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ANÁLISE DO USO E COBERTURA DO SOLO NA ÁREA DE

PROTEÇÃO AMBIENTAL DA BICA DO IPU - CEARÁ

Larissa Aragão (a)

, Heury Silva (b)

(a) Departamento de Geografia, Universidade Federal do Paraná, larissaaragao@gmail.com

(b) Departamento de Geologia, Universidade Federal do Ceará, heurygeologia@gmail.com

Eixo:

Unidades de Conservação: usos, riscos, gestão e adaptação às mudanças globais

Resumo

Este trabalho tem como objetivo analisar o uso e cobertura do solo na Área de Proteção da Bica

do Ipu - Ceará. A criação desta Unidade de Conservação justifica-se em função das peculiaridades

ambientais dos sistemas naturais da área, sobretudo, os relacionados à microbacia hidrográfica do

Ipuçaba, drenagem responsável pela formação da Bica do Ipu. Para tal, procedeu-se a construção do

plano de informação do uso e cobertura do solo por meio da técnica de classificação supervisionada

MaxVer, permitindo a avaliação, via reconhecimento semi-automático, das unidades de categorias mais

relevantes. Os resultados demonstraram que, dos 34,84 Km² de território da APA, 20,90 km², ou seja,

59,98% são de vegetação do tipo arbórea, 35,68% representam a categoria agricultura, 2,59% solo

exposto, 1,05% vegetação arbustiva e 0,24% estrutura urbana.

Palavras chave: Áreas de Proteção Ambiental, Uso e Cobertura do Solo, APA da Bica do Ipu.

1. Introdução

As Áreas de Proteção Ambiental (APA’s) são Unidades de Conservação (UC) de Uso

Sustentável, previstas na legislação brasileira, que visam assegurar a conservação e

preservação dos sistemas ambientais locais por meio do disciplinamento das atividades

antrópicas potencialmente degradadoras.

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A Área de Proteção da Bica do Ipu está localizada no município homônimo,

mesorregião do nordeste cearense, noroeste do Estado do Ceará. Sancionada pelo Decreto

Estadual nº 25.354, de 26 de janeiro de 1999, compreende as áreas de encostas, setores

elevados da serra e as nascentes dos Riachos Ipuçaba e Ipuzinho, abrangendo cerca de 34,84

Km² de extensão (CEARÁ, 1999).

A criação da APA da Bica do Ipu justifica-se em função das especificidades

ambientais que compõem o quadro natural do Planalto da Ibiapaba, tanto quanto pela

valoração cultural e turística que caracteriza a microbacia hidrográfica do Riacho Ipuçaba,

drenagem responsável pela formação da Bica do Ipu e principal ponto turístico da região

(CEARÁ, 1999).

O avanço da urbanização como resultado da expansão das atividades econômicas,

promoveu à APA da Bica do Ipu, sobretudo na área de drenagem do Riacho Ipuçaba, um

quadro de descaracterização dos sistemas naturais, associados em grande parte ao setor

agropecuário, dos quais, pode-se citar: alterações climáticas e dos cursos d’água, remoção da

vegetação original e das matas ciliares, contaminação hídrica, erosão do solo e perda da

biodiversidade (FREITAS et. al., 2017).

Criada há 20 anos, a APA da Bica do Ipu possui um Plano de Manejo desatualizado,

implementado em 2005, e diminuta produção científica sobre a área, o que dificulta no

reconhecimento de suas características físico-naturais e demandas socioambientais, bem como

prejudica possíveis intervenções que garantam sua integridade por meio do planejamento e

ordenamento territorial, mediante a identificação de atividades potencialmente degradadoras.

Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi apresentar uma análise do uso e cobertura do

solo na Área de Proteção da Bica do Ipu – Ceará, utilizando a classificação supervisionada

MaxVer para a construção do plano de informação da área, o que permitiu avaliar, via

reconhecimento semi-automático, as unidades de categorias mais relevantes.

