
Recursos Hídricos. In: SCOLFORO, J.R.; CARVALHO, L.M.T.; OLIVEIRA, A.D.
Zoneamento Ecológico-Econômico do Estado de Minas Gerais – Componentes
Geofísico e Biótico. Lavras: Editora UFLA, 2008. p. 103 – 135.
SILVA, A.M.; COELHO, G.; MELLO, C.R. Nível de Comprometimento da água. In:
SCOLFORO, J.R.; CARVALHO, L.M.T.; OLIVEIRA, A.D. Zoneamento EcológicoEconômico do Estado de Minas Gerais – Zoneamento e Cenários
Exploratórios. Lavras: Editora UFLA, 2008. p. 37 – 52.
120
V - VULNERABILIDADE NATURAL DO MEIO
BIÓTICO:
FLORA E FAUNA
Júlio Neil Louzada - UFLA
Fausto Weimar Acerbi Junior - UFLA
Luis Marcelo Tavares de Carvalho - UFLA
1. APRESENTAÇÃO
A integridade do meio biótico foi abordada no Zoneamento EcológicoEconômico do Estado do Espírito Santo como um dos fatores condicionantes da
vulnerabilidade natural. Para caracterizar este fator consideraram-se aspectos
relativos à heterogeneidade da flora, seu estado de conservação, a relevância de
determinado ecossistema para uma região do estado e a necessidade de
conservação dos mesmos, definida segundo critérios determinados por estudiosos
do tema, que reunidos em um workshop específico, definiram áreas prioritárias para
a conservação da biodiversidade do estado. Os aspectos citados acima determinam
certo grau de vulnerabilidade natural do meio biótico, levando em consideração o
conceito de vulnerabilidade adotada neste estudo.
Para obtenção deste fator condicionante, derivaram-se indicadores da
heterogeneidade de fitofisionomias em determinada área, no intuito de captar a
ocorrência de ecótones entre ecossistemas distintos. Estes ecótones constituem
regiões de tensão ecológica, que são muito importantes para o funcionamento dos
121
sistemas naturais. Quando modificadas, essas áreas são extremamente difíceis de
serem recuperadas. Áreas limítrofes que abrigam diferentes tipos de fitofisionomias
são, portanto, essenciais para a caracterização da vulnerabilidade natural.
Outro indicador da integridade do meio biótico considerado neste estudo diz
respeito ao grau de conservação da vegetação nativa, que de maneira indireta
também indica a presença de elementos da fauna nativa. Foram derivados índices
que determinam a fragmentação da paisagem em função da modificação da
cobertura original do solo. Quando uma paisagem é modificada pela ação antrópica
devido à remoção da vegetação nativa e sua transformação em fragmentos de
vegetação, assume-se que o retorno ao seu estado original torna-se um processo
demorado e de difícil realização e que ocorrem perdas dos elementos faunísticos
mais sensíveis e que demandem de áreas maiores para seu forrageamento e
reprodução.
A relevância regional de determinada fitofisionomia também foi considerada
neste trabalho no intuito de caracterizar a ocorrência de ecossistemas raros nas
sub-regiões em consideração. Remanescentes escassos de uma fitofisionomia em
uma região devem, conseqüentemente, ser considerados de forma a garantir a
preservação dos mesmos.
Por fim, áreas prioritárias para conservação foram levadas em consideração
neste trabalho a partir de dados compilados pelo Instituto de Pesquisas da Mata
Atlântica (IPEMA) em parceria com o Instituto Estadual de Meio Ambiente e
Recursos Hídricos do Espírito Santo (IEMA).
Assim, para cada região em estudo foram obtidas informações sobre a
vegetação e o uso do solo que caracterizam aspectos de integridade biótica. Para
122
cada um destes fatores de integridade realizou-se uma classificação e ponderação
de seus indicadores para indicar a vulnerabilidade ambiental natural do meio biótico.
As principais variáveis utilizadas para gerar os indicadores do fator
condicionante de vulnerabilidade relativo à flora foram obtidas do banco de dados
georreferenciados sobre a vegetação nativa do Espírito Santo que foi construído
pela equipe ZEE – ES. O mapa temático, em modelo de dados matricial e resolução
espacial de 10m formou a base para o cálculo dos indicadores apresentados a
seguir. Estes indicadores, juntamente com o indicador de prioridades para
conservação foram sobrepostos para gerar uma medida de integridade do fator
condicionante meio biótico (Figura 1).
Figura 1 - Fluxograma dos indicadores e variáveis utilizadas neste estudo.
123
2.1. RELEVÂNCIA REGIONAL DE FITOFISIONOMIAS
Entende-se que a relevância regional de um ecossistema é a razão entre a
área atual de determinadas fitofisionomias (campos de altitude, florestas
semideciduais, ombrófilas, restingas e mangues) em uma célula e a área total
destas fitofisionomias em determinada regional do estado. Assim, ecossistemas que
passaram por um histórico muito severo de substituição na regional em questão
apresentariam valores elevados de relevância regional. Células que contém este
ecossistema
em
sua
composição
apresentam,
conseqüentemente,
alta
vulnerabilidade a ação humana. O cálculo foi efetuado contando as células cobertas
por vegetação da fitofisionomia em questão na base original de vegetação nativa do
ES (10 x 10m) que estavam contidas em cada célula da base do ZEE-ES (270 x
270m). O procedimento de cálculo está exemplificado na figura 2, para o caso da
relevância da fitofisionomia floresta estacional semidecidual. A lógica de cálculo é a
mesma para os indicadores de relevância regional das demais fitofisionomias.
Figura 2 - Esquema de obtenção da relevância da floresta estacional semidecidual.
124
2.2. GRAU DE CONSERVAÇÃO DA VEGETAÇÃO
Entende-se por grau de conservação da vegetação o total ainda existente de
vegetação nativa em uma célula (Figura 3). Assim, ecossistemas que apresentem
níveis de antropização elevados foram considerados pouco vulneráveis a perda de
vegetação nativa futura devido à ação humana.
Figura 3 - Obtenção do indicador do estado de conservação da vegetação nativa.
125
2.3. HETEROGENEIDADE ESPACIAL DE FITOFISIONOMIAS
Este indicador foi calculado com base nas informações de distribuição de
fisionomias vegetacionais no estado. Para cada célula foi obtido o número de
fisionomias destinas presentes (Figura 4). Pressupõe-se que uma célula que
apresente números elevados de fitofisionomias naturais apresente também maior
heterogeneidade ambiental, por apresentar ecossistemas com diferenças marcantes
em estrutura e microclima.
Figura 4 - Obtenção do indicador da heterogeneidade de fitofisionomias.
126
2.4. PRIORIDADE PARA CONSERVAÇÃO DE FLORA
Este indicador foi derivado da base de dados, que está na publicação "áreas
prioritárias para a conservação do ES" (IPEMA, 2010). Nesta publicação são
apresentadas áreas prioritárias para a conservação da biodiversidade com base na
ocorrência de espécies endêmicas, ameaçadas de extinção entre outras variáveis
operacionais.
Para cada área prioritária para conservação no estado foi feita uma
reclassificação dos critérios de prioridade para conservação associando às áreas
valores de vulnerabilidade, principalmente a perda futura de biota nativa. Neste
caso, se a área é prioritária para conservar a biodiversidade em função do grau de
endemismos e riqueza total de espécies presume-se que a ocupação indiscriminada
da área poderá acarretar em perda dessa biodiversidade.
Para
cada
área
prioritária
para
conservação
no
estado
fez-se
a
reclassificação dos critérios de prioridade para conservação associando às áreas
valores de vulnerabilidade, principalmente a perda futura de biodiversidade nativa.
Neste caso, se a área é prioritária para conservar a biodiversidade em função do
grau de endemismos e riqueza total de espécies presume-se que a ocupação
indiscriminada da área poderá acarretar em perda de biodiversidade. A
correspondência entre as classes definidas no estudo de áreas prioritárias e no
presente trabalho é apresentada na tabela 1.
127
Tabela 1 - Conversão de classes para o sistema utilizado no ZEE-ES.
Classes no Mapa do IPEMA
Classes no ZEE-ES
Nenhuma
Muito baixa
Alta
Alta
Muito alta
Muito alta
Extrema
Muito alta
Especial
Muito alta
2.5. PONDERAÇÃO
A distribuição de pesos foi a seguinte: cada indicador de relevância regional
recebeu peso 8, o indicador do grau de conservação da vegetação recebeu peso
12, o indicador de heterogeneidade espacial de fitofisionomias recebeu peso 4 e o
indicador de prioridade para conservação da biodiversidade recebeu peso 12
128
3. MAPAS E SÍNTESE
3.1. RELEVÂNCIA REGIONAL DE FITOFISIONOMIAS
3.1.1. FLORESTA ESTACIONAL SEMIDECIDUAL
A floresta estacional semidecidual está distribuída por praticamente todo o
Estado do Espírito Santo, principalmente nas áreas de altitude baixas e medianas.
Nas áreas mais baixas do centro/sul do estado a relevância regional varia de média
a muito alta, visto que as formações florestais desta fisionomia estão muito
fragmentadas e sofreram grande pressão de corte e secular. Já nas demais regiões,
ou essa fitofisionomia foi completamente removida e não se destaca em nível
estadual, ou é ocupada por outras fitofisionomias Nota-se que a relevância regional
da floresta estacional semidecidual é classificada como muito alta na maior parte
das áreas. Nestas áreas as áreas de florestas semideciduais ocupam muitas vezes
áreas úmidas e acompanham cursos d’água, tendo relevância também na forma de
proteção de recursos hídricos. O mapa de relevância regional da fitofisionomia
floresta estacional semidecidual é apresentado na figura 5.
129
Figura 5 - Relevância regional da fitofisionomia floresta estacional semidecidual.
130
3.1.2. FLORESTA OMBRÓFILA
Esta fitofisionomia apresenta relevância predominantemente muito alta na região dos
Parques do Caparaó e de Sooretama variando de média a alta na região serrana, onde
estão concentradas as maiores concentrações de fragmentos pertencentes a propriedades
particulares. O mapa de relevância regional da fitofisionomia floresta ombrófila é
apresentado na figura 6.
Figura 6 - Relevância regional da fitofisionomia floresta ombrófila.
131
3.1.3. RESTINGAS
Os remanescentes de restinga do Estado do Espírito Santo ocorrem
predominantemente nos tabuleiros litorâneos de maior largura, nas demais áreas
não existem condições edáficas para a sua ocorrência. Por este fato, esta
fitofisionomia é naturalmente muito relevante para o Estado nas poucas regiões
onde ocorre. Na região Sul, os remanescentes de restinga encontram-se próximos a
Marataízes e Marobá. Já na região norte as áreas mais representativas estão
próximos a foz do Rio Doce e na ilha de Guriri, foz do rio São Mateus. O mapa de
relevância regional da fitofisionomia restinga é apresentado na figura 7.
Apesar de apresentarem alta relevância muitas áreas de restinga são
naturalmente protegidas pela dificuldade inerente de implantação de atividades em
terrenos com grande concentração de areia. Entretanto, estas áreas são
ameaçadas tradicionalmente pela expansão imobiliária ligada ao turismo de litoral e
eventualmente a exploração de areia nas áreas mais distantes da linha de maré.
132
Figura 7 - Relevância regional da fitofisionomia restinga
133
3.1.4. Mangue
Os remanescentes de vegetação de mangue do Estado do Espírito Santo
ocorrem predominantemente na foz de rios de maior volume, onde o encontro da
água doce com a salgada, somada a deposição de sedimentos finos e matéria
orgânica carreada pelo rio propiciam a colonização pela Rizofora mangle, principal
componente arbóreo desse sistema.
Em função de suas peculiaridades e
exigências edáficas, as áreas de mangue estão ausentes nas demais áreas do
estado. Por este fato, esta fitofisionomia tal qual a restinga é naturalmente muito
relevante para o Estado nas poucas regiões onde ocorre. Na região Sul e Centro, os
remanescentes de mangue encontram-se próximos a Piúma e a Anchieta. Já na
região norte as áreas mais representativas estão próximos a foz do Rio Doce e foz
do rio São Mateus. O mapa de relevância regional da fitofisionomia restinga é
apresentado na figura 8.
Apesar de apresentarem alta relevância muitas áreas de mangue são
ameaçadas tradicionalmente pela expansão imobiliária, ligada ao turismo de litoral,
que eventualmente provoca o aterramento de áreas de mangue para expansão de
cidades. As áreas de mangue têm grande importância como locais de reprodução
de peixes, crustáceos e moluscos, e como pontos de alimentação de muitas
espécies de aves.
134
Figura 8 - Relevância regional da fitofisionomia mangue
135
3.1.5. Afloramentos rochosos
Os afloramentos rochosos não são em si uma fitofisionomia vegetacional do
Estado do Espírito Santo, mas por abrigarem elementos de flora, e eventualmente
fauna, que são muito específicos, foram tratados de maneira separada. Ocorrem
predominantemente nas áreas altas onde devido à erosão secular as rochas ficam
expostas e são colonizadas por vegetação reasteira e muitas vezes específica
(orquídeas, bromélias, cactus etc). As áreas de maior relevância estão concentradas
na região sul do estado, contudo áreas de relevância média e alta estão presentes
em toda a região serrana do estado e em pontos esparsos da região litorânea. O
mapa de relevância regional da fitofisionomia restinga é apresentado na figura 9.
136
Figura 9 - Relevância regional de vegetação de afloramentos rochosos
137
3.2. HETEROGENEIDADE DE FITOFISIONOMIAS
Na maior parte do estado este fator apresenta-se na classe de
heterogeneidade baixa ou média, pois as células de aproximadamente 7,3 ha
consideradas no ZEE-ES geralmente apresentam uma única fitofisionomia. Alguns
locais em áreas mais montanhosas e em áreas de tensão ecológica apresentam
heterogeneidade alta e muito alta, pois abrigam mais de uma fitofisionomias nas
células somados a afloramentos rochosos. Estas regiões por serem transicionais
estão muitas vezes ameaçadas e fora dos programas específicos de proteção de
determinada fitofisionomia, justamente por não ser possível definir com precisão a
fisionomia da vegetação do local. Muitas vezes estas áreas apresentam grande
variação espacial na composição de espécies em função da presença de mais de
uma fitofisionomia típica e as fazes transicionais entre estas, o que implica na
necessidade de ampliar a escala dos estudos para o nível regional para se ter uma
idéia mais precisa da diversidade da região.
O mapa de heterogeneidade de
fitofisionomias está apresentado na figura 10.
138
Figura 10 - Heterogeneidade de fitofisionomias.
139
3.3. GRAU DE CONSERVAÇÃO DA FLORA NATIVA
As regiões serranas do estado encontram-se mais preservadas na classe de
conservação da flora nativa muito alta. Este é o caso também dos parques que
apresentam, como decorrência da proteção legal, grau de conservação muito alta.
Por outro lado, regiões que sofreram um histórico mais severo de perturbações
como no caso do norte do estado e áreas mais acessíveis próximas ao litoral
apresentam a maior parte de sua área na classe de conservação muito baixa.
Nestas regiões, somente as áreas mais montanhosas ou com outro tipo de restrição
à ocupação humana como em locais de afloramentos rochosos ou mangues e
restingas ainda encontram-se na classe de conservação muito alta. O mapa de grau
de conservação da flora está apresentado na figura 11.
140
Figura 11 - Grau de conservação da flora nativa.
141
3.4. INTEGRIDADE DA FLORA
Ao se sobrepor os mapas apresentados anteriormente, obteve-se como
resultado um mapa síntese de integridade da flora (figura 12). Este fator
condicionante da Vulnerabilidade Natural representa as áreas que ainda
apresentam certa integridade ecológica e que, portanto, são mais vulneráveis à
ação do homem. Nota-se nesta síntese que as regiões montanhosas do estado são
as que apresentam integridade mais alta de maneira geral. As outras regiões, por
terem sido mais exploradas e modificadas, possuem boa parte de sua área na
classe de integridade da flora muito baixa ou baixa. É o que acontece, por exemplo,
nas regiões Norte e Noroeste de Espírito Santo. A influência do grau de
conservação da vegetação foi captada de maneira a conferir maior valor de
integridade para áreas mais preservadas. Neste caso nota-se uma relevância muito
grande em áreas como as sob influência da Serra Centro/Sul do estado.
A combinação dos demais indicadores seguiu os mesmos critérios, de
maneira que, quando uma determinada área apresentou valores elevados para
vários indicadores, esta área foi classificada com integridade da flora muito alta.
Áreas com integridade da flora muito baixa são aquelas completamente
antropizadas que não apresentam nenhum remanescente de vegetação e que ao
mesmo tempo não são prioritárias para conservação da flora. Áreas com integridade
baixa provavelmente tem alguma importância para o fluxo de propágulos ou como
zona de amortecimento para áreas mais preservadas.
Algumas áreas são importantes centros de biodiversidade e representam
enclaves de fitofisionomias únicas no estado, como a Serra do Caparaó e as áreas
cobertas de florestas ombrófilas no norte do estado. Estas áreas necessitam de
cuidados e políticas de proteção específicas.
142
Figura 12 - Integridade ponderada da flora.
143
3.5. PRIORIDADE PARA CONSERVAÇÃO
O fator prioridade para a conservação foi obtido seguindo uma lógica
diferente dos fatores que produziram o mapa de integridade da flora apresentado
anteriormente.
Contudo,
representa
um
esforço
para
a
conservação
da
biodiversidade de flora e fauna do estado e deve ser considerado para o
zoneamento ecológico econômico do estado. Como no passado foram produzidos
mapas em nível nacional e em nível estadual que designam áreas como prioritárias,
optou-se por produzir um mapa ponderado com essas informações, o que gerou o
mapa do indicador de prioridades para conservação usado no ZEE/ES. Esse, por
sua vez, foi somado ao mapa de integridade de flora para produzir o mapa de
vulnerabilidade biótica do estado.
O indicador de prioridade de conservação apresenta certa coincidência com
as áreas mais bem preservadas do Estado, geralmente áreas montanhosas ou
reservas biológicas. Essas áreas geralmente possuem maior riqueza de espécies,
diversidade, endemismos etc. Áreas com prioridade de conservação muito alta
concentram-se nas serras do centro/sul do estado. Por outro lado, algumas áreas
apresentam prioridade de conservação alta ou muito alta, mesmo tendo pouca
cobertura de vegetação remanescente, neste caso encontra-se, por exemplo, a
região da foz do rio doce, fortemente degradada no passado, mas que apresenta
remanescentes de restinga importantes e é local de desova de tartarugas marinhas.
O mapa de prioridade para conservação está apresentado na figura 13, este é a
fusão do mapa de prioridade de conservação da mata atlântica em nível nacional e
os mapas de prioridade de conservação em nível estadual.
144
Figura 13 - Prioridade para conservação – mapa síntese.
145
VI - MAPEAMENTO DA FLORA NATIVA E DOS
REFLORESTAMENTOS DO ESTADO DO ESPÍRITO
SANTO
Fausto Weimar Acerbi Jr. - UFLA
Pedro Rezende Silva - UFLA
Antônio Couto Jr. - UFLA
Allan Arantes Pereira - UFLA
Sérgio Teixeira Silva – UFLA
1. INTRODUÇÃO
Devido às constantes modificações do uso e ocupação do solo, o trabalho de
identificar e monitorar as fisionomias florestais remanescentes em cada região do
Estado é de extrema importância para subsidiar a adoção de políticas públicas
visando a manutenção da flora, fauna e dos recursos hídricos existentes.
No caso particular do Zoneamento Ecológico Econômico, o conhecimento do
grau de ocupação do solo pelas diferentes formações de vegetação nativa é
informação essencial na construção dos indicadores de integridade da flora,
imprescindíveis na caracterização da vulnerabilidade natural de cada região do
Estado.
Como a classificação e a descrição das fisionomias em campo é um processo
dispendioso e que onera muito tempo, o uso de imagens obtidas por sensores
146
remotos é uma alternativa cada vez mais adotada, uma vez que permite o
levantamento de grandes áreas, em curtos períodos de tempo e de uma forma não
destrutiva (Acerbi-Junior et al, 2006).
A classificação digital baseia-se em informações intrínsecas na imagem para
a distinção dos alvos na superfície da Terra, e através de algoritmos específicos
distinguir classes de modo hábil e confiável. Nesse sentido, novas técnicas de
classificação digital de imagens de satélite vêm sendo desenvolvidas nos últimos
anos a fim de elevar a precisão e a confiabilidade dos mapas gerados.
Basicamente, hoje existem três formas de classificação de imagens digitais, a
visual, caracterizada pela subjetividade de acordo com a experiência de cada
intérprete, a baseada no valor do pixel ou pixel a pixel, que analisa a assinatura
espectral das diferentes classes de cobertura do solo em cada unidade da imagem,
determinando assim a que classe o pixel pertence, e a baseada em objetos.
Na classificação de imagens baseada em objetos não somente as
informações espectrais são consideradas, mas também as informações espaciais. O
processo consiste em agrupar os “pixels” próximos e com atributos similares, em
regiões. Esse processo tem como vantagem a utilização de uma maior quantidade
de descritores para as regiões, como por exemplo, forma, tamanho e textura, o que
tem como conseqüência o aumento de variáveis de entrada no processo de
classificação (Andersen et al, 2005; Centeno, 2005).
Segundo Gonçalves et al. (2001), o processamento de imagens baseado em
objetos aproxima-se mais dos processos cognitivos humanos que as análises
baseadas em pixel, uma vez que ao se pesquisar uma determinada área
visualmente, focaliza-se áreas ao seu redor, buscando o reconhecimento de objetos
vizinhos com tamanho, forma, e cor particular.
147
Diante disso, este trabalho tem como objetivo a elaboração de um mapa da
cobertura vegetal nativa e dos reflorestamentos no Estado do Espírito Santo
utilizando as técnicas de classificação baseada em objetos. Este mapa serviu de
subsídio para a construção dos indicadores de integridade da flora, que por sua vez
foram utilizados na caracterização da vulnerabilidade do meio biótico dentro do
Zoneamento Ecológico Econômico do Estado do Espírito Santo.
2.1 Base de Dados
A base de dados desse estudo é formada por levantamentos de campo
com GPS, identificando as diferentes fisionomias florestais, e um conjunto de 28
cenas do satélite ALOS, sensor AVNIR-2, com datas de 05 de março de 2008 a 19
de janeiro de 2010 (Figura 1 e Tabela 1) que já vêm com os coeficientes de
correção geométrica e calibração radiométrica aplicados.
148
Figura 1 - Grade de imagens do satélite ALOS
149
Tabela 1 - Datas das cenas utilizadas no mapeamento
PATH
FRAME DATA
379
3980
19/01/2010
379
3990
03/03/2009
379
4000
18/04/2009
380
3970
20/09/2009
380
3980
20/09/2009
380
3990
05/05/2009
380
3990
20/09/2009
380
4000
05/05/2009
380
4000
20/09/2009
380
4010
05/05/2009
380
4010
20/09/2009
380
4020
05/05/2009
381
3960
22/11/2009
381
3970
22/11/2009
381
3980
22/11/2009
381
3990
22/11/2009
381
4000
22/11/2009
381
4010
22/11/2009
381
4020
22/11/2009
381
4030
22/11/2009
150
PATH
FRAME
DATA
382
3960
05/03/2008
382
3970
05/03/2008
382
3980
05/03/2008
382
3990
08/06/2009
382
4000
08/06/2009
382
4010
24/07/2009
382
4020
24/07/2009
383
4010
25/06/2009
As características espectrais, espaciais, temporais e radiométricas das
imagens ALOS estão apresentadas na Tabela 2.
Tabela 2 - Características da imagem ALOS
Característica
Valor
1: 0,42-0,50
2: 0,52-0,60
Bandas Espectrais/comprimento de onda (µm)
3: 0.76-0,89
4: 0,76-0,89
Resolução Espacial
Resolução Radiométrica
Resolução Temporal
10 m (nadir)
8 bits
46 dias
151
Além das imagens, foram utilizadas como base de dados ortofotos, de todo o
estado, com tamanho de pixel de 1m no auxilio a dúvidas existentes durante o
processo de classificação e correção.
2.2. Processo de segmentação das imagens
Esse processo realiza através de algoritmos específicos a subdivisão da
imagem em segmentos, ou objetos, agrupando pixels segundo parâmetros de
entrada definidos pelo usuário. O algoritmo utilizado foi o Multiresolution
Segmentation, que permite extrair segmentos com base, tanto no valor de pixel
(refletância), como na forma do objeto.
Os parâmetros de entrada utilizados no processo de segmentação de uma
imagem são:
Escala: termo abstrato que determina a heterogeneidade máxima contida nos
objetos resultantes, de modo que um parâmetro de escala alto resulta em objetos
grandes, e parâmetros baixos em objetos pequenos, sendo assim quanto menor o
valor desse parâmetro, também será maior o número de objetos na cena.
Critérios de homogeneidade: esse parâmetro permite configurar dois critérios
que são apresentados na forma de pesos normalizados, onde a soma deles é igual
a um, que é Forma, tendo como contrapartida a Cor (informação espectral), e a
Compacidade que tem a Suavidade como seu oponente (Figura 2).
Sendo assim, ao entrar com um valor de 0,2 no campo “Forma”, atribui-se
indiretamente o valor 0,8 para a cor, onde o mesmo acontece com o campo
compacidade, onde indiretamente atribui-se um valor para o fator suavidade. Vale
152
ressaltar que o critério compacidade e suavidade, juntos, representam o critério
forma.
Figura 2 - Caracterização dos parâmetros de segmentação.
Em um processo de segmentação, é possível criar múltiplos níveis de
segmentos, ou seja, múltiplas escalas, onde segmentos de um nível inferior são
agrupados em novos segmentos (Figura 3), tudo isso a fim de refinar ao máximo
possível o processo, já que produzir uma segmentação em que todos os objetos
representem explicitamente as classes desejadas é uma tarefa de grande
dificuldade.
153
Fonte: Definiens developer 7.0, Treinamento básico
Figura 3 - Hierarquia de segmentação
Para os critérios de segmentação os valores utilizados, ponderando as
informações espectrais e espaciais, podem ser vistas na Tabela 3.
Tabela 3 - Parâmetros utilizados na segmentação
Escala
Cor
Forma
Suavidade
Compacidade
30
0,8
0,2
0,5
0,5
Como a informação espectral contida nos segmentos é fundamental para a
classificação das fisionomias de cobertura do solo, foi atribuído um peso maior para
o parâmetro cor. Isso ocorre porque, diferentemente de objetos com formas
regulares como casas e estradas, as fisionomias florestais apresentam-se como
154
fragmentos de diversas formas inseridos em uma paisagem complexa com cidades,
áreas agrícolas e pastagens.
A avaliação da qualidade da segmentação para os diferentes parâmetros de
entrada testados foi feita através da análise visual, comparando-se a forma e o
tamanho dos segmentos formados com os objetos na cena.
2.4. Classificação Digital de Imagens
As classes utilizadas para a classificação neste trabalho foram selecionadas
de acordo com as fisionomias presentes em mapas do IBGE (Instituto Brasileiro de
Geografia e Estatística) bem como suas zonas de ocorrências, que são: Água,
Floresta Estacional, Floresta Ombrófila, Mangue e Restinga. Além disso, foram
acrescentadas também as classes “Afloramentos Rochosos”, uma vez que há a
presença de uma vegetação característica nessas formações com espécies de
orquídeas, bromélias, etc., a classe “Reflorestamento” e a classe “Outros”, que
corresponde às áreas de agricultura, pastagem e áreas sem cobertura vegetal.
