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DEFINIÇÃO ESPACIAL DE CORREDORES ECOLÓGICOS PARA A
CONSERVAÇÃO DA NATUREZA
Rachele Andreozzi1 Nuno Neves1,2
1 Universidade de Évora
2 e-GEO – Centro de Estudos de Geografia e Planeamento Regional
Resumo
A conservação da natureza tem um papel fundamental no desenvolvimento sustentável e na conciliação dos diferentes aspectos, naturais e antrópicos, que compõem a paisagem e o território, num sentido dinâmico. Para que os objectivos da conservação sejam alcançados (em particular a integração entre a manutenção da biodiversidade e das necessidades humanas) a escolha das áreas para a conservação da natureza tem que ser realizada tendo em conta um conjunto diversificado de factores, com particular ênfase nos aspectos biológicos e ecológicos. Os problemas que afectam a biodiversidade, ou seja a variedade total de vida na terra, dependem em particular da destruição de habitats, sua degradação e fragmentação, resultando em muitos casos da falta de conciliação entre as várias actividades que se cruzam num determinado território. Assim é importante criar uma interligação entre as diferentes áreas de conservação através de corredores ecológicos. A definição espacial de corredores ecológicos é bastante complexa, sobretudo considerando que os corredores se situam fora das áreas protegidas, devendo ser explicitados os critérios de análise espacial com uma base científica, tendo em conta a convivência das necessidades da conservação e das actividades humanas. O objectivo deste trabalho centra-se no desenvolvimento de uma metodologia de definição espacial destes corredores ecológicos, com base em dados geográficos, que torne possível uma gestão sustentável das áreas de conservação, bem como das actividades humanas que se verificam dentro das áreas e nas suas imediações. A metodologia utilizada recorre a uma avaliação dos factores relevantes para a conservação dentro das áreas classificadas, integrando as diversas perspectivas de avaliação numa superfície de custo acumulado.
Os corredores ecológicos são gerados através de um modelo derivado da análise de distância-custo integrando superfícies de custo acumulado criadas a partir de pares de áreas protegidas previamente classificadas. O modelo espacial resultante permite a definição espacial contínua de um gradiente de aptidão para corredores ecológicos, de grande aplicabilidade em processos de gestão e ordenamento do território. Palavras-chave: conservação da natureza, corredores ecológicos, modelação geográfica, análise espacial.
Abstract
Nature conservation plays a fundamental role in sustainable development and in balance of different aspects, natural and antropics, that influence in landscape and territory, in a dynamic way. To reach conservation goals (particularly integration between biodiversity preservation and human necessities) conservation areas’ choices must be realized considering a set of several factors, with particular emphasis to biological and ecological aspects. Problems that affect biodiversity, id est total variability of life in earth, depend particularly from habitats’ destruction, its degradation and fragmentation, frequently resulting from lack of conciliation between the different activities that overlap in a territory. So, it’s important to create linkages between the different conservation areas through ecological corridors. Spatial definition of ecological corridors is quite complex, particularly considering that the corridors are located outside protected areas. Spatial analysis criteria must be defined under an explicit way, with a scientific base, considering coexistence of conservation necessities and human activities. The goal of this essay is centred in developing a spatial analyst methodology for the design of ecological corridors, based on geographic information, to permit a sustainable management of conservation areas, and of human activities that occurs inside the areas and surroundings. The methodology uses an assessment of relevant factors for conservation in the classified areas, integrating the different assessing perspectives in a surface of accumulation costs. Ecological corridors are created through a model that results from the distance-cost analysis through the integration of accumulation costs surfaces created from a pair of protected classified areas. Resulting spatial model allows the continuous spatial definition of an aptitude gradient for ecological corridors, with a significant impact in land use management and planning processes.
Keywords: nature conservation, ecological corridors, geographic models, spatial analysis.
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1. INTRODUÇÃO
Tendo em consideração todos os elementos que intervêm na definição dos fenómenos
relacionados com a conservação da natureza, torna-se necessário utilizar uma abordagem
global, holística: isto porque todas as partes que compõem a natureza e o meio ambiente têm
uma influência sobre o global. É claro que o objectivo central da conservação da natureza é a
manutenção da biodiversidade, mas, assim como este conceito é muito geral, da mesma forma
a própria conservação terá que integrar um conjunto muito alargado de princípios.
