inpa dinâmica dos incêndios florestais no estado do acre sonaira souza da sil

130 Pages·2017·11.06 MB·Portuguese

by  Sonaira Souza

INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA – INPA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DE FLORESTAS
TROPICAIS

DINÂMICA DOS INCÊNDIOS FLORESTAIS NO ESTADO DO ACRE

SONAIRA SOUZA DA SILVA

Manaus, Amazonas
Agosto, 2017
1
SONAIRA SOUZA DA SILVA

DINÂMICA DOS INCÊNDIOS FLORESTAIS NO ESTADO DO ACRE

Orientador: Dr. Philip Martin Fearnside
Coorientador: Dr. Paulo Maurício Lima de Alencastro Graça

Tese apresentada ao Instituto Nacional de Pesquisas
da Amazônia como parte dos requisitos para
obtenção do título de Doutor em Ciências de
Florestas Tropicais

Manaus, Amazonas
Agosto 2017
II
S586 Silva , Sonaira Souza da

Dinâmica dos incêndios florestais no Estado do Acre /Sonaira

Souza da Silva . --- Manaus: [s.n.], 2017.

130 f.: il

Tese (Doutorado) --- INPA, Manaus, 2017.

Orientador: Philip Martin Fearnside

Coorientador: Paulo Maurício Lima de Alencastro Graça

Área de concentração: Ciências de Florestas Tropicais

1. Secas extremas . 2. Gases de efeito estufa . 3. Expansão do bambu .
I. Título.

CDD 634.956

nio

III
DINÂMICA DOS INCÊNDIOS FLORESTAIS NO ESTADO DO ACRE

Lugar e data de defesa: Manaus, 17 de agosto de 2017

Situação: Aprovada

Banca Examinadora

Dr. Bruce Walker Nelson
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

Dr. Irving Foster Brown
Woods Hole Research Center

Dr. Jochen Schongart
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

Dr. Niwton Leal Filho
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

Dr. Paulo Brando
Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia/ Woods Hole Research Center
IV
DEDICATÓRIA

Eu dedico este trabalho à minha família, em especial a meu pai Valdemiro Alves da Silva e
minha mãe Ione Souza Magalhães, e aos meus filhos Yago Souza Rondon e Alexandre Souza
Melo.

V
AGRADECIMENTOS

À Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Ciências de Florestas Tropicais do
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), pela oportunidade de formação.
À Universidade Federal do Acre (UFAC) e ao Centro Multidisplinar (CMULTI) pela
liberação das minhas atividades acadêmicas para cursar a pós-graduação.
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Acre (FAPAC) pelo suporte financeiro ao
projeto através do Edital 03/2013, pelo qual foi possível processar mais de 400 imagens de
satélite.
Ao Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Serviços Ambientais da Amazônia
(INCTServamb) pelo suporte financeiro a esta tese.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), por
financiar o Programa de Doutorado Interinstitucional (N. 459/2013) ao qual fiz parte e as bolsas,
passagens aéreas e diárias de campo como suporte a esta tese.
Aos doutores Philip M. Fearnside e Paulo M. L. A. Graça pela orientação e apoio em
todos os momentos deste doutorado.
A Dra. Ane Alencar (Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia) pelos
ensinamentos dos métodos que tornou esta tese possível. Agradeço pelo apoio constante,
incentivos e entusiasmo que me motivaram em toda minha carreira profissional.
Ao Dr. Foster Brown pelo entusiasmo, orientações, confiança e amizade.
Ao Dr. Izaya Numata (Geospatial Sciences Center of Excellence, South Dakota State
University), Dr. Evandro Ferreira (Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia) e Liana
Anderson (Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais) pela amizade,
incentivos, leitura e sugestões de alguns capítulos desta tese.
Aos companheiros de campo Edneia Santos, Maury Dias e Rodrigo Cunha por estarem
comigo aprendendo sobre a difícil tarefa de inventariar florestas com bambu afetadas pelos
incêndios florestais. Jamais esquecerei.
Aos produtores rurais Sr. Francisco do ramal Barro Vermelho, Sr. Manoel do ramal
km 35, Sr. Francisco do ramal Cachoeira e Sr José Manoel do ramal km 70 por permitirem a
realização do inventário florestal em suas áreas.
Ao Prof. Dr. Moises Lobão pela sempre gentil cessão da balança para pesagem da
serapilheira.
VI
Ao parataxonomista Antônio José Barretos dos Santos, mais conhecido como Tunico,
pelos ensinamentos sobre a flora amazônica e identificação botânica com muita dedicação e
sabedoria.
Por fim, mas muito importante, agradeço a toda minha família pela compreensão,
apoio e amor nos momentos mais necessários, em especial, a meus filhos Yago Rondon e
Alexandre Melo, a minha mãe Ione Magalhães, meu pai Valdemiro Silva, minha irmã Silmara
Silva e meu marido e companheiro de jornada, Antonio Willian Flores de Melo.
VII
RESUMO