O algoritmo de classificação utilizado foi o Vizinho mais Próximo (Nearest
Neighbor), através da coleta dos recém criados segmentos como amostras de
treinamento do classificador. A qualidade de um objeto coletado como amostra pode
ser avaliado desde que a classe em questão possua ao menos uma amostra de
referência, no caso as coletadas em campo com GPS. Essa avaliação é feita
através de três fatores (Figura 4):
Pertinência (Membership): indica o grau potencial de pertinência de acordo
com as curvas de função ajustada no classificador.
Distância Minima (Minimum Distance): indica a distância no espaço de
características até a amostra mais próxima da respectiva classe.
155
Distância Média (Mean Distance): indica a distância média até todas as
amostras da respectiva classe.
Figura 4 - Ilustração do processo de seleção das amostras.
Os valores de pertinência podem ser usados para decidir se amostra inclui
novas informações para descrever a classe selecionada (valores baixos para a
classe selecionada e valores baixos para as demais classes), se ela é de fato uma
amostra referente à outra classe (valor baixo para a classe selecionada e valor alto
para outras classes), ou se é uma amostra necessária para distinguir a classe
selecionada de outra classe (valor alto para a classe selecionada e valor alto para
outras classes).
Depois de coletadas as amostras vem a escolha dos parâmetros a serem
analisados pelo classificador. Pelo método do Vizinho mais Próximo essa escolha
pode ser feita através da maior separabilidade entre as classes, de acordo com
parâmetros selecionados, como:
a) Valores médios da reflectância dos objetos em diferentes bandas.
Fundamentada em um dos princípios básicos do sensoriamento remoto como
a reflectância dos objetos para diferentes comprimentos de onda (assinatura
156
espectral), é possível notar certa distinção entre alguns objetos dependendo
da banda utilizada.
b) Razão
A razão entre o valor da reflectância de uma banda e o brilho total das
demais bandas.
c) Brilho
Valor médio espectral de um objeto levando em consideração todas as
bandas da imagem.
d) Máxima Diferença.
Para calcular esse parâmetro, o valor mínimo de um objeto é subtraído de
seu valor máximo. Para se obter os valores máximos e mínimos médios,
todas as bandas são comparadas umas com as outras. Posteriormente o
resultado é divido pelo brilho.
e) NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)
Desenvolvido por Rose et al. (1974), este índice expressa a diferença entre
as faixas do infravermelho próximo e do vermelho, normalizada pela soma
das mesmas. É um dos índices mais utilizados, pois permite minimizar os
efeitos da topografia enquanto produz medidas em escala linear (Thiam &
Eastman, 1999).
Onde: NIR é a banda do infravermelho próximo (banda 4)
Red é a banda correspondente ao vermelho (banda 3)
f) Texturas
As texturas estudadas por Haralick (1973), onde ele propôs 14 descritores e
aqui analisados apenas seis dentre as GLCM e GLDV.
GLCM (Gray Level Co-occurrence Matrix). A matriz de co-ocorrência de
níveis de cinza (GLCM) é uma tabulação de quantas vezes diferentes
combinações de níveis de cinza do pixel ocorrem em uma imagem, no caso,
em um objeto. Para receber invariância direcional todos os quatros sentidos
(0º,45º,90º,135º) são somados antes do cálculo de textura (Figura 3)
157
GLDV (Gray Level distance method) Método baseado na diferença absoluta
entre pares de pixels em relação à níveis de cinza. Também nos quatro
sentidos direcionais.
Os parâmetros utilizados na classificação foram escolhidos através de análise
de histogramas e comparando-os entre as classes amostradas (Figura 5 Histogramas utilizados para a seleção dos parâmetros de classificação. ), e aplicados segundo
testes de separabilidade em cada região.
158
Figura 5 - Histogramas utilizados para a seleção dos parâmetros de classificação.
159
Desta forma, os parâmetros selecionados foram:
Média da refletância dos pixels contidos nos objetos na banda 1
Razão banda 3
Razão banda 4
Brilho
NDVI
Desvio padrão dos pixels dos objetos nas bandas 3 e 4.
Texturas GLCM em todos os sentidos direcionais baseado na média de todas
as bandas e somente na banda 4.
Texturas GLCM Homogeneity em todos os sentidos direcionais baseado na
média de todas as bandas e somente na banda 4.
Texturas GLCM Contrast em todos os sentidos direcionais baseado na média
de todas as bandas e somente na banda 4.
Texturas GLCM Entropy em todos os sentidos direcionais baseado na média
Texturas GLDV Mean em todos os sentidos direcionais baseado na média de
todas as bandas e somente na banda 4.
Texturas GLDV Entropy em todos os sentidos direcionais baseado na média
160
3. RESULTADOS
A Figura 5 mostra a imagem utilizada no estudo em uma composição falsa
cor 432 (RGB).
Figura 5 - Imagem ALOS utilizada no estudo.
As Figuras 6, 7 e 8 exemplificam bem a busca e o resultado final de uma boa
definição dos objetos, utilizando-se para isso três níveis de segmentação.
161
Figura 6 - Primeiro nível de segmentação.
Figura 7 - Segundo nível de segmentação.
162
Figura 8 - Terceiro nível de segmentação.
Para a classificação pelo método do Vizinho mais Próximo (Nearest
Neighbor), primeiramente foi calculada a melhor dimensão em um espaço de
atributos (Figura 9), bem como a maior separabilidade entre classes através de uma
matriz de separabilidade (Figura 10), podendo-se assim adotar para cada região
uma dimensão especifica e seus relativos parâmetros.
163
Figura 9 - Espaço de atributos para a escolha da dimensão bem como os parâmetros
164
Figura 10 - Matriz de separabilidade entre classes.
O resultado do mapeamento para todo o Estado bem como para diferentes
regiões pode ser visto nas Figuras deFigura 11 a 19.
165
Figura 11 - Resultado do mapeamento da flora nativa e reflorestamentos no estado do
Espírito Santo.
Figura 12 – Municípios: Alegre, Divino de São Lourenço, Dores do Rio Preto, Ibatiba,
Ibitirama, Iúna, Jerônimo Monteiro, Muniz Freire São José do Calçado.
166
Figura 13 – Municípios: Afonso Cláudio, Brejetuba, Conceição do Castelo, Itaguaçu,
Itarana, Laranja da Terra, Santa Leopoldina, Santa Maria de Jetibá, Santa
Teresa, São Roque do Canaã, Venda Nova do Imigrante.
Figura 14 - Municípios: Alto Rio Novo, Baixo Guandu, Colatina, Governador Lindenberg,
Marilândia, Pancas.
167
Figura 15 – Municípios: Água Doce do Norte, Águia Branca, Barra de São Francisco,
Mantenópolis, Nova Venécia, São Domingos do Norte, São Gabriel da Palha,
Vila Pavão, Vila Valério.
168
Figura 16 – Municípios: Alfredo Chaves, Anchieta, Apiacá, Atílio Vivácqua, Bom Jesus do
Norte, Cachoeiro do Itapemirim, Castelo, Iconha, Itapemirim, Maratízes,
Mimoso do Sul, Piúma, Presidente Kenndy, Rio Novo do Sul, Vargem Alta.
169
Figura 17 – Municípios: Cariacica, Domingos Martins, Fundão, Guarapari, Marechal
Floriano, Serra, Viana, Vila Velha, Vitória.
170
Figura 18 – Municípios: Aracruz, Ibiraçu, Jaguaré, João Neiva, Linhares, Rio Bananal,
Sooretama.
171
Figura 19 – Municípios: Boa Esperança, Conceição da Barra, Ecoporanga, Montanha,
Mucurici, Pedro Canário, Pinheiros, Ponto Belo, São Mateus.
A seguir o gráfico da distribuição percentual da ocupação do solo no estado
do Espírito Santo (Figura 20) e as áreas em hectares das fisionomias por município
(Tabela 4).
172
Figura 20 - Gráfico do percentual de cobertura do solo pelas fisionomias no estado
173
Tabela 4 - Áreas das fisionomias do mapeamento por município (ha)
MUNICIPIO
Afonso
Cláudio
Água Doce do
Norte
Águia Branca
FLORESTA
ESTACIONAL
FLORESTA
OMBRÓFILA
REFLORESTAMENTO
OUTROS
AGUA
AFLORAMENTO
ROCHOSO
RESTINGA
MANGUE
TOTAL
16160,32
18730,1
2669,64
54226,5
153,69
3587,18
0
0
95527,43
7061,01
7654,41
556,74
29480,01
104,99
2744,73
0
0
47601,89
2823,7
8158,85
160,12
27260,87
143,12
6703,33
0
0
45249,99
Alegre
9683,82
6796,13
492,78
59544,92
341,17
481,35
0
0
77340,17
Alfredo
Chaves
Alto Rio Novo
5944,01
29722,16
630,96
25319,45
0
41,47
0
0
61658,05
2018,79
4685,75
179
15440,68
19,13
405,47
0
0
22748,82
Anchieta
3145,22
7231,76
225,54
28360,52
478,98
0
440,53
649,47
40532,02
Apiacá
4633,3
1817,44
67,59
12564,88
43,73
240,89
0
0
19367,83
Aracruz
2455,71
27591,32
36383,41
66849,58
4583,02
0
3837,11
1882,17
143582,32
8984,9
1764,42
117,59
11747,41
5,73
66,63
0
0
22686,68
Atílio
Vivácqua
Baixo Guandu
12843,11
14879,87
699,41
59240,99
782,59
3256,33
0
0
91702,3
Barra de São
Francisco
Boa
Esperança
Bom Jesus do
Norte
Brejetuba
13585,45
14215,91
666,8
62247,74
314,84
2682,47
0
0
93713,21
0
5369,72
771,13
35768,75
761,92
0
0
0
42671,52
2056,26
581,77
3,3
6269,34
56,98
0
0
0
8967,65
6414,12
4388,24
2931,92
19847,7
14,46
635,31
0
0
34231,75
Cachoeiro de
Itapemirim
25897,39
7983,28
548,37
51801,02
386,59
1115,04
0
0
87731,69
174
MUNICIPIO
Cariacica
FLORESTA
FLORESTA
REFLORESESTACIONAL
OMBRÓFILA
TAMENTO
85,72
11418,89
112,8
OUTROS
15358,77
AGUA
AFLORAMENTO RESTINGA
ROCHOSO
210,41
13,86
0
MANGUE
TOTAL
374,27
27574,72
Castelo
9956,24
20486,82
668,08
33037,71
89,83
2660,32
0
0
66899
Colatina
15783,49
27208,81
1139,72
92994,02
3504,36
1974,04
0
0
142604,44
0
25718,44
35343,09
50940,77
1778,08
0
3378,41
983,65
118142,44
5554,97
11580,25
1923,35
16619,26
13,62
791,23
0
0
36482,68
2327,25
5133,21
600,23
9433,8
0
86,55
0
0
17581,04
8057,91
60731,76
2686,84
50756,56
117,56
277,16
0
0
122627,79
2421,96
4600,67
210,81
7924,04
11,66
109,43
0
0
15278,57
1015,91
0
0
228260,72
Conceição da
Barra
Conceição do
Castelo
Divino de São
Lourenço
Domingos
Martins
Dores do Rio
Preto
Ecoporanga
5990,5
29142,48
2099,73
188976,27
1035,83
Fundão
148,01
11975,76
1472,72
13565,97
350,85
66,8
22,35
0
27602,46
Governador
Lindenberg
Guaçuí
217,21
8401,94
1546,41
25309,19
226,43
285,45
0
0
35986,63
10621,76
3641,12
759,46
31616,12
249,9
0
0
0
46888,36
Guarapari
1580,35
25019,16
449,29
29799,09
1228,86
37,34
945,31
448,44
59507,84
Ibatiba
4563,81
2919,61
991,42
15429,11
0
82,26
0
0
23986,21
Ibiraçu
522,47
9889,87
695,71
8818,21
92,8
15,78
0
0
20034,84
3787,69
8915,11
948,09
15893,25
94,64
3361,4
0
0
33000,18
Ibitirama
175
MUNICIPIO
Iconha
Irupi
FLORESTA
FLORESTA
REFLORESESTACIONAL
OMBRÓFILA
TAMENTO
4784,83
3363,4
114,06
OUTROS
11931,66
AGUA
ROCHOSO
14,98
51,75
0
MANGUE
TOTAL
0
20260,68
3091,04
2856,54
725,89
11650,4
0
106,12
0
0
18429,99
12183,44
9160,5
1029,7
29101,42
104,66
1516,83
0
0
53096,55
7701
3388,62
763,46
42638,34
507,72
13,12
738,63
46,34
55797,23
Itarana
6475,02
7792,49
434,45
15068,91
41,7
105,7
0
0
29918,27
Iúna
7579,65
9410,22
1625,25
25118,7
19,89
2244,08
0
0
45997,79
0
11623,91
4761,12
48463,13
350,54
0
440,44
0
65639,14
Jerônimo
Monteiro
João Neiva
4042,31
1324,65
132,57
10590,5
74,94
65,93
0
0
16230,9
886,08
6518,04
755,73
18686,05
190,15
259,25
0
0
27295,3
Laranja Da
Terra
Linhares
8204,87
7299,97
339,68
29541,03
276,98
0
0
0
45662,53
5385,23
73907,06
9161,67
234163,53
20086,91
456,01
6863,77
0
350024,18
Mantenópolis
3693,27
6473,42
23,51
21697,69
8,95
0
0
0
31896,84
Marataízes
543,43
351,68
11,88
11921,78
387,29
0
35,76
40
13291,82
Marechal
Floriano
Marilândia
1825,34
18186,41
611,65
7798,72
0
0
0
0
28422,12
2129,84
7739,82
240,97
19204,25
985,51
287,46
0
0
30587,85
Mimoso do
Sul
Montanha
29666,65
8755,24
726,99
46933,97
389,4
436,86
0
0
86909,11
0
6846,61
5860,5
93279,59
3417,52
262,62
0
0
109666,84
Itaguaçu
Itapemirim
Jaguaré
176
MUNICIPIO
Mucurici
FLORESTA
ESTACIONAL
FLORESTA
REFLORESOMBRÓFILA
TAMENTO
0
3285,13
1888,56
OUTROS
47411,68
AGUA
ROCHOSO
1362,02
0
0
MANGUE
TOTAL
0
53947,39
Muniz Freire
12078,53
8943,21
1435,59
44496,4
84,47
940,65
0
0
67978,85
Muqui
13294,12
4415,74
343,49
14509,1
9,33
176,07
0
0
32747,85
6280,47
15677,88
2913,82
110777,11
1337,21
7784,7
0
0
144771,19
6382,8
16914,35
807,37
46598,53
148,89
11294,06
0
0
82146
Nova Venécia
Pancas
Pedro Canário
0
3644,17
3577,96
35812,39
410,95
0
0
0
43445,47
731,01
267,68
60,14
6201,41
123,39
0
24,03
0
7407,66
Piúma
0
8602,49
6559,3
81068,77
1432,53
23,82
0
0
97686,91
Ponto Belo
0
2404,73
32,29
32250,53
347,81
635,97
0
0
35671,33
Presidente
Kennedy
Rio Bananal
6238,74
1333,87
482,66
49589,51
511,1
0
543,82
0
58699,7
3620,73
10877,47
1342,65
47633,95
883,23
55,42
0
0
64413,45
Rio Novo do
Sul
Santa
Leopoldina
Santa Maria
de Jetibá
Santa Teresa
6669,55
3122,03
202,45
10254,6
35,39
94,91
0
0
20378,93
1357,72
41335,15
355,8
27616,7
144,38
759,24
0
0
71568,99
4406,62
39841,95
1679,42
27439,81
230,13
0
0
0
73597,93
8574,2
30346,55
1246,91
28519,47
131,09
580,25
0
0
69398,47
São
Domingos do
Norte
327,98
4216,2
1158,39
23549,11
157,45
570,52
0
0
29979,65
Pinheiros
177
MUNICIPIO
São Gabriel
Da Palha
São José do
Calçado
São Mateus
FLORESTA
FLORESTA
REFLORESESTACIONAL
OMBRÓFILA
TAMENTO
1044,65
6736,11
1083,02
OUTROS
33964,4
AGUA
ROCHOSO
278,18
378,24
0
MANGUE
TOTAL
0
43484,6
7186,57
2308,1
201,23
17417,84
138,91
24,93
0
0
27277,58
1650,35
29453,1
35307,85
158878,92
1803,98
0
5531,59
1555,89
234181,68
São Roque do
Canaã
Serra
6168,9
5693,2
320,24
21338,06
47,31
671,56
0
0
34239,27
0
15977,07
3561,98
33890,29
997,24
36,13
24,64
558,65
55046
Sooretama
810,11
27701,22
3696,61
26671,34
390,76
0
0
0
59270,04
Vargem Alta
7842,66
18725,94
899,15
13852,07
16,24
146,24
0
0
41482,3
Venda Nova
do Imigrante
Viana
982,57
9890,24
505,6
7406,89
0
53,95
0
0
18839,25
333,44
13986,17
122,52
16739,48
37,8
0
0
0
31219,41
3514,96
3644,97
245,76
33062,21
206,11
2560,98
0
0
43234,99
173,4
5911,81
3192,15
36668,22
319,03
0
0
0
46264,61
Vila Velha
0
3293,44
190,94
17056,67
403,48
0
49,57
77,49
21071,59
Vitória
0
1176,88
7,9
5144,95
1631,76
0
0
1009,85
8971,34
TOTAL
393188,53
953080,46
199492,88
2906052,58
57673,08
65331,1
22875,96
7626,22
4605320,81
8,53
20,69
4,33
63,10
1,25
1,41
0,49
0,16
100
Vila Pavão
Vila Valério
PERCENTUAL
178
4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANDERSEN, T.; Mott, C.; SCHÜPFERLING, R.; ZIMMERMANN, S.; SCHNEIDER,
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inovadores. São Paulo: Oficina de Textos, 2005. p286
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– Universidade Federal do Paraná. 2003
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Classificação digital do uso do solo comparando os métodos “pixel a pixel” e
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127
VII - VULNERABILIDADE NATURAL COSTEIRA
DO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO
A - METODOLOGIA E DEFINIÇÃO DA
VULNERABILIDADE NATURAL COSTEIRA DO
ZONEAMENTO ECOLÓGICO-ECONÔMICO DO
ESTADO DO ESPÍRITO SANTO
João Batista Teixeira
1. APRESENTAÇÃO
O presente documento refere-se aos aspectos metodológicos para confecção
dos mapas de vulnerabilidade natural costeira que compõem o Zoneamento
Ecológico Econômico – ZEE do Espírito Santo.
2. INTRODUÇÃO
O Zoneamento Ecológico Econômico – ZEE define-se como uma integração
sistemática de variáveis ecológicas e econômicas, em busca de associar
potencialidades e fragilidades naturais, fornecendo subsídios para o planejamento
sustentável
dos
usos
dos
recursos
disponíveis,
por
parte
das
esferas
governamentais, através de um mecanismo integrado de consulta dinâmica para
diagnóstico técnico e político-administrativo.
Segundo Pereira (2006), o ZEE surgiu em 1988 através da Política Nacional
de Meio Ambiente (Lei Federal no 6938, de 31/08/81), citado nas diretrizes do
Programa Nossa Natureza (Decreto Federal no 96944, de 12/10/88). Em 1990 o
128
Governo Federal criou a Comissão Coordenadora do Zoneamento EcológicoEconômico
(ZEE)
para
coordenar
a
execução
do
ZEE,
passando
essa
responsabilidade para o Ministério do Meio Ambiente (MMA) em 1999 através da
medida provisória nº 1911-8/99 de 29 de julho de 1999.
Diversas metodologias são utilizadas para realização de ZEEs, entretanto, em
todas elas, a utilização de sistemas de informações geográficas – SIGs é essencial,
devido à natureza espacial das informações e à necessidade do produto final ser
georreferenciado.
Neste contexto, o procedimento tradicional de integração e análise de
informações espaciais sobrepostas, segundo Câmara et al. (2010), baseia-se no
princípio de “interseção de conjuntos espaciais de mesma ordem de grandeza” e
está baseada em condicionantes específicas de critérios devidamente relacionados
através de operações booleanas (OU, E, NÃO), utilizando o computador como mera
ferramenta automatizada de desenho e gerando descontinuidades inexistentes no
dado original. Estes autores ressaltam ainda que a análise espacial em SIG é muito
melhor realizada com uso da técnica de classificação contínua: os dados são
transformados para o espaço de referência [0,1] e processados por combinação
numérica, através da média ponderada ou inferência “fuzzy”, resultando numa
superfície de decisão em forma de grade numérica ao invés de um mapa temático
com limites rígidos gerados por operações booleanas.
Segundo Ruhoff (2004), tal processo cria uma superfície de decisão, que
representa uma variação contínua da grandeza avaliada no espaço geográfico,
como a vulnerabilidade ambiental, oferecendo uma flexibilidade muito maior sobre
problemas espaciais presentes e, consequentemente, uma melhor interpretação e
tomada de decisão:
"...um benefício significante dos modelamentos baseados em lógica
fuzzy é a habilidade de codificação de conhecimentos inexatos, numa
forma que se aproxima muito aos processos de decisão. Os sistemas de
inferências baseados em lógica fuzzy possibilitam, assim, a captura do
conhecimento próximo ao “modelo cognitivo” utilizado na análise de
129
problemas. Isto significa que o processo de aquisição do conhecimento é
mais fácil, mais confiável e menos sujeito a erros não identificados."
Dessa forma, algumas ferramentas de suporte à decisão utilizam métodos de
inferência fuzzy que ajudam a organizar e estabelecer um modelo racional de
combinação de dados. Uma dessas técnicas mais utilizadas na atualidade é o
Método Analítico Hierárquico - Analytical Hierarchy Process (AHP), desenvolvido por
Thomas Saaty, em 1978 (SAATY, 2008), e considerado como sendo o mais
promissor no contexto do processo de tomada de decisão (CÂMARA et al., 2010).
Ruhoff (2004) avaliou vários operadores de inferência espacial para a
integração de dados, destacando os modelos Bayesiano, Redes Neurais, Média
Ponderada e o Processo Analítico Hierárquico, utilizando este último (Inferência
Fuzzy Ponderada – AHP), pela maior facilidade e simplicidade de modelagem, bem
como uma melhor adaptação ao zoneamento ambiental proposto em seu trabalho.
Segundo Pereira (2006), o tratamento que melhor se enquadra em técnicas
matemáticas aplicadas na análise ambiental, contextualizada em ZEEs, é o Fuzzy
associado à técnica AHP, ressaltando que a apropriação de técnicas e ferramentas,
visa
elucidar
e
direcionar
o
conhecimento
dos
especialistas
(técnicos,
pesquisadores, tomadores de decisão, parceiros, etc.), para uma avaliação
ambiental pertinente com a realidade que se apresenta, já que a percepção destes
atores sociais não é substituída por ferramentas matemáticas, sendo altamente
recomendada a participação de todos na validação dos resultados.
Portanto, a metodologia adotada para integração e análise dos dados que
compõem a Vulnerabilidade Natural Costeira do Espírito Santo utilizou a ferramenta
AHP (SAATY, 2008) para hierarquização dos critérios e cálculo dos pesos na
composição dos mapas temáticos.
130
3. MÉTODO ANALÍTICO HIERÁRQUICO – AHP (ANALYTICAL HIERARCHICAL
PROCESS)
A AHP é técnica baseada na lógica da comparação pareada em que
diferentes critérios ou fatores que influenciam a tomada de decisão são comparados
dois-a-dois, e um grau de importância relativa é atribuído ao relacionamento entre
estes fatores.
Segundo Câmara et al. (2010), o método pode ser resumido assim:
"A AHP tem uma base matemática que permite organizar e avaliar a
importância relativa entre critérios e medir a consistência dos julgamentos.
Requer a estruturação de um modelo hierárquico, o qual geralmente é
composto por meta, critérios, sub-critérios e alternativas; e um processo de
comparação
pareada,
por
importância
relativa,
preferências
ou
probabilidade, entre dois critérios, com relação ao critério no nível superior.
Com base na comparação, a AHP pondera todos os sub-critérios e critérios
e calcula um valor de razão de consistência entre [0, 1], com 0 indicando a
completa consistência do processo de julgamento."
Portanto, com os critérios ou fatores selecionados, foi elaborada inicialmente
uma matriz de importância relativa entre os critérios, com base nas evidências
relacionadas à vulnerabilidade. Essa relação é utilizada como dado de entrada em
uma matriz de comparação pareada e os valores de cada posição da matriz são
frações entre os critérios (por exemplo, "3/1" significa que determinado critério
possui uma importância moderada em relação ao outro, conforme Tabela 1). A partir
daí, o sistema calcula os autovalores e autovetores da matriz (pesos de cada
membro Fuzzy (critérios) da matriz de comparação pareada).
131
4. MATRIZ DE IMPORTÂNCIA RELATIVA
Tabela 1 - Escala fundamental de números absolutos referentes à importância relativa entre
os critérios (adaptação de Saaty, 2008).
Intensidade
de
Definição
Explicação
Igual importância
Os dois critérios contribuem
importância
1
igualmente para vulnerabilidade
ou potencialidade
2
Fraca importância
3
Moderada importância
A experiência favorece um leve
julgamento a favor de um critério
4
Entre moderada e forte
5
Forte importância
A experiência favorece um forte
julgamento a favor de um critério
6
Valor intermediário
7
Importância
Um critério é muito fortemente
demonstrada
favorecido em relação ao outro
por demonstrações práticas
8
Muito forte importância
9
Extrema importância
A evidência favorece um critério
a ponto de ser incontestável
132
5. EXTENSÃO AHP PARA O ARCGIS/ESRI (EXT_AHP)
O script da ferramenta de suporte a decisão AHP incorporado ao ArcGis/ESRI
está disponível para download na seção de downloads da ESRI no endereço
eletrônico <http://arcscripts.esri.com/details.asp?dbid=13764>, e foi produzido por
Oswald Marinoni com denominação de AHP 1.1 – Decision support tool for ArcGIS.
6. DELIMITAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
Para a avaliação da vulnerabilidade natural, a região costeira do Espírito
Santo foi delimitada com base na influência dos processos oceanográficos e
geológicos na costa. Definiu-se como região de alto potencial para interação dos
fenômenos naturais costeiros a porção compreendida entre 2,5 km da linha de costa
para o interior e 12 milhas náuticas (aproximadamente 22 km) da linha de costa para
o oceano, considerando-se que a linha de costa abrange a porção estuarina dos rios
e as lagoas costeiras. Além deste limite, as planícies quaternárias (Unidade
Geológica formada no Período Quaternário) também foram consideradas de alto
potencial de influência dos fenômenos naturais costeiros, portanto, fez parte da
região de estudo. A Figura 1 apresenta o recorte da área de estudo.
133
Figura 1 - Delimitação da área de estudo do Zoneamento Ecológico Econômico Costeiro do
Espírito Santo.
134
7. TEMAS COMPONENTES DA VULNERABILIDADE NATURAL COSTEIRA
Durante o processo de reunião de informações do banco de dados
georreferenciados para subsidiar as análises de vulnerabilidade natural costeira,
percebeu-se a necessidade de agrupar as informações em dois grandes grupos por
afinidade e interação, sendo eles: meio biótico e químico; e meio geológico e físico.
7.1. MEIO GEOLÓGICO E FÍSICO
Para o meio de geologia e física, os critérios foram selecionados segundo a
disponibilidade dos dados e as interpretações possíveis para garantir a
representação das interações, fundamentadas por Jimenez et al. (2008) e Muehe
(2001), entre: topografia e geologia; tipologia/morfologia da linha de costa; e
batimetria e dinâmica de ondas.
