Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 17, Issue 1, September 2017, Pages 65-95

DOI: 10.5894/rgci-n117
* Submission: 12 MAY 2017; Peer review: 04 AGO 2017; Revised: 08 SET 2017; Accepted: 08 SET 2017; Available on-line: 28 NOV 2017

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Delimitation of permanent preservation areas of Paurá Lagoon (Middle Coast of Rio Grande do Sul, Brazil) using multitemporal satellite image analysis

Delimitação da área de preservação permanente da Lagoa do Paurá (Litoral Médio do Rio Grande do Sul, Brasil), usando análises multitemporais de imagens de satélite

Letícia Sebastião Miranda^{1, 2}, Kátia Helena Lipp-Nissinen^{@, 1}

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@ - Corresponding author to whom correspondence should be addressed
1 - Departamento de Pesquisa e Análises Laboratoriais, Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luis Roessler – FEPAM, Av. Borges de Medeiros, 261, Porto Alegre, RS, CEP 90.020-021, Brasil, katiahln@fepam.rs.gov.br
2 - Scientific Initiation Graduate Student at PIBIC/FEPAM-CNPq

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ABSTRACT
Permanent Preservation Areas (PPA) are determined by the Brazilian Forest Code (Federal Law nº 12.651/2012) to protect biodiversity, soil, water, and climatic integrity. Around lakes and lagoons in rural areas, the law establishes marginal strips of PPA with a minimum width of 100 m (or 50 m for lakes with less than 20 ha). Some of these water bodies may have their surface dimensions markedly changed due to seasonal variations. PPA demarcated during periods of maximum water level would present ecological advantages. However, such variations were not included as criteria for PPA around lakes and lagoons in the new 2012 Forest Code. Moreover, seasonal variations effects are not yet sufficiently known in water bodies of most regions. In this work, a methodology previously developed was used to delimitate and measure water surface area and PPA of Paurá Lagoon during maximum water overflow - due to rain water excess (WE), and water deficit - due to rain water scarcity (WS). This lagoon is situated in a coastal area ranked as conservation priority in Brazil (31°34’ S, 51°18’ W; 31°34’ S, 51°17’ W; 31°35’ S, 51°18’ W and 31°35’ S, 51°19’ W). Analyses of rainfall records covering the 1992-2012 time series, water balance and remote sensing with freely available GIS application (SPRING) were employed to select satellite images from WS and WE dates. Two Landsat-5 TM images, dated 29/04/2009 (WS) and 06/09/1998 (WE) were selected and geoprocessed to detect differences in areas under WS and WE, respectively. For lagoon surface area and PPA, 66.29 ha and 42.36 ha were calculated during WS, and 92.27 ha and 53.25 ha during WE, respectively. At maximum WE (local winter and spring), lagoon surface area was 25.98 ha larger, while PPA had an addition of 10.89 ha. Although Landsat images have spatial resolution limitations, the methodology allowed the identification of the most suitable annual period to delimitate a larger area around the water body. Following in situ demarcation, the resulting larger PPA may provide superior ecological benefits to priority conservation regions. The methodology tested may be a useful tool to integrated management of lakes and wetlands in coastal zones.

Keywords: coastal lakes; Forest Code; priority conservation areas; rainfall; remote sensing; seasonality

RESUMO
As Áreas de Preservação Permanente (APP) são determinadas pelo Código Florestal Brasileiro (Lei Federal nº 12.651 / 2012) para proteger a biodiversidade, solo, água e integridade climática. Em torno de lagos e lagoas em áreas rurais, a lei estabelece faixas marginais de APP com uma largura mínima de 100 m (ou 50 m para lagos com menos de 20 ha). Alguns desses corpos de água podem ter suas dimensões de superfície marcadamente alteradas devido às variações sazonais. APP demarcadas durante os períodos de cotas máximas do nível de água apresentariam vantagens ecológicas. No entanto, tais variações não foram incluídas como critérios para a definição das APP em torno de lagos e lagoas no novo Código Florestal 2012. Além disso, os efeitos das variações sazonais ainda não são suficientemente conhecidos nos corpos de água da maioria das regiões. Neste trabalho, a área do espelho d’água e a APP da Lagoa do Paurá foram delimitadas e medidas durante as datas de máxima inundação - devido ao excesso de chuva (WE) e máximo deficit hídrico – devido à escassez de chuva (WS). Esta lagoa está situada em uma área da planície costeira sul classificada como prioridade para a conservação no Brasil (31°34’ S, 51°18’ W; 31°34’ S, 51°17’ W; 31°35’ S, 51°18’ W and 31°35’ S, 51°19’ W). Foram analisados registros pluviométricos cobrindo a série histórica 1992-2012, balanço hídrico e imagens de satélite disponíveis gratuitamente. Duas imagens do Landsat-5 TM, datadas de 29/04/2009 (WS) e 06/09/1998 (WE), foram selecionadas e processadas para detectar diferenças nas áreas sob WS e WE, respectivamente. Para área superficial da lagoa e para a sua APP, 66,29 ha e 42,36 ha foram calculados durante WS, e 92,27 ha e 53,25 ha durante WE, respectivamente. Em WE (inverno e primavera), a área da lagoa obtida é maior cerca de 25,98 ha, enquanto a APP apresentou um aumento de 10,89 ha. Apesar das limitações de resolução espacial das imagens Landsat, a metodologia permitiu a identificação do período anual mais apropriado para delimitar uma área maior em torno do corpo de água. Assim, a demarcação in situ de uma maior APP de lagoa poderá reverter em benefícios ecológicos superiores para regiões prioritárias à conservação. A metodologia testada presentemente poderá ser uma ferramenta útil à gestão integrada de lagoas e áreas úmidas de zonas costeiras.