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2. Materiais e Métodos

2.1 Caracterização da Área de Estudo

2.1.1 Localização Geográfica

O município de Ipu está situado na mesorregião do nordeste cearense, noroeste do

Estado do Ceará. Possui uma área de 629,30 Km² de extensão, limitando-se ao norte com os

municípios de Pires Ferreira, Reriutaba e Guaraciaba do Norte; ao sul, com Ipueiras e

Hidrolândia; a leste, com Hidrolândia e Pires Ferreira; e a oeste com Guaraciaba do Norte,

Croatá e Ipueiras. Dista 295 km da capital cearense, Fortaleza (IPECE, 2016).

A APA da Bica do Ipu está localizada no noroeste do município de Ipu, abrangendo

uma área aproximada de 34,85 Km², incorporando porções territoriais dos Distritos da Várzea

do Giló e Ingazeiras, englobando as localidades de Gameleira, Guarita, Mato Grosso, Santo

Antônio, São João, São Paulo e Várzea do Giló (sede distrital), conforme ilustra a Figura 1.

Figura 1 - Cartograma de Localização da APA da Bica do Ipu.

Fonte: Os autores (2019).

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2.1.2 Aspectos Físicos-naturais

O quadro geológico da APA da Bica do Ipu é composto por rochas sedimentares do

Grupo Serra Grande, compreendendo as Formações Ipu, Tianguá e Jaicós; depósitos

coluvionares, constituídos de areias, seixos e matacões envolvidos por material areno-

argiloso; e rochas do embasamento cristalino do Complexo Tamboril-Santa Quitéria (CPRM,

2014).

A APA da Bica do Ipu localiza-se no rebordo oriental da Bacia Sedimentar Paleozóica

do Parnaíba, reverso do Planalto da Ibiapaba, incorporando as áreas elevadas e de encostas do

município de Ipu, bem como uma pequena faixa da depressão periférica adjacente. Apresenta

terrenos planos a fortemente ondulados na maior parte do seu território, acompanhados em

sua porção leste por um escarpamento abrupto, o qual a rede de drenagem do Riacho Ipuçaba

forma a Bica do Ipu (CEARÁ, 2005; CPRM, 2003).

Com relação à pedologia, a APA da Bica do Ipu indica a presença de argissolos

vermelho amarelo, latossolos vermelho amarelos e neossolos quartzarênicos (CEARÁ, 2005).

Em Ipu incidem os climas do tipo tropical quente semiárido e tropical quente

semiárido brando em maior parte do domínio associado à Depressão Sertaneja, tropical quente

subúmido nas baixas e médias altitudes; tropical quente úmido nos setores serranos e o clima

tropical subquente subúmido em pequena faixa ao norte do município, já na divisa com

Guaraciaba do Norte (IPECE, 2016).

A APA da Bica do Ipu compreende a microbacia hidrográfica do Ipuçaba, tributário

do Rio Jatobá, pertencente à bacia hidrográfica do Acaraú. O Ipuçaba apresenta drenagem

retilínea, obsequente, percorrendo o território municipal no sentido NW-SE; além de sua

nascente, localizada no Sítio São Paulo, colaboram como a recarga hídrica da microbacia as

surgências do Olho do Açaí, Vidal e Viveiro (CEARÁ, 2005; PASSOS, 2003).

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Distinguem-se na UC da Bica do Ipu três domínios hidrogeológicos distintos, a citar:

rochas cristalinas, sedimentos da Formação Serra Grande e depósitos aluvionares (CEARÁ,

2005).

Com relação a cobertura vegetal, a APA da Bica do Ipu apresenta as seguintes

representações vegetacionais: caatinga arbórea (Floresta caducifólia espinhosa), mata seca

(Floresta subcaducifólia tropical pluvial) e mata úmida (Floresta subperenifólia tropical

plúvio-nebular) (IPECE, 2016).

2.1.3 Aspectos Demográficos e Sócio-econômicos

Segundo o censo do IBGE (2010), o município de Ipu possui uma população de

40.300 habitantes, distribuídos em 630,46 km² de território, o que significa uma densidade

demográfica de 64,03 hab/km², dos quais 25.581 localizavam-se em áreas urbanas e 14.715

em áreas rurais, ou seja, uma população predominantemente urbana (IPECE, 2016).