Dessa forma, os critérios foram: mapa da altimetria do projeto TOPODATA
(INPE, 2010); classificação geológica de Martin et al. (1997); tipologia e morfologia
da linha de costa mapeada por Albino et al. (2006) para o Atlas de Erosão e
Progradação do litoral brasileiro (Muehe, 2006); e dados batimétricos de cartas
náuticas da Diretoria de Hidrografia e Navegação, devidamente digitalizados; além
da incidência de ondas compiladas de relatórios e trabalhos acadêmicos para a
costa do Espírito Santo.
7.1.1. Critério geo-físico geomorfologia da linha de costa (GEOMORF)
De acordo com a classificação do Atlas de Erosão e Progradação do litoral
brasileiro (Muehe, 2006), a costa foi dividida em Macro-zonas, Categorias e Subcategorias, conforme o tipo e morfodinâmica da linha de costa. Estas classes foram
normalizadas em graus de vulnerabilidade geológica, conforme a Tabela 2.
Tabela 2 - Classificação da vulnerabilidade do critério Geomorfologia da Linha de Costa.
135
Vulnerabilidade
Macro-zonas
Categorias
Sub-categorias
normalizada
(1 a 5)
Estruturas antrópicas
Consolidado
1 - Muito Baixa
Promontórios e terraços
de abrasão cristalinos
Falésias e terraços de
2 - Baixa
abrasão sedimentares
Refletiva,
Refletiva para
Intermediária
3 - Média
Intermediária para
refletiva
Inconsolidado
Cristas de Praia e
Intermediária
Praias Arenosas
Intermediária para
4 - Alta
dissipativa
Dissipativa para
intermediária
Dissipativa
Pontal Arenoso
Ilhas fluviais
5 - Muito Alta
Planície de
maré/margens aquosas
continentais
136
7.1.2. Critério geo-físico altimetria (ALTIM)
A partir dos dados disponíveis no portal TOPODATA, já em formato raster, foi
realizada uma reclassificação da topografia para classes de 0 a 5 m, 5 a 10 m e
maior que 10 m. Essas classes foram normalizadas de acordo com a vulnerabilidade
geológica (Tabela 3).
Tabela 3 - Classificação da vulnerabilidade do critério Altimetria.
Classes de Altitude
Vulnerabilidade normalizada (1 a 5)
Acima de 10 m
1 - Muito baixa
5 a 10 m
3 - Média
até 5 m
5 - Muito alta
7.1.3. Critério geo-físico formação geológica (GEOLOG)
O mapa geológico do Espírito Santo foi utilizado para compor o critério de
vulnerabilidade da formação geológica, destacando as planícies quaternárias (um
dos limites da área de estudo), as rochas cristalinas do Pré-Cambriano e as falésias
da Formação Barreiras do Terciário (dentro do limite de 2,5 km e onde não há
quaternário), além da tipologia da linha de costa e outras feições (Tabela 4).
Tabela 4 - Classificação da vulnerabilidade do critério Formação Geológica.
Tipo de Feição
Vulnerabilidade
normalizada (1 a 5)
Costões rochosos
1 - Muito baixa
Falésias
2 - Baixa
Praias refletivas
3 - Média
Praias intermediárias
4 - Alta
Praias dissipativas, ilhas fluviais, planícies de
maré e pontais arenosos
5 - Muito alta
137
7.1.4. Critério geo-físico exposição a ondas de tempo bom (TEMP_BOM)
O grau de exposição a ondas em períodos de tempo bom (ondas mais
frequentes em condições normais) compôs um critério de vulnerabilidade de
natureza física. A dissipação dessas ondas e a mobilização do fundo marinho inicia
na profundidade de 16 m, portanto, para gerar o mapa deste critério, foi calculada a
distância de faixas da costa (de cerca de 2 km cada) até a isóbata de 16 m. Estas
faixas da costa com a distância calculada foram transformadas de linhas para pontos
e estes foram interpolados para formar o mapa em raster referente a este critério. As
classes de distância da costa até a isóbata de 16 m e a vulnerabilidade normalizada
estão descritas na Tabela 5.
Tabela 5 - Classificação da vulnerabilidade do critério Exposição a Ondas de Tempo Bom
(inversamente proporcional à distância da costa até isóbata de 16m).
Intervalos de distâncias da costa até a
Vulnerabilidade normalizada
isóbata de 16 m
(1 a 5)
0 – 4 km
5 - Muito alta
4 – 8 km
4 - Alta
8 – 12 km
3 - Média
12 – 16 km
2 - Baixa
16 – 24 km
1 - Muito baixa
7.1.5. Critério geo-físico exposição a ondas de tempestade (TEMPEST)
O grau de exposição a ondas em períodos de tempestade (ondas menos
frequentes, porém de maior energia) compôs outro critério, sendo que a dissipação
dessas ondas e a mobilização do fundo marinho inicia-se na profundidade de 25 m,
portanto, para gerar o mapa deste critério, foi calculada a distância da isóbata de 16
m (onde acaba a influência das ondas de tempo bom) até a isóbata de 25 m (onde
inicia-se a influência das ondas de tempestade). Estas distâncias foram atribuídas a
138
cada faixa da costa de aproximadamente 2km, e o mesmo procedimento de
interpolação adotado para o critério exposição à ondas de tempo bom foi utilizado
para produção do mapa em raster. As classes de distância entre as isóbatas e a
vulnerabilidade normalizada estão descritas na Tabela 6.
Tabela 6 - Classificação da vulnerabilidade do critério Exposição a Ondas de Tempestade
(inversamente proporcional à distância entre as isóbatas de 16 e 25m).
Intervalos de distâncias entre as
isóbatas de 16 e 25 m
(1 a 5)
0 – 5 km
5 - Muito alta
5 – 10 km
4 - Alta
10 – 15 km
3 - Média
15 – 25 km
2 - Baixa
25 – 40 km
1 - Muito baixa
7.1.6. Vulnerabilidade geológica e física
A partir dos critérios transformados em mapas normalizados (todos em
formato raster com valores de 1 a 5), foi possível estimar a vulnerabilidade geológica
e física através do método analítico hierárquico (AHP) com a matriz de importância
relativa entre os critérios apresentada na Tabela 7, que resultou nos pesos
preferenciais de cada critério presentes na Tabela 8.
139
Tabela 7 - Matriz de importância relativa dos critérios para a vulnerabilidade geológica e
física. Descrição dos valores de intensidade: 1=importância igual; 3=importância
moderada; 5=importância essencial; 7=importância demonstrada na prática;
9=importância extrema.
GEOMORF
GEOLOG
ALTIM
1
3
3
3
3
1
3
5
5
1
3
5
1
1
GEOMORF
GEOLOG
ATIM
TEMP_BOM
TEMP_BOM TEMPEST
TEMPEST
1
Tabela 8 - Pesos obtidos da AHP para os critérios na elaboração da vulnerabilidade
geológica e física.
Código
Peso na composição da
vulnerabilidade geológica
e física
GEOMORF
40%
FORMAÇÃO GEOLÓGICA
GEOLOG
29%
ALTIMETRIA
ATIM
17%
EXP. ONDAS TEMPO BOM
TEMP_BOM
7%
TEMPEST
7%
Critério
GEOMORFOLOGIA DA LINHA
DE COSTA
EXP. ONDAS DE
TEMPESTADE
7.2. MEIO BIÓTICO E QUÍMICO
Fizeram parte deste meio o mapa dos ecossistemas do Espírito Santo (Fonte:
GEOBASES), o mapa do uso do solo e ocupação (Fonte GEOBASES), o mapa
produzido pelo Ministério do Meio Ambiente para áreas de importância biológica
(PROBIO, 2007), o mapa das áreas prioritárias para conservação (IEMA, 2010), o
mapa de faciologia marinha e o mapa de batimetria (Diretoria de Hidrografia e
Navegação - DHN).
140
Em posse dessas informações georreferenciadas foi possível produzir os
critérios componentes da vulnerabilidade biótica e química. Abaixo segue a
descrição desses critérios e a classificação normalizada de 1 (muito baixa) até 5
(muito alta vulnerabilidade).
7.2.1 Critério bio-químico ecossistemas ordem biológica (ECO_BIO)
Os mapas disponíveis com a delimitação dos ecossistemas foram ordenados
de acordo com os parâmetros biológicos e ecológicos de vulnerabilidade natural
(Tabela 9). Nos casos de sobreposições dos polígonos que delimitam os
ecossistemas, prevaleceram os de maior vulnerabilidade.
Tabela 9 - Classificação da vulnerabilidade do critério Ecossistemas Costeiros, Ordem
Biológica.
Ordem
Dados do critério (Ecossistemas costeiros)
1
Oceano (fundo litoclástico; profundidade acima de
20m)
Oceano (fundo misto; profundidade acima de 20m)
Oceano (fundo bioclástico; profundidade acima de
20m)
Florestas e Oceano (fundo litoclástico;
profundidade de 10 - 20m)
Alagados, Oceano (fundo misto; profundidade de
10 - 20m)
Oceano (fundo bioclástico; profundidade de 10 20m)
Rios e Oceano (fundo litoclástico; profundidade de
0 - 10m)
Baías, Oceano (fundo misto; profundidade de 0 10m)
Lagoas, Ilhas, Oceano (fundo bioclástico;
profundidade de 0 - 10m)
Restingas e Costões Rochosos
Estuários
Manguezais
Recifes Submersos
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Vulnerabilidade
normalizada
(1 a 5)
1 - Muito baixa
2 - Baixa
3 - Média
4 - Alta
5 - Muito Alta
141
7.2.2. Critério bio-químico ecossistemas ordem química (ECO_QUIM)
Os mesmos ecossistemas receberam uma nova ordem de vulnerabilidade
baseada
em
parâmetros
físico-químicos,
principalmente
relacionados
a
hidrodinâmica e resiliência química (Tabela 10). De maneira análoga ao critério
anterior, em casos de sobreposições dos polígonos que delimitam os ecossistemas,
prevaleceu o de maior vulnerabilidade.
Tabela 10 - Classificação da vulnerabilidade do critério Ecossistemas Costeiros, Ordem
Química.
Ordem
Dados do critério
(Ecossistemas costeiros)
(1 a 5)
1
Mar territorial
2
Costões rochosos
3
Ilhas
4
Recifes
5
Praias arenosas
6
Baías
7
Florestas naturais
8
Restingas
9
Alagados
10
Manguezais
11
Estuários
12
Rios
13
Lagoas
1 - Muito baixa
2 - Baixa
3 - Média
4 - Alta
5 - Muito Alta
142
7.2.3. Critério bio-químico uso do solo e ocupação (USOS)
O uso do solo e as áreas de ocupação urbana, apesar de não serem
"naturais", contribuem para diminuir a vulnerabilidade natural, já que, por exemplo,
não se pode igualar um determinado fragmento de ecossistema que ocorre no
interior de uma área urbana com um de mesmo tipo mais distante. Portanto, as
áreas de agricultura e florestas plantadas também diminuem a vulnerabilidade
natural, mas essa influência deve ter menor intensidade que as áreas urbanas.
Dessa forma, a classificação da vulnerabilidade deste critério foi normalizada
conforme a Tabela 11.
Tabela 11 - Classificação da vulnerabilidade do critério Uso e Ocupação do Solo.
Dados do critério
Uso e Ocupação do Solo
(1 a 5)
Cidades
1 - Muito baixa
Vilas e Povoados
2 - Baixa
Pastagens
3 - Média
Florestas Plantadas
4 - Alta
Agricultura
Muito Alta
7.2.4. Critério bio-químico importância e prioridade (IMPORTAN)
Alguns trabalhos realizados na região estudada apontam áreas de
importância biológica (em três níveis de importância: alta; muito alta; e
extremamente alta) e áreas de prioridade para conservação (também em três
níveis), considerando, dentre outros parâmetros, as ocorrências de espécies
ameaçadas de extinção. Estes estudos, apesar de variarem em escala, são
considerados no planejamento de ações conservacionistas, permitindo uma
correlação direta com a vulnerabilidade dessas regiões. Portanto, foi realizada uma
143
combinação espacial com os mapas disponíveis e a normalidade do critério foi
definida conforme a Tabela 12.
Tabela 12 - Classificação da vulnerabilidade do critério Importância e Prioridade para
Conservação.
Importância
Prioridade
Alta
1
3 - Média
Muito Alta
2
4 - Alta
Extremamente Alta
3
5 - Muito Alta
(3 a 5)
7.2.5. Vulnerabilidade biótica e química
A partir dos critérios transformados em mapas normalizados (em formato
raster com valores de 1 a 5), foi possível estimar a vulnerabilidade biótica e química
através do método analítico hierárquico com a matriz de importância relativa entre os
critérios apresentada na Tabela 13, que resultou nos pesos preferenciais de cada
critério presentes na Tabela 14.
Tabela 13 - Matriz de importância relativa dos critérios para a vulnerabilidade biótica e
química. Descrição dos valores de intensidade: 1=importância igual;
3=importância
moderada;
5=importância
essencial;
7=importância
demonstrada na prática; 9=importância extrema.
USOS
USOS
ECO_BIO
ECO_QUIM
IMPORTAN
1
ECO_BIO
ECO_QUIM
IMPORT
3
3
5
1
3
5
1
3
1
144
Tabela 14 - Pesos obtidos da AHP para cada critério na elaboração da vulnerabilidade
biótica e química.
Peso na composição da
Critério
Código
vulnerabilidade biótica e
química
USO DO SOLO E
OCUPAÇÃO
ECOSSISTEMAS ORDEM
BIOLÓGICA
ECOSSISTEMAS ORDEM
QUÍMICA
IMPORTÂNCIA E
PRIORIDADE
USOS
50%
ECO_BIO
29%
ECO_QUIM
14%
IMPORTAN
6%
7.3. VULNERABILIDADE NATURAL COSTEIRA DO ESPÍRITO SANTO
O último nível hierárquico para alcançar a estimativa da vulnerabilidade
natural costeira do Espírito Santo é a análise conjunta da vulnerabilidade geológica e
fisica com a vulnerabilidade biológica e química. Em se tratando de vulnerabilidade
natural, adotou-se maior importância aos produtos referentes a biologia e química,
conforme a matriz apresentada na Tabela 15.
145
Tabela 15 - Matriz de importância relativa entre as vulnerabilidades biológica/química e
geológica/física. Descrição dos valores de intensidade: 1=importância igual;
3=importância
moderada;
5=importância
essencial;
7=importância
demonstrada na prática; 9=importância extrema.
Vulnerabilidade
Vulnerabilidade
Biológica e Química
Geológica e Física
1
3
Vulnerabilidade Biológica e
Química
Vulnerabilidade Geológica e
Física
1
Esta composição de importância relativa resultou no peso calculado de 75%
para a vulnerabilidade biológica/química, sendo que a parte geológica/física ficou
com os outros 25% para composição da vulnerabilidade natural costeira do Espírito
Santo.
8. REPRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS
Os mapas produzidos pelas análises realizadas estão apresentados nos
capítulos seguintes com um detalhamento de cada critério e a importância relativa
adotada entre eles para as análises.
Cada mapa apresentado está em formato raster 30x30 e no sistema de
projeção UTM datum WGS84.
Uma tabela com o resumo da matriz de importância relativa e os pesos
calculados pela AHP acompanha os mapas de vulnerabilidades e de potencialidade
produzidos.
146
9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALBINO, J.; GIRARDI, G.; NASCIMENTO, K.A. 2006 Espírito Santo. In. MUEHE, D.
(org.). Erosão e progradação do litoral brasileiro. Brasília, MMA – Ministério do
Meio Ambiente, e PGGM – Programa de Geologia e Geofísica Marinha, 2006. 476p.
CÂMARA, G.; et al. Técnicas de Inferência Geográfica. In: CÂMARA, G.; DAVI, C.D.;
MONTEIRO, A.M. Introdução à Ciência da Geoinformação. Disponível em
<http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/> Acesso em: 15 set. 2010.
INPE – INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS. TOPODATA: Banco
de
Dados
Geomorfométricos
do
Brasil.
2010.
Disponível
em:
<http://www.dsr.inpe.br/topodata/index.php> Acesso em: 01 de julho de 2010.
JIMÉNEZ, J.A.; KORTENHAUS, A.; ANHALT, M.; PLOGMEIER, C.; RINOS P.;
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analysis and management metohdologies. FLOOD Site Report Number, T03-0802, 2008.
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Quaternário Costeiro do Litoral Norte do Rio de Janeiro e do Espírito Santo.
São Paulo: CPRM (Serviço Geológico do Brasil) e FAPESP (Fundação de Amparo à
Pesquisa de São Paulo), 1997.
MUEHE, D. (org.). Erosão e progradação do litoral brasileiro. Brasília, MMA –
Ministério do Meio Ambiente, e PGGM – Programa de Geologia e Geofísica Marinha,
2006. 476p.
MUEHE, D. Critérios morfodinâmicos para o estabelecimento de limites da orla
costeira para fins de gerenciamento. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 2, nº
1, 35-44, 2001.
PEREIRA, S. E. M. Uso de Sistema de Suporte à Decisão Espacial como
subsídio ao planejamento territorial. Aplicação ao Zoneamento EcológicoEconômico. 2006. Dissertação (Mestrado em Engenharia da Computação). Rio de
Janeiro: UFRJ, 2006.
RUHOFF, A. L. Gerenciamento de recursos hídricos: Modelagem ambiental
com simulação de cenários preservacionistas. 2004 Dissertação (Mestrado em
Geomática). Santa Maria: UFSM, 2004.
SAATY, T. L. Decision making with the analytic hierarchy process. Int J.
Services Sciences, Vol. 1, No 1, pp. 83-98, 2008.
147
B - VULNERABILIDADE NATURAL COSTEIRA
SEGUNDO CRITÉRIOS DE GEOLOGIA,
GEOMORFOLOGIA E OCEANOGRAFIA FÍSICA
Jacqueline Albino - UFES
Renato David Ghisolfi - UFES
João Batista Teixeira - UFES
Alex Cardoso Bastos - UFES
Leonardo Azevedo Klumb Oliveira - UFES
Mayara Morais Passos - UFES
Nery Contti Neto - UFES
1 METODOLOGIA
1.1 FUNDAMENTOS TÉCNICO-CIENTÍFICOS
1.1.1 Apresentação
A orla costeira é a estreita faixa de contato da terra com o mar na qual a ação
dos processos costeiros se faz sentir de forma mais acentuada e potencialmente
mais crítica, à medida que efeitos erosivos ou construcionais podem alterar
sensivelmente a configuração da linha de costa (Muehe, 2001). Cowell e Thom
(1994) destacam as propriedades dinâmicas da zona costeira, definindo sua
morfodinâmica como resultado de processos de retro-alimentação entre a topografia
e a hidrodinâmica, as quais impulsionam o transporte de sedimentos, levando
consequentemente às variações morfológicas ao longo do arco praial e/ou costeiro.
148
Estudos de morfodinâmica costeira mundial tiveram seu desenvolvimento na
década de 50, favorecidos pelas investigações estratégicas de guerra. Contudo foi
na década de 1970 que a morfodinâmica costeira veio se somar aos programas de
gerenciamento costeiro.
Os Estados Unidos da América foram os primeiros a formalizar o
gerenciamento costeiro com o Ato de Gerenciamento da Zona Costeira (Coastal
Management Act) em 1972 enquanto o Brasil formalizou seu Plano Nacional de
Gerenciamento Costeiro (PNGC) em 1988 (Lei 7.661). Desde então, em diversos
locais do mundo e envolvendo diversos atores e gestores, distintas metodologias
têm sido propostas a fim de diagnosticar problemas dinâmicos, erosivos e
inundacionais das regiões costeiras, complexas por sua integração entre as
variáveis fluviais, marinhas e atmosféricas.
Destaca-se neste sentido a UNESCO que, por meio da Comissão
Oceanográfica Intergovernamental (COI), vem concentrado esforços na definição de
metodologias que possam auxiliar seus Estados Membros na complexa tarefa de
identificação dos riscos inerentes aos reflexos das mudanças climáticas em zonas
costeiras e planejamento das ações de adaptação e mitigação de seus efeitos
indesejáveis. Na Tabela 1 é mostrada a definição de riscos costeiros associados a
alguns processos meteoceanográficos de acordo com a proposta da COI.
Com o propósito de balizar os fundamentos metodológicos para a realização
dos mapas de vulnerabilidade geomorfológica costeira natural do Zoneamento
Ecológico-Econômico Costeiro do Espírito Santo (ZEEC-ES) foram adotadas e
adaptadas duas metodológicas propostas para mapeamento e predição de
vulnerabilidade costeira em programas governamentais. A primeira metodologia é
proposta por Muehe (2001) para o projeto ORLA do Ministério de Meio Ambiente
(MMA) e a segunda por Jiménez et al. (2008), para o estado da Catalunha,
Espanha, local de referência mundial, em função dos seus esforços para estabelecer
limites e legislação na gestão costeira.
149
Tabela 1 - Definição de riscos relacionados às mudanças do clima para zonas costeiras,
segundo a Comissão Oceanográfica Intergovernamental (IOC, 2009).
RISCO
DEFINIÇÃO
Série de ondas oceânicas geradas por
deslocamento do fundo oceânico devido
Tsunami
a terremotos, eventos vulcânicos ou
grandes impactos de asteróides.
Riscos de
rápido início
Sobrelevação
do Elevação temporária no nível do mar
nível do mar (Storm causado
surge)
por
tempestades
intensas,
associadas a baixas pressões e fortes
ventos.
Ondas geradas por
Casos de ondas extremas, geradas por
ventos extremos
ventos locais ou de offshore
Elevação global do nível dos mares,
Riscos
cumulativos
Elevação do nível devido à expansão térmica dos oceanos
do mar
e aumento do derretimento de geleiras.
ou
progressivos
Perda de terras costeiras, causada pela
Erosão costeira
ação
de
ondas,
Interferências
marés,
correntes.
antrópicas
podem
potencializar esse processo.
1.1.2 Fundamentos do Projeto Orla para definição de limites da orla costeira
com o objetivo de gerenciamento costeiro (MUEHE, 2001)
Dois aspectos foram adotados desta metodologia:
A classificação das feições costeiras e as suas classes de vulnerabilidades
naturais;
O fundamento do grau de exposição às ondas que a plataforma costeira.
Segundo Muehe (2001), o critério morfodinâmico considera essencialmente a
capacidade de mobilização dos sedimentos do fundo marinho por ação das ondas e
150
seu deslocamento ao longo de um perfil perpendicular à costa, e a resposta
morfológica da porção emersa do litoral aos efeitos de erosão, transporte e
acumulação resultante desse processo de mobilização sedimentar.
A amplitude da resposta a esses processos depende do clima de ondas e do
grau de exposição do segmento costeiro considerado, além das características
geológicas do mesmo. Assim, pode-se distinguir entre litorais constituídos por
sedimentos não consolidados formando praias e feições morfológicas associadas
(cordões litorâneos, ilhas barreira, pontais, planícies de cristas de praia, tombolos),
rochas sedimentares consolidadas (falésias) e rochas duras, como costões rochosos
(MUEHE, 2001).
Devido à escassez de dados sobre clima de ondas ao longo da costa
brasileira, já que as observações são efetuadas nas proximidades de portos, e a
possibilidade da proposta metodológica ser utilizada ao longo de todo litoral
brasileiro, Muehe (2001) propôs que o grau de exposição fosse o resultado da
agressividade energética a qual a costa é submetida, o que se reflete no grau de
inclinação da face praial e a granulometria dos sedimentos (HESP; HILTON, 1996).
Como resultado, a costa é classificada como exposta, semiexposta e abrigada.
Nesta estimativa inclui-se ainda a distancia do perfil de fechamento da praia
segundo aplicação de Hallermeier (1981), faixa de mobilização de sedimentos na
zona de antepraia.
Segundo Muehe (2001), o ajustamento da linha de costa a uma elevação do
nível do mar, adotando-se os fundamentos de recuo de retroterra de Bruun (1962)
pode ser determinado por:
R
SLG
H
onde:
R = recuo erosivo da linha de costa devida à elevação do nível do mar (m);
S = elevação do nível do mar (m), cujo valor estimado seria na ordem de 1m,
considerando as mudanças climáticas, IPCC (1990);
L = comprimento do perfil ativo (m);
151
H = altura do perfil ativo (m) (topo do cordão, altura da duna);
G = Proporção de material erodido que se mantém no perfil ativo.
Os limites mínimos para a ocupação segura da orla são sintetizados no
fluxograma na Figura 1.
Os resultados de vulnerabilidade à erosão e/ou obtidos a partir da aplicação
da equação de Bruun e do fluxograma da Figura 1, dependerão das características
geomorfológicas e petrográficas da costa. Os efeitos podem variar entre: (a)
nenhum, como em costão rochoso; (b) erosão, em praias arenosas e falésias
sedimentares,
dependendo
da
declividade
e
tipologia
das
praias
e
cimentação/consolidação e altura das falésias e, (c) inundação das áreas baixas.
Inundação
Estabelecimento
de limites de
segurança para a
orla
Cota 1 m acima do
limite máximo da
preamar de sizígia
ou de inundação
Mangues,
charcos,
marismas
Mecanismo de
alteração da
linha de costa
50 m a partir do
limite da praia ou
da base do reverso
da duna frontal
quando presente
Erosão
Sim
Sim
Litoral arenoso?
Não
Faixa de segurança 1m
acima do limite máximo
das ondas de tempestade.
Urbanização definida por
legislação específica
Não
Falésias
erodíveis ?
Urbanizado?
Não
200 m a partir do
limite da praia ou da
base do reverso da
duna frontal quando
presente
Sim
50 m a partir do
topo da falésia
Figura 1 - Limites mínimos da orla segundo as características morfológicas do litoral.
Fonte: Muehe (2001).
Contudo, a quantificação dos efeitos à retroterra, a partir da equação de
Bruun, não é adequada para praias lamosas ou planícies de maré, já que a
retrogradação tenderia ao infinito, devido à não permanência dos sedimentos
152
erodidos no perfil e ao baixo gradiente topográfico (Muehe, 2001). Nesse caso
deve-se aplicar um modelo para inundação, como o proposto por Jiménez et al.
(2008), que foi adotado e adaptado para a elaboração dos produtos no ZEEC-ES.
1.1.3 Metodologia integrada de análise de riscos à inundação (Jiménez et al.,
2008)
Novamente, dois aspectos foram adotados dessa metodologia:
O fundamento de integração entre os três ambientes dinâmicos e atores de
vulnerabilidade costeira: plataforma continental, linha de costa (com destaque ao
tipo de praia) e planície costeira à retaguarda;
Elementos de vulnerabilidade da planície costeira (altimetria).
Segundo Alvarado-Aguillar e Jiménez (2008), a inundação costeira é
resultado do aumento do nível do mar associado às tempestades, somando-se ainda
os empilhamentos, que atingem o receptor (a costa), a qual é definida basicamente
pela sua elevação. Contudo, em ambientes sedimentares, o impacto da elevação do
nível relativo do mar e/ou tempestades produz uma resposta morfodinâmica, que irá
interagir com o nível relativo do mar e poderá afetar a intensidade de inundação,
seja reduzindo-a ou incrementando-a.
No trabalho de Jiménez et al., (2008)
intitulado “Guidelines on Coastal Flood Hazard Mapping” um modelo de
predição
de inundação é proposto a partir de três unidades (Figura 2)
153
Figura 2 - Esquema dos ambientes e componentes envolvidos em processos de inundação
costeira. Adaptado de Jiménez et al. (2008).
