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69ª Reunião Anual da SBPC - 16 a 22 de julho de 2017 - UFMG - Belo Horizonte/MG
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1.07.99 - Geociências
ESTUDO EDAFOLÓGICO DAS ALGAROBAS UTILIZANDO A ESPECTROSCOPIA DE
REFLECTÂNCIA NO MUNICÍPIO DE CURAÇÁ-BA
Jonathas Jesus dos Santos1*, Joselisa Maria Chaves2, Deorgia Tayane M. Souza3, Washington de
Jesus S. F. Rocha4
1. Estudante de IC do curso de Bacharelado em Geografia da UEFS
2. Orientadora, professora adjunta da UEFS do Mestrado em Modelagem (PPGM)
3. Coorientadora, professora da UEFS, Doutoranda em Geociências Aplicadas - UnB
4. Coorientador, professor adjunto da UEFS do Mestrado em Modelagem (PPGM)
Resumo:
O presente estudo, tem como parte do
tema, a relação entre o solo e a espécie vegetal
Algaroba utilizando técnicas de
espectrorradiometria no município de Curaçá-
BA. Nesse contexto, o objetivo geral do trabalho
consiste na identificação do comportamento
espectral dos solos com presença e não
presença da espécie invasora Algaroba, na
região norte da Bahia, utilizando a
espectroscopia de reflectância.
Nesse sentido, foi realizada uma
pesquisa bibliográfica, preparação do campo e
trabalho de campo no município de Curaçá-BA,
com análise do comportamento espectral da
folha da Algaroba e de outra espécie endêmica
encontrada em campo: a Caatingueira.
Os solos com e sem Algaroba foram
colhidos e analisados em laboratório com a
avaliação do comportamento espectral, bem
como foi realizado uma análise temporal com
imagens de satélite dos locais de proliferação
das Algarobeiras. Logo, analisou-se através da
espectrorradiometria solo e vegetação,
permitindo um estudo da relação solo-planta.
Palavras-chave: Espectrorradiometria; Solos;
Vegetação;
Apoio financeiro: Fundação de Amparo ao
Pesquisador do Estado da Bahia - FAPESB
Trabalho selecionado para a JNIC pela
instituição: UEFS
Introdução:
A relação solo-planta pode ser estudada
através da Edafologia, que de acordo com
Sengik (2003), é o estudo do solo pondo-se em
vista os vegetais superiores. Nesse sentido, o
estudo edafológico é de suma importância para
a compreensão da influência do solo para as
plantas.
De acordo com Florenzano (2007), o
Sensoriamento Remoto é a tecnologia que
permite obter imagens e outros tipos de dados
da superfície terrestre. Nesse contexto, a
espectroscopia desempenha um papel
fundamental uma vez que permite analisar a
assinatura espectral do objeto pesquisado, no
caso deste trabalho, a assinatura espectral da
Algaroba e dos solos no qual estão subjacentes
a esta espécie, permitindo analisar
posteriormente a absorção espectral de seus
constituintes.
A Algaroba [Prosopis juliflora (SW)DC],
de acordo com Andrade (2010), é uma espécie
vegetal invasora originada do Peru que foi
introduzida no semiárido nordestino com o
objetivo de resolver problemas
socioeconômicos no sertão e que na atualidade
concentra-se na maioria das vezes em
planícies fluviais, acompanhando os cursos de
água. Entretanto, a invasão biológica é um dos
principais fatores de perda de biodiversidade.
De acordo com Sampaio (2006), a
mineralogia do solo constitui-se um fator
fundamental para a compreensão de suas
características no que diz respeito a sua
gênese, comportamento químico e físico e um
indicativo de nutrientes para a vegetação.
O objetivo geral desse trabalho consiste
na identificação do comportamento espectral
dos solos com presença e não presença da
espécie invasora Algaroba, na região norte da
Bahia, utilizando a espectroscopia de
reflectância. Os objetivos específicos são
identificar áreas com predominância das
Algarobas por imagem de satélite, utilizando
como princípio uma escala temporal. Comparar
as características mineralógicas dos solos com
e sem presença de Algaroba. Caracterizar
mineralogicamente os solos com presença e
não presença da espécie de Algaroba, a partir
do espectrorradiômetro e identificar os solos
que estão presentes na área da cobertura
vegetal da espécie Algaroba
Metodologia:
Para que este trabalho fosse realizado,
durante toda a pesquisa foi elaborado um
referencial teórico sobre Edafologia, Algaroba,
solos, minerais e Sensoriamento Remoto.