Não existe uma definição unívoca e universalmente aceite de biodiversidade. Este é contudo
um conceito fundamental no âmbito da conservação da natureza, que integra toda a variedade
de vida existente na terra, incluindo os genes, os indivíduos, as espécies, os ecossistemas,
mas também os processos ecológicos nos quais aqueles intervêm, bem como as suas
interacções (entre as espécies e entre estas e o ambiente envolvente). E. O. Wilson (1992)
define biodiversidade como: “A variedade de organismos considerados a todos os níveis, desde
as variantes genéticas da mesma espécie até agrupamentos de espécies, géneros, famílias e
mesmo níveis taxonomicamente superiores; inclui a variedade dos ecossistemas a qual
compreende as comunidades de organismos nos respectivos habitat e as condições físicas do
meio.” (Wilson, E. O., “The diversity of life”, 1992)1.
Torna-se fundamental numa perspectiva de conservação da natureza, a avaliação da sua
relação com o desenvolvimento e a gestão sustentável.
Tendo como base áreas classificadas já existentes, importa definir espacialmente “redes” de
conectividade visando alcançar de uma forma mais completa os próprios objectivos da
conservação, permitindo ligar entre elas diferentes populações, aumentando assim a sua
variabilidade genética.
O objectivo central deste trabalho é a definição e implementação de um modelo espacial para
criar uma rede de conexões entre as áreas classificadas presentes numa área de estudo, por
forma a manter os processos ecológicos e tornar possível a movimentação das espécies que
existem na mesma2.
Os processos de modelação geográfica desenvolvidos foram aplicados à bacia hidrográfica do
Rio Mira, integrando as áreas classificadas incluídas nos Sítios da Lista Nacional da Rede
Natura 2000: Costa Sudoeste, Caldeirão e Monchique.
O trabalho desenvolvido permite modelar processos ecológicos e evolutivos complexos, que
estão na base da conservação da natureza e dos quais dependem a variabilidade biológica e os
sistemas naturais, ocorrendo num contexto geográfico, sendo fundamental para o seu estudo
ter em consideração a escala espacial, para além da escala temporal3.
1 Carvalho, 1996. 2 Beier, Majka, Jenness, 2007. 3 Diniz-Filho, Telles, Bonatto, Eizirik, Freitas, Marco Jr, Santos, Sole-Cava, Soares, 2008.
3
Desta forma surge natural a aplicação de processos de análise espacial a temas relacionados
com a conservação da natureza, como a avaliação da qualidade de habitats para espécies
classificadas e das pressões sobre o ambiente natural, que pode levar à criação de mapas de
habitats potenciais ou de delimitação de unidades de conservação4.
Os processos de modelação geográfica permitem interpretar e compreender os fenómenos
naturais numa perspectiva espacial, tornando possível a avaliação das características e
capacidades do território em análise, bem como o estudo de cenários alternativos, duma forma
analítica através da informação geográfica5.
Existem diversas aproximações metodológicas de análise espacial e modelação geográfica em
conservação da natureza, nomeadamente estudos aplicados a situações específicas,
direccionados à definição de mapas de espécies e à avaliação de habitats e áreas classificadas.
A definição de estratégias e a criação de propostas de intervenção no âmbito do ordenamento,
nomeadamente no que diz respeito aos temas de conservação da natureza, torna-se assim
mais fácil, robusta e com critérios perfeitamente explicitados.
Imagem 1: Área de estudo.
4 Joost, 2006. 5 Gomes da Cruz, 2006.
4
2. METODOLOGIA DE ANÁLISE ESPACIAL
2.1. Processos de análise espacial
Os processos de análise espacial integram um conjunto de fases e momentos distintos visando
o estabelecimento de um quadro sustentado de definição procedimental.
O esquema da Figura seguinte ilustra os grandes grupos de processos analíticos desenvolvidos
visando a definição de uma metodologia automática de geração de corredores ecológicos.
Figura 1: Esquema geral de processos de análise espacial.
2.2. Fluxogramas de análise espacial
No processo de desenho conceptual do modelo, foram primeiramente examinadas as fichas
que fazem parte do Plano Sectorial da Rede Natura 2000 (Volume III) do Instituto de
Conservação da Natureza, por forma a ter um conhecimento geral das referidas áreas. Com
base na análise destas fichas, foi definido um conjunto de espécies existentes nestas áreas (ou
potencialmente existentes numa óptica de possível reintrodução), cujo estatuto de protecção
e/ou cujas especificidades justificassem a definição de corredores de conexão entre as três
áreas em questão. Chegou-se assim a um grupo de sete espécies, incluídas no reino animal,
pertencentes às classes das aves, mamíferos e anfíbios: Águia de Bonelli Hieraaetus fasciatus,
Águia-cobreira Circaetus gallicus, Bufo-real Bubo bubo, Lagarto-de-Água Lacerta schreiberi,
Lince-ibérico Lynx pardinus, Lontra Lutra lutra, Morcego-de-ferradura-pequeno Rhinolophus
hipposideros.