O resultado da atuação das forçantes, i.e., a alteração e/ou incremento de
energia no sistema costeiro, seria representado pelo clima de ondas de tempestade
(altura e período) somado ao nível do mar local, a partir de médias obtidas por
dados sistemáticos. O nível relativo final do mar teria alcance diferenciado, à medida
que a feição se desloca em direção à costa, dependendo da razão entre a altura do
perfil da praia e/ou altimetria da feição costeira. A possibilidade e a taxa de
inundação se dariam caso a elevação relativa do nível mar junto da costa (run-up)
fosse superior a altura do perfil praial. Jimenez et al. (2008) ainda destacam, que
praias arenosas apresentam alta dinâmica e alterações em sua altura e declividade,
durante
a passagem
de
tempestades, gerando
a diminuição
de ambos
componentes, o que, dependendo da duração da tempestade, pode gerar resultados
diferentes de inundação. Jimenez et al. (2008) confirmam que diferentes tipologias
de costa e de praias gerariam resultados entre aplainamento, diminuição de altura
e/ou recuo da linha de costa.
Depois de quantificado o run-up e seu alcance à retroterra, as regiões baixas
seriam facilmente inundadas, pois, em caso de planícies deltaicas, que são
protegidas por barreiras arenosas, proporcionariam a adaptação morfodinâmica
A área e a intensidade em volume líquido da inundação nas áreas baixas
(retroterra da Figura 2) seriam subordinadas à altimetria do terreno, aliada a rigidez
154
do substrato e as alterações do nível dos rios, em caso de ambientes arenosos
deltaicos.
No presente trabalho, na ausência de informações sistemáticas ao longo do
litoral capixaba, principalmente de dados topográficos que permitissem reconhecer a
variabilidade morfológica das praias, e de dados sobre o nível médio do mar e
elevações relativas do nível do mar por ocasião de tempestades, algumas
adaptações foram realizadas a fim de viabilizar a aplicação dos dois fundamentos
metodológicos aqui apresentados (MUEHE, 2001 e JIMÉNEZ et al., 2008). Os
procedimentos serão apresentados no capítulo “materiais e métodos”.
2 MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Materiais
Segundo Jiménez et al. (2008) a aplicação do modelo mostrado na Figura 2
requer o uso das seguintes informações apresentadas na Figura 3.
a) Batimetria e dinâmica das ondas
O mapa batimétrico foi confeccionado a partir de informações de cartas
batimétricas e de bordo cedidas pela Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN),
Marinha do Brasil.
Informações sobre as ondas resultaram da compilação de informações de
relatórios técnicos e trabalhos acadêmicos.
155
Figura 3 - Informações necessárias para a análise da vulnerabilidade a inundação.
Adaptado de Jiménez et al. (2008).
b) Tipologia e morfodinâmica da linha de costa
O mapeamento da tipologia da linha de costa do litoral do Espírito Santo foi
detalhadamente realizado por Albino et al. (2006), por ocasião da elaboração do
Atlas de Erosão e Progradação do litoral brasileiro (MUEHE, 2006) a partir de
iniciativa do Ministério de Meio Ambiente (em escala 1:2500). O levantamento de
dados em campo permitiu a construção de banco de dados sobre as feições
costeiras, tipologia e granulometria das diversas praias, grau de exposição, além do
estado erosivo e/ou acrescional no setor costeiro (Anexos I e II).
c) Topografia (altimetria) e geologia das unidades costeiras
Para a classificação geológica do Espírito Santo foi adotado o Mapa Geologia do
Quaternário Costeiro do Litoral Norte do Rio de Janeiro e do Espírito Santo em
escala 1:250.000 de Martin et al. (1997).
Informações
de
altimetria
foram
extraídas
do
Banco
de
Dados
geomorfológicos do Brasil – TOPODATA, disponibilizado pelo Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais – INPE. Os dados são disponibilizados em formatos
156
correspondentes às etapas de processamento dos dados SRTM (Shuttle Radar
Topography Mission): preenchimento de falhas, refinamento, derivação e pósprocessamento. Após o preenchimento de falhas dos dados originais SRTM, estes
são convertidos em arquivos ASCII (.txt) estruturados em colunas x,y,z, que
constituem o primeiro conjunto de dados. Deste arquivo foram interpoladas as
grades de altitude em MDE refinado sob formato Surfer 6.0 (.grd).
O MDE refinado, após ser migrado para o Idrisi 2.0, é derivado em variáveis
geomorfométricas locais numéricas, algumas das quais classificadas em intervalos
ou ainda em combinações de interesse, que compõem um terceiro conjunto de
arquivos, disponibilizados em formato Idrisi 2.0 (.img/.doc). Após sua conversão para
geotiff, constituem um quarto conjunto de arquivos (.tif). Os mesmos planos de
informação são preparados sob representações pictóricas não georreferenciadas,
num quinto conjunto, de arquivos (.bmp), para rápida visualização em editores
comuns Os dados estão todos estruturados em quadrículas compatíveis com a
articulação 1:250.000. (INPE, 2010).
157
2.2 Métodos aplicados
A Figura 4 apresenta o organograma das atividades e produtos realizados no
desenvolvimento do Mapa de Vulnerabilidade geológica e física do ZEEC-ES.
Figura 4 - Organograma dos produtos confeccionados para a aplicação dos fundamentos
metodológicos de Jimenez et al., 2008 e Muehe, 2001.
158
2.2.1 Dissipação de ondas e mobilização do fundo marinho
Ondas de gravidade são geradas por ventos em oceano aberto e se
propagam em direção à costa dotadas de energia, a qual é fator dependente da
quantidade de energia transferida pelo vento. Esta por sua vez, é função da
velocidade, duração, e extensão da pista na superfície do oceano sobre a qual
esses ventos atuam. Deste modo, quanto maior a duração e a pista, maior a
quantidade de energia potencial absorvida pelas ondas. (SOUZA et al, 2005).
Dentre os principais parâmetros relacionados a uma onda, Muehe (2005)
destaca: altura (H), como a diferença vertical entre a crista (topo) da onda e sua
base na superfície do oceano; comprimento (L), como a distância entre duas cristas
consecutivas; e o período (T), como o tempo transcorrido na passagem de duas
cristas sucessivas sob um mesmo ponto fixo.
Muehe (1998) coloca o clima de ondas como a principal variável indutora dos
processos costeiros de curto e médio prazo. Este pode ser entendido como o
conjunto de parâmetros relacionados às ondas incidentes, tais como altura, período
e ângulo de incidência, isto é, a direção que estas chegam à linha de costa.
Em águas profundas, a velocidade de propagação das ondas gravitacionais é
proporcional ao seu período (SOUZA et al., 2005) e ao comprimento (MUEHE,
2005). Contudo, ao se aproximarem da costa, isto é, de águas mais rasas, a
velocidade das ondas se dá basicamente em função da profundidade da coluna
d’água, pois sofrem dissipação de sua energia uma vez que entram em fricção com
o fundo.
O condicionamento geológico e geomorfológico da plataforma continental
adjacente à linha de costa exerce fundamental importância nos processos costeiros.
Para Muehe (1998) a orientação da linha de costa tem origem nos lineamentos
estruturais, como falhas e fraturas, desde a fragmentação do bloco Gondwânico e
posterior separação dos continentes sul-americano e africano. Somam-se a isso os
processos fluviais de preenchimento da costa com maior ou menor disponibilidade
de sedimentos.
159
Destarte, em regiões costeiras com plataformas mais rasas a dissipação da
energia das ondas de mar aberto é maior do que em regiões de plataforma mais
profunda.
Komar (1976, apud KOMAR, 1998), com base em modelos matemáticos e
aproximações de forma a simplificar e adaptar os modelos a águas rasas,
intermediárias e profundas, propôs a determinação de limites de profundidade na
qual uma onda teria competência para mobilizar os sedimentos de fundo, por fricção.
Estes limites são:
Para águas profundas: h/L > 0,5;
Para águas intermediárias: 0,25 > h/L > 0,05;
Para águas rasas: h/L < 0,05,
onde h é a profundidade da coluna d’água e L o comprimento de onda.
Com base nos modelos, quanto mais energia uma onda carrega em termos
de comprimento (L), maior a profundidade que ela mobiliza o fundo. Ondas
consideradas de “tempo bom”, dotadas de menor energia, mobilizariam o fundo mais
próximo à costa, onde então iniciariam os processos de dissipação.
Para a obtenção da profundidade limite da Plataforma Interna, utilizamos a
relação LO/4 sendo que LO (comprimento de onda) é definido pela fórmula:
LO =1,56*T2,
onde:
LO: comprimento de onda;
T: período
Desta forma, obtemos os resultados mostrados na Tabela 1.
Tabela 1 - Resultados obtidos para as profundidades de fechamento praial e para o limite da
plataforma interna.
Localização
Período freqüente*
Profundidade (m)
Plataforma – Tempo bom
6,5s
16 m
Plataforma – Tempo Ruim
8 a 8,5s
25 m
*Compilação de relatórios técnicos de períodos mais recorrentes.
160
As profundidades obtidas foram plotadas em um mapa contendo informações
sobre a linha de costa e de batimetria. A partir da profundidade obtida até a costa,
estabeleceu-se uma faixa para a qual foi estabelecida uma cor em função do que ela
representa, ou seja, criou-se uma faixa representando a Plataforma Interna de
tempo bom e a Plataforma Interna de tempo ruim.
À medida que as profundidades foram obtidas, as mesmas foram plotadas
num mapa contendo as cotas batimétricas. Um segmento costeiro é naturalmente
modelado pelo clima de ondas predominante. Uma vez que ondas de menor energia
chegam com maior frequência, a topografia da costa apresenta-se adaptada a este
cenário. Em períodos de tempestade, ondas mais energéticas impactam o litoral de
forma a modificar e solicitar nova adaptação da linha de costa; processos erosivos
aparecem como resposta a este novo input energético, até que a costa encontre um
novo estágio de equilíbrio.
Destarte, para o foco deste trabalho, adotamos classes de distâncias entre as
isóbatas de tempo bom e tempestade como critério de vulnerabilidade da costa
adjacente. Quanto maior a distância, menos vulnerável será o segmento costeiro,
pelo princípio da dissipação da energia das ondas. Da mesma forma, quanto menor
esta distância, mais vulnerável, isto é, mais exposta à costa está aos eventos
energéticos de tempestade. As Tabelas 2 e 3 representam quantitativamente as
classes utilizadas em situações de tempo e de tempestade, respectivamente.
Tabela 2 - Classificação de vulnerabilidade para o grau de exposição a ondas de tempo
bom (distância da costa até isóbata de 16m)
Intervalos de Distâncias
Classe
0–4
5
4–8
4
8 – 12
3
12 – 16
2
16 – 24
1
161
Tabela 3 - Classificação de vulnerabilidade para o grau de exposição a ondas de
tempestade (distância entre as isóbatas de 16 e 25m)
Intervalos de Distâncias
Classe
0–5
5
5 – 10
4
10 – 15
3
15 – 25
2
25 – 40
1
2.2.2 Geomorfologia da linha de costa
O tipo de substrato que compõe os diversos segmentos da zona costeira
influencia diretamente na magnitude dos processos erosivos aos quais a costa está
sujeita. Costões rochosos, falésias (Formação Barreiras) e praias arenosas são as
principais feições encontradas na linha de costa do estado do Espírito Santo.
Em termos gerais, quanto mais consolidado o substrato, isto é, quanto mais
rígido, menor sua vulnerabilidade à ação das ondas. Assim, costões rochosos
seriam naturalmente menos vulneráveis, seguidos pelas falésias, e por último as
praias arenosas, com maior vulnerabilidade por se tratarem de substratos
inconsolidados, isto é, flexíveis, que estão sujeitos à remoção pela ação das ondas,
de acordo com as características específicas de cada praia.
Neste aspecto, Bruun (1962) considera o recuo da linha de costa como
diretamente proporcional à elevação relativa do nível marinho e inversamente
proporcional à altura da praia em questão, de acordo com o modelo:
R = SLG/H
onde:
R: Recuo da linha de costa (m);
S: Elevação do nível do mar (m);
L: Comprimento do perfil da praia (extensão longitudinal até inicio da plataforma
interna) (m);
162
G: Proporção de material erodido que permanece no perfil;
H: Altura do perfil.
Em termos práticos, quanto mais alta a praia e maior o volume de areia que
esta possui, menos vulnerável ela é à ação da hidrodinâmica local.
Wright e Short (1984), com fundamentos em medições e observações de
diferentes praias, propuseram uma classificação fundamentada na granulometria do
sedimento, no volume de areia disponível e nos processos hidrodinâmicos locais.
Como resultado, as praias arenosas foram classificadas basicamente em três tipos:
dissipativas – menor inclinação (i.e, menor altura), sedimentos mais finos, mais
expostas; praias refletivas – maior gradiente de inclinação, sedimentos mais
grossos; e praias do tipo intermediárias, que possuem características de ambas.
Praias dissipativas seriam então mais expostas a eventos de erosão, uma vez
que apresentariam menor grau de inclinação topográfica, o que as deixa mais
permissivas ao aumento relativo do nível marinho; ainda, a granulometria mais fina
seria mais facilmente transportada costa afora pela ação das correntes costeiras,
aumentando o déficit de areia local. Por outro lado, praias refletivas seriam menos
propícias à erosão, pois seu maior grau de inclinação representaria um obstáculo à
ação hidrodinâmica marinha, e não obstante, a presença de sedimentos mais
grossos dificultaria sua retirada quando da ação das correntes costeiras. As praias
intermediárias, de acordo com um ciclo sazonal de erosão e deposição de areias,
apresentariam um perfil alternado entre dissipativo e refletivo, de modo que
representariam um grau moderado de risco à erosão.
Com base no modelo proposto neste trabalho, classificamos a linha de costa
do Espírito Santo em três grandes setores: costões rochosos, com menor
vulnerabilidade; falésias (Formação Barreiras) e praias arenosas. Estas foram ainda
subdivididas de acordo com a tipologia proposta por Wright e Short (op. cit) em
dissipativas, refletivas e intermediárias. Foram ainda classificadas com baixa
vulnerabilidade as estruturas antrópicas, como portos e píers, os quais são rígidos e
163
fixos, e com alta vulnerabilidade pontais arenosos, planícies de maré e ilhas fluviais,
por se tratarem de feições instáveis, variáveis sazonalmente.
A Tabela 4 explicita de forma esquemática a classificação proposta.
Assim, de acordo com os critérios adotados, a classificação proposta é
coerente com os fundamentos científicos dos modelos utilizados, e reflete os graus
de estabilidade da linha de costa capixaba.
Tabela 4 - Classes de vulnerabilidade para linha de costa do Espírito Santo.
Tipo de Feição
Classe
Costões rochosos
1
Falésias
2
Praias refletivas
3
Praias intermediárias
4
Praias dissipativas, ilhas fluviais, planície de maré, pontais
5
arenosos
2.2.3 Unidades geológicas e geomorfologia da linha de costa
Dadas as distintas feições encontradas na costa espiritossantense, faz-se
necessário seu mapeamento para classificação quanto à vulnerabilidade. No estado
podem ser identificadas três classes de unidades geomorfológicas que encontram a
costa: rochas cristalinas de idade pré-cambriana, falésias da Formação Barreiras e
sedimentos Quaternários. É clássico em estudos de vulnerabilidade geológica a
classificação das feições geomorfológicas tendo como base sua idade (ALVES,
2009; THIELLER; HAMMAR-KLOSE, 1999; NASCIMENTO; DOMINGUEZ, 2009).
O axioma no estudo de vulnerabilidade a partir da idade é a coesão do
sedimento e rochas. A dureza de rochas cristalinas é a maior responsável pela
quase ausência de percolação de água no fundo e a consequente dissipação de
ondas e correntes. Como dito, Muehe (2001) separa classes de acordo com a
164
capacidade de mobilização do sedimento, e atesta que o embasamento rochoso não
responde em termos de erosão (pelo menos na escala de planejamento urbano) às
variações do nível do mar. Por tais fatores, embasamentos cristalinos são
classificados como de menor vulnerabilidade.
Depósitos sedimentares de idade Terciária, como no caso da Formação
Barreiras, foram possíveis pelo rebaixamento do nível do mar, que se situava na
atual quebra de plataforma. Hoje estes depósitos podem ser encontrados ao longo
da costa capixaba. Por serem mais antigos, entretanto, possuem maior grau de
coesão, quando comparados a depósitos Quaternários, sendo considerados
consolidados, como proposto por Muehe (2001). Entre o litoral central do Estado e o
norte do Rio de Janeiro observa-se a presença de rochas sedimentares de idade
Terciária resultante da transgressão marinha, formando superfície de abrasão na
plataforma interna e antepraia, frequentemente aflorando na superfície. Sua
presença provoca perda de energia e dissipação de ondas, protegendo a costa de
tais forçantes. Por outro lado, nos setores 3 e 5 (MARTIN et al., 1996), a ausência
de afloramentos rochosos gera exposição da costa às ondas, atuando em falésias
(denominadas “vivas”) e desencadeando processos erosivos nessa Formação.
Souza et al. (2005) afirmam que a borda oeste de bacias sedimentares gerou
transporte gravitacional de material graduando de elúvios a colúvios nas regiões
proximais e depósitos aluviais nas regiões distais (Zona Costeira), cuja deposição
ainda hoje ocorre. De qualquer maneira, enquadram-se depósitos Terciários como
de vulnerabilidade intermediária.
A maior vulnerabilidade de sedimentos Quaternários é explicada por fatores
diversos, que giram em torno da sua idade recente. A exposição de depósitos
Quaternários, seu pequeno grau de seleção e coesão facilitam a percolação de
águas pluviais e fluviais gerando instabilidade. Da mesma maneira, sua exposição
atual deixa os depósitos passíveis de serem constantemente trabalhados. Soma-se
o fato das feições Quaternárias serem produto das flutuações do nível do mar
(característica marcante do Período), sejam em menor ou maior escala –
manguezais, deltas, dunas, cordões litorâneos de areia e lagunas foram formados
165
pela mudança de nível marinho e sofrem ainda hoje retrabalhamento por ações de
ondas, correntes e ventos. Portanto, pode-se afirmar que a vida de feições
Quaternárias é muito efêmera, e com alta vulnerabilidade.
O pequeno aporte de sedimentos fluviais é o maior responsável pelo pouco
desenvolvimento de planícies costeiras quaternárias do litoral do Espírito Santo
(ALBINO et al., 2006). A planície costeira do Rio Doce é a exceção a essa regra, e é
onde depósitos Quaternários atingem sua maior amplitude espacial. Dominguez et
al. (1981) estudaram os quatro principais sistemas deltaicos da costa leste brasileira,
incluindo o Rio Doce, e descrevem suas feições associadas, decorrentes de
variações do nível do mar durante o período Quaternário, como mostrado na Fig.5.
Figura 5 - Feições decorrentes da variação do nível do mar durante o Quaternário.
Fonte: Dominguez et al., 1981
166
Essas feições podem ser também encontradas ao longo de toda a costa
Espiritossantense e serão descritas no próximo item.
2.2.4 Feições quaternárias
2.2.4.1 Terraços marinhos
São encontrados principalmente nas Zonas Costeiras dos Rios Doce
(município de Linhares) e Itabapoana (município de Presidente Kennedy). Têm idade
atribuída a Holo- ou Pleistocênica, são caracterizados por forma cuspidata e
representam antigas linhas de praia. Dessa maneira, sabendo-se que praias são
ambientes transitórios, retrabalhados constantemente por processos associados a
ondas, marés, ventos e correntes, são bastante sensíveis e expressam funções de
proteção costeira por representarem proteção através de suprimento sedimentar.
Terraços Holocênicos estão associados à última transgressão e suas
pequenas variações (±5.100 anos AP); atingem cotas entre a linha atual de praia e 4
metros de altitude, com coloração amarelada. Por sua vez, terraços Pleistocênicos
estão associados à penúltima transgressão (±120.000 anos AP), atingem cotas entre
seis e 10 metros de altitude, possuem coloração branca e marrom escuro, e
apresentam-se ligeiramente cimentados na base devido à impregnação por ácidos
húmicos e óxido de ferro. Sua formação mais aceita foi proposta por Dominguez
(1990), que associa o efeito de desembocadura de rios como um molhe, barrando a
deriva litorânea e construindo cordões nos sistemas deltaicos, como mostrado na
Figura 6.
167
Figura 6 - Cordões litorâneos em Presidente Kennedy, ES. Imagem: Google Earth.
2.2.4.2 Terraços fluviais
Encontram-se em discordância erosiva com terraços marinhos, sendo
produtos de sedimentação continental. São altamente mutáveis, por corresponderem
ao trecho onde a deposição dos cursos fluviais predomina sobre a erosão
(MENDES, 1981).
Dá-se o nome de planície de inundação ou várzea à área de baixo gradiente
(em geral no fim de curso) adjacente ao rio, cuja deposição é do tipo clástica e
168
periódica. Em rios do tipo meandrante é recorrente encontrarem-se feições como
diques marginais, barras de meandro e canais abandonados (DOMINGUEZ et al.,
1981).
Diques marginais são formados em épocas de cheia, quando os flancos do rio
têm menores velocidades, e assim a deposição se torna dominante. Está associada
a essas feições a formação de depósitos de rompimento de dique, recorrente nas
planícies costeiras e grande indicativo de vulnerabilidade dos rios. Meandros são
formados pela mudança de trajeto do rio ou assoreamento acelerado, cujo abandono
os transformam inicialmente em lagos, e, posteriormente, com a deposição contínua
de matéria orgânica, tendem à formação de brejos e pântanos.
2.2.4.3 Manguezais
As desembocaduras dos rios Piraquê-açu e Piraquê-mirim, e a Baía de Vitória
(Rios Marinho, Bubu e Santa Maria) representam os maiores ecossistemas de
manguezal encontrados no Estado. Sua formação está associada à última
transgressão, quando o clima quente e úmido favoreceu sua instalação em
desembocaduras abandonadas pelos rios e protegidas por ilhas arenosas.
2.2.4.4 Sedimentos lagunares
Encontram-se separando os terraços pleistocênicos dos holocênicos que, de
acordo com Dominguez et al. (1981), foram provavelmente formadas pela presença
de uma ilha-barreira onde hoje é o cordão holocênico. Com a incidência prolongada
de chuvas, os sistemas lagunares aumentam significantemente, alagando as suas
margens, apresentando alta vulnerabilidade em sua periferia.
169
2.2.4.5 Pântanos
Com a seca das lagunas no evento de regressão, essas foram substituídas
por ambientes pantanosos, que ocupam também zonas baixas alagadiças nas zonas
intracordões e regiões adjacentes aos diques marginais, como mencionado
anteriormente. No passado, o delta do Rio Doce apresentava grandes zonas
pantanosas, que foram drenadas na década de 1970.
2.2.4.6 Dunas
São significativamente encontradas no Município de Conceição da Barra, no
atual Parque de Itaúnas. Constituem depósitos eólicos arenosos com grande carga
sedimentar, fornecendo proteção costeira.
2.2.5 Geologia e altimetria
Inicialmente foram classificadas as feições geomorfológicas de acordo com a
susceptibilidade de transporte do substrato, além da sua resposta frente a
inundações e variações do nível do mar. Para tanto foram estipuladas macrozonas,
categorias e subcategorias (Tabela 5).
Para as classes de altimetria, foram usados dados SRTM (Shuttle Radar
Topography Mission) tratados pelo projeto TOPODATA, do INPE, disponíveis na
internet. Com este material foi realizado um processo de análise espacial pelo
software ArcGis sendo divididas as altimetrias em três classes, cujas respectivas
vulnerabilidades exprimem sua resposta ao aumento do nível do mar ou de
inundações (Tabela 6).
170
Tabela 5 - Classificação das feições geomorfológicas.
Macrozonas
Consolidado
Categorias
Subcategorias
Vulnerabilidade
Estruturas antrópicas
Muito Baixa
Promontórios e terraços de
Muito Baixa
abrasão cristalinos
Falésias
e
terraços
de
Baixa
abrasão sedimentares
Refletiva
Média
Refletiva
para Média
Intermediária
Intermediária
Média
para refletiva
Intermediária
Alta
Cristas de Praia e Praias Intermediária
Alta
Inconsolidado Arenosas
para
dissipativa
Dissipativa
Muito Alta
para
intermediária
Dissipativa
Muito Alta
Pontal Arenoso Muito Alta
Ilhas fluviais
Muito Alta
Planície de maré/margens
Muito Alta
aquosas continentais
171
Tabela 6 - Classificação quanto à altimetria.
Classe
1
2
3
Altitude
<5 m
5 a 10m
>10m
Vulnerabilidade
Muito Alta
Média
Muito Alta
3 RESULTADOS
3.1 CARACTERIZAÇÃO E DIAGNÓSTICO
3.1.1 Oceanografia Física
O padrão meteoceanográfico observado na região costeira do estado do
Espírito Santo é determinado pela ação conjunta do estresse do vento, da ação das
ondas e das correntes de maré. A Corrente do Brasil, importante na plataforma
externa e quebra de plataforma, perde intensidade na região costeira e, portanto,
não influencia diretamente a circulação nesta região.
O padrão de ventos na região sudeste está associado à dinâmica do Sistema
de Alta Pressão Anticiclônico do Atlântico Sul, gerando o predomínio de ventos de
NE e E (NIMER, 1989), principalmente no verão. Alterações neste padrão
climatológico médio da atmosfera estão associadas ao deslocamento de sistemas
atmosféricos transientes, isto é, sistemas frontais e ciclones extratropicais, que
atuam durante o ano todo sobre todo o Atlântico Sul, com maiores frequências no
inverno, trazendo consigo ventos do quadrante sul.
Eventos relacionados à circulação do ar de pequena escala espacial e
temporal também estão presentes e são relacionados às brisas marinhas e
terrestres, responsáveis pela geração de ventos que sopram do mar para a terra e
da terra para o mar, durante o dia e a noite, respectivamente.
O regime de ondas na costa leste sofre uma forte influência da dinâmica do
172
Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul. É descrita uma alternância de condições de
ondas ditas de tempo bom de nordeste (frequência de 55%) e de tempestade, do
quadrante sul, mais energéticas (frequência de 30%), condicionadas pelas
mudanças de vento e dos sistemas atmosféricos (MUEHE; VALENTINI, 1998). Uma
peculiaridade do litoral sudeste é a presença de ondas do quadrante leste, que
predominam durante a maior parte do ano, em virtude do anticiclone Subtropical do
Atlântico Sul, que forma pistas de vento consideráveis para a formação de vagas e
marulhos.
Os ventos de NE, caracterizados como de tempo bom, se intensificam antes
da passagem de frentes frias, mas não geram, necessariamente, ondas altas.
Eventos típicos de tempo bom estão associados a ondas de 1 a 2 m de altura. A
entrada de ventos SW gera ondas de SW, as quais, algumas vezes, surgem antes
da chegada da frente em forma de marulhos de SW. No inverno, registra-se
pequeno aumento nas alturas das ondas significativas, que ficam em torno de 2,5m
(PINHO, 2003). A partir das informações disponíveis verificou-se que a altura
significativa das ondas que ocorrem na região variaram entre 0,3 e 2,7m, enquanto o
período médio variou entre 3,5 e 12 segundos. Ondas com alturas superiores a 5,5
m foram medidas durante a passagem de sistemas frontais nos meses de inverno.
Entretanto, em períodos de El Niño, as ondas geradas pelas advecções polares não
atingem o litoral capixaba, fazendo com que as frentes de ondas sejam originadas
somente pelos ventos do quadrante E-NE (ALBINO et al., 2005).
