Dissertação/Tese Métodos de potencial de uso conservacionista, fragilidade ambiental e perda de solo: estudo para a porção cimeira da bacia do rio Jequitinhonha, Minas Gerais - PPGCF

A conversão de paisagens naturais para antropizadas podem acarretar mudanças de processos vinculados à terra com consequências ambientais para a região de sua abrangência e, consequentemente, no equilíbrio entre a conservação do ecossistema e a produção de bens e serviços necessários à sociedade. O objetivo deste trabalho compreendeu desenvolver diagnósticos e analisar metodologias Potencial de Uso Conservacionista (PUC), PUCconflito, Fragilidade Ambiental Potencial (FAP) e Emergente (FAE), Potencial Natural de Erosão (PNE) e a Equação Universal de Perda de Solos (EUPS) no entendimento sobre as suas semelhanças e diferenças quanto a aptidão agrossilvipastoril, fragilidade ambiental e perda de solos para a porção cimeira da bacia do Alto Jequitinhonha (JQ1), Minas Gerais. Neste sentido, no primeiro capítulo é apresentada uma revisão sobre as metodologias PUC, FAP e PNE contemplando a revisão com a inserção do uso da terra, denominadas PUCconflito, FAE e a EUPS. No segundo capítulo são apresentadas metodologias aplicadas à área de estudo, a porção cimeira da Bacia do rio Jequitinhonha. O PUC foi obtido a partir de álgebra de mapas de declividade, litologias e classes de solos com atribuições de pesos referentes a aptidão agrícola. Para obtenção de FAP foram utilizadas as variáveis ambientais Declividade, Litologia, Classe de solo, pluviosidade e hierarquia fluvial com pesos referentes à vulnerabilidade ambiental. Já para PNE foram utilizados processos de Erosividade, Erodibilidade e do fator topográfico, denominado LS. A partir da adição do uso e ocupação da terra em cada metodologia obteve-se dados de uso conflitante da terra (pelo PUC); a FAE (a partir do FAP) e EUPS (pelo PNE). Foi realizada uma análise da probabilidade entre as metodologias analisadas com intuito de observar semelhanças ou discrepâncias entre classes dos métodos. Uma matriz de probabilidade foi confeccionada com as seguintes associações: PUC vs FAP, PUC vs PNE, PNE vs FAP, PUCconflito vs FAE, PUCconflito vs EUPS e EUPS vs FAE. Para a confecção desta matriz foram criados 2000 pontos de controle aleatórios na área de estudo. A área de estudo apresentou dados PUC indicativos de aptidão agrossilvipastoril predominantemente de média a baixa (~70%). Estas informações são de certa forma, complementares aos dados da FAP, que indicam a predominância de índices de alta e média fragilidades (~75%) com percentual significativo de fragilidade muito alta (~20%). Essa diferença se dá pela FAP utilizar duas variáveis adicionais, a hierarquia fluvial e pluviosidade. O PNE predominante apresentou valor muito baixo devido a pesos computados internamente na equação, em especial para os afloramentos rochosos, que apresentam baixo peso para perda de solo, mas computa altas ponderações para fragilidade ambiental. O acréscimo do mapa de uso e ocupação da terra para obtenção do PUCconflito indicou alto percentual de compatibilidade e baixa necessidade de controle e manejo ou de áreas incompatíveis. FAE demonstrou uma diminuição de áreas de alta e muito alta fragilidade, indicando que a cobertura do terreno conferiu uma estabilidade quanto ao uso. Dados semelhantes foram encontrados pelo uso da EUPS, que somaram significativamente as classes baixas e baixas moderadas quanto à perda de solo. As matrizes de compatibilidade evidenciaram que tanto o PUC quanto o PUCconflito apresentam resultados mais permissivos no que diz respeito ao uso de regiões quanto comparadas ao FAP e FAE, respectivamente. Tal fato evidencia que, na área de estudo, ocorrem divergências entre estas metodologias sem ou com a incorporação do fator uso e ocupação do terreno, mas estas são em menor expressão. As matrizes que se relacionavam ao PNE e EUPS não evidenciaram conflitos com PUC e PUCconflito, em virtude da predominância da região em classes com baixa perda de solo.

The conversion of natural landscapes to anthropized ones can lead to changes in land-related processes with environmental consequences for the region they cover and, consequently, in the balance between ecosystem conservation and the production of goods and services needed by society. The objective of this study was to develop and compare methodologies of Conservation Use Potential (PUC), environmental fragility, and soil loss by erosion that, combined with land use and occupation, inform natural potentialities and anthropization in a region, in the case of this work, the upper portion of the Jequitinhonha Basin (JQ1), Minas Gerais. In this sense, the first chapter presents a review of PUC methodologies, Potential Environmental Fragility (FAP), and Natural Loss by Erosion (PNE). In addition, the review contemplated the insertion of land use by human beings into the methodologies, called PUCconflict, Emerging Environmental Fragility (FAE), and the Universal Soil Loss Equation (USLE). In the second chapter, the methodologies aimed at the study area, the upper portion of the Jequitinhonha River Basin (JQ1) were presented. The PUC was obtained from the algebra of slope maps, lithologies, and soil classes with weight assignments referring to agricultural suitability. Environmental Fragility used environmental variables slope, lithology, soil class, rainfall, and river hierarchy with weights referring to environmental vulnerability. The Natural Erosion Potential (PNE) used processes of Erosivity, Erodibility, and the topographic factor, called LS. Adding aspects of land use and occupation, the results were obtained for each methodology: when crossed with the PUC, conflicting land use data were obtained; when added with weight to potential fragility, obtain Emerging Environmental Fragility and added to PNE obtain data on soil loss by the Universal Equation of Soil Loss (USLE). The entire procedure took place in a QGIS environment. A probability analysis was carried out between the analyzed methodologies, to observe similarities or discrepancies between classes of methods. A probability matrix was created with the following associations: PUC vs FAP, PUC vs PNE, PNE vs FAP, PUC conflict vs FAE, PUC conflict vs EUPS, and EUPS vs FAE. To create this matrix, 2000 random control points were made in the study area. The study area presented PUC data indicative of predominantly medium to low agrosilvopastoral aptitude (~70%). This information is, in a way, complementary and opposite to the FAP data, which indicates the predominance of high and medium frailty indices (~75%), with a significant percentage of very high frailty (~20%). This difference is because FAP uses two additional variables, the river hierarchy and rainfall. The predominant PNE was very low due to weights computed internally in the equation, especially for rocky outcrops, which have a low weight for soil loss, but high weights for environmental fragility. The addition of the land use and occupation map to obtain the PUCconflict indicated a high percentage of compatibility and a low need for control and management or incompatible areas. For FAE, it showed a decrease in areas of high and very high fragility, indicating that the land cover provided stability in terms of use. Similar data were found using the EUPS, which significantly summed the low and low moderate classes of soil loss. The compatibility matrices showed that both PUC and PUCconflict present more permissive results regarding the use of regions when compared to FAP and FAE, respectively. This fact indicates that, in the study area, there are divergences between these methodologies without or incorporating the land use and occupation factor, but these are to a lesser extent. The matrices related to PNE and EUPS did not show conflicts with PUC and PUCconflict, due to the predominance of the region in classes with low soil loss.