Para cada espécie seleccionada foi realizada uma ficha-resumo na qual são referidas as
características principais de cada espécie, relativamente ao estatuto de protecção, à sua
distribuição, aos requisitos ecológicos e aos principais factores de ameaças. A selecção e a
definição das características e das necessidades de cada espécie foram auxiliadas pela leitura e
pela análise das Fichas de Caracterização Ecológica e de Gestão, que também fazem parte do
Plano Sectorial da Rede Natura 2000 (Volume II).
A título ilustrativo é apresentado o fluxograma de análise espacial para avaliação do potencial
de localização/movimentação da Águia de Bonelli.
CondiçõesBiofísicas
DadosEspécies
Análise
Avaliação
Modelo geográfico
Corredores
5
Águia de Bonelli
Figura 2: Fluxograma de análise espacial para avaliação do potencial de localização/movimentação da Águia de Bonelli.
2.3. Geração de corredores ecológicos
Foram consideradas como ponto de partida e como ponto de chegada dos corredores as áreas
classificadas que já existem. Desta forma as áreas de partida e chegada serão as mesmas para
todas as espécies consideradas na análise; os corredores gerados para cada espécie serão
finalmente integrados gerando um corredor único.
A escala utilizada para a classificação e avaliação de todos os factores de
localização/movimentação foi de 0 a 10, onde o valor máximo significa a melhor qualidade
para a espécie em análise e o valor mínimo só se utilizará para casos de completa
incompatibilidade com a presença da espécie. Para cada espécie, o resultado da avaliação de
cada factor será combinado com o dos outros factores através da aplicação duma função
aditiva simples, na qual todos os factores terão a mesma ponderação.
Na sequência da aplicação das funções apresentadas para cada espécie, obtiveram-se como
resultado sete mapas de avaliação (um para cada espécie): estes mapas foram invertidos por
forma a obter-se mapas de custo/resistência, que descrevem de uma forma quantitativa o
custo de passagem de cada espécie em cada célula da área de estudo.
Foram calculados, com base no custo de passagem, três corredores ecológicos para cada
espécie, de forma a conectar as três áreas classificadas existentes na área de estudo.
Convert to Raster
Slope
Ocupação do solo
DEM Declive
Rede hidrográfica
Find distanceReclassify
Rede viária
Find distanceReclassify
Convert to Raster
Solo
Função de integraçãof (a,b,c,d,e)
a
b
c
d
e
Avaliação Águia de Bonelli
Aval Ocupação do solo
DistRede hidrográfica
Reclass DistRede hidrográfica
Dist Rede viáriaReclass DistRede viária
Aval Solo
AvaliaçãoAvaliação
AvaliaçãoAvaliação
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Figura 3: Fluxograma de análise espacial para geração dos corredores ecológicos.
Posteriormente à análise a nível de espécie, foi realizada a análise com base nos corredores:
ou seja, para cada par de áreas classificadas foram integrados os sete corredores relativos (um
por cada espécie), e foi definido um corredor geral de ligação entre aquelas duas áreas
classificadas. Os valores resultantes da definição destes corredores (que foram calibrados, com
base no número de espécies) também foram reclassificados em cinco classes qualitativas que
descrevem a aptidão geral do corredor relativamente ao conjunto de espécies. Resultam assim
três cartas, uma relativa ao corredor entre o Sítio da Costa Sudoeste e o Sítio de Monchique,
uma relativa ao corredor entre o Sítio de Monchique e o Sítio do Caldeirão e outra relativa ao
corredor entre o Sítio do Caldeirão e o Sítio da Costa Sudoeste, que se apresentam nas
páginas seguintes, juntamente com o resumo dos sete corredores que estão na base da sua
definição.
Cost Distance 1
SuperfícieCusto
Cost Distance 2
Área protegida 1
Área protegida 2
CorridorCorridor
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2.4. Resultados
Imagem 2: Corredores ecológicos parciais criados entre o Sítio do Caldeirão e o Sítio de Monchique.