Além de condicionar o clima de ondas, o estresse do vento determina o
padrão de correntes costeiras cuja magnitude pode atingir até 100 cm/s (CASTRO
FILHO e MIRANDA, 1998). Na área de estudo ocorrem tanto correntes de S-SW
quanto de NE, em condições de tempo bom e durante a passagem de sistemas
frontais, respectivamente. Esse padrão ocorre em função do condicionamento
provocado pela direção da linha de costa associada ao padrão de incidência dos
ventos predominantes na área. Na maior parte do tempo as correntes são de S-SW
(SILVA; ALVARENGA, 1996), enquanto que a entrada de sistemas frontais na região
associada à passagem do Anticiclone Polar Móvel traz consigo ventos do quadrante
173
Sul de maior intensidade (NIMER, 1989), que influenciam diretamente na magnitude
e direção das correntes costeiras. Em algumas dessas ocasiões é possível observar
a reversão completa da direção das correntes superficiais para o quadrante Norte.
A deriva litorânea, resultado da incidência oblíqua das ondas sobre a praia é
um dos mecanismos responsáveis pelo transporte de sedimentos na zona costeira.
Ela é limitada pela largura da zona de arrebentação das ondas (BIRD, 1996) e
dependente do alinhamento da praia, do clima de ondas (NEVES; MUEHE, 2001)
entre outros fatores como ventos, marés, e fonte de sedimento (MASSELINK, 1992).
O condicionamento provocado pela orientação N-S da linha de costa, aliado à
incidência predominante das ondas e dos ventos na região, resulta em correntes
litorâneas preferencialmente para Sul em condições de tempo bom e para o Norte
por ocasião da passagem dos Sistemas Frontais. Já a presença de concreções
lateríticas em determinados pontos da costa do Espírito Santo faz com que essa
circulação não apresente um padrão típico (ALBINO, 1999).
Segundo a classificação de Davies (1964), o litoral do Espírito Santo
encontra-se sob domínio do regime de micromaré com amplitudes inferiores a 2,0 m.
Como resultado, as correntes de maré sobre a plataforma continental são
relativamente fracas, mas responsáveis por intensificar ou reduzir, dependendo do
período do ciclo, a magnitude da corrente predominante. Ao longo da costa sudeste
brasileira, o sinal de maré é semidiurno, com preponderância das componentes
harmônicas M2 e S2, e influenciado pelas componentes diurnas O1 e K1 (SALLES
et al., 2000). A relação das amplitudes destes quatro componentes define a razão F,
utilizada para classificar as marés em relação à periodicidade (critério de Courtier).
Valores de F abaixo de 0,25 indicam uma maré semidiurna. Desta forma, existem
duas preamares e duas baixamares diárias, com ligeiras desigualdades diurnas
entre duas preamares e duas baixamares sucessivas. Por isso, a maré na região é
melhor classificada como semidiurna com desigualdades diurnas. O intervalo de
tempo entre uma preamar e a baixamar consecutiva é de 6 horas aproximadamente.
174
3.1.2 Morfologia e faciologia da plataforma continental
A plataforma do Espírito Santo faz parte da margem continental leste
brasileira, sendo esta uma margem tipicamente divergente. Em termos fisiográficos,
França (1979) subdivide a plataforma em dois compartimentos distintos, nomeados
por ele como: Compartimento Bahia Sul - Espírito Santo, que se estende de
Belmonte (BA) a Regência (ES) e o Compartimento Embaiamento de Tubarão, que
começa em Regência e estende-se até Itapemirim (ES). O primeiro compartimento é
caracterizado por uma plataforma com largura média de 230 km, resultante de
atividades vulcânicas ocorridas entre o Cretáceo superior e Eoceno médio (ASMUS
et al., 1971). O compartimento mais ao sul é marcado por uma plataforma
consideravelmente mais estreita, com largura média em torno de 50 km. Quanto à
composição mineralógica dos sedimentos, segundo Kowsmann e Costa (1979), a
plataforma continental é recoberta principalmente por sedimentos carbonáticos, com
teores
de
carbonato
de
cálcio
(CaCO3)
superiores
a
75%,
compostos
predominantemente por fragmentos de algas coralinas, briozoários, moluscos e
foraminíferos bentônicos (Melo et al., 1975; Albino, 1999), cuja fixação e produção
são sustentadas pelos terraços de abrasão da Formação Barreiras (ALBINO, 1999).
Com relação à distribuição de sedimentos de fundo na plataforma do Espírito
Santo, pode-se dizer, de uma forma geral, que a plataforma é caracterizada pelo
domínio de sedimentos bioclásticos, principalmente algas calcárias e briozoários.
Localmente, onde existe aporte de sedimentos terrígenos, ocorrem depósitos de
areias ou lamas terrígenas litoclásticas, como é o caso da Foz do Rio Doce. A
faciologia da plataforma continental pode ser descrita a partir da descrição e
interpretação de mapas já existentes, como o mapa faciológico do Projeto REMAC
(KOWSMANN; COSTA, 1979) e Dias (2002). Marangoni (2009) integra estes dois
mapas e propõe uma classificação (Figura 7). Albino (1999) apresenta um mapa
faciológico para a região até 30m de profundidade entre a foz do Rio Doce e Vitória.
Em escala regional, os mapas faciológicos descrevem o fundo marinho como
sendo predominantemente composto por areia ou cascalho bioclástico, sendo que
175
na região adjacente à foz do rio Doce ocorre um grande depósito de lamas
terrígenas. Ao longo da plataforma, sedimentos arenosos siliciclásticos ou terrígenos
tendem a ocorrer mais próximo da costa, passando para uma zona de transição,
representada por areias litobioclásticas, que constituem uma transição entre as
areias litoclásticas representativas dos depósitos deltaicos relíquias, hoje submersos
na plataforma, e as areias essencialmente carbonáticas formadas por algas
calcárias.
Os sedimentos carbonáticos podem constituir variados tipos de fácies. Os
tipos mais comuns em áreas rasas até 50m são representados por cascalho arenoso
contendo localmente altos teores de algas calcárias nodulares, conhecidas
comumente por rodolitos. Dias (2000) descreve a ocorrência de algas calcárias ao
longo da plataforma do Espírito Santo, em profundidades variadas. De uma forma
geral, as algas ocorrem em formas livres associadas a cascalhos biodetríticos. Em
direção à borda da plataforma aparecem outros tipos incrustantes de algas
coralinas, na forma de crostas com espessuras variadas (milimétricas a
centimétricas) dependendo da área de ocorrência.
176
Figura 7 - Mapa faciológico proposto por Marangoni (2009) baseado nos mapas de Dias
(2002), e Kowsmann e Costa (1979).
3.1.2.1 Setorização morfo-sedimentar da plataforma continental do Espírito
Santo
A partir da produção de um mapa morfológico mais detalhado e da integração
de mapas faciológicos, Marangoni e Bastos (2009) (ver trabalho detalhado em
Marangoni, 2009) fizeram uma setorização morfológica da plataforma continental.
Os autores reconheceram quatro setores distintos: Abrolhos, Rio Doce, Central e
Sul. O mapa da Figura 8 ilustra a morfologia da plataforma continental do Espírito
Santo, apontando para os diferentes setores descritos (MARANGONI, 2009).
177
Figura 8 - Mapa morfológico com os setores morfológicos propostos por Marangini e Bastos
(2010). Fonte: Marangoni, 2009
O Setor Abrolhos é caracterizado pelo significativo alargamento da plataforma
continental, originalmente mais estreita em consequência das atividades vulcânicas
durante o Eoceno (50-40 Ma). As feições mais marcantes deste setor são os canais
(destaca-se o Canal Besnard) e a Depressão dos Abrolhos, também conhecida
como Paleolaguna (VICALVI et al., 1978). Estas feições podem ser descritas como
relictas, ou seja, formadas durante a última regressão pleistocênica e posteriormente
afogadas no último período pós-glacial. A distribuição sedimentar é caracterizada
pela influência de aporte terrígeno do Rio Doce ao longo da costa (LEÃO;
GINSBURG, 1997), lamas carbonáticas na paleolaguna e a ocorrência de recifes
coralíneos e fundos de rodolito (MELO et al., 1975; KLEIN et al., 2009).
178
O início do setor Rio Doce é marcado pelo estreitamento da plataforma
continental e pela sedimentação deltaica submarina deste rio, o que confere à
plataforma uma feição de delta submarino marcado por uma batimetria regular e em
forma de lobo. Esta feição indica o aporte fluvial de sedimentos terrígenos e está
associada à planície deltaica do Rio Doce na zona costeira. Albino (1999) descreve
lamas terrígenas nesta porção da plataforma interna. Castaños (2002), aponta para
a ocorrência de bancos de algas calcárias a partir de 30m de profundidade,
indicando
a
interação
entre
sedimentos
terrígenos
recobrindo
sedimentos
carbonáticos.
O Setor denominado de Central é caracterizado por uma morfologia bastante
irregular, quando comparada aos setores do norte (rio Doce e Abrolhos) e sul. Nesta
região, são observados paleovales e ravinamentos descritos por Cetto (2009) e
Marangoni (2009). Esta morfologia da plataforma está associada ao início de
ocorrência, ao longo do litoral, de falésias da Formação Barreiras e de terraços de
abrasão marinha associados (ALBINO, 1999). O substrato mais rígido possivelmente
serviu como suporte para o crescimento e desenvolvimento de bancos carbonáticos,
o que imprime a morfologia irregular. Os paleovales são feições reliqueares
formadas durante descidas relativas do nível do mar e afogados no último evento
pós-glacial. Albino (1999) descreve para este setor a ocorrência de sedimentos
bioclásticos (incluindo couraças) e mistos.
O Setor Sul apresenta uma morfologia distinta dos setores anteriores, sendo
caracterizado por uma plataforma interna mais extensa, se considerarmos a
profundidade de 30m. Observa-se que até 30m de profundidade a morfologia é
bastante irregular e caracterizada por fundos de cascalho biodetrítico e estruturas
recifais (TEIXEIRA, 2010).
Este padrão morfológico é interrompido por um lineamento bem marcado pela
isóbata de 30m.
179
3.1.3 Geomorfologia costeira
3.1.3.1 Compartimentação geomorfológica
Constituindo
o
litoral
do
Estado
são
reconhecidas
três
unidades
geomorfológicas distintas: os tabuleiros terciários da Formação Barreiras, os
afloramentos
e
promontórios
cristalinos
pré-cambrianos,
e
as
planícies
flúviomarinhas quaternárias.
A Formação Barreiras estende-se ao longo de todo litoral podendo estar hoje
na paisagem na forma de falésias vivas, falésias mortas e terraços de abrasão
marinha. Estes últimos encontram-se distribuídos caoticamente na praia, onde são
expostos durante a maré baixa, e na plataforma continental interna nos trechos
onde, conforme sugerido por King (1956), uma estrutura monoclinal íngreme
ocasionou o soerguimento da superfície terciária, em relação ao nível do mar,
durante o Terciário médio.
As planícies sedimentares quaternárias apresentam-se pouco desenvolvidas
no litoral capixaba, estando sua evolução geológica associada às flutuações do nível
do mar e à disponibilidade de sedimentos fluviais. O maior desenvolvimento é
encontrado nas adjacências da desembocadura do rio Doce, e também nos vales
entalhados dos rios São Mateus, Piraquê-Açu, Reis Magos, Jucu, Itapemirim e
Itabapoana. Nos demais segmentos litorâneos as planícies costeiras são estreitas
ou inexistentes, com as praiais limitadas pelos tabuleiros da Formação Barreiras e
pelos promontórios rochosos.
A distribuição e o contato entre os depósitos da Formação Barreiras, os
afloramentos cristalinos e as planícies costeiras permitiu a Martin et al. (1996, 1997)
proporem a subdivisão fisiográfica da costa do Espírito Santo em cinco setores:
O Setor 1 compreende o litoral entre a divisa do Estado do Espírito Santo com
o Estado da Bahia e a cidade de Conceição da Barra, caracterizado por planícies
costeiras estreitas, associadas às desembocaduras dor rios Itaúnas e São Mateus,
ao sopé das falésias da Formação Barreiras.
180
O Setor 2 corresponde à planície costeira deltaica do rio Doce que se estende
de Conceição da Barra a Barra do Riacho. É o trecho do litoral capixaba onde os
depósitos quaternários atingem o seu máximo desenvolvimento, cerca de 38km
transversalmente entre as falésias mortas da Formação Barreiras, no interior, e a
linha de costa.
O Setor 3 estende-se de Barra do Riacho a Ponta de Tubarão, Baía do
Espírito Santo. É caracterizado pelo fraco desenvolvimento de depósitos
quaternários ao sopé das falésias da Formação Barreiras, podendo-se encontrar
setores onde as falésias da Formação Barreiras estão em contato direto com a
praia. Ao longo dos vales dos rios Piraquê-Açu, Reis Magos e Santa Maria de
Vitória, os depósitos flúvio-marinhos apresentam-se mais desenvolvidos.
O Setor 4 compreende o litoral entre a Baía do Espírito Santo e a foz do rio
Itapemirim. É caracterizado pelos afloramentos de rochas cristalinas pré-cambrianas
em contato com os depósitos quaternários. São intercalados pelos afloramentos da
Formação Barreiras precedido de praias, como nas praias de Maimbá e Ubu, em
Anchieta. O litoral apresenta-se recortado, sendo observados trechos salientes, sem
condições de deposição de areias e trechos, com desenvolvimento das planícies
costeiras favorecido pela existência de obstáculos representados pelos promontórios
e ilhas próximas, pela divergência das ortogonais das ondas e pelos aportes fluviais
localizados.
Finalmente, o Setor 5 estende-se da foz do rio Itapemirim até a margem norte
da desembocadura do rio Itabapoana. É caracterizado por estreitos depósitos
quaternários limitados pelas falésias vivas da Formação Barreiras, intercalados por
falésias vivas precedidas de praias estreitas com baixa declividade. Uma extensa
planície quaternária é verificada no vale fluvial do Rio Itapaboana.
No setor 2 verfica-se a grande influência da carga e descarga dos rios Doce e
São Mateus na determinação geomorfológica do litoral, enquanto que nas demais
compartimentações a contribuição fluvial é pequena, sendo os aportes fluviais
retidos nos vales entalhados dos rios sobre os tabuleiros da Formação Barreiras,
entre os promontórios cristalinos ou na antepraia e plataforma continental interna. O
181
pequeno aporte de sedimentos fluviais e a vulnerabilidade abrasiva dos sedimentos
marinhos são os responsáveis pelo pouco desenvolvimento de planícies costeiras
quaternárias no litoral do Espírito Santo.
3.1.3.2 Tipologia das praias e índice de mobilidade associado
A interação entre os elementos geológicos e climáticos no litoral do Estado do
Espírito Santo resulta na grande diversidade de tipologias das praias, com diferentes
comportamentos erosivos e construtivos, segundo Albino et al. (2006).
Nos Setores 1 e 2, onde o desenvolvimento das planícies costeiras está
associado às desembocaduras fluviais, observa-se a complexa morfodinâmica de
regiões costeiras com desembocadura fluvial. Na evolução geológica da planície
deltaica do Rio Doce, e ainda, atualmente, destaca-se, além do volumoso aporte
sedimentar, a atuação do fluxo do rio no bloqueio e sedimentação dos sedimentos
transportados pela corrente longitudinal. Desta forma, as praias apresentam-se
extensas, associadas a dunas frontais, compostas por areias litoclásticas grossas e
médias provenientes dos rios Doce, São Mateus e Itaúnas (ALBINO; SUGUIO,
1999). Nas proximidades da desembocadura do Rio Itaúnas, a extensa área de
dunas móveis soterrou o povoado local. As inversões sazonais na direção e
intensidade da corrente longitudinal, em função do sistema dos ventos e ondas no
litoral capixaba, são responsáveis pelos eventos erosivos ora nas praias situadas ao
sul ora ao norte das desembocaduras, como recentemente verificado na praia de
Povoação, situada ao norte da desembocadura fluvial do Rio Doce. As frequentes
frentes frias, com ventos provenientes de sudoeste e aumento dos índices
pluviométricos, direcionam a corrente longitudinal de sul para norte e aumentam a
descarga do rio, que bloqueia o trânsito de sedimentos causando erosão praial. A
situação erosiva mais alarmante, devido à ocupação urbana e à intensificação das
frentes frias, é a erosão do bairro da Bugia, em Conceição da Barra. Situado sobre a
barra fluvial do Rio Cricaré envergada para o sul, como resultado da deriva de
sedimentos mais atuante, o bairro encontra-se completamente destruído pelo
182
processo erosivo resultante da inversão da direção das correntes longitudinais,
aumento da precipitação pluviométrica e da energia das ondas. Observa-se
atualmente sedimentação na margem sul do rio como parte das alterações
morfológicas da desembocadura (VALE, 1999).
No Setor 3 a presença dos terraços de abrasão presentes na antepraia e na
plataforma continental interna dissipam a energia das ondas incidentes, o que reduz
a amplitude de variação das alturas das ondas incidentes e resultam em pequena
variação topográfica sazonal dos perfis praiais, destacam a ação hidrodinâmica das
marés e atuam como armadilhas para a retenção de sedimentos na antepraia
(ALBINO; OLIVEIRA, 1995). Desta forma, as praias apresentam-se com tipologia
dissipativa ou intermediária, segundo a classificação de Wright et al. (1979),
associadas a dunas frontais geralmente alteradas ou parcialmente destruídas pela
intensa ocupação urbana. A composição das areias é predominantemente
bioclástica, entre 65 a 95%, mesmo nas épocas chuvosas, com maior aporte de
sedimentos fluviais (ALBINO, 2000).
No Setor 4 as inversões na direção da corrente longitudinal e a intensificação
da energia das ondas geram alternâncias no sentido dos transportes longitudinal e
transversal e a variação topográfica sazonal nas praias. Os afloramentos rochosos
causam o bloqueio dos sedimentos transportados proporcionando a reconstituição
morfológica do litoral com retomada das condições meteoceanográficas. Aliado a
este bloqueio de sedimentos, os aportes fluviais dos rios Santa Maria, Jucu,
Gurarapari e Benevente contribuem para o desenvolvimento de praias extensas,
compostas por areias litoclásticas associadas a dunas frontais e tipologia
condicionada ao grau de exposição às ondas incidentes e proximidade de
afloramentos rochosos. Separadas pela Ponta da Fruta, as praias da Fruta e Baleia,
litoral de Vila Velha, apresentam tipologias praiais opostas. A primeira, situada ao sul
do afloramento rochoso, apresenta-se dissipativa, protegida das ondas provenientes
de NE, recebe e mantém os sedimentos trazidos pelas correntes longitudinais
provenientes de SW. A Praia da Baleia, ao norte do promontório, encontra-se
exposta às ondas incidentes e com tipologia refletiva (ALBINO, 1996). Deve-se
183
salientar que este litoral sofre alterações morfossedimentares devido à intensa
ocupação urbana, já que corresponde ao setor da região metropolitana de Vitória e
Guarapari, capital e principal balneário do Estado, respectivamente. A construção do
Porto de Tubarão na enseada da praia de Camburi em Vitória alterou a morfologia
do fundo da Baía do Espírito Santo e o padrão da direção das ortogonais das ondas,
o que vem causando erosão desde a década de 1980. A ocupação sobre dunas e
bermas vem sendo responsável, em alguns setores praiais, pela diminuição dos
sedimentos disponíveis para a adaptação morfodinâmica das praias, como o
ocorrido no litoral de Vila Velha, Anchieta e Piúma. Nos curtos trechos deste litoral,
onde as falésias da Formação Barreiras estão em contato com a praia, verifica-se
que a ausência de afloramentos rochosos, e consequente alto grau de exposição às
ondas, vem desencadeando o processo erosivo sobre os depósitos terciários.
No Setor 5, as praias apresentam tipologia dissipativa, com pequena
declividade e suprimento de areias fluviais finas, provenientes dos aportes fluviais
dos rios Itapemirim e Itabapoana. Estão associadas a dunas frontais, geralmente
alteradas pelos calçadões e quiosques, como no Balneário de Marataízes, o que
indisponibiliza os sedimentos costeiros ao transporte, causando erosão por ocasião
de incremento na energia das ondas. Nas praias limitadas pelos tabuleiros da
Formação Barreiras os processos erosivos, quando intensificados pelas passagens
das frentes frias, ameaçam localmente os depósitos terciários.
184
3.1.3.3 Erosão e progradação do litoral
Albino et al. (2006) apresentaram o diagnostico do litoral do Espírito Santo a
partir da adoção das características geomorfológicas e oceanográficas do litoral e de
observações
de
processos
erosivos
em
campo.
Estes
resultados
foram
apresentados subdivididos nos setores geomorfológicos.
No Setor 1 observa-se que a costa, caracterizada por planícies costeiras
estreitas com contribuição de aportes fluviais e limitadas pelos tabuleiros da
Formação Barreiras, está associada a praias dissipativas e intermediárias, com
dunas frontais, expostas às ondas incidentes e em retrogradação.
O Setor 2, que corresponde à planície deltaica do Rio Doce, é caracterizado
por praias intermediárias, associadas a cordões litorâneos largos. Apresenta
tendência estável e progradacional. Eventos erosivos estão associados à
desembocadura fluvial, devido às alterações na direção da deriva litorânea e da
descarga fluvial.
O Setor 3 é caracterizado por falésias vivas da Formação Barreiras ou
planícies costeiras estreitas e costa recortada. As praias apresentam-se dissipativas
e intermediárias, com presença de terraço de abrasão laterítico da Formação
Barreiras na antepraia, dunas frontais e areias de composição mistas. Encontra-se
em retrogradação devido ao pequeno aporte fluvial e à vulnerabilidade abrasiva das
areias carbonáticas.
No Setor 4, a costa é caracterizada pela alternância dos afloramentos de
rochas cristalinas e dos afloramentos dos tabuleiros da Formação Barreiras com as
estreitas planícies quaternárias. O litoral muito recortado apresenta praias
dissipativas, intermediárias e refletivas, com diferentes comportamentos retro ou
progradante, em função do grau de exposição à entrada de ondas, das armadilhas
para reter os sedimentos costeiros e da ocupação humana inadequada.
No Setor 5, a costa é caracterizada por falésias vivas da Formação Barreiras
e/ou por estreitas planícies costeiras associadas a praias dissipativas e em
retrogradação. A planície costeira adjacente à desembocadura do rio Itabapoana
185
apresenta-se extensa e associada a praias intermediárias e dissipativas expostas
com dunas frontais e comportamento estável a progradante.
A seguir será apresentada uma descrição detalhada das áreas com tendência
erosiva ou progradacional significativa, segundo Albino et al., (2006).
Setor 1: Itaúnas, Bugia e Guaxindiba, em Conceição da Barra
O litoral entre Ponta dos Lençóis e Conceição da Barra encontra-se em
retrogradação. Em Itaúnas, o processo erosivo é verificado aproximadamente há dez
anos, desencadeando, segundo os moradores locais e proprietários dos quiosques,
a necessidade de migração das instalações rumo ao continente. Outra evidência
verificada, segundo informação pessoal dos autores do presente trabalho, é o
aumento do volume exposto do arenito de praia (beachrock) localizado na atual zona
de arrebentação, que há oito anos encontrava-se parcialmente emerso na zona de
espraiamento.
O mais intenso processo erosivo desse setor é registrado na barra fluvial na
margem norte do rio São Mateus, onde se situava o Bairro de Bugia, atualmente
destruído pelas ondas.
As alterações da morfologia da boca estuarina do Rio São Mateus nos últimos
30 anos foram analisadas por Vale (1999) e associadas às adaptações resultantes
da integração entre os elementos climáticos, hidrográficos, oceanográficos,
fitogeográficos e de uso da terra. A alteração mais acentuada foi verificada a partir
de 1992, com o aumento dos índices pluviométricos e fluviométricos, muito
provavelmente decorrentes de maior freqüência, intensidade e durabilidade das
frentes frias, que resultou na destruição do pontal envergado para sul, onde se
situava o bairro de Bugia, e o desenvolvimento do pontal arenoso envergado para
norte e com inflexão para o continente. A morfologia do pontal arenoso está
associada às inversões das correntes longitudinais e à complexa interação entre o
fluxo fluvial e a energia praial, típico de sistemas fllúvio-marinhos. A partir de 1994,
com a destruição do pontal da margem norte do rio, a praia adjacente, de
186
Guaxindiba, vem apresentando retrogradação acelerada, resultante do desequilíbrio
sedimentológico da região.
Setor 2: Meleiras, em Conceição da Barra, Barra Seca, em São Mateus, Pontal do
Ipiranga e Povoação, em Linhares
O litoral correspondente à planície deltaica do rio Doce encontra-se de
maneira geral em progradação e/ou estabilidade da linha de costa, com
desenvolvimento de planícies de cordões litorâneos e contínuo aporte fluvial dos rios
São Mateus, Mariricu, Barra Seca, Doce e Riacho. Eventos erosivos sazonais são
verificados em regiões de grande mobilidade morfológica, tais como as proximidades
de desembocaduras fluviais e nos cordões litorâneos estreitos limitados por corpos
lagunares.
No Setor 2A, situada na margem sul do rio São Mateus, e, portanto,
associada ao evento erosivo de Bugia, Conceição da Barra, a Praia de Meleiras
apresenta evidências de alcance das ondas durante o espraiamento sobre o cordão
litorâneo vegetado. Estas evidências são representadas por overwash sobre a
vegetação de restinga e pela abundância de raízes suspensas na base do cordão.
Por se tratar de uma praia com pequena declividade da antepraia, é esperado que
este alcance seja comum em situações de maré alta e/ou de maior intensidade de
ondas e ventos.
No litoral onde se situa a localidade de Barra Seca, segundo Albino et al.
(2006) a alta exposição deste litoral às ondas incidentes, a tipologia dissipativa da
praia e a presença do rio à retaguarda do cordão litorâneo favorecem que, por
ocasião de aumento relativo do nível do mar junto à costa, seja por entrada de
frentes frias e/ou aumento nos índices pluviométricos, as ondas alcancem os
cordões. Desta forma, o espraiamento das ondas sobre estes pode indicar
comportamento morfodinâmico sazonal da praia e não tendência erosiva. Rumo ao
sul, a poucos quilômetros de Barra Seca, a praia de Pontal do Ipiranga apresenta-se
em progradação com expansão da vegetação sobre dunas frontais embrionárias.
187
Nas proximidades da desembocadura do Rio Doce, a Praia de Povoação
apresenta erosão durante a entrada de frentes frias, enquanto que a Praia de
Regência apresenta progradação. As frentes frias, acompanhadas de chuva
intensas e enchentes do rio, desenvolvem o efeito de molhe hidráulico, conforme
apresentado por Dominguez et al. (1983). Esta situação pôde ser verificada ao final
de 1996, quando o déficit de s0edimentos a sotamar do rio, na praia de Povoação,
levou ao desequilíbrio do perfil praial, e ao pequeno engordamento do perfil da praia
de Regência. Com a diminuição da descarga fluvial, os sedimentos provenientes de
sul, trazidos pela corrente longitudinal alcançam a praia de Povoação e esta volta a
progradar. A recuperação da praia foi comprovada no levantamento topográfico
realizado em 2000, quando se pôde observar o desenvolvimento do extenso póspraia sobre a área anteriormente erodida e ocupada, o que vem propiciando a
fixação da vegetação de restinga. Verifica-se, portanto, que os eventos erosivos são
sazonais e associados à dinâmica entre a descarga fluvial, as inversões nas
direções da corrente longitudinal e às armadilhas para reter os sedimentos.
As estações situadas ao sul da desembocadura apresentaram tendências à
construção e/ou à estabilidade. Os cordões arenosos largos e as dunas frontais à
retaguarda das praias associadas à planície deltaica do Rio Doce encontram-se bem
conservados em função da ocupação humana rarefeita. As areias que compõem
estas feições, e ainda as das praias extensas associadas, estariam disponíveis para
a migração para a antepraia, como resposta da adaptação morfológica do perfil à
possível subida do nível do mar, conforme o modelo de adaptação praial proposto
por Brunn (1962). Esta situação é observada então das praias de Comboios e de
Barra do Riacho nas quais somente observa-se o overwash sobre os cordões em
épocas de incremento dos índices pluviométricos e da altura das ondas incidentes.