Realizou-se um planejamento de campo para o
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município de Curaçá-BA, identificando por
imagens de alta resolução de satélites os locais
favoráveis para a criação dos pontos.
Os critérios utilizados para a escolha
desses locais consistiram na observação das
feições da vegetação. Posteriormente, foram
feitos com o uso de geotecnologias mapas de
solo, declividade, uso e ocupação da terra,
hidrografia, litologia, NDVI e rodovias do
município de Curaçá-BA, com todos os pontos
plotados no mapa para que fosse realizada uma
análise integrada da paisagem. O Field Spec®
4 é um aparelho portátil de espectorradiometria
que permitiu a obtenção de dados de refletância
dos solos, vegetação, água e a identificação
dos minerais.
O instrumento Field Spec® foi aplicado
para caracterização espectral das folhas da
Algaroba, Caatinga de Porco e identificação
dos argilominerais presentes nas amostras de
solos coletadas em ambiente com presença de
Algaroba e áreas preservadas da Caatinga. Os
dados da pesquisa foram obtidos mediante o
trabalho de campo (Figura 1).
O comportamento espectral da Algaroba
e de outra espécie vegetal conhecida
popularmente como “Caatinga de Porco” ou
Caatingueira foram medidas em campo, já
estas foram espécies encontradas nas
proximidades das Algarabas. As amostras de
solo foram colhidas utilizando o instrumento
trado, com a perfuração á 20 cm de
profundidade.
As amostras de solo foram levadas para
análise de seu comportamento espectral no
Laboratório de espectrorradiometria
Labespectro da UEFS. Nesse contexto, as
amostras de solo foram destorroadas,
peneiradas em malha de 2mm e secadas na
estufa a 45° por 24 horas, de acordo com a
metodologia de Ben-Dor (2002).
Posteriormente, foi realizada a mediação do
comportamento espectral de cada amostra de
solo dos diferentes pontos do trabalho de
campo.
Resultados e Discussão:
Com o trabalho de campo realizado no
município de Curaçá-BA foram colhidas
amostras de diferentes áreas do município
(Figura 1).
Foram feitas várias análises do
comportamento espectral da folha da Algaroba
em campo (Figura 2), bem como verificou-se
uma outra espécie vegetal com características
bem próxima a Algaroba, analisando-se
também o seu comportamento espectral
(Figura 3), uma espécie conhecida como
Caatinga de porco, ou caatingueira
[Caesalpinia pyramidalis Tul], espécie
endêmica da caatinga que também acompanha
cursos e drenagens fluviais, podendo confundir-
se com a Algaroba em imagens de satélite.
A avaliação do comportamento
espectral dos solos com e sem Algaroba
demonstraram que existe pouca variação de
minerais (Figuras 5 e 6), demonstrando que a
Algaroba é muito adaptada as condições locais
dos solos do semiárido.
Os principais minerais encontrados
foram basicamente a Montmorilonita que faz
parte da absorção dos minerais 2:1, (Mg,Ca)
O.Al2O3Si5O10.nH2O, Caulinita Al2Si2O5(OH)4 e
Goethita Fe3+O(OH). De acordo com Mendes
(2007) “cerca de 90 % da matéria seca de uma
planta consiste de C, H e O. De maneira geral,
no estudo da fertilidade do solo esses três
elementos não são considerados, uma vez que
o solo não é a maior fonte destes”.
Com a classificação supervisionada de
imagens de satélite observa-se diferenças na
distribuição da cobertura vegetal da região de
Curaçá-BA ano 2013 e 2014 (Figura 7 e 8).
Observa-se claramente na classificação
supervisionada de 2014, uma redução da
cobertura vegetal densa, em comparação ao
ano anterior 2013.
Figura 1: Espacialização dos pontos no município
de Curaçá-BA
Figura 2: Medição do comportamento espectral e
coleta de solos em campo. Foto: ROCHA, 2015.
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Conclusões:
O presente trabalho possibilitou o
estudo edafológico das Algarobras utilizando
técnicas de espectrorradiometria de
reflectância no município de Curaçá - BA.