Imagem 3: Corredor ecológico entre o Sítio do Caldeirão e o Sítio de Monchique.
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Imagem 4: Corredores ecológicos parciais criados entre o Sítio do Caldeirão e o Sítio da Costa Sudoeste.
Imagem 5: Corredor ecológico entre o Sítio do Caldeirão e o Sítio da Costa Sudoeste.
9
Imagem 6: Corredores ecológicos parciais criados entre o Sítio de Monchique e o Sítio da Costa Sudoeste.
Imagem 7: Corredor ecológico entre o Sítio de Monchique e o Sítio da Costa Sudoeste.
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2.5. Avaliação de resultados
Podemos facilmente verificar como os corredores gerados são claramente influenciados pelas
diferenças entre as necessidades das diferentes espécies, nomeadamente no que diz respeito
ao corredor criado entre o Sítio da Costa Sudoeste e o Sítio do Caldeirão, que, provavelmente
devido ao seu maior comprimento, afasta-se mais da forma de corredor único que resultou nos
outros casos.
Relativamente aos corredores criados para as diferentes espécies, podemos verificar que eles
têm características comuns e características próprias. Por exemplo no que diz respeito aos
corredores gerados para a Águia de Bonelli Hieraaetus fasciatus e para o Bufo-real Bubo bubo
eles revelam claramente o facto que estas duas espécies preferem habitats mais acidentados,
com declive mais acentuado e de mais difícil acesso. Podemos facilmente verificar a diferença
entre os corredores gerados para estas duas espécies e os gerados para o Lagarto-de-Água
Lacerta schreiberi e para a Lontra Lutra lutra, que preferem habitats relacionados com a
presença de água. Os corredores gerados para as duas primeiras espécies afastam-se do curso
do rio Mira, para as zonas com altimetria mais elevada, enquanto os gerados para as segundas
acompanham o curso do rio.
Ainda podemos sublinhar como o corredor gerado entre o Sítio de Monchique e o Sítio do
Caldeirão para a Águia de Bonelli Hieraaetus fasciatus e para o Bufo-real Bubo bubo, também
pela mesma razão, percorre um caminho bastante mais comprido do que para as outras
espécies, procurando as zonas menos acessíveis e com maior declive.
3. PROCESSOS DE MODELAÇÃO EXPLORATÓRIOS
Um projecto de investigação deve integrar uma dimensão prospectiva e de experimentação.
Neste projecto, os resultados alcançados e as metodologias testadas suscitaram um elevado
número de questões e de novas ideias de desenvolvimento do estudo realizado.
São de seguida descritos dois estudos complementares efectuados: um decorrente da
exploração directa da metodologia base desenvolvida; outro recorrendo a uma abordagem
diversa explorando uma extensão de software de última geração especializada na geração e
avaliação de corredores ecológicos.
3.1. Geração de corredor único
Procedeu-se à criação de um corredor único na área de estudo, através da integração dos três
corredores finais obtidos. É de sublinhar que este não é propriamente um corredor ecológico
de ligação entre duas áreas classificadas como os precedentemente criados, porque na sua
base não existem um só ponto de partida e um só ponto de chegada. De facto o resultado vem
confirmar as dúvidas relativamente a esta integração final: os valores resultantes não
estruturam um verdadeiro corredor, mas sim uma mancha maior cujos valores mais elevados
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se situam nas áreas intermédias.
Imagem 8: Corredor ecológico resultado da integração final.
3.2. Avaliação dos corredores gerados
Visando proceder a uma avaliação exploratória decidiu-se efectuar uma avaliação dos
resultados alcançados através da extensão CorridorDesign desenvolvida por Paul Beier, Dan
Majka e Jeff Jenness em 2008. Neste caso específico foi avaliada a qualidade do corredor
criado para ligar o Sítio da Costa Sudoeste e o Sítio do Caldeirão. A escolha prendeu-se apenas
com o facto de este corredor ser, entre os três gerados, o de extensão maior, possibilitando
assim um conjunto maior de situações.