Setor 3 - Nova Almeida, Capuba e Manguinhos, no município da Serra
De Barra do Riacho a Vitória, o litoral é caracterizado por falésias vivas da
Formação Barreiras e por praias, ora limitadas por planícies estreitas ora precedidas
pelas falésias, com tipologia dissipativa e intermediária, predominantemente de
188
terraço de baixa-mar, devido aos substratos subhorizontais recobertos por
concreções lateríticas na zona submersa. A tendência erosiva verificada deste
trecho deve-se ao pequeno aporte fluvial e à vulnerabilidade abrasiva dos aportes
marinhos. A distribuição esparsa das couraças lateríticas da Formação Barreiras e a
conseqüente menor dissipação das ondas incidentes, intensifica o processo erosivo
em algumas praias.
Deve-se destacar que o município da Serra é integrante da Grande Vitória e
que seu litoral é extremamente ocupado por residências permanentes e de veraneio.
Esta urbanização se dá sobre os cordões litorâneos estreitos e sobre as dunas
frontais. Desta forma, o precário estado de conservação e/ou a destruição das dunas
frontais, presentes à retaguarda das praias dissipativas, intensifica a vulnerabilidade
erosiva deste litoral e ameaça as construções, mesmo sob condições de tempo bom,
como verificado em Nova Almeida.
Rumo ao sul, desde a praia de Capuba até as praias de Manguinhos e
Bicanga, segundo apresentado por Albino (1999), a disposição caótica dos terraços
de abrasão e a convergência preferencial das ortogonais das ondas por ocasião de
incremento nas freqüências e intensidades das frentes frias, causou a destruição de
calçamentos e das edificações realizadas à beira-mar.
Neste setor destaca-se, portanto, além da tendência natural à erosão da
costa, a ocupação indevida sobre áreas dinamizadas da praia e destruição das
dunas frontais, que estão associadas a praias dissipativas e intermediárias, típicas
deste setor costeiro.
Setor 4: Praias de Camburi, em Vitória, Santa Mônica, em Guarapari e Maimbá, em
Anchieta
A geomorfologia costeira deste setor, caracterizada por afloramentos de
rochas cristalinas, por falésias e terraços de abrasão da Formação Barreiras e por
planícies sedimentares, é responsável por um litoral diversificado quanto ao grau de
exposição
às
ondas
incidentes
e
quanto
à
tendência
progradacional,
retrogradacional ou estável. Por compreender a Região Metropolitana da Grande
189
Vitória e pela balneabilidade do litoral ao sul da capital, este setor apresenta-se
intensamente
urbanizado
e
industrializado,
acarretando
e/ou
acelerando
desequilíbrios sedimentares da zona costeira.
O problema erosivo mais antigo e preocupante deste setor é o verificado na
praia de Camburi, Vitória. A intensa urbanização na orla da praia iniciou-se na
década de 60, com a construção do Porto de Tubarão em 1965. O complexo
portuário alterou o padrão de chegada de ondas, intensificando a altura destas na
porção central da praia e decréscimo na porção norte, como resultado da difração e
refração das ondas, a partir do enrocamento e de um canal dragado com 21 m de
profundidade transversal à Ponta de Tubarão (MELO; GONZALEZ, 1995). A partir
de então inúmeras outras alterações se seguiram, a fim de viabilizar o crescimento
urbano e/ou solucionar o processo erosivo, contribuindo para manter, ou mesmo
agravar, a situação erosiva ao longo dos anos. A mais recente intervenção, iniciada
em janeiro de 1999, se traduziu na construção de um terceiro espigão ao longo da
praia e no despejo de areias sobre a praia emersa. O acompanhamento topográfico
e granulométrico das areias da praia de Camburi indicou que, nos seis primeiros
meses houve a diminuição da fração fina das areias mal selecionadas despejadas,
com concomitante recuo da praia. A fração fina, mobilizada pelas ondas, foi
transportada longitudinalmente a praia, rumo a Ponta de Tubarão e devido aos
espigões que bloqueiam a deriva litorânea, houve o desenvolvimento de setores de
maior progradação, a barlamar, e recuo mais acelerado, a sotamar. Nos 14 meses
que se seguiram, percebe-se que a adaptação morfotextural da praia obedece às
imposições das estruturas de engenharia e vem se dando de forma lenta. Exceção
de épocas de entrada de ondas de S-SE, direção que a praia encontra-se exposta,
quando o recuo da antepraia é acelerado, expondo os minerais pesados que estão
depositados sob as areias quartzosas retiradas pelas ondas incidentes.
Rumo ao sul, no município de Guarapari, as situações de retrogradação mais
evidentes são verificadas em praias dissipativas de baixa energia. Por serem
propícias para banho, a procura e a urbanização realizada por veranistas são
intensas e geralmente realizadas nos locais mais próximos e dinamizados da linha
190
de costa. Desta forma, por ocasião de frentes frias, a baixa declividade da antepraia
permite o alcance do espraiamento das ondas sobre as construções, como
verificado em Santa Mônica. Situação similar ocorre na praia de Coqueiros, Piúma,
onde a praia dissipativa sofre retrogradação acelerada durante a entrada das frentes
frias, destruindo os quiosques construídos sobre o pós-praia e ameaçando a estrada
beira-mar, muito provavelmente implantada sobre as dunas frontais atualmente
inexistentes.
Outros trechos onde se evidencia retrogradação do litoral são os
caracterizados pelas falésias da Formação Barreiras em contato com a praia,
resultado da exposição às ondas e a ausência de aporte de sedimentos, como
verificado em Maimbá, Anchieta. As ondas incidentes vêm erodindo os depósitos
terciários, vulnerabilizando a rodovia estadual.
Por outro lado, existem praias deste litoral que, mesmo sendo dissipativas e
urbanizadas, a rugosidade da costa causa a dissipação das ondas e o bloqueio dos
sedimentos transportados, proporcionando a estabilidade ou a pronta reconstituição
morfológica com a retomada das condições meteoceanográficas de tempo bom,
como a praia de Itaipava. A variação morfológica do perfil praial, sem
necessariamente indicar uma tendência retroprogradante, é também verificada na
praia do Pontal do Itapemirim, cuja proximidade da foz do Rio Itapemirim, faz com
que a praia esteja submetida aos complexos processos hidrossedimentológicos de
desembocaduras fluviais, agravados por ocasião de passagem de frentes frias e
incremento nos índices pluviométricos.
Setor 5: Praias de Marataízes, em Marataízes, Cações e Neves, em Presidente
Kennedy
Distanciando-se da influência direta do aporte fluvial dos rios Itapemirim e
Itabapoana, onde as planícies costeiras se desenvolvem, este setor apresenta
tendência erosiva, sendo caracterizado por falésias vivas da Formação Barreiras e
por praias estreitas, de pequena declividade, dissipativas e compostas por areias
191
finas. As dunas frontais encontram-se alteradas e/ou destruídas devido à
urbanização, o que intensifica o processo erosivo verificado.
Na praia de Marataízes, as tentativas de contenção da erosão se traduziram
na implantação de enrocamentos longitudinais à costa, que não conseguiram conter
o processo erosivo. Recentemente foram colocados os enrocamentos transversais
(molhes), cujo término da implantação coincidiu com a recuperação das praias do
litoral capixaba, após intenso recuo em função do aumento do nível relativo do mar
devido à proximidade da corrente do Brasil do litoral, às freqüentes entradas de
frentes frias, ao incremento dos índices pluviométricos e às altas amplitudes de maré
verificadas em março e abril de 2002. Desta forma, a avaliação do sucesso da
intervenção na contenção do processo erosivo fica comprometida. Quanto à opinião
pública, verificam-se divergências, pois se, por um lado, as construções à beira mar,
principalmente voltadas para a indústria do turismo, encontram-se mais seguras, os
turistas estão mais escassos devido à destruição da balneabilidade da praia e do
cenário costeiro.
Intercaladas às estreitas planícies costeiras e às praias dissipativas têm-se as
falésias vivas, como a praia de Cações, em Presidente Kennedy, como evidências
de recuo deste setor do litoral.
Rumo ao sul, associadas à planície fluviomarinha do rio Itapaboana, o litoral
encontra-se em progradação. Além do constante aporte fluvial adjacente, a
dificuldade de acesso e a distância dos centros urbanos são responsáveis pela
preservação
da
faixa
costeira,
que
apresenta
capacidade
de
adaptação
morfodinâmica subordinada às alterações hidrossedimentares decorrentes da
integração dos sistemas fluviais e marinhos.
Segundo Albino et al., (2006), a partir de mapeamentos em campo, o litoral do
Espírito Santo apresenta tendência a retrogradação. Exceção verificada nas
proximidades de desembocaduras fluviais, onde o maior aporte de sedimentos
terrígenos e o efeito do molhe hidráulico, desenvolvido pelo fluxo fluvial, favorecem a
progradação da linha de costa a médio e longo prazo, com oscilações sazonais de
192
curto
prazo,
em
função
das
adaptações
morfológicas
às
condições
meteoceanográficas.
A vulnerabilidade à fragmentação e completa eliminação do material
carbonático marinho, principal componente das praias em alguns setores,
contribuem para o pouco desenvolvimento das planícies costeiras e das falésias
vivas, apesar da presença das concreções lateríticas subhorizontais. Os terraços de
abrasão marinha, na antepraia, funcionam como obstáculos dissipadores das ondas
e armadilhas para reter sedimentos.
O pouco desenvolvimento de planícies costeiras é reconhecido na evolução
da geologia do litoral desde o Quaternário inferior, conforme documentado por
Martin et al. (1997), não sendo, portanto, uma tendência atual, que possa ser
atribuída às variações recentes do nível relativo do mar. A causa dos hotspots
erosivos pode estar associada ao maior grau de exposição às ondas incidentes, já
que a plataforma continental interna é associada ao Embaiamento de Tubarão
(MUEHE, 1998), que se apresenta estreita, limitando a dissipação das ondas
oceânicas rumo a linha de costa.
3.2. PRODUTOS TEMÁTICOS DE VULNERABILIDADE NATURAL GEOLÓGICA
3.2.1 Vulnerabilidade natural da geologia (planície e retroterra)
A vulnerabilidade natural da geologia da região costeira é apresentada na
Figura 7. O setor norte do estado é basicamente composto por planícies costeiras
quaternárias, o que contribuiu para sua classificação como mais alta vulnerabilidade
geológica. No setor centro-sul, destaca-se, na cor azul, as mais baixas
vulnerabilidades, uma vez que o substrato da região é basicamente composto por
rochas cristalinas do Pré-Cambriano. Na parte central, observa-se, na cor verde, a
classificação de vulnerabilidade moderada, representada pelas falésias da
Formação Barreiras.
193
Figura 7 – Mapa de vulnerabilidade natural da geologia da região costeira do Espírito Santo
194
3.2.2 Vulnerabilidade natural da altimetria
A vulnerabilidade natural da altimetria da região costeira é apresentada na
Figura 8. O mapa reflete a planície costeira quaternária com alta vulnerabilidade por
se tratarem de terrenos baixos. Já em azul, as rochas altas do escudo cristalino PréCambriano, e em verde, basicamente as elevações topográficas correspondentes às
falésias da Formação Barreiras, assim como maiores elevações em canais de
drenagem entalhados nesta Formação.
195
Figura 8 – Mapa de vulnerabilidade natural da altimetria da região costeira do Espírito Santo
196
3.2.3 Vulnerabilidade natural da geomorfologia da linha de costa
A vulnerabilidade natural da linha de costa é apresentada na Figura 9. Pela
análise do mapa, observa-se maior vulnerabilidade em regiões cuja linha de costa
apresenta praias arenosas como predominantes na composição do substrato, com
margens de rios e pontais arenosos, como no setor norte, por exemplo. Na Ilha de
Vitória, os costões rochosos e substratos consolidados de estruturas antrópicas
atenuaram a vulnerabilidade da linha de costa adjacente. Ao sul de Vitória,
destacam-se, em amarelo, as praias do tipo intermediária, que compõe parte da
costa da região de Vila Velha.
197
Figura 9 – Mapa de vulnerabilidade natural da geomorfologia da linha de costa do Espírito
Santo
198
2.2.4 Vulnerabilidade natural da exposição a ondas
A vulnerabilidade natural da exposição a ondas de tempo bom e de
tempestade é apresentada nas Figuras 10 e 11, respectivamente. A partir da análise
dos mapas, pode-se perceber que o maior grau de exposição encontra-se na região
centro-sul, onde as isóbatas calculadas para inicio de dissipação de ondas
encontram-se muito próximas à costa. Um exemplo é a Praia do Morro, em
Guarapari, a qual é modelada a partir de eventos de tempo bom. Entretanto, quando
de eventos de frente fria, a praia não resiste e apresenta feições erosivas. (Fotos 1 e
2). Por outro lado, nos extremos norte e sul do estado encontram-se as menores
vulnerabilidades, uma vez que há maior distância para dissipação de energia de
ondas.
199
Figura 10 – Mapa de vulnerabilidade natural da exposição a ondas de tempo bom na região
costeira do Espírito Santo
200
Figura 11 – Mapa de vulnerabilidade natural da exposição a ondas de tempestade na região
costeira do Espírito Santo
201
Fotos 1 e 2 - Praia do Morro, Guarapari, em eventos de tempo bom (1) e tempestade (2);
Fotos: Leonardo Klumb, abril 2010.
3.2.5 VULNERABILIDADE NATURAL GEOLÓGICA
Na figura 12 apresenta-se o mapa de Vulnerabilidade Natural Costeira
segundo critérios de geologia, geomorfologia e oceanografia física.
Os pesos entre os critérios são apresentados na Tabela 9 e descritos a
seguir.
A tipologia da linha de costa representou 40% da responsabilidade da
vulnerabilidade, seguido por 29% da geologia costeira. Este percentual alto é
coerente com os fundamentos metodológicos discutidos por Jiménez et al. (2008),
que atribuem a maior responsabilidade na morfologia da costa (altura e composição
sedimentológica) na recepção das forçantes energéticas.
Alto grau de vulnerabilidade foi verificado em praias arenosas e em planícies
costeiras quaternárias, que se apresentam inconsolidadas e altamente dinâmicas e
susceptíveis às flutuações energéticas.
A altimetria da planície costeira representou 17% da responsabilidade na
vulnerabilidade. A vulnerabilidade à inundação por altitude é subordinada ao
substrato, já que em substratos arenosos, as flutuações do nível do lençol freático
são determinantes na intensidade destes processos. Alem disto, no método adotado,
as terras baixas são alcançadas somente após a passagem e possível dissipação da
202
linha de costa. Desta forma o peso atribuído encontra-se em conformidade ao
embasamento metodológico.
Observa-se que a superposição do substrato de tabuleiros da Formação
Barreiras com altimetrias superiores a 10m apresentaram baixa vulnerabilidade
natural.
203
Figura 12 - Mapa de vulnerabilidade natural dos componentes geológicos, geomorfológicos
e físicos da porção costeira do Espírito Santo.
204
Por fim, as forçantes oceanográficas representaram 14% da responsabilidade
na vulnerabilidade final (7% para faixas de dissipação de ondas de tempo bom e 7%
para ondas de tempestade).
Apesar de ser considerado o agente de
vulnerabilidade, sua participação na vulnerabilidade é subordinada a adaptação de
linha de costa e geologia, que representaram juntas 69%.
Tabela 9 - Critérios usados para a construção do Mapa de Vulnerabilidade Geológica e seus
pesos.
Critério
Peso
Geomorfologia da Linha de costa
40%
Formação Geológica
29%
Altimetria
17%
Exp. Ondas tempo bom
7%
Exp. Ondas de tempestade
7%
Observou-se que os maiores graus de exposição de ondas estão associados
aos setores do litoral que correspondem às planícies costeiras estreitas e falésias da
Formação Barreiras próximas à costa. Este resultado poderia explicar a inexistência
de faixas arenosas quaternárias largas nestes setores do litoral, sendo a morfologia
da planície resultado dos processos hidrodinâmicos da plataforma continental. Assim
associadas ao alto grau de exposição e às praias de baixa altitude e declividade praias de tipologia dissipativa e intermediárias, as estreitas planícies costeiras
quaternárias recebem altos graus de vulnerabilidade. Por outro lado, imediatamente
à retroterra, quando presentes as praias e estreitas planícies costeiras, os tabuleiros
altos da Formação Barreiras são classificados com vulnerabilidade baixa a muito
baixa.
Vales fluviais entalhados sobre planícies costeiras e sobre os sedimentos da
Formação Barreiras que apresentam baixas altitudes e sedimentos inconsolidados
receberam alta vulnerabilidade. Por outro lado, na planície deltaica do Rio Doce
205
mais próxima aos sedimentos terciários, a formação geológica dos cordões
litorâneos associada a níveis mais altos do mar, confere menor vulnerabilidade.
Alta vulnerabilidade foi também verificada no entorno do Município de Vitória,
geomorfologia de planície de maré e terras baixas e inconsolidadas. Destaca-se
neste sentido a amenização da classe de vulnerabilidade nas margens pela
presença de estruturas antropogênicas, que representariam barreiras receptoras
eficientes contra as forçantes energéticas.
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Tec. Petrobrás, Rio de Janeiro, 21 (4): 279-286, 1978.
WRIGHT, L.D.; CHAPPELL, J.; THOM, B.G.; BRADSHAW, M.P.;COWELL, P.
Morphodynamics of reflective and dissipative beach and inshore systems:
Southeastern Australia. Marine Geology 32:105-140. 1979
212
C - VULNERABILIDADE NATURAL COSTEIRA
SEGUNDO PARÂMETROS BIOLÓGICOS E FÍSICOQUÍMICOS
Camilo Dias Junior - UFES
Renato Rodrigues Neto - UFES
João Batista Teixeira - UFES
Gilberto Fonseca Barroso - UFES
Alex Evaristo da Silva - UFES
Caroline Carlos dos Santos - UFES
Karoline Magalhães Ferreira Lubiana - UFES
1. APRESENTAÇÃO
O Brasil se encontra em um panorama de destaque em relação à
biodiversidade de espécies, pois é detentor de uma megadiversidade com cerca de
15 a 20% do número de espécies do globo (CONSERVATION INTERNATIONAL DO
BRASIL et al., 2000). Nesse sentido, faz-se urgente a necessidade de gestão das
áreas naturais, fundamentada na consciência preservacionista, refletindo em
políticas públicas que representem as aspirações da sociedade.
O litoral brasileiro é coberto pelo domínio do bioma da Mata Atlântica e possui
uma variedade de ecossistemas, que são de grande importância pela quantidade de
recursos naturais renováveis. A porção costeira e marinha é detentora de uma
grande variedade de ecossistemas de alta relevância, como manguezais, estuários,
restingas, praias, costões rochosos, alagados, ilhas, recifes de corais entre outros.
213
A Mata Atlântica está, atualmente, reduzida a 8% de sua cobertura original e
está entre os 25 hotspots mundiais, que são as regiões mais ricas e ameaçadas do
planeta (MYERS et al., 2000). O estado do Espírito Santo se encontra totalmente
inserido no bioma da Mata Atlântica, com uma área de 4.614.841 ha. Entretanto,
apenas 507.565 ha, cerca de 11%, preservam suas características originais (SOS
MATA ATLÂNTICA; INPE, 2010). O bioma sofreu diversas alterações, que
culminaram na fragmentação do habitat. Apesar disso, o estado abriga uma
altíssima riqueza de espécies e, devido a processos de erosão genética,
demográfica e ambiental em larga escala, essa enorme diversidade biológica pode
estar enormemente comprometida (ESPÍRITO SANTO, 2010). Somente 3% da área
total do Espírito Santo se enquadra atualmente sob proteção de Unidades de
Conservação, e apenas três estão no grupo de proteção integral com área superior a
5.000 ha, o que está muito abaixo do necessário para a conservação da diversidade
biológica (IPEMA, 2005 apud ESPÍRITO SANTO, 2010).
Devido à posição estratégica da zona costeira, a ocupação do território
brasileiro se fez principalmente nessa área (MORAES, 1998). Nas últimas décadas,
a região costeira tem sido alvo de pressões antrópicas devido ao aumento do
processo produtivo, desenvolvimento do turismo, especulação imobiliária e aumento
da densidade demográfica (SÃO PAULO, 2005; JABLONSKI; FILET, 2008). O uso e
ocupação do solo nessas regiões vêm sendo executados com grande intensidade e
sem planejamento adequado para minimizar os impactos, gerando fragmentação,
superexploração dos recursos naturais e, consequentemente, perda de sua
biodiversidade. Isso tem resultado em problemas ambientais e de saúde por
prejudicarem a qualidade do meio ambiente, devido ao uso de forma não planejada
e insustentável.
O Brasil tem uma das maiores biodiversidades do mundo, tanto no âmbito
terrestre, quanto no meio marinho. Graças à sua extensa linha de costa, flora e
fauna marinhas são compostas por espécies de diferentes biomas marinhos
(AMARAL; JABLONSKI, 2005). Os ecossistemas no Sudeste e Sul do litoral
brasileiro têm recebido atenção considerável, mas, devido ao grande impacto das
214
atividades humanas, como o turismo, a exploração excessiva dos recursos
marinhos, a alteração física, atividades relacionadas com petróleo e poluição, entre
outros, estes ambientes estão sob grande risco e sua biodiversidade está
ameaçada. Os ecossistemas mais representativos da região são as praias arenosas,
costões rochosos, leitos de algas marinhas, comunidades de fundo suave e
manguezais. Levantamentos recentes da biodiversidade marinha têm sido
consolidados em bancos de dados georreferenciados visando à avaliação da
integridade dos ecossistemas (COUTO et al., 2003). Informações estão atualmente
disponíveis no Brasil em diversos tipos de publicações resultantes de pesquisas em
biodiversidade marinha nos diferentes ecossistemas, sendo que uma prioridade de
investigação foi proposta envolvendo a complementação das listas de espécies e
uma avaliação do estado de saúde dos principais ecossistemas em escala nacional,
integrada e resumida em todo o país pelo Sistema de Informação Geográfica (GIS),
em um banco de dados acessível à comunidade científica (COUTO et al., 2003).
A
conservação
da
biodiversidade
marinha
no
Brasil
ainda
é
consideravelmente inadequada, a despeito da legislação existente e das áreas
protegidas marinhas implantadas. As unidades de conservação são insuficientes em
número e extensão e, em alguns casos, não tiveram seus planos de manejo
elaborados ou implementados ou carecem de infra-estrutura para efetivá-las. A
gestão da atividade pesqueira ainda é precária, com baixa participação das
comunidades envolvidas. As principais iniciativas de conservação incluem a
identificação de áreas-chave para a conservação da biodiversidade, inventários,
monitoramento intensivo da atividade pesqueira, educação ambiental, a criação de
áreas protegidas e a melhoria da gestão daquelas já existentes (AMARAL;
JABLONSKY, 2005).
Diante da situação em que se encontra a conservação dos recursos
biológicos no estado do Espírito Santo, o Zoneamento Ecológico Econômico da
porção costeira e marinha faz-se necessário, para auxiliar a proteção dos recursos
naturais, com a finalidade de direcionar as atividades humanas para regiões de
215
menor vulnerabilidade e a preservação de áreas mais vulneráveis à ocupação e uso
antrópicos.
A vulnerabilidade de um ecossistema pode ser definida como a fragilidade
dessa unidade ao uso e ocupação humana, que pode levar a uma significativa
mudança nas características abióticas do sistema levando a perda da biodiversidade
local. A esse conceito também podem ser somadas outras características, como
espécies endêmicas e ameaçadas de extinção, além das características abióticas do
sistema. A biodiversidade é um componente essencial para o funcionamento
adequado dos ecossistemas, com garantias mínimas para a sustentabilidade. Nessa
perspectiva, o planejamento ambiental se faz necessário para a implementação de
políticas que visem a não ocupação desordenada das áreas de maior importância
biológica
Nesse sentido, o Zoneamento Ecológico Econômico da porção costeira e
marinha visa auxiliar a consolidação de políticas públicas que busquem a proteção
de
diversidade
biológica
dos
ecossistemas
costeiros
capixabas,
para
o
desenvolvimento sustentável regional.
Sendo estes ecossistemas costeiros formados pela biota, juntamente com o
seu ambiente físico e químico (NICHOLS; WILLIAMS, 2009), eles devem ser
tratados como entidades únicas, devendo, pois, ser observados por uma perspectiva
holística. Deste modo, as peculiaridades físicas e químicas da água, merecem
relevância equivalente aos seus elementos vivos, por exemplo. Os parâmetros
físico-químicos são capazes de determinar a distribuição e abundância de diversas
espécies aquáticas, podendo orientar a especialização ecológica (MCCLINTOCK;
BAKER, 2001); exercendo, portanto, grande influência sobre as comunidades e, por
conseguinte, sobre os ecossistemas. Quanto aos fatores condicionantes das
variáveis físico-químicas, pode-se constatar que a hidrodinâmica (WETZEL;
LIKENS, 1991), bem como a geometria do corpo d’água (IDEMA, 2005:
HAKANSON; BRYHN, 2008) desempenham um efeito marcante sobre a distribuição
de diversos parâmetros Estes fatores/parâmetros possuem relação direta entre si e,
216
quando analisados, permitem avaliar a capacidade de assimilação de impactos
antrópicos (SPERLING, 1999).
2 ABORDAGEM METODOLÓGICA
As principais variáveis utilizadas para gerar o fator condicionante de
vulnerabilidade natural relativo à biota e química para zona costeira e marítima do
estado do Espírito Santo foram obtidas através de banco de dados oficiais. Os
documentos usados consistem em dados georreferenciados do Sistema Integrado
de Bases Geoespaciais do Estado do Espírito Santo - GEOBASES (Uso do Solo IEMA), Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN, Marinha do Brasil), Projeto de
Conservação e Utilização Sustentável da Diversidade Biológica Brasileira (BRASIL,
2007), Áreas Prioritárias para a Conservação da Biodiversidade da Mata Atlântica do
ES (ESPÍRITO SANTO, 2010), Áreas de desova de Tartarugas Marinhas (ICMBio –
Projeto TAMAR) e a análise da plataforma continental feita por Marangoni (2009).
Os indicadores apresentados a seguir foram sobrepostos para gerar uma medida da
integridade do fator condicionante da biota e química (Figura 1).
Figura 1 - Organograma dos indicadores e variáveis utilizadas neste estudo.
217
2.1 Vulnerabilidade Natural dos Ecossistemas Segundo Critérios Biológicos
Para a elaboração da vulnerabilidade natural dos ecossistemas segundo
parâmetros biológicos foram considerados os seguintes ecossistemas: alagados,
baías, costões rochosos, estuários, florestas naturais, ilhas e lagoas costeiras,
manguezais, oceano, praias arenosas oceânicas, recifes submersos (origem biótica
ou geológica), restingas e rios.
O mapeamento em Sistema de Informações Geográficas (SIG) dos
ecossistemas foi obtido a partir do mapa de Uso e Ocupação do Solo (IEMA GEOBASES), de mapas da Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) e a análise
da plataforma realizada por Marangoni (2009). Para ordenação da vulnerabilidade
de cada ecossistema considerou-se: o tipo de fauna e formações vegetais; a
fragilidade, suscetibilidade, representatividade, persistência e a capacidade de
recuperação biológica do ecossistema e a presença de espécies chave, protegidas
ou ameaçadas.