Nos últimos 40 anos, os incêndios florestais têm ocorrido em intervalo de 4 a 5 anos em
diferentes regiões da Amazônia brasileira, causando danos econômicos, ambientais e sociais.
Para compreender a dinâmica espaço-temporal dos incêndios florestais no Estado do Acre, foi
analisado um período de 33 anos (1984 a 2016) de imagens Landsat (5, 7 e 8) através da
aplicação do Índice de Cicatriz de Fogo (Burn Scar Index – BSI) derivado das frações de
Material Fotossintético, Não-Fotossintético e Solo, geradas pelo software CLASlite©. Com
base neste mapeamento, analisamos os fatores fruto da ação antrópicas e características naturais
da paisagem que mais influenciam a ocorrência dos incêndios florestais pelo software Dinamica
EGO através do método de pesos de evidência. Para compreender as mudanças na floresta,
selecionamos quatro áreas com base no mapeamento dos incêndios de 2005 e 2010 e sua
reincidência. Neste inventário florestal medimos o diâmetro a altura do peito de todos os
indivíduos vivos e mortos maiores que 10 cm em três parcelas de 100 m × 50 m e todos os
colmos vivos de bambu independentes do diâmetro em sub-parcelas de 5 m × 5 m em floresta
intacta (testemunha), floresta queimada em 2005, floresta queimada em 2010 e floresta
queimada em 2005 e 2010. Foram coletadas informações sobre a altura total, árvores quebradas
ou danificadas pelo bambu, presença de cupim e infestação de cipós na copa das árvores. A
área total de floresta impactada pelo fogo no período de 33 anos em todo o Estado do Acre foi
de 5.251 km2. No entanto, deste total houve florestas que foram afetadas pelo fogo somente
uma vez (3.883 km2), duas vezes (598 km2) e três vezes (57 km2). Em 2005, os municípios de
Acrelândia, Plácido de Castro e Senador Guiomard tiveram mais de 50% do remanescente
florestal impactado pelo fogo. Os principais fatores que favoreceram à ocorrência de incêndios
florestais foram: a fragmentação, proximidade de florestas às áreas de pastagens e estradas. A
maior ocorrência dos incêndios foi atribuída às florestas abertas com bambu e palmeira e
florestas aluviais. A degradação florestal ocasionada pelo fogo causou a redução na densidade
de árvores, na redução da riqueza de espécies e redução na biomassa seca acima do solo.
Entretanto, houve aumento no número de espécies pioneiras. Observou-se um efeito adicional
ao impacto do fogo, uma expansão da densidade de colmos de bambu na proporção de 7 a 9
vezes com relação a floresta intacta. A expansão do bambu teve relação linear com a redução
do número de árvores, além de aumentar o número de árvores danificadas e quebradas, afetando
até 24% do total de árvores. Para as florestas abertas da Amazônia Sul Ocidental é importante
considerar a contribuição da biomassa do bambu (gênero Guadua) para estimativa da biomassa
VIII
total da floresta acima do solo. O bambu aumentou a biomassa total em 3 Mg ha-1 na floresta
intacta, 26 Mg ha-1 na floresta queimada em 2005, 23 Mg ha-1 na floresta queimada em 2010 e
26 Mg ha-1 na floresta queimada reincidente, elevando a biomassa em termos percentual de 1%
a 38% com relação ao componente arbóreo. Até 2016, a redução da biomassa florestal causou
uma emissão comprometida de 38 Tg de CO para o Estado do Acre em uma área de floresta
2
remanescente afetada pelo fogo de 3.800 km2. Esta emissão significa um comprometimento de
17% da meta de redução de gases de efeito estufa do Acre até 2020. Este estudo possibilitou
compreender a dimensão dos incêndios florestais e os seus impactos nas florestas do Estado do
Acre em anos de secas extremas, possibilitando visualizar um futuro cheio de desafios para
redução do processo de degradação florestal.