Com relação ao Produto Interno Bruto (PIB), a renda atribuída a preços de mercado do

município corresponde a 0,23% de toda a renda produzida pelo Estado do Ceará. O setor

econômico que apresenta maior participação na estrutura produtiva é o comércio e serviços

(78,43%), seguidos pela agropecuária (11,29%) e indústrias (10,28%) (IPECE, 2016).

No setor primário, o município destaca-se na produção de algodão, mamona, oiticica,

farinha de mandioca, milho, feijão, manga e hortaliças em gera; ao que diz respeito às

indústrias, predominam as de transformação, construção civil e extração mineral (IPECE,

2016).

A evolução morfoestrutural do Planalto da Ibiapaba conferiu ao município de Ipu um

rico e complexo acervo paisagístico, caracterizado por cachoeiras (Bica do Ipu, Engenho dos

Belém, Urubus), balneários fluviais e zonas escarpadas, explorados pelas atividades turísticas

e de lazer.

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2.2 Método e Procedimentos Metodológicos

Para a análise do uso e cobertura do solo na Área de Proteção da Bica do Ipu – Ceará,

esta pesquisa optou pela utilização das ferramentas de Geoprocessamento e técnicas de

Sensoriamento Remoto, dividindo-se em 4 etapas, a distinguir:

Etapa 1. Levantamento bibliográfico em artigos, livros, periódicos, teses, que

reportavam as seguintes temáticas: Áreas de Proteção Ambiental, Geoprocessamento de

imagens, Técnicas de Sensoriamento Remoto e Impactos Ambientais.

Etapa 2. Seleção e análises das imagens com melhor registro orbital, extraídas do

Software livre Google Earth Pro, coordenadas 4°17’30.79’’ S e 40°44’14.66’’ O, data de 04

de agosto de 2014, com definição espacial de 2 metros.

Etapa 3. Incursões em campo com identificação dos atributos a serem reconhecidos,

coleta das coordenadas geográficas da área para o georreferenciamento das imagens, e criação

do acervo fotográfico.

Etapa 4. Confecção do mapa de uso e cobertura da terra por meio do

Geoprocessamento das imagens com a utilização do Software livre QGIS (versão 2.18.0).

Em um primeiro momento, foram realizadas correções de georreferenciamento da

imagem escolhida, em função das coordenadas coletadas em campo, com uso do GPS de

navegação. As informações levantadas foram reprojetadas para o Datum SIRGAS 2000, onde

foram efetuadas as retificações de contraste e espectral da imagem, visando a eliminação e

redução de ruídos e imperfeições.

Com o auxílio da ferramenta Semi-Automatic Classification Plugin (SCP), operou-se a

etapa de treinamento e padronização dos alvos, definindo as seguintes classes de usos:

agricultura, solo exposto, estrutura urbana, vegetação arbustiva e vegetação de porte arbóreo.

Na fase de processamento, foi empregado o método de classificação multiespectral da

Máxima Verossimilhança (MaxVer), originando a resposta com as regiões de interesse

delimitadas na área de análise.

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Ao final, o resultado da classificação foi convertido do formato de imagem (raster)

para vetorial (shapefile), de modo a quantificar a área de ocorrência das classes de usos e

cobertura. A validação dos resultados foi obtida por meio do cálculo do coeficiente Kappa

().

3. Resultados e Discussões

A partir da análise, interpretação e manipulação das informações obtidas, foi possível

a construção do mapa do uso e cobertura do solo na APA da Bica do Ipu, na escala de

1:100.000, ao qual foram avaliadas as seguintes classes de uso: agricultura, solo exposto,

estrutura urbana, vegetação arbustiva e vegetação de porte arbóreo, conforme informa a

Figura 2. As áreas compreendidas por categoria de uso, em Km² e percentuais, são

demonstradas na Tabela I.

Figura 2 -Mapa do uso e cobertura do solo da APA da Bica do Ipu.

Fonte: Os autores (2019).

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Tabela I - Extensão Territorial em Km² E % das Categorias do Uso e Cobertura do Solo na APA da Bica do Ipu.