Na região oceânica foram considerados o tipo de sedimento do leito e a
profundidade da coluna de água, visto que esses fatores influenciam na fixação e
colonização de organismos marinhos. O fundo marinho foi classificado em três tipos
de sedimento: litoclásticos (origem terrígena), bioclásticos (origem biológica) e
mistos. A profundidade da coluna de água foi dividida em três regiões: 0 – 10
metros, 10 – 20 metros e acima de 20 metros.
Após a consideração de todos os índices para a elaboração da
vulnerabilidade natural dos ecossistemas, foi encontrada a seguinte ordenação da
menor para maior vulnerabilidade:
1. Oceano (fundo litoclástico; profundidade acima de 20m);
2. Oceano (fundo misto; profundidade acima de 20m);
3. Oceano (fundo bioclástico; profundidade acima de 20m);
4. Florestas Naturais e Oceano (fundo litoclástico; profundidade de 10 - 20m);
5. Alagados e Oceano (fundo misto; profundidade de 10 - 20m);
6. Oceano (fundo bioclástico; profundidade de 10 - 20m);
218
7. Rios e Oceano (fundo litoclástico; profundidade de 0 - 10m);
8. Baías e Oceano (fundo misto; profundidade de 0 - 10m);
9. Lagoas, Ilhas e Oceano (fundo bioclástico; profundidade de 0 - 10m);
10. Restingas e Costões Rochosos;
11. Estuários;
12. Manguezais;
13. Recifes Submersos.
2.2 Vulnerabilidade Natural dos Ecossistemas Segundo Critérios FísicoQuímicos
A metodologia empregada para a coleta dos dados consistiu na busca de
fontes bibliográficas de informação com credibilidade reconhecida e dados
georreferenciados relativos à camada superficial da água. O diagnóstico deveria ser
realizada através de teores de alguns parâmetros no ambiente, tais como:
transparência, temperatura, salinidade, pH, oxigênio dissolvido, material em
suspensão (seston), matéria orgânica em suspensão (seston orgânico), carbono
orgânico em suspensão, nitrogênio total (NT), fósforo total (PT, razão NT/PT).
As informações selecionadas foram inseridas em mapas, sendo esboçadas
pontualmente. Todavia, por meio da análise destas representações constatou-se
que os dados, além de escassos, são mal distribuídos ao longo da área de estudo.
Além disso, poucos parâmetros são feitos em cada estação nos estudos. Os
mesmos se concentram muito próximos à linha de costa, tornando-se cada vez mais
raros conforme há o distanciamento da costa. Também é evidente que os estudos
pretéritos foram realizados majoritariamente nas proximidades dos maiores pólos
habitacionais e industriais.
Em casos de carência de dados diversos pesquisadores optam por
abordagens mais holísticas, buscando aplicar a informação existente em sua área
de atuação (TAGLIANI, 2003). Partindo-se deste princípio, toma-se a iniciativa de
fazer a presente vulnerabilidade temática baseando-se em conhecimentos físico219
químicos referentes a cada ecossistema. Tal decisão fundamenta-se no fato de que
os dados levantados, ainda que suficientes para a plena confecção dos mapas
refletiriam as características físico-químicas dos ecossistemas analisados. Ou seja,
o produto desta vulnerabilidade temática, ao adotar a aplicação dos conceitos físicoquímicos relativos a cada ecossistema, possui validade compatível àquela que
potencialmente seria obtida por meio de dados já existentes na literatura.
Em relação ao mapa de vulnerabilidade dos ecossistemas, o ordenamento
daqueles cuja vulnerabilidade depende dos parâmetros físico-químicos da água
segue abaixo, da menor para maior vulnerabilidade:
1. Mar territorial
2. Costões rochosos
3. Ilhas
4. Recifes
5. Praias arenosas
6. Baías
7. Florestas naturais
8. Restingas
9. Alagados.
10. Manguezais
11. Estuários
12. Rios
13. Lagoas
Um ecossistema, quando submetido a uma descarga de poluentes à qual sua
hidrodinâmica não seja suficientemente capaz de eliminá-la, será degradado em
termos de qualidade de água e, consequentemente, terá sua biodiversidade e
serviços ecológicos comprometidos (WOLANSKI, 2007). Portanto, ambientes mais
hidrodinâmicos possuem maior capacidade de resistir, e até mesmo recuperar-se de
possíveis perturbações, sendo, portanto, menos vulneráveis.
220
Sabendo-se que a hidrodinâmica é uma variável que engloba fatores
geomorfológicos, físicos, químicos e biológicos, os quais mutuamente se influenciam
(ZALEWSKI, 2000); pode-se afirmar que a mesma é essencialmente de caráter
holístico, satisfazendo, assim, o caráter deste zoneamento. Considerando-se,
principalmente, a influência exercida pela hidrodinâmica nas variáveis físicoquímicas, a mesma é adotada como critério-chave para o ordenamento dos
ecossistemas apresentados neste trabalho.
Os dados obtidos, embora não tenham sido suficientes para a produção do
mapa de vulnerabilidade natural dos ecossistemas segundo parâmetros físicoquímicos, são apresentados nos Anexos III a VI.
2.3 Vulnerabilidade natural das áreas prioritárias para a conservação segundo
sua importância biológica
A vulnerabilidade natural segundo critérios de importância biológica da região
costeira e marinha foi baseada nos dados do Projeto de Conservação e Utilização
Sustentável da Diversidade Biológica Brasileira (PROBIO) do ano de 2007 (BRASIL,
2007), Áreas Prioritárias para a Conservação da Biodiversidade da Mata Atlântica do
ES (ESPÍRITO SANTO, 2010) e Áreas de Desova de Tartarugas Marinhas (ICMBio
– Projeto TAMAR).
O PROBIO 2007 é um projeto que apresenta as áreas prioritárias para a
conservação e utilização sustentável da diversidade biológica brasileira, além de
classificá-las segundo sua importância biológica e prioridade de ação. Para cada
área foi feita a reclassificação dos critérios de importância biológica, associando a
essas áreas valores de vulnerabilidade. A correspondência entre as classes
definidas pelo PROBIO 2007 e no presente trabalho é apresentada na Tabela 1. De
maneira similar, foram reclassificadas as áreas prioritárias para conservação da
biodiversidade da Mata Atlântica do Espírito Santo (Tabela 1). Todas as regiões de
desova
de
tartarugas marinhas foram classificadas como de
muito alta
vulnerabilidade.
221
Tabela 1 - Conversão de classes para o sistema utilizado no ZEE-ES.
Classes
Classes no ZEE-ES
PROBIO 2007 / IPEMA 2010
Extremamente Alta / 3
Muito Alta
Muito Alta / 2
Alta
Alta / 1
Média
2.4 Vulnerabilidade natural do uso e ocupação do solo por atividades humanas
A vulnerabilidade natural segundo uso e ocupação do solo se baseou no
mapa de Uso e Ocupação do Solo (IEMA - GEOBASES). A função desse mapa é
balizar a vulnerabilidade de ecossistemas que estão localizados em áreas com
diferente grau de conservação, funcionando como referência para áreas onde a
ocupação humana já está totalmente consolidada.
Ecossistemas urbanos são relativamente simples quanto aos componentes
estruturais contendo poucas espécies biológicas, tendo a predominância da espécie
humana e da fauna e flora domesticada. As interações funcionais são complexas,
porém dependentes da organização socioeconômica e tecnologias utilizadas. O
metabolismo
urbano
é
viabilizado
pelas
diversas
interações
com
outros
ecossistemas que compõe a paisagem. Rodovias, ferrovias, linhas de transmissão,
dutos, portos e aeroportos promovem a conectividade do sistema urbano que em
face da globalização, muitas vezes, implicam em efeitos regionais, continentais e até
mesmo global. Além da provisão de água, alimentos, matéria-prima, energia elétrica
e combustíveis fósseis, os ecossistemas urbanos demandam áreas para disposição
de resíduos sólidos e efluentes líquidos.
Os agroecossistemas (agricultura, aquicultura, silvicultura e pastagens)
apresentam extrema simplificação biológica em termos de espécies e estrutura
espacial. Dependendo do nível de produção o manejo destes sistemas pode ser
222
tecnologicamente avançado. A disponibilidade de água, controle natural de pragas,
estabilidade de encostas e vales onde se desenvolvem atividades de produção de
alimentos, biocombustíveis, fibras e outros materiais naturais são dependentes de
processos
ecológicos
que
influenciam
o
microclima,
a
geomorfologia
e
biodiversidade dos agroecossistemas.
As vulnerabilidades para cada tipo de uso e ocupação do solo considerados,
encontram-se na Tabela 2.
Tabela 2 - Classes de vulnerabilidade segundo critérios de uso e ocupação do solo.
Tipo de Uso e Ocupação do Solo
Classes no ZEE-ES
Cidade
Muito baixa
Vilas e Povoados
Baixa
Pastagens
Média
Florestas Plantadas
Alta
Agricultura
Muito Alta
2.5 Ponderação
A ponderação com base nos mapas temáticos para a elaboração do mapa
síntese de vulnerabilidade natural costeira segundo o componente biológico e
químico seguiu o método de Análise Hierárquica. A matriz utilizada no método e os
respectivos pesos de cada critério estão expostos abaixo (Tabela 3 e 4).
223
Tabela 3 - Matriz de importância relativa dos critérios para a vulnerabilidade natural
da biota e química
Matriz de Importância
Relativa
Uso e Ocupação do
Uso do
Ecossistemas
Solo
Biológico
1
Solo
Ecossistemas
Biológico
Ecossistemas
FísicoQuímico
Importância
Biológica
3
3
5
1
3
5
1
3
Ecossistemas
Físico-Químico
Importância Biológica
1
Intensidade de importância: 1=importância igual; 3=importância moderada; 5=importância
essencial; 7=importância demonstrada na prática; 9=importância extrema; 2, 4, 6 e
8=valores intermediários.
Tabela 4 - Pesos adotados para cada critério na elaboração da vulnerabilidade
natural da biota e química.
Critérios
Peso
Uso e Ocupação do Solo
50%
Ecossistemas – Biológico
29%
Ecossistemas - Físico-Químico
14%
Importância Biológica
6%
O critério de Uso e Ocupação do Solo recebeu o maior peso, a fim de
diferenciar áreas inseridas em locais com atividades humanas consolidadas de
áreas naturais. Dessa forma, áreas que receberiam a mesma vulnerabilidade,
segundo os demais critérios, teriam sua vulnerabilidade diminuída em centros
urbanos, já que, geralmente, a retirada dessa ocupação não é viável. Em áreas
224
naturais, sem a ocupação antrópica, a determinação da vulnerabilidade fica
determinada pelos demais critérios: ecossistemas segundo parâmetros biológicos,
ecossistemas segundos parâmetros físico-químicos e importância biológica.
A vulnerabilidade segundo importância biológica da região recebeu o menor
peso por não se tratar de uma classificação natural do ambiente e sim de prioridades
políticas para a conservação de determinada área, levando em consideração suas
características biológicas e sócio-econômicas. Essas áreas geralmente possuem
maior riqueza de espécies, diversidade, endemismos, etc.
2.6 Produtos não gerados
Os produtos referentes às produtividades primária e secundária da área
marinha não puderam ser gerados devido à falta de dados e registros disponíveis.
Os únicos dados sobre produtividade primária (taxa de fotossíntese) foram
registrados em alguns poucos pontos fora do limites do Mar Territorial (12 milhas
náuticas) pelo projeto REVIZEE ficando, portanto, fora da área estipulada para o
ZEE. Alternativamente à produtividade primária a concentração de clorofila a,
embora esta seja um indicador da biomassa dos produtores primários, poderia ser
considerada como inferência da produção primária marinha. Entretanto, dados
pontuais de clorofila a regularmente espaçados na costa do Espírito Santo e obtidos
ao longo do tempo não são disponíveis (CIOTTI et al., 2007). A distribuição das
concentrações de clorofila a obtidas por imagens de satélite, como os satélites
SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor) e MODIS-Aqua (Moderate
Resolution Imaging Spectroradiometer) demanda a análise de séries temporais,
tendo em vista a dinâmica dos sistemas marinhos em termos intra e interanual.
Mesmo assim, as imagens de satélite mostram grandes variações temporais a muito
curto prazo (i.e., na ordem de dias), o que inviabilizaria a composição de um mapa
realmente representativo desta biomassa.
Com relação à produtividade secundária, existem apenas alguns dados
pontuais bastante dispersos e que indicam apenas quantidades e não biomassas.
225
Também não foi possível, como se pensou anteriormente, utilizar os dados de
pescado para inferir a produtividade secundária, já que os registros referem-se aos
locais de desembarque de pescado e não aos locais de captura do mesmo.
Pelos motivos anteriormente explicados, também não foram gerados mapas
específicos de vulnerabilidade físico-química, já que os registros são muito pontuais
e dispersos em termos espaciais e temporais, optando-se por gerar um mapa de
vulnerabilidade dos ecossistemas baseado nos critérios físico-químicos.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Vulnerabilidade natural dos ecossistemas segundo critérios biológicos
A ordem das diferentes áreas de vulnerabilidade segundo parâmetros
biológicos foi determinada com base nas características biológicas dos diversos
ecossistemas (Figura 2).
Os ecossistemas menos vulneráveis seriam as áreas marinhas abertas, por
serem de maior circulação. Entretanto, esta vulnerabilidade é variável conforme a
profundidade e a natureza dos sedimentos, pois nas áreas mais rasas (menores que
10 m) os organismos bentônicos são mais suscetíveis às interferências diversas,
incluído circulação de transportes marítimos e influências continentais, enquanto nas
áreas mais profundas (maiores que 20 m) estes organismos seriam menos
influenciados por estas variáveis. Com relação aos sedimentos, os de origem
bioclástica seriam mais vulneráveis devido a sua menor facilidade de recomposição,
enquanto os de origem litoclástica seriam de mais fácil recomposição, existindo
também aqueles que são de composição mista, com vulnerabilidade intermediária.
Portanto, ás áreas de menor vulnerabilidade (muito baixa) seriam as águas mais
profundas com sedimentos de origem litoclástica que se estendem ao longo da
planície do Rio Doce, desde São Mateus até Aracruz. Já os mares também mais
fundos, mas com sedimentos mistos e bioclásticos mostram vulnerabilidades de
baixa a muito baixa e se estendem também de São Mateus, com uma distância
maior da costa, até Anchieta.
226
Figura 2 - Vulnerabilidade natural dos ecossistemas segundo critérios biológicos.
227
Também ao largo da planície do Rio Doce, mas mais próximo da costa, e se
estendendo até o extremo norte do Estado, estão os mares de média profundidade
(entre 10 e 20 m) com sedimentos litoclásticos e mistos, e vulnerabilidade baixa.
Mais junto à costa, de Linhares até o extremo norte do Estado, observa-se a
presença de mares de profundidades médias e sedimentos bioclásticos, mostrando
vulnerabilidade média. Finalmente, de Aracruz até o extremo sul do Estado,
encontramos os mares mais rasos de sedimentos litoclásticos, mistos e bioclásticos,
com vulnerabilidades de média a alta, sendo estes últimos os de vulnerabilidade
mais alta, por serem rasos e bioclásticos.
A porção sul da área marinha, que se estende de Piúma a Presidente
Kennedy, diferencia-se das demais por apresentar mares rasos até o limite das 12
milhas, dividindo-se em uma porção mais próxima da costa com sedimentos
bioclásticos e depois uma extensa área com sedimentos litoclásticos. Em
comparação com as demais áreas marinhas abertas, esta porção seria a de maior
vulnerabilidade biótica.
Também são classificadas como de vulnerabilidade baixa as florestas naturais
localizadas no entorno da porção final do Rio Doce, já que estão ligadas a
formações florestais mais interiores e seriam de relativamente fácil recomposição,
não sendo também muito características da porção costeira do Estado. Já os
alagados que margeiam as áreas fluviais de toda a costa, mas com maior
concentração na porção final do Rio Doce, tem vulnerabilidade de baixa a média.
Estas áreas, apesar de conter um número considerável de espécies, muitas vezes
são temporárias e de extensão variável, sendo que podem ser facilmente
recompostas pelo aumento do fluxo fluvial, com entrada de várias espécies de
peixes e outros elementos da fauna fluvial.
Os rios têm vulnerabilidade classificada como média, já que suas espécies
mais características são mais sensíveis a mudanças no regime hidrológico, que
podem ser causados por influências antrópicas, como o desvios e redução da sua
velocidade de fluxo. Além disso, os rios geralmente são depositários de vários tipos
de efluentes de origem antrópica, desde esgotos domésticos e industriais até
228
defensivos agrícolas. Apesar disso, a vulnerabilidade permanece média, devido ao
fato de ser um sistema aberto e de fluxo continuo, o que melhora a sua capacidade
de recuperação, principalmente.
Da mesma forma as praias também podem ser, em termos biológicos,
consideradas como de média vulnerabilidade. Apesar das praias serem muito
vulneráveis a processos de erosão costeira e efeitos de poluição, elas são restritas
em relação à quantidade de fauna e flora que as ocupam, além dos impactos
ambientais sobre esta fauna e flora serem mais facilmente absorvíveis pelo contato
direto com o mar. Ressalta-se, entretanto, o caso especial das grandes extensões
de praias localizadas ao norte do Rio Doce, onde ocorrem desovas de tartarugas
marinhas e que tem uma vulnerabilidade biológica maior, mas esta vulnerabilidade
ficará ressaltada na vulnerabilidade biótica final, depois de acrescentados os dados
de importância biológica e conservação.
As baías diferenciam-se das praias abertas por terem circulação bem mais
restrita e abrigar um grande número de espécies pelágicas e bentônicas adaptadas
à baixa circulação. Estas espécies são mais sensíveis a mudanças ambientais e os
impactos sobre elas são potencializados pela restrição na circulação promovida pelo
mar, sendo sua vulnerabilidade de média a alta. Apesar do litoral do Estado não
possuir grandes extensões de baias, um exemplo típico e o da Baía do Espírito
Santo, localizada na Grande Vitória, cuja fauna e flora já sofrem os efeitos de
interferências antrópicas, bem como algumas outras pequenas áreas de baías
localizadas em Guarapari e mais ao sul.
Um tipo de ecossistema que ocorre em toda a extensão costeira do Estado,
mas concentra-se principalmente ao longo do trecho final do Rio Doce, são as
lagoas costeiras. Por serem sistemas de circulação muito restrita, possuem fauna e
flora mais sensíveis do que as áreas fluviais e regiões marinhas, sendo que em
algumas delas podem ser encontradas inclusive espécies endêmicas. Portanto, a
vulnerabilidade destas lagoas pode ser considerada como alta, mas sofrendo
variações conforme o seu tamanho, sendo que as grandes lagoas localizadas
próximo ao Rio Doce têm maior capacidade de absorver impactos ambientais e
229
recuperar a sua fauna e flora. O mesmo não acontece com as lagoas de menor
porte, que podem ter a sua fauna e flora bastante prejudicadas, mesmo com
pequenos impactos.
As ilhas localizadas principalmente da região da Grande Vitória até o sul do
Estado também podem ser consideradas como de vulnerabilidade alta, pois
possuem dificuldades para recolonização de fauna e flora terrestre, e sua porção
submersa serve de substrato para um grande número de espécies bentônicas e
pelágicas. Além disso, várias delas servem para nidificação de aves marinhas, o que
as torna mais passíveis de proteção ambiental.
Da mesma forma, as restingas e costões rochosos possuem vulnerabilidade
entre alta e muito alta. As restingas diferenciam-se das formações florestais por
serem de muito mais difícil recomposição, principalmente devido ao terreno arenoso
naturalmente pobre sobre as quais estão assentadas. Uma boa parte das extensões
de restingas da costa do Estado, principalmente na região sul, já foram destruídas
por interferências antrópicas e não voltaram a se recompor. Na região de Guarapari
e na região da planície costeira do Rio Doce até o extremo norte do Estado, ainda
existem grandes formações de restingas que são passiveis de conservação, pois
abrigam um grande número de espécies vegetais e animais, que praticamente não
teriam possibilidade de se recuperar, caso fossem submetidas a grandes
interferências antrópicas.
Os costões rochosos se estendem principalmente de Aracruz até o extremo
sul do Estado, variando de couraças lateríticas a afloramentos cristalinos. Eles
abrigam fauna e flora tanto terrestre como marinha, servindo como substrato para
um grande número de espécies. Principalmente sobre os afloramentos cristalinos
desenvolve-se uma flora de bromeliáceas, cactáceas e outras plantas adaptadas a
viver em ambientes mais secos e que sustentam organismos animais e um
ecossistema terrestre de considerável importância. Mas é nas partes submersa e
intermarés que reside a maior importância destes afloramentos e outros tipos de
costões rochosos, servindo como substrato para um grande número de organismos
vegetais e animais bentônicos, e sustentando outros organismos indiretamente
230
ligados a eles. Entre os mais importantes estão os bancos de algas e de moluscos
como mexilhões e ostras, que são os mais afetados pela exploração e impactos
antrópicos. Embora em termos físicos e hidrológicos os costões rochosos sejam
bem menos vulneráveis que as praias, a diversidade e densidade de organismos
vivos é bem maior, o que aumenta o seu grau de vulnerabilidade biótica. Soma-se a
isto a importância das poças de marés, que ocorrem nas partes intermarés e
abrigam grupos de organismos, incluído algumas espécies de peixes, que são
totalmente dependentes destes ambientes.
Finalmente, os ecossistemas considerados como de mais alta vulnerabilidade,
segundo
os
parâmetros
biológicos,
seriam
os
estuários,
manguezais
e,
especialmente, os recifes submersos. Os estuários são tidos como a parte mais
sensível dos rios, já que é onde o fluxo fluvial se encontra com o efeito das marés,
formando um tipo de circulação mais fechada e de características próprias. Estes
ambientes são depositários da riqueza de nutrientes trazida pelos rios e transferida
gradativamente para o mar, refletindo-se em última instância em aumento da
produtividade pesqueira. Estes estuários também são ambientes imprescindíveis
para a reprodução de vários organismos tanto marinhos como dulcícolas, como
peixes e crustáceos, que estariam profundamente ameaçados no caso de impactos
ambientais antrópicos. A região costeira do Estado possui uma grande quantidade
de estuários por toda a sua extensão, dos quais se destacam os rios Piraquê-açú,
Piraquê-mirim, Itapemirim, Itabapoana e o complexo estuarino da Baía de Vitória,
que, junto com outros, são responsáveis por boa parte da riqueza pesqueira do
Estado.
Um tipo de ecossistema extremamente associado aos estuários é o dos
manguezais, que apesar de ter como base apenas algumas espécies vegetais
resistentes às altas salinidades, sustentam um grande número de outras espécies.
Manguezais são ecossistemas altamente produtivos nas zonas de intermarés de
muitos litorais tropicais. Eles não só fornecem madeira para as comunidades locais,
mas também funcionam como áreas de viveiros para uma grande variedade de
peixes de valor comercial e estoques de crustáceos, e agem como barreiras de
231
energia vital, protegendo comunidades costeiras de baixa altitude de tempestades
oceânicas. Apesar de possuírem algum grau de recuperação, os manguezais,
principalmente os localizados próximo de áreas urbanas, têm sofrido um grande e
rápido declínio, tornando-se cada vez mais sensíveis aos impactos das ocupações
humanas e são atualmente apontados como muito necessitados de preservação.
Em termos de vulnerabilidade biótica os ecossistemas considerados como
mais vulneráveis são os recifes submersos, dentre os quais se destacam os recifes
de coral. Esses enfrentam diversas ameaças, incluindo: sobrepesca, poluição
proveniente de fontes terrestres, dinamitação de recifes, surtos de doenças,
"branqueamento" devido a temperaturas mais altas do mar – resultantes das
mudanças climáticas e acidificação dos oceanos pela maior concentração de dióxido
de carbono dissolvido, como uma consequência de emissões atmosféricas induzidas
pelo homem. São ambientes capazes de sustentar ecossistemas muito ricos em
espécies e densidades populacionais, mas que são de muito lenta reconstituição,
portanto muito vulneráveis. Não apenas os recifes de coral, mas também os recifes
rochosos são grandes sustentáculos para um grande número de espécies
bentônicas, bem como peixes recifais, que são muito vulneráveis a impactos
ambientais. O litoral do Espírito Santo não possui grande quantidade de recifes de
coral como no sul da Bahia, mas possui numerosos recifes rochosos submerso que
sustentam muitas espécies, inclusive servindo como substrato para várias espécies
de corais, estendendo-se desde a região da Grande Vitória até o extremo sul do
Estado, porém concentrando-se principalmente nas regiões de Guarapari e
Anchieta. A riqueza de organismos bentônicos destes, associada ao fato do litoral do
Estado ser uma área de confluência tanto de correntezas frias do sul como quentes
do norte, faz com que a diversidade de peixes tropicais seja considerada como a
maior do litoral brasileiro.
232
3.2 Vulnerabilidade Natural dos Ecossistemas segundo Critérios FísicoQuímicos
A ordem das diferentes áreas de vulnerabilidade segundo parâmetros
químicos foram determinados baseados nas características geomorfológicas e
hidrodinâmicas de cada ecossistema (Figura 3).
As áreas com maior vulnerabilidade, em vermelho no mapa, destacam as
lagoas, que são geomorfologicamente caracterizadas por possuírem tamanho e
volume bem limitados (VOLLENWEIDER et al., 1998), possuindo, deste modo, uma
hidrodinâmica relativamente restrita. Sustentando esta afirmação encontra-se o fato
de que diversos estudos de caracterização destes ambientes relatam sobre estes
corpos d’água em sua porção inteira, e não apenas uma fração dos mesmos,
revelando a baixa circulação existente. Logo, têm-se as lagoas como ambientes de
elevada sensibilidade (BOZELLI et al., 1992; KJERFVE, 1994; DIAS JR.;
BARROSO, 1998; GÖNENC; WOLFLIN, 2005). Deste modo, associando-se o uso
indevido à natureza relativamente restrita destes ecossistemas, atribui-se aos
ecossistemas lacustres costeiros o grau de vulnerabilidade máxima.
233
Figura 3 - Vulnerabilidade natural costeira dos ecossistemas segundo critérios físicoquímicos.
234
A seguir, na escala de vulnerabilidade do mapa, encontram-se os rios. Estes
são extremamente importantes para a manutenção e bem-estar da vida humana,
visto que a água é um recurso natural com usos diversos, podendo-se citar seu
emprego na irrigação, lazer, produção de energia, abastecimento e pesca
(BRANCO, 1991), além de seu papel ecológico, como por exemplo, no fornecimento
de água doce, sedimentos, nutrientes e matéria orgânica para os estuários
(MCLUSKY; ELLIOT, 2004). Assim sendo, os rios são apresentados neste trabalho
com uma vulnerabilidade muito alta, mas ainda inferior às lagoas, visto que os
mesmos possuem uma maior capacidade de autodepuração (PETTS; CALOW,
1996).
Evidenciados em laranja no mapa, os estuários são ecossistemas de
vulnerabilidade muito alta, porém inferior à dos rios e lagoas. Isto se deve ao fato
destes ecossistemas de transição entre continente e oceano apresentarem uma
natureza dinâmica e variável (DAY JR.; YÁNEZ-ARANCIBA, 1982; BARROSO; DIAS
JR, 1997; ALONGI, 1998; MIRANDA et al., 2002).