Palavras-chave: secas extremas, floresta aberta, desmatamento, gases de efeito estufa, expansão
do bambu (Guadua).
IX
ABSTRACT
Over the last 40 years, forest fires in Amazonia have occurred at intervals of 4 to 5 years,
causing economic, environmental and social damage. To understand the spatial and temporal
dynamics of forest fires in Brazil’s state of Acre over a period of 33 years (1984 to 2016), we
used images from Landsat 5, 7 and 8, applying the burn scar index (BSI) derived from the
fractions of photosynthetic material, non-photosynthetic material and soil generated by
CLASlite© software. Based on this mapping, we used the weights of evidence method in
Dinamica-EGO software to analyze the factors resulting from human action and from natural
features of the landscape that have the strongest influence on the occurrence of forest fires. To
understand the changes in the forest, we selected four areas based on mapping the 2005 and
2010 fires and their areas of overlap. In this forest inventory we measured the diameter at breast
height of all living and dead individuals larger than 10 cm in diameter in three 100 m × 50 m
plots and all bamboo culms independent of diameter in 5 m × 5 m sub-plots. Information was
collected on the total height of trees, whether the trees were broken or pressured by bamboo
and whether termites were present. The total area of forest impacted by the fire in the period of
33 years in the entire State of Acre was 5,251 km2. However, of this total there were forests
that were affected by fire only once (3,883 km2), twice (598 km2) and three times (57 km2). In
2005, the municipalities (counties) of Acrelândia, Plácido de Castro and Senador Guiomard had
more than 50% of their remaining forest impacted by fire. The main factors favoring fire
occurrence were fragmentation and the proximity of cattle pastures and roads. Forest types most
susceptible to fire were open forest with bamboo, open forest with palms and alluvial forest.
Degradation caused by fire caused a strong impact in the reduction of density trees, species
richness and decreases in dry above-ground biomass. An additional effect of the impact of the
fire was an expansion of bamboo to densities 7 to 9 times that in unburned forest. The expansion
of the bamboo had a linear relationship with decrease in the number of trees, in addition to
increasing the number of trees damaged and broken, affecting up to 24% of all trees. For the
open forests of southwestern Amazonia it is important to consider the contribution of bamboo
(Guadua) in estimates of the total above-ground biomass of the forest. Bamboo increases the
total biomass by 3 Mg ha-1 in intact forest, 26 Mg ha-1 in forest burned in 2005, 23 Mg ha-1 in
forest burned in 2010 and 26 Mg ha-1 in forest burned in both 2005 and 2010, raising the
biomass by percentages ranging from 1% to 38% with respect to the tree component. Up to
2016, the reduction of forest biomass caused a committed emission of 38 Tg of CO for the
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state of Acre in an area of 3800 km2 of remaining forest that had been affected by fire. This
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