Palavras-chave: áreas prioritárias para conservação; Código Florestal; lagoas costeiras; pluviosidade; sensoriamento remoto; sazonalidade.

 

Cavalcanti, I.F.A.; Ferreira, N.J; Silva, M.G.A. J.; Dias, M.A.F.S. (2009) - Tempo e clima no Brasil. 463 p., Oficina de Textos, São Paulo, Brasil.

Cecílio, R.A.; Coutinho, L.M. (2011) - Delimitação e estudo de vulnerabilidade da Área de Preservação Permanente no entorno da Lagoa Guanandi, Itapemirim-ES. In: Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto. 5, p.58-68, INPE. Curitiba, PR, Brasil. Available on-line at: http://www.dsr.inpe.br/sbsr2011/files/p0236.pdf. (Accessed September 2015).

Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) (2014) – El Niño, La Nina – Últimas Ocorrências. Available on-line at: http://enos.cptec.inpe.br. (Accessed June 2014).

Corrêa, F.; Claudino, M. C.; Bastos, R. F.; Huckembeck, S.; Garcia, A. M (2012) - Feeding ecology and prey preferences of a piscivorous fish in the Lagoa do Peixe National Park, a Biosphere Reserve in Southern Brazil. Environ. Biol. Fish v. 93, n.1. p.1–12. DOI 10.1007/s10641-011-9881-4

Dillenburg, S.R.; Hesp, P.A. (2009). Editors. Geology and Geomorphology of Holocene Coastal Barriers of Brazil. 1st ed. Berlin, Germany: Springer-Verlag. 

Domingues A.L.; Lipp-Nissinen, K.H., Miranda, L.S.; Buriol, G.A.; (2015) - Delimitação da área de preservação permanente da Lagoa dos Gateados, na Planície Costeira do Rio Grande do Sul (RS), utilizando séries de imagens de satélite e dados hidrológicos históricos. Revista Brasileira de Geografia Física. Recife. 8 (3): 776-792. ISSN 1984-2295. DOI: 10.5935/1984-2295.20150031.

Hales, J.; Petry, P. (2013) - Laguna dos Patos. In: Fresh Waters Ecoregions of the World. Available on-line at: http://www.feow.org/ecoregions/details/laguna_dos_patos (Accessed September 2015).

Gianuca, K.S.; Tagliani, C.R.A. (2012) - Análise em um Sistema de Informação Geográfica (SIG) das alterações na paisagem em ambientes adjacentes a plantios de pinus no Distrito do Estreito, município de São José do Norte, Brasil. Revista da Gestão Costeira Integrada, v. 12, n.1, p. 43-55. DOI: 10.5894/rgci285.

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) (s/d) - Departamento de Sensoriamento Remoto. Series View. Available on-line at: https://www.dsr.inpe.br/laf/series/index.php (Accessed September 2014).

Marchett, C.A.; Schuh, S.M.; Ahlert, S.; Schäfer, A. E. (2012) - Uso de imagens de Landsat-5-TM em diferentes datas para a definição dos limites de lagoas costeiras do RS. In: Seminário de Estudos Limnológicos em Clima Tropical. 3. UFSM. Santa Maria, RS, Brasil. Available on-line at http://www.ufsm.br/selcs2012. (Accessed July 2014).

Mesquita, E.A.; Brito, M.L. da C.; Romana, L. do Ó P. (2012) - Geoprocessamento aplicado ao mapeamento das formas de uso da terra na Área de Preservação Permanente da Lagoa do Uruaú. Revista Geonorte, Edição Especial (Special Edition), v.2, n.4, p.1509-1518. Beberibe, CE, Brasil. Available on-line at http://www.revistageonorte.ufam.edu.br/attachments/009_
GEOPROCESSAMENTO%20APLICADO%20AO%20MAPEAMENTO%20DAS
%20FORMAS%20DE%20USO%20DA%20TERRA.pdf (Accessed January 2015).