Por conseguinte, a circulação estuarina é conduzida pelo fluxo fluvial, pelas
marés, ventos, processos de precipitação e evaporação, bem como pela ocorrência
de eventos oceânicos nas águas costeiras, como, por exemplo, a passagem de
vórtices e tempestades (WOLANSKI, 2007), o que faz destes sistemas locais bem
mais dinâmicos do que os anteriormente apresentados. Entretanto, frequentemente
os estuários são incapazes de eliminar todos os poluentes adicionados, ou seja,
estes possuem uma relativa incapacidade de resistir e/ou recuperar-se dos
impactos, o que, por sua vez, confere a estes a classe de vulnerabilidade muito alta,
menor do que os rios e lagoas.
O ecossistema manguezal pode ser considerado um componente-chave na
paisagem costeira. A elevada produtividade orgânica e ampla conectividade com os
sistemas estuarinos, recifes, baías e outras águas costeiras, além dos bens e
serviços ecológicos proporcionados pelo manguezal ressaltam esta importância
(LUGO; SNEDAKER, 1974; MOBERG; RÖNNBACK, 2003). A perda da capacidade
de produção de propágulos, a desestabilização do substrato sedimentar, alterações
235
no balanço halino e mudanças na hidrodinâmica local restringem a resiliência dos
manguezais.
Os alagados são sistemas sujeitos a variações no nível d’água devido a
chuvas locais e saturação do nível freático, alagamentos ou devido a chuvas nas
cabeceiras dos rios e inundação das planícies marginais nos cursos médio e inferior
(NEIFF; IRIONDO, 1992; MITSCH; GOSSELINK, 1993; JUNK, 1996). Além de
imprescindíveis para hidrodinâmica das bacias hidrográficas e zona costeira, os
alagados são muito importantes para ciclagem de nutrientes, produtividade biológica
e manutenção da biodiversidade.
As zonas demarcadas em azul claro no mapa correspondem às baías, as
quais são ambientes suscetíveis à interferência de forçantes de naturezas distintas,
sendo submetidas à ação dos ventos, que, por sua vez, favorecem a circulação, do
mar, por exemplo, pelas marés, bem como dos rios, o que é bem ilustrado através
da descarga de sedimentos fluviais (NICHOLS; WILLIAMS, 2009). Ou seja, há o
predomínio, nestes ecossistemas, de condições marinhas, ocorrendo, porém,
contribuições
estuarinas.
Sendo
feições
geomorfológicas
de
dimensões
relativamente restritas, as baías possuem suas águas relativamente abrigadas da
ação das correntes oceânicas (MARINS, 2010), possuindo, deste modo, uma menor
capacidade de resistência e/ou recuperação aos impactos do mar territorial.
Portanto, atribui-se às baías uma vulnerabilidade mediana, inferior a dos estuários e
superior a das zonas marinhas.
Por fim, a grande área em azul escuro representa o Mar Territorial, cuja
vulnerabilidade é inferior à de todos os outros ecossistemas apresentados, visto que
são mais hidrodinâmicos, e, portanto, possuem uma maior aptidão de se
recuperarem de impactos. Estas regiões realizam trocas significativas com a região
oceânica, recebendo também a atuação de ondas, correntes, ressurgências, efeitos
da maré e do vento, etc. Comumente, nestes ambientes há modificações químicas,
biológicas e físicas em distâncias relativamente pequenas (VOLLENWEIDER et al.,
1998), evidenciando o elevado intercâmbio de água neles. Deste modo, devido à
elevada capacidade de recuperação, representada pelas grandes taxas de
236
renovação de água, bem como a elevada capacidade de resistir aos impactos,
devido à presença de grandes profundidades, correntes marinhas, tempestades,
etc., as zonas marinhas são tidas como a classe menos vulnerável desta
categorização.
Todavia, deve-se enfatizar que, embora estas regiões sejam menos
vulneráveis, não são menos importantes, tendo em vista o grande número de
processos, funções, bens e recursos que desta procedem (CICIN-SAIN; KNECHT,
1998).
3.3 Vulnerabilidade Natural das Áreas Prioritárias para a Conservação segundo
sua Importância Biológica
O produto gerado pela junção do mapa do PROBIO 2007 e o mapa de Áreas
de Prioritárias para a Conservação da Biodiversidade da Mata Atlântica do Espírito
Santo (IPEMA, 2010) é apresentado na Figura 4.
A vulnerabilidade da região costeira e marinha do estado do Espírito Santo está
relacionada a diversos fatores, tanto em relação à importância da biodiversidade da
região, quanto às ameaças que ocorrem nessas áreas.
Dentre os fatores que tornam as áreas em todo extremo norte muito
vulneráveis, destacam-se as regiões de Unidades de Conservação (UCs),
manutenção de mananciais e recursos hídricos, presença de manguezais, espécies
sobrexplotadas (caranguejos Ucides cordatus e Cardisoma guanhumi), presença de
comunidades pesqueiras e quilombolas, maricultura, catadores de caranguejo, área
de desova de tartaruga marinha, presença de baleia jubarte (Megaptera
novaeangliae), entre outros. Além das ameaças, como poluição dos corpos hídricos,
cultivo de eucalipto em Área de Proteção Permanente (APP), monocultura de
eucalipto e cana, carvoarias, caça, pesca predatória, culturas agrícolas, erosão
marinha, alta pressão imobiliária na zona litorânea, invasão agrícola (coqueiros),
proximidade de setores de exploração de petróleo, conflito entre pesca industrial e
artesanal, entre outros.
237
O norte capixaba possui vulnerabilidade natural muito alta na região costeira.
Os principais motivos são: presença de espécie globalmente ameaçadas, como
bugio (Alouatta guariba guariba), macaco-prego (Cebus robustus), ouriço-preto
(Chaetomys subspinosus), preguiça-de-coleira (Bradypus
torquatus) entre outras
ameaçadas de extinção (aves, répteis e mamíferos), área de desova de tartaruga
marinha, presença de populações tradicionais, lagoas costeiras, área de ocorrência
de pequenos cetáceos, como toninha (Pontoporia blainvillei), espécie residente, e o
boto-cinza (Sotalia guianensis), região de extensa cobertura de algas calcárias e
com recifes de couraças lateríticas, rota de baleia jubarte (Megaptera novaeangliae),
ocorrência
de
golfinho-de-dentes-rugosos
(Steno
bredanensis),
áreas
de
manguezais e remanescentes de restinga, entre outros.
238
Figura 4 - Vulnerabilidade natural segundo sua importância biológica.
239
As principais ameaças referem-se à exploração de petróleo, pesca predatória,
proximidade de complexo industrial de grande porte, presença de emissário
submarino, poluição atmosférica, ocupação urbana e da orla, desmatamento, caça
ilegal (esportiva) e de subsistência, tráfico de animais silvestres, exploração de algas
calcárias, pesca de arrasto, descarga de materiais poluentes, supressão de
vegetação de mangue, monocultura de eucalipto, erosão de praias, entre outros.
A região central do espírito Santo mescla áreas de vulnerabilidade muito alta
com áreas de vulnerabilidade média. Os principais fatores relacionados a essa
vulnerabilidade muito alta são: presença de manguezais e estuários, espécies
sobrexplotadas como o caranguejo-uçá (Ucides cordatus) e o guaiamu (Cardisoma
guanhumi), presença de comunidades pesqueiras, maricultura, catadores de
caranguejo, área de distribuição de espécies de orquídeas ameaçadas, presença de
comunidade quilombola, diversidade da restinga e presença de lagoas costeiras. Na
região oceânica a vulnerabilidade muito alta diz respeito às ilhas costeiras que
servem de sítio reprodutivo de aves marinhas migratórias, como da ave trinta-réisde-bico-amarelo (Sterna eurygnatha). As ameaças nessa região incluem ocupação
urbana desordenada, poluição industrial e doméstica, tráfego de embarcações,
pesca predatória, caranguejos contaminados, utilização de APP para agricultura,
extrativismo de orquídeas ameaçadas de extinção, utilização de agrotóxicos e
fertilizantes químicos, manejo inadequado de solos com alta declividade, mineração
de areia, extração de espécies nativas, especulação imobiliária, aumento da pressão
sobre as ilhas pelo crescimento dos aglomerados urbanos no litoral e pressão
turística.
As regiões sul e centro sul do Espírito Santo englobam os três tipos de
vulnerabilidade, de muito alta a média. As principais características dessa região na
geração da vulnerabilidade são: presença de manguezais, espécies sobrexplotadas
como o caranguejo-uçá e guaiamu, presença de comunidades pesqueiras,
maricultura, catadores de caranguejo, sítio reprodutivo de aves marinhas
migratórias, área de desova de tartaruga-cabeçuda (Caretta caretta), ocorrência de
boto-cinza e toninha, remanescentes de restinga, presença de espécies ameaçadas
240
de extinção e de comunidades quilombolas. As ameaças sobre essa região incluem:
pressão turística, aumento da pressão sobre as ilhas pelo crescimento dos
aglomerados urbanos no litoral, expansão imobiliária, ocupação humana e industrial,
captura acidental de quelônios e pequenos cetáceos, tráfego de embarcações,
degradação e poluição ambiental, construção de rodovias, desmatamento, extração
de areia e ocupação de áreas de mangue.
Diante desse panorama, ações específicas para cada região devem ser
tomadas em prol da conservação da biodiversidade das distintas regiões do estado,
visto que a biodiversidade representa uns dos mais importantes fundamentos do
desenvolvimento cultural, social e econômico da espécie humana, sendo que sua
conservação e utilização sustentável são necessárias para garantir a nossa
sobrevivência no planeta a médio e longo prazo.
3.4 Vulnerabilidade Natural do Uso e Ocupação do Solo por Atividades
Humanas
O produto gerado sobre uso e ocupação do solo (Figura 5) foi resultado do
mapa de Uso e Ocupação (IEMA - GEOBASES). A marcação das áreas em que a
vegetação natural já se encontra suprimida é relevante para balizar e dar enfoque as
áreas que ainda se encontram com cobertura vegetal natural, principalmente, para a
delimitação dos aglomerados urbanos no estado do Espírito Santo. Isso se faz
necessário, pois, locais onde se encontram as cidades, já possuem ocupações
humanas consolidadas, não havendo, na maioria das vezes, a possibilidade de sua
retirada. Além disso, é evidente a perda da diversidade dos recursos biológicos em
aglomerados urbanos, uma vez que o habitat e refúgio de várias formas de vida
foram retirados para a construção de edificações. Nessa linha de raciocínio, é
evidente a perda de biodiversidade à medida que o homem, pelo uso da terra, vai
modificando e selecionando as estruturas naturais de um bioma.
241
Figura 5 - Vulnerabilidade natural costeira do uso e ocupação do solo.
242
4. VULNERABILIDADE NATURAL COSTEIRA SEGUNDO CRITÉRIOS DE
BIOLOGIA E QUÍMICA
Ao sobrepor os mapas apresentados anteriormente, com seus respectivos
pesos, obteve-se o mapa de vulnerabilidade natural costeira segundo critérios
biológicos e físico-químicos (Figura 6).
O mapa representa a áreas que ainda apresentam certa integridade ecológica
e que, portanto, são mais vulneráveis à ação do homem. Nota-se que na porção
norte e centro-norte a vulnerabilidade mais alta está associada às lagoas, rios e
estuários, além de suas respectivas planícies, e as regiões com importância
biológica extremamente alta, como toda a região do Rio Doce, as lagoas do
município de Linhares e o estuário do Piraquê-açú. Da região central até o sul, a
maior vulnerabilidade se encontra em áreas litorâneas, devido à presença de recifes
submersos, ilhas costeiras e áreas com extrema importância biológica. Dessa forma,
essas áreas apresentam alta vulnerabilidade por terem sido menos exploradas e
modificadas, apresentando assim um bom grau de conservação e integridade. A
influencia do uso e ocupação do solo e da importância biológica foi captada de
maneira a conferir um maior valor de vulnerabilidade aos ecossistemas mais
preservados, o que é observado quando identificamos um mesmo ecossistema com
diferente classe de vulnerabilidade.
A combinação dos demais indicadores seguiu os mesmos critérios, de
maneira que, quando uma determinada área apresentou valores elevados para
vários indicadores, esta foi classificada com vulnerabilidade natural muito alta. Áreas
com vulnerabilidade natural muito baixa são aquelas completamente antropizadas,
que não apresentam qualquer remanescente de vegetação e que ao mesmo tempo
não são prioritárias para conservação da biota. Áreas com vulnerabilidade baixa
provavelmente têm alguma importância para o fluxo de propágulos ou como zona de
amortecimento para áreas mais preservadas (CARVALHO; LOUZADA, 2007).
A região oceânica do litoral capixaba apresentou uma maior vulnerabilidade,
em função de áreas mais rasas apresentarem maior fragilidade de sua
243
biodiversidade e por propiciarem regiões abrigadas com fundo de origem biológica,
além da presença de recifes submersos.
Figura 6 - Vulnerabilidade natural costeira segundo critérios de biologia e química.
244
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248
D – VULNERABILIDADE NATURAL COSTEIRA
A vulnerabilidade natural costeira foi obtida a partir da conjunção dos mapas
de vulnerabilidade natural geológica e vulnerabilidade natural biológica, conforme
indicado no organograma da Figura 1.
Figura 1 - Organograma da vulnerabilidade natural costeira final.
A Figura 2 mostra o mapa de Vulnerabilidade Natural, que engloba os mapas
anteriormente apresentados neste diagnóstico. A maior parte da região costeira do
Espírito Santo apresenta vulnerabilidade natural entre média e muito alta. Isso
reflete a influência de parâmetros biológicos, que receberam 75% de peso na
ponderação da vulnerabilidade final.
A vulnerabilidade mais alta na porção centro-norte está relacionada à
importância biológica extremamente alta da região do Rio Doce, das lagoas do
município de Linhares e do estuário do Piraquê-açu, e é reforçada pela
vulnerabilidade muito alta das formações geológicas do Quaternário e dos terrenos
com altitude inferior a 5m. Da região central até o sul do Estado, as vulnerabilidades
mais altas também são devidas à importância biológica de recifes submersos e ilhas
costeiras.
249
As poucas áreas de vulnerabilidade baixa e muito baixa estão localizadas
predominantemente na porção sul do estado, correspondendo a áreas com
alterações antrópicas e não prioritárias para conservação da biodiversidade.
Figura 2 - Mapa síntese da vulnerabilidade natural costeira.
250
ANEXOS
251
ANEXO I - Granulometria das praias entre Presidente Kennedy e Vitória
Praias
Granulometria
Classificação
Dos Neves
-
-
Marobá
-
-
Boa Vista
-
-
Dos Cações
-
-
Suruí
-
-
Marataízes
-
-
Ponta das Arraias
-
-
0a1
Areia grossa
-
-
1a2
Areia média
-
-
Itaipava
2a3
Areia fina
Ponta do Aghá
2a3
Areia fina
Coqueiros
Ponta de Santa
Helena
Ponta do Ubá
1a2
Areia média
1a2
Areia média
-
-
Da Frente
2a3
Areia fina
Castelhanos
2a3
Areia fina
Parati
1a2
Areia média
Ubú
0a1
Areia grossa
Maimbá
0a1
Areia grossa
Meiaípe
1a2
Areia média
-
-
Graçaí
1a2
Areia média
Do Morro
2a3
Areia fina
Da Cerca
2a3
Areia fina
Da Onça
-
-
Três Praias
3a4
Areia muito fina
Setiba
0a1
Areia grossa
Caraís/Setiba Pina
0a1
Areia grossa
Do Sol
2a3
Areia fina
Ponta da Fruta
2a3
Areia fina
Da Baleia
0a1
Areia grossa
Grande
0a1
Areia grossa
Peitoril
0a1
Areia grossa
Da Barrinha
-1 a 0
Areia muito grossa
Da Barra
Ponta do Espigão
Do Pontal
Itaoca
Ponta da Igreja
252
Praias
Granulometria
Classificação
Itaparica
0a1
Areia grossa
Itapoã
0a1
Areia grossa
Da Costa
0a1
Areia grossa
Ilha do Boi
1a2
Areia média
Camburi
1a2
Areia média
253
ANEXO II - Granulometria das praias entre Conceição da Barra e Serra
PRAIA
Granulometria (Phi)
Classificação
Praia Riacho Doçe
Praia Itaúnas
Praia Brasiliana
Praia de Guaxindiba
Praia Meleiras
Praia de Guriri
Praia Brejo Velho
Praia Aldeia do Coco
Praia do Caramujo
Praia Ranchinho
Praia da Gameleira
Praia Barra Nova
Praia Urussuguara
Praia Barra Seca
Praia Pontal do Ipiranga 1
2
3
3
1
Areia Média
Areia Fina
Areia Fina
Areia Média
Areia Média
Areia Média
Areia Grossa
Praia Pontal do Ipiranga 2
Praia Ipiranga
Praia Degredo
Praia das Cacimbas
Praia Monsarás
Praia de Povoaçao
Praia de Povoação Pontal
Praia de Comboios
Praia de Comboios base projeto
1
1
1
1
1
1
1
1
1/2
Areia Grossa
Areia Grossa
Areia Grossa
Areia Grossa
Areia Grossa
Areia Grossa
Areia Grossa
Areia Grossa
Areia Grossa/Média
Praia Camboios Projeto TAMAR
1
Areia Grossa
Praia Barra do Riacho
Praia de Barra do sai.
Praia Potiri
Praia Mar Azul
Praia dos Padres
Praia da Sauna
Praia de Coqueiral
Praia da Estação João Parisio
0
2
2
2
2
3
2
3
Areia Muito Grossa
Areia Média
Areia Média
Areia Média
Areia Média
Areia Fina
Areia Média
Areia Fina
Praia Formosa (colônia Sesc)
Praia do Rio Preto 1
Praia do Rio Preto 2
Praia Grande
Praia do Barreiras (Nova Almeida)
Praia de Capuba
Praia de Jacaraipe
Praia de Jacaraipe
Praia de Jacaraipe
Praia de Irema
Praia de Manguinhos
Praia de Manguinhos
Praia de Bicanga
Praia Carepebus
Praia Mole
2
1
1
3/4
2/3
2
2
2
2
2
2
-
Areia Média
Areia Grossa
Areia Grossa
Areia Fina/Muito Fina
Areia Média/Fina
Areia Média
Areia Média
Areia Média
Areia Média
Areia Média
Areia Média
-
254
ANEXO III - Nitrogênio total na zona costeira do Espírito Santo
255
ANEXO IV - Fósforo total na zona costeira do Espírito Santo
256
ANEXO V - Temperatura na zona costeira do Espírito Santo
257
ANEXO VI - pH na zona costeira do Espírito Santo
258
VIII - DIAGNÓSTICO DA VULNERABILIDADE
NATURAL
José Roberto Scolforo - UFLA
Antônio Donizette de Oliveira - UFLA
João José Marques - UFLA
Júlio Neil Louzada - UFLA
Luis Gonsaga de Carvalho - UFLA
Fausto Weimar Acerbi Junior - UFLA
Nilton Curi - UFLA
Denise Silva de Mello - UFLA
Jacqueline Albino - UFES
Renato David Ghisolfi - UFES
João Batista Teixeira – UFES
Camilo Dias Junior – UFES
Gilberto Fonseca Barroso - UFES
Alex Cardoso Bastos - UFES
Leonardo Azevedo Klumb Oliveira - UFES
Mayara Morais Passos - UFES
Nery Contti Neto – UFES
Renato Rodrigues Neto - UFES
Alex Evaristo da Silva - UFES
259
Caroline Carlos dos Santos - UFES
Karoline Magalhães Ferreira Lubiana – UFES
1. APRESENTAÇÃO
Entende-se como vulnerabilidade natural a incapacidade de uma unidade de
terreno em resistir e/ou recuperar-se após sofrer impactos decorrentes de atividades
antrópicas consideradas normais. Deve-se ressaltar que a vulnerabilidade natural é
referente à situação atual do local. Áreas altamente antropizadas são menos
vulneráveis a novos impactos humanos do que áreas não antropizadas. Ao remover
uma floresta, por exemplo, o homem modifica o ambiente provavelmente de maneira
irreversível. Já uma pastagem, que eventualmente tenha dado lugar a uma outra
cultura agrícola, será recuperada com facilidade.
Os critérios de vulnerabilidade natural foram definidos de forma a garantir a
manutenção de áreas naturais em tamanho e condições suficientemente adequadas
para permitir que a estrutura e funcionamento ecológico se mantenham ao longo do
tempo.
Quando
os sistemas
naturais de
uma
ecorregião
são
alterados
demasiadamente, são alteradas as condições de uma estrutura ambientalmente
saudável que permita a realização plena e sustentável das atividades humanas.
Alterações na estrutura ambiental provocam, em algum momento, respostas
ambientais
funcionais
que
podem
ser
extremamente
importantes
para
a
produtividade e sustentação de sistemas humanos. Para manter água em bacias
hidrográficas, por exemplo, não basta atender ao Código Florestal se as áreas de
recarga de aqüíferos e áreas de várzeas forem desmatadas ou alteradas
substancialmente e não funcionarem mais como sistemas de controle do ciclo
hidrológico, absorvendo e disponibilizando água ao longo do ano.
A noção de vulnerabilidade natural de cada município, ou fração de sua área
se desejado, proporciona um conhecimento da situação atual do meio ambiente que
260
pode ser tomado como ponto de partida para se atingir o desenvolvimento
sustentável.
A identificação da vulnerabilidade natural das regiões permitirá avaliar e
direcionar a aplicação de recursos humanos, tecnológicos e financeiros, evitando
prejuízos à sociedade e ao ambiente. O sucesso das iniciativas de desenvolvimento
sustentável, conceituado na Carta de Potencialidade Social do ZEE-ES, está
diretamente ligado ao conhecimento e manejo adequado do meio ambiente.
A carta de vulnerabilidade natural foi elaborada considerando-se aspectos da
porção territorial e aceânica do Estado do Espírito Santo. Em relação a porção
territorial, foram consideradas informações relativas ao aspectos do meio do biótico
extraídas de levantamentos e estudos realizados sobre a flora e a fauna do Espírito
Santo, bem como informações relativas aos aspectos físicos obtidos a partir da
compilação de uma série de publicações sobre solos, relevo, geologia, água, e
clima. Em relação a porção oceânica, as informações consideradas foram
agrupadas em dois grandes grupos por afinidade e interação, sendo eles: meio
biótico e químico; e meio geológico e físico.
Fator Condicionante corresponde a um conjunto de Indicadores, pontuados
de acordo com critérios estatísticos ou com a experiência do pesquisador, e possui a
condição de representar uma mudança para melhor ou para pior de uma
determinada realidade
Os fatores condicionantes da vulnerabilidade natural utilizados neste
Zoneamento foram:
Vulnerabilidade Climática
Susceptibilidade de solos à contaminação ambiental
261
Susceptibilidade de solos a erosão
Susceptibilidade das rochas a contaminação de águas subterrâneas
Disponibilidade natural de água
Condições climáticas
Vulnerabilidade Natural Costeira (subdividida em física, geológica, química e
biológica)
Estes fatores foram abordados conforme a estrutura apresentada na Tabela
1. Após definidas a vulnerabilidade para cada fator condicionante estas foram
superpostas com mesmo peso de ponderação e foi então gerada a carta síntese de
vulnerabilidade natural.
Tabela 1 – Estrutura metodológica de vulnerabilidade natural das áreas
VULNERABILIDADE
FATORES
CONDICINANTES
1.1. INTEGRIDADE DA FLORA
1.BIÓTICA
1.2. INTEGRIDADE DA FAUNA
2.1. SUSCEPTIBILIDADE
DE SOLOS À CONTAMINAÇÃO
2. ABIÓTICA
2.2. SUSCEPTIBILIDADE DE SOLOS A
EROSÃO
2.3. SUSCEPTIBILIDADE DE ROCHAS
A CONTAMI-NAÇÃO DE ÁGUAS
SUBTERRÂNEAS
2.4. DISPONIBILIDADE NATURAL DE
ÁGUA
2.5. CONDIÇÕES CLIMÁTICAS
3.1. GEOLOGIA E FÍSICA
3. COSTEIRA
3.2. BIOLOGIA E QUÍMICA
INDICADORES
1.1.1. Relevância regional de fitofisionomias
1.1.2. Grau de conservação da vegetação
1.1.3. Prioridade para conservação da flora
1.1.4. Heterogeneidade espacial de
fitofisionomias
1.2.1. Prioridade para conservação da fauna
2.1.1. Contaminação Ambiental
2.2.1. Chuvas
2.2.2. Cobertura vegetal
2.2.3. Relevo
2.3.1. Litologia
2.3.2. Fraturas
2.3.3. Falhas
2.4.1. Quantidade de água superficial
2.4.2. Quantidade de água subterrânea
2.5.1. Evapotranspiração potencial
2.5.2. Balanço hídrico climatológico
3.1.1. Geomorfologia da linha de costa
3.1.2. Altimetria
3.1.3. Formação geológica
3.1.4. Exposição a ondas de tempo bom
3.1.5. Exposição a ondas de tempestade
3.2.1. Ecossistemas ordem biológica
3.2.2. Ecossistemas ordem físico-química
3.2.3. Uso do solo e ocupação
3.2.4. Importância e prioridade
262
3. CARTA DE VULNERABILIDADE NATURAL
A Figura 1 mostra a carta de vulnerabilidade natural para o Estado do Espírito
Santo. As classes que definem a vulnerabilidade natural da seguinte maneira:
Áreas com Vulnerabilidade Natural Muito Alta:
Nesta classe de vulnerabilidade as áreas apresentam sérias restrições quanto
à utilização dos recursos naturais, pelo fato de que os mesmos encontram-se
altamente
vulneráveis
às
ações antrópicas.
Uma
combinação
de
fatores
condicionantes determina esse nível de vulnerabilidade natural demandando
avaliações cuidadosas para implantação de qualquer empreendimento. As
estratégias de desenvolvimento dessas áreas devem apontar para ações que não
causem impactos ambientais.
Vulnerabilidade Natural Alta:
Nesta classe de vulnerabilidade as áreas apresentam restrições consideráveis
quanto à utilização dos recursos naturais, pelo fato de que os mesmos encontram-se
menos vulneráveis as ações antrópicas do que na classe anterior. Uma combinação
de fatores condicionantes determina esse nível de vulnerabilidade natural
demandando avaliações cuidadosas para implantação de qualquer empreendimento.
As estratégias de desenvolvimento dessas áreas devem apontar para ações que
causem o menor impacto possível.
Vulnerabilidade Natural Média:
Nesta classe de vulnerabilidade as áreas apresentam restrições moderadas
quanto à utilização dos recursos naturais. Algum fator condicionante determina esse
nível de vulnerabilidade, porém, os demais apresentam pouca vulnerabilidade. As
estratégias de desenvolvimento dessas áreas devem apontar para ações que não
ofereçam danos potenciais ao fator limitante.
263
Vulnerabilidade Natural Baixa:
Nesta classe de vulnerabilidade as áreas apresentam baixas restrições
quanto à utilização dos recursos naturais. Alguns fatores condicionantes determinam
um nível médio de vulnerabilidade, porém, a maioria dos fatores apresenta baixa
vulnerabilidade natural. As estratégias de desenvolvimento dessas áreas devem
apontar para ações que ofereçam baixo impacto potencial aos fatores limitantes.
Vulnerabilidade Natural Muito Baixa:
Nesta classe de vulnerabilidade, as áreas quase não apresentam restrições
quanto à utilização dos recursos naturais, pelo fato de que os mesmos possuem
elevada capacidade de resiliência. A combinação de fatores condicionantes
determina esse nível de vulnerabilidade natural demandando preocupações menos
severas para implantação de qualquer empreendimento. As estratégias de
desenvolvimento dessas áreas podem apontar para ações que causem impactos
ambientais.
264
Figura 1 – Vulnerabilidade Natural do Estado do Espírito Santo
265

vulnerabilidade natural costeira - Instituto Estadual de Meio Ambiente

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