Categorias de uso e cobertura do solo Área (Km²) % Em relação a área total

Agricultura 12,44 35,68

Estrutura Urbana 0,24 0,69

Solo exposto 0,90 2,59

Vegetação arbustiva 0,37 1,05

Vegetação arbórea 20,90 59,98

Total 34,85 100,00

Fonte: Os autores (2019).

A categoria com maior expressividade foi a de vegetação arbórea, correspondendo a

20,90 km² ou 59,98% do perímetro da APA da Bica do Ipu; as demais classes identificadas,

representadas em percentual e ordem decrescente de extensão, foram: agricultura (35,68%),

solo exposto (2,59%), vegetação arbustiva (1,05%) e estrutura urbana (0,24%).

Para a validação das informações obtidas em ambiente digital, optou-se pela utilização

do Índice Kappa, que consiste em uma técnica multivariada discreta usada na avaliação da

precisão entre a verdade terrestre e a temática. Segundo Cohen (1960), o Índice Kappa trata-

se de uma medida de concordância que fornece ideia do quanto as observações se afastam

daquelas esperadas, sendo fruto do acaso, indicando o quão legítimo são as interpretações

obtidas. Este índice é calculado com base em uma matriz de erros por meio da equação:

Onde: K é o Índice de exatidão Kappa, r é o número de linhas na matriz, é o número de

observações na linha (i) e coluna (j), e n é o número total de observações. A partir dos

resultados, Landis e Koch (1977) associam valores do Índice Kappa à qualidade da

classificação de acordo com a Tabela II.

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TABELA II – Qualidade da classificação em referência aos valores do Índice Kappa.

Índice Kappa Qualidade

0,00 Péssima

0,01 a 0,20 Ruim

0,21 a 0,40 Razoável

0,41 a 0,60 Boa

0,61 a 0,80 Muito boa

0,81 a 1,00 Excelente

Fonte: LANDIS; KOCH (1977).

A avaliação do Índice Kappa para este estudo aferiu o valor de 0,972, evidenciando

uma alta concordância para a classificação obtida para o uso e cobertura do solo na APA da

Bica do Ipu.

Com o auxílio das incursões em campo na área de abrangência da UC da Bica do Ipu,

foi possível validar os resultados levantados, além de identificar as principais ações geradoras

de impactos ambientais, o que demonstra que, mesmo resguardadas por aparato legal, essas

áreas apresentam-se degradadas em função, sobretudo, das atividades agrícolas, onde estas

ocupam 12,44 km² do território da UC, causando à sua descaracterização e promovendo

prejuízos à dinâmica ambiental local. Os impactos ambientais relacionados às ações

antrópicas observados na área da APA, estão sistematizados no Quadro II e ilustrados na

Figura 3.

Quadro II – Impactos Ambientais Observados por Classe de Uso do Solo na APA da Bica do Ipu.

Classe de Uso Ações Geradoras Impactos Ambientais Associados

Agricultura

Desvio dos cursos d’água para irrigação Redução na disponibilidade hídrica à jusante

Queimadas Redução dos nutrientes do solo

Supressão da cobertura vegetal Perda da biodiversidade e erosão do solo

Uso de agrotóxicos Contaminação hídrica e do solo

Estrutura Urbana Ausência de esgotamento sanitário Contaminação hídrica

Construções irregulares Aterramento das nascentes

Drenagens Represamentos/Barramentos

Alterações da biota aquática

Assoreamentos dos corpos hídricos

Supressão das matas ciliares Alterações no ciclo hidrológico a nível local

Solo exposto Supressão da cobertura vegetal Desagregação do solo e surgimento de voçorocas

Fonte: Os autores (2019).

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A B C

D E F

Figura 3 - Identificação dos impactos ambientais que versam na área de drenagem do Riacho Ipuçaba, APA da

Bica do Ipu, provenientes do uso inadequado do solo: (A) Assoreamento (jan/2019); (B) Queimadas (dez/2018);

(C) Agravamento dos processos erosivos (jan/2019), (D) Barramentos (dez/2019); (E) Voçorocas (dez/2019) e

(F) Eutrofização da água em trecho situado no baixo curso do Riacho Ipuçaba (jan/2019).