Nesse contexto, foram analisados através da
espectrorradiometria solo e vegetação,
permitindo uma análise da relação solo-planta
com a identificação dos minerais presentes nos
solos com e sem Algaroba.
Também foram utilizadas imagens de
satélite para identificação das áreas com a
proliferação da espécie vegetal Algaroba e o
seu comportamento natural entre os anos de
2013 e 2014. Logo, o trabalho foi significativo
para melhor compreender essa espécie vegetal
invasora do semiárido nordestino.
Verificou-se que a Algaroba pode
facilmente ser confundida por imagens de
satélite com outra espécie vegetal conhecida
popularmente como Caatinga de Porco ou
Caatingueira que de igual forma com a
Algaroba prolifera-se em planícies aluviais
acompanhando os cursos de água, competindo
com a Algaroba por espaço natural.
Figura 3: Análise do comportamento espectral
vegetal Caatinga de Porco
Figura 4: Análise do comportamento espectral
vegetal Algaroba
Clorofila
ABSORÇÃO DE
H²O
ABSORÇÃO DE
H²O
Figura 7: Identificação da proliferação da
Algaroba ano de 2013 em Curaçá-BA
ABSORÇÃO DE
H²O
ABSORÇÃO DE
H²O
Clorofila
Figura 5: Comportamento espectral do solo
com Algaroba
Figura 8: Identificação da proliferação da
Algaroba ano de 2014 em Curaçá-BA
Figura 6: Comportamento espectral do solo
sem Algaroba
ABSORÇÃO DA ÁGUA NOS
MINERAIS 2:1
ABSORÇÃO DA ÁGUA NOS
MINERAIS 2:1
GOETHITA
GOETHITA
CAULINITA
CAULINITA
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Em contrapartida, a Caatinga de Porco
apresentou nas análises espectrais uma maior
absorção da clorofila mesmo em áreas de
pouca umidade com menor absorção de água
em comparação com a Algaroba,
demonstrando que a Caatinga de Porco é muito
mais adaptada as condições locais, tratando-se
de uma espécie vegetal endêmica da caatinga
em contraposição à Algaroba que é uma
espécie invasora que foi inserida no semiárido
através da ação antrópica.
Já os solos analisados com presença e
sem presença da Algaroba da região de
Curaçá-BA, demonstraram que existe pouca
variação de minerais nos solos com Algaroba e
nos solos sem Algaroba, demonstrando que
essa espécie vegetal tem facilidade de
prolifera-se nos solos do semiárido,
principalmente nos solos de planícies fluviais
com maior disponibilidade de água.
Com a identificação dos minerais, pode-
se ter uma dimensão dos macronutrientes
presentes nos solos com Algaroba, como a
presença do Mg e Ca que compõem
quimicamente a Montmorilonita são
macronutrientes e do Fe que se trata de um
micronutriente.
Observa-se na análise temporal uma
redução significativa da vegetação densa e a
prevalência da Algaroba em planícies fluviais
acompanhado os cursos de água. Essa espécie
vegetal se prolifera facilmente no semiárido
estando adaptada aos mais variados tipos de
solos do sertão, se aproveitando dos seus
nutrientes e da disponibilidade de água.
Entretanto, observa-se que a invasão
biológica é um dos principais fatores de perda
de biodiversidade e que a Algaroba pode
representar um risco para outras espécies
vegetais do semiárido nordestino.
Referências bibliográficas
ANDRADE, L.A. Impactos da invasão de
Prosopisjuliflora (sw.) DC. (Fabaceae) sobre
o estrato arbustivo-arbóreo em áreas de
Caatinga no Estado da Paraíba, Brasil.
Maringá: Acta Scientiarum Biological Sciences,
2010.
Ben-Dor, E. Quantitative remote sensing of
soil properties. Adv. Agron. 75: 173-243, 2002.
FLORENZANO, T.G. Iniciação ao
Sensoriamento Remoto. São Paulo: Oficina
de Textos, 2007.
MENDES, A.M.S. Curso de Manejo e
Conservação do solo e da Água promovido
pela superintendência Federal da
Agricultura, Pecuária e Abastecimento do
Estado da Bahia – SFA-BA. Barreiras-BA:
UFBA, 2007.
SAMPAIO, E. Mineralogia do solo. Portugal:
Universidade de Évora, 2006.
SENGIK, É.S. Uma visão global de solos.
Maringá: NUPEL-UEM, 2003.