Vulnerabilidade De Biomas Às Mudanças Climáticas: O Caso Da Mata Atlântica No Estado Do Paraná
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VULNERABILIDADE DE BIOMAS ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS: O CASO DA MATA ATLÂNTICA NO ESTADO DO PARANÁ Daniel de Berrêdo Viana Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Planejamento Energético, COPPE, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Doutor em Planejamento Energético. Orientador: Marcos Aurélio Vasconcelos de Freitas Rio de Janeiro Agosto de 2015 Berrêdo Viana, Daniel de Vulnerabilidade de biomas às mudanças climáticas: o caso da Mata Atlântica no estado do Paraná / Daniel de Berrêdo Viana. – Rio de Janeiro: UFRJ/COPPE, 2015. XV, 343 p.: il.; 29,7 cm. Orientador: Marcos Aurélio Vasconcelos de Freitas Tese (Doutorado) – UFRJ/ COPPE/ Programa de Planejamento Energético, 2015. Referências Bibliográficas: p. 295 - 314. 1. Mudanças Climáticas. 2. Vulnerabilidade. 3. Mata Atlântica. I. Freitas, Marcos Aurélio Vasconcelos de. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE, Programa de Planejamento Energético. III. Titulo. iii The world is changed. I feel it in the water. I feel it in the earth. I smell it in the air. Much that once was is lost, for none now live who remember it. J. R. R. Tolkien If the essence of life is the information that spreads through genes, society and culture are also nothing but huge memory systems. The city is a huge external memory device. Masamune Shirow iv Agradecimentos Primeiramente gostaria de agradecer aos meus pais, Teresa Galvão de Berrêdo e Rodolfo José Lýrio Viana, além dos tios, tias primos e agregados por continuarem a acreditar na minha formação e não reclamarem muito dos meus horários aleatórios de estudo. Aos meus orientadores, tanto o Prof. Marcos Freitas quanto aos inúmeros indiretos, como José Antônio Sena do Nascimento, Lázaro Costa, Cynara Alets, Leandro Deus, com quem troquei ideias, considerações e dúvidas. A COPPE/UFRJ e o IBGE/ENCE, por manterem instituições de ensino superior e pós-graduação pública de elevado conteúdo teórico-prático, capacitando gratuitamente profissionais sob uma ótica transdisciplinar para áreas de suma importância no mercado, algo ímpar na realidade brasileira. Aos colegas de trabalho no IVIG, como a grande amiga Vera Ruffato, Sylvia Rola, Neílton Fidelis, Renata Gomes e outros que entendem a dificuldade de se realizar diversas tarefas ao mesmo tempo. Aos participantes do Núcleo de Pesquisas Socioambientais pela rica troca de experiências com análises de feições antrópicas na paisagem e práticas associadas ao sensoriamento remoto. Um sonoro obrigado a todos aqueles que contribuíram com a construção deste trabalho via o compartilhamento de bases de dados e referências, incluindo as suas instituições de trabalho. Também um agradecimento especial a Eloísa Zanin, Breno, Luiz Renato, Lex, Cesar, Sette, Moacyr, Pedro Barros (obrigado pela dica do programa), irmãos Latt, Flor, Pablo, Gustavo, Alexandre, Marcela, Marcella, Aninha, Bel, Igor, Verô, Yuli, Paes, Paulinha, Fu, Fers Jacque, Julia, Gabriela, Nappo, Karina, galera da Bio, membros do quadradinho, e tantos outros que é com pesar que não continuo a estender esta lista, vocês sabem quem são. À Sandra Reis e Paulo Feijó, pelas infindáveis ajudas na secretaria da COPPE e agilizar diversos processos. A CAPES, por ajudar financeiramente esta empreitada. v Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Doutor em Ciências (D.Sc.) VULNERABILIDADE DE BIOMAS ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS: O CASO DA MATA ATLÂNTICA NO ESTADO DO PARANÁ Daniel de Berrêdo Viana Agosto/2015 Orientador: Marcos Aurélio Vasconcelos de Freitas Programa: Planejamento Energético O presente trabalho tem como objetivo identificar a vulnerabilidade de biomas frente aos cenários de mudanças climáticas e as pressões socioeconômicas, utilizando como estudo de caso a Mata Atlântica no estado do Paraná. A partir do cruzamento de banco de dados geoespaciais com informações sobre variáveis edafoclimáticas foi possível determinar indutivamente sua relação com a cobertura fitofisionômica potencial do estado, assim como mapear o deslocamento estimado de suas distribuições em decorrência às mudanças nos padrões de precipitação e temperatura causados pela ação antrópica nos cenários climáticos de análise. Ainda foi realizado um cruzamento com variáveis socioeconômicas de cada município, compondo um índice de vulnerabilidade antrópica dos remanescentes, apresentados por meio de mapas temáticos. Os resultados foram condizentes com o objetivo proposto, apresentando um panorama da vulnerabilidade dos remanescentes do Paraná frente às mudanças climáticas, demonstrando sua aplicação como ferramenta de auxílio à gestão e para a preservação da