Fonte: Os autores (2019).

Em conformidade ao que foi exposto, pode-se determinar as seguintes proposições e

orientações futuras sobre a APA da Bica do Ipu:

1. As investidas em campo demonstraram a existência de classes de uso além daquelas

aqui descritas, das quais, pode-se citar: áreas destinadas ao reflorestamento, áreas destinadas

ao lazer, indústrias de produção de água mineral, matas ciliares e pecuária extensiva.

2. Cerca de 35,68% do território da APA destina-se à atividade agrícola, da forma que

as principais ações geradoras de impactos ambientais estão diretamente associados a esta

atividade econômica. É imperioso o disciplinamento das atividades antrópicas na APA da

Bica do Ipu.

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3. Atualmente, está em processo de atualização o Plano de Manejo da APA da Bica do

Ipu. Espera-se que a partir da consolidação das normas e diretrizes de disciplinamento do uso

do solo na referida UC, os impactos ambientais levantados sejam mitigados e que esta possa

cumprir sua função de conservação e preservação dos processos naturais e da biodiversidade.

4. Conderações Finais

Este estudo objetivou analisar o uso e cobertura do solo na Área de Proteção da Bica

do Ipu – Ceará, haja vista sua importância no cenário cultural e turístico regional, e no

desenvolvimento econômico local.

Para tal, procedeu-se a construção do plano de informação do uso e ocupação do solo

APA da Bica do Ipu, por meio da utilização de técnicas do Geoprocessamento e ferramentas

do Sensoriamento Remoto, permitindo a avaliação, via classificação supervisionada, das

unidades de categorias mais relevantes. Como resultado, constatou-se que 35,68% do

território da APA da Bica do Ipu são destinados às atividades agrícolas, fato preocupante, a

julgar que esta atividade é a principal geradora de impactos ambientais no âmbito da APA,

tais como, desvio dos cursos d’água, queimadas, supressão da cobertura vegetal, utilização de

agrotóxicos nas lavouras, etc.

O recém-aniversário de 20 anos de criação da APA da Bica do Ipu vem acompanhado

da escassez de estudos específicos sobre as características físico-naturais e demandas

socioambientais incidentes em seu território. Nesse sentido, ressalta-se a urgência em se

estimular trabalhos em escala local, sobretudo os relacionados à geomorfologia,

vulnerabilidades e fragilidades ambientais, dinâmica espaço-temporal do uso, cobertura e

ocupação da terra, dentre outros.

5. Referências Bibliográficas

ABREU, F. et al. Carta geológica: folha Ipu, SB.24-V-A-III. [Fortaleza]: CPRM; UFPA,

2014. 1 mapa, color. Escala 1:100.000.

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CEARÁ. Decreto nº 25.354, de 26 de janeiro de 1999: Dispõe sobre a criação da Área de

Proteção Ambiental da Bica do Ipu.

CEARÁ. Plano de Manejo da Área de Proteção da Serra da Bica do Ipu. Fortaleza:

SEMACE/IEPRO, 2005.

COHEN, J. A. Coefficient of Agreement for Nominal Scales. Educational and

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CPRM, Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais. Geologia, tectônica e recursos

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Roberta Mary Vidotti, João Henrique Gonçalves – Brasília: CPRM – Serviço Geológico do

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FREITAS, A. et.al. Técnicas de geoprocessamento para delimitação de sistemas físico-

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IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Manual Técnico de Uso da Terra. 3.

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IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Atlas do Censo Demográfico de 2010.

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Municipal de Ipu - 2016. Disponível em: <https://www.ipece.ce.gov.br/wp-

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LANDIS, J. R.; KOCH, G. G. The measurement of observer agreement for categorical data.

Biometrics, v. 33, n. 01, p. 159-174, 1977.

PASSOS, L. Análise Ambiental das Nascentes do Riacho Ipuçaba, Ipu – Ceará. Trabalho

de conclusão de curso (Graduação). Universidade Estadual Vale do Acaraú, Sobral, 2009.