Ministério do Meio Ambiente - MMA. (2007) - Portaria MMA nº 9, de 23 de janeiro de 2007. Available on-line at http://www.mma.gov.br/
estruturas/chm/_arquivos/biodiversidade31.pdf (Accessed June 2014).

NASA (2012) - Introductory Landsat tutorial. Available on-line at http://zulu.ssc.nasa.gov/mrsid/tutorial/Landsat%20Tutorial-V1.html (Accessed April 2014).

Sillero, N.; Tarroso, P. (2010) - Free GIS for herpetologists: free data sources on Internet and comparison analysis of proprietary and free/open source software. Acta Herpetologica, [S.l.], v. 5, n. 1, p. 63-85. ISSN 1827-9643. Available at: <http://www.fupress.net/index.php/ah/article/view/8535/7996>. (Accessed November 2016). DOI:10.13128/Acta_Herpetol-8535.

Paranapanema (1999) - Projeto Bujuru: Complexo Mineiro - lavra, beneficiamento e transporte de minerais pesados. Relatório de Impacto Ambiental - RIMA. Magna Engenharia. 1v. Porto Alegre, RS, Brasil.

Pereira, M. S.; Poerschke, F. (2010) New bird records from Lagoa do Peixe National Park, southern Brazil. Biotemas, Florianopolis (ISSN 2175-7925), v. 23, n. 1, p. 241-246. Available on-line at https://periodicos.ufsc.br/index.php/biotemas/article/view/2175-7925.2010v23n1p241 (Accessed October 2015). DOI: 10.5007/2175-7925.2010v23n1p241

Presidência da República Federativa do Brasil (2012) - Lei nº 12.651, de 25 de maio de 2012. Diário Oficial da União. Brasília, DF, 19 jul. 2012. Available on-line at http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2011-2014/2012/Lei/L12651.htm (Accessed May 2014). 

Portz, L.; Manzolli, R.P.; Saldanha, D.L.; Correa, I.C.S. (2011) - Dispersão de espécie exótica no Parque Nacional da Lagoa do Peixe e seu entorno. Revista Brasileira de Geografia Física (ISSN 1984-2295), v.4, n.1, p.35-38. Porto Alegre, RS, Brasil. Available on-line at http://www.revista.ufpe.br/rbgfe/index.php/revista/article/viewFile/
171/152

Reis, R.B.; Cardoso, P.V.; Cruz, C.B.M.; Vicens, R.S. (2009) - Mapeamento e caracterização das Áreas de Preservação Permanente na Área de Proteção Ambiental do Rio São João/Mico Leão Dourado. In: Anais XIV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto. 14, p. 5397-5404, INPE. Natal, RN, Brasil. Available on-line at http://marte.sid.inpe.br/col/dpi.inpe.br/sbsr@80/2008/11.17.13.37/
doc/5397-5404.pdf

Santos, W.A.A. (2013) - Uso do Sensoriamento Remoto multiespectral para determinação da variação de lâminas d’água das lagoas no município de Nísia Floresta, Rio Grande do Norte, Brasil. Revista Brasileira de Geografia Física, (ISSN 1984 – 2295), 06(06): 1635-1647. Available on-line at http://www.revista.ufpe.br/rbgfe/index.php/
revista/article/view/480/497

Sausen, T.M. (2006) - SELPER populariza imagens de satélite. Info GEO Revista de Análise Geográfica. 41: 30-32. Curitiba, PR, Brasil.

Schäfer, A.E.; Lanzer, R. M.; Pereira, R. (2009a) - Atlas Socioambiental dos Municípios de Mostardas, Tavares, São José do Norte e Santa Vitória do Palmar. 372p. Il., EDUCS. Caxias do Sul, RS, Brasil. ISBN 857-0615175. Available on-line at https://docs.google.com/file/d/
0Byw_g7Puk0zzeDBrMEs1Z04tRWM/edit.

Schäfer, A.E.; Marchett, C.; Bianchi, A. (org). (2009b) - Recursos hídricos dos municípios de Mostardas, Tavares, São José do Norte, Santa Vitória do Palmar. Manual de gestão sustentada: EDUCS. Caxias do Sul, RS, Brasil. ISBN 978-85-7061-519-0.

Secretaria Estadual do Meio Ambiente - SEMA (2012) - Projeto RS Biodiversidade. Available on-line at http://www.sema.rs.gov.br/ (Accessed September 2015).

Secretaria do Planejamento e Coordenação. (1978) - Plano integrado para o desenvolvimento do Litoral Norte do Rio Grande do Sul, adequação e uso do solo, zoneamento agroclimático. Editora Meridional. 296p., EMMA. Porto Alegre, RS, Brasil.

Tundisi, J. G.; Matsumura-Tundisi, T. (2010) - Impactos potenciais das alterações do Código Florestal nos recursos hídricos. Biota Neotropica, v.10, n.4, p.67-75. Available on-line at http://www.redalyc.org/
pdf/1991/199118978010.pdf. ISSN: 1676-0611

 

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