biodiversidade nacional. vi Abstract of Thesis presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Science (D.Sc.) BIOME VULNERABILITY TO CLIMATIC CHANGE: THE PARANÁ STATE ATLANTIC FOREST CASE Daniel de Berrêdo Viana August/2015 Advisor: Marcos Aurélio Vasconcelos de Freitas Department: Energy Planning This study aims to identify the vulnerability of biomes in face of the climate change scenarios and socioeconomic pressures, using as case study the Atlantic Forest biome in Paraná state. Through geospatial database and edaphoclimatic variables crossing, the interrelationship of these variables with the physiognomy potential coverage of the state was determined inductively, followed by the mapping of the estimated distributions shifts due to changes in precipitation and temperature patterns caused by anthropogenic influence in the analyzed climate scenarios. It was also conducted a crossover with socioeconomic variables of each municipality, composing an anthropic vulnerability index for the remaining natural areas, presented through thematic maps. The results were consistent with the proposed objective, presenting an overview of the vulnerability of Paraná state remaining natural areas to climate change, demonstrating its application as an assessment tool for the management and preservation of national biodiversity. vii 1. Introdução........................................................................................................ 1 2. A Mata Atlântica ........................................................................................... 14 2.1. Conceito de Bioma .............................................................................................. 14 2.2. Características da Mata Atlântica ........................................................................ 18 2.3. Delimitação da Mata Atlântica ............................................................................ 22 2.4. Fitofisionomias Existentes na Mata Atlântica ..................................................... 27 2.5. Legislações referentes à Mata Atlântica .............................................................. 31 3. Relações Edafoclimáticas .............................................................................. 35 3.1. Fatores relacionados ao desenvolvimento vegetal............................................... 38 3.1.1. Clima ................................................................................................................ 38 3.1.2. Geomorfologia ................................................................................................. 53 3.1.3. Solos ................................................................................................................. 59 3.2. Técnicas de sensoriamento remoto e SIG para análises edafoclimáticas ............ 66 4. Modelos ......................................................................................................... 72 4.1. Modelo de vegetação Potencial ........................................................................... 74 4.2. Análise das metodologias: potencialidades e restrições ...................................... 75 4.2.1. Síntese comparativa ......................................................................................... 79 4.3. Modelos e cenários climáticos ............................................................................. 82 4.3.1. Tipos de MCGs ................................................................................................ 82 4.3.2. O IPCC e os Cenários Climáticos .................................................................... 86 5. Vulnerabilidade, impactos e adaptação às mudanças climáticas .................. 97 5.1. Conceitos ............................................................................................................. 97 5.2. Influência antrópica no sistema climático ......................................................... 116 5.2.1. Alterações climáticas registradas ................................................................... 117 5.2.2. Alterações climáticas projetadas .................................................................... 123 5.3. Impactos das Mudanças Climáticas ................................................................... 128 5.3.1. Impactos na Biosfera ..................................................................................... 129 5.3.2. Velocidade de alteração de nichos e capacidade de deslocamento da biota .. 129 5.3.3. Impactos observados na Biosfera .................................................................. 134 5.3.4. Impactos esperados na biosfera ..................................................................... 138 5.3.5. Impactos sobre os sistemas antrópicos .......................................................... 145 5.3.6.