A aplicação da função P – Patch Analysis efectua-se através da escolha das duas áreas a
interligar e do corredor. É preciso sublinhar que, na sequência de diferentes experiências
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aplicativas desta ferramenta, se verificou que, para que se obtenha um resultado da aplicação
é preciso que o corredor definido seja constituído por uma área com continuidade espacial
entre as duas áreas classificadas. Ou seja neste caso foi necessário proceder-se a uma nova
reclassificação: isto porque, com base nos resultados da avaliação efectuada, o corredor criado
entre o Sítio da Costa Sudoeste e o Sítio do Caldeirão, constituído por áreas com diferentes
graus de aptidão, inclui zonas que pertencem às duas primeiras classes de aptidão, sem
continuidade espacial na classe de aptidão mais elevada. Graças à nova reclassificação obteve-
se um corredor constituído por apenas uma classe, capaz de criar uma continuidade espacial
entre as duas áreas classificadas.
Figura 4: Aplicação da Patch Analysis ao corredor entre o Sítio da Costa Sudoeste e o Sítio do Caldeirão.
O resultado obtido pela aplicação é constituído por um segmento, interno ao corredor, cujas
características são apresentadas num relatório.
De seguida foi aplicada a função B – Bottleneck Analysis, cujo objectivo é avaliar a largura do
corredor gerado, nomeadamente no que diz respeito aos potenciais pontos mais estreitos, que
poderão ser prejudiciais à passagem de algumas espécies que, por diferentes razões,
necessitam de corredores mais largos.
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Figura 5: Aplicação do Bottleneck Analysis ao corredor entre o Sítio da Costa Sudoeste e o Sítio do Caldeirão.
A aplicação desta ferramenta gera um novo segmento de conexão. O resultado mais
interessante desta aplicação é constituído por um gráfico que representa a largura do corredor
a avaliar, nomeadamente através da definição de um limite (neste caso de 800m) e da
representação da largura relativamente ao valor do limite. Da mesma forma, da aplicação
resulta a criação de uma representação geográfica dos pontos de estrangulamento
(relativamente ao limite definido) no corredor.
Figura 6: Resultados da aplicação da Bottleneck Analysis ao corredor entre o Sítio da Costa Sudoeste e o Sítio do Caldeirão.
Com base nesta aplicação foi produzida uma carta de síntese que representa os dois
resultados obtidos, bem como o gráfico de avaliação dos pontos mais estreitos do corredor.
Podemos observar como as duas ferramentas produzam dois corredores diferentes, devido às
hipóteses de base que a própria extensão aplica nas duas ferramentas: percurso mais curtos
para a Patch Analyses, percurso central relativamente à largura do corredor para a Bottleneck
Analysis. Assim podemos concluir que a parte central (no sentido longitudinal) do corredor
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avaliado é a que apresenta maiores problemáticas, nomeadamente no que diz respeito às
curvas e a passagem mais estreitas.
Imagem 9: Resultado da avaliação do corredor ecológico.
4. NOTA FINAL
Na realização deste trabalho foram utilizadas diversas ferramentas de modelação geográfica,
integrando ferramentas inovadoras criadas especificamente para aplicações no âmbito da
conservação da natureza.
A base do trabalho é contudo mais metodológica que de desenvolvimento aplicacional,
permitindo a definição de um método que pode ser aplicado a diferentes aproximações
teóricas. Como já referido, todas as escolhas efectuadas no trabalho (quais factores adoptar, a
avaliação a realizar para cada factor, a escala a utilizar e o tipo de função) poderão ser
alterados e/ou adaptados caso as condições específicas da área em análise o necessitem.
De facto é importante sublinhar que, para que os resultados sejam robustos sob todos os
pontos de vista, a avaliação precisa de ser realizada por uma equipa multidisciplinar,
integrante especialistas nas espécies a considerar, bem como nas características da área em
questão; a avaliação assim realizada permite ter um conhecimento amplo e correcto dos
valores e das espécies que melhor caracterizam a área em questão.
Neste trabalho, este aspecto não foi aprofundado, considerando a sua essência metodológica
exploratória. Desta forma os resultados alcançados terão que ser considerados apenas sob um
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ponto de vista ilustrativo da metodologia descrita, não sendo representativos do ponto de vista
da gestão do território em questão.
Através da modelação de análise espacial desenvolvida, a avaliação das problemáticas
relacionadas com as temáticas da conservação e dos factores relevantes para a conservação
da natureza na área de estudo, permitiu a definição de corredores ecológicos baseados em
critérios científicos, constituindo um contributo inovador de larga aplicabilidade.
Considera-se ainda que o trabalho desenvolvido permite abrir novas perspectivas de
desenvolvimentos futuros, relacionados com o aprofundamento, aperfeiçoamento e
generalização da metodologia aplicada.
16
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