Introdução

1A evolução da história humana é permeada pelo desenvolvimento de atividades econômicas que tem promovido danos ambientais em diferentes magnitudes. Nesse contexto, a cobertura vegetal tem sido removida para a prática de atividades ligadas à agropecuária, a mineração e à extração vegetal para a produção de lenha ou carvão vegetal.

2Distribuídos pelo planeta são encontrados diversos processos de degradação ambiental. Entretanto, nas zonas áridas, semiáridas e subúmidas secas destaca-se, principalmente, o fenômeno da desertificação que, segundo o Programa de Ação Nacional de Combate à Desertificação e Mitigação dos Efeitos da Seca (PAN-Brasil) (BRASIL, 2004), diz respeito à degradação das terras resultado de variações climáticas e atividades relacionadas ao uso inadequado dos recursos naturais.

3O resultado do referido processo gera múltiplos danos, com destaque para o comprometimento dos recursos hídricos, do solo, da cobertura vegetal e da qualidade de vida da população das áreas afetadas. Aquino (2002), em seu estudo, aponta que 45,3% da área total do Estado do Piauí apresenta condições de clima subúmido seca ou semiárido. Tal fato revela a necessidade do desenvolvimento de estudos em áreas com suscetibilidade à desertificação, a exemplo dos municípios de Castelo do Piauí e Juazeiro do Piauí, que foram apontados em estudo de Aquino e Oliveira (2012), como áreas suscetíveis à desertificação.

4O processo de desertificação causa significativas modificações aos ecossistemas, desencadeando erosão acelerada do solo, aumento do escoamento superficial, diminuição da retenção de água no solo, perda ou redução de biodiversidade, redução da produtividade e comprometimento da qualidade de vida das comunidades humanas nas áreas afetadas.

5Tomando como base a dinâmica natural da cobertura vegetal aliada às atividades humanas, o presente estudo propôs-se a identificar as unidades de relevo presentes nos municípios de Castelo do Piauí e Juazeiro do Piauí e a analisar, por meio do sensoriamento remoto, o estado da cobertura vegetal e o uso das terras nas referidas unidades.

Análise ambiental em áreas suscetíveis à desertificação

6O processo de desertificação uma vez instalado gera profundas alterações na paisagem, bem como graves problemas para a população atingida. O referido fenômeno, de acordo com Nimer (1988) diz respeito à um tipo de degradação ambiental relacionado a um desequilíbrio natural, com causas desencadeadas pelo uso inadequado dos solos.

7Nesse contexto, pode armar que a desertificação é um fenômeno oriundo de fatores climáticos aliados a ações humanas. Os fatores climáticos estão relacionados às constantes e prolongadas secas, que podem ser mensuradas através Índice de Aridez. Por sua vez, as causas humanas dizem respeito aos desmatamentos, a extração intensa de produtos florestais, os incêndios florestais, a sobrecarga animal, o uso intensivo do solo e o seu manejo inadequado, bem como o emprego de tecnologias não apropriadas para os ecossistemas que naturalmente apresentam-se frágeis (SÁ et al., 2010).

8Em Áreas Suscetíveis à Desertificação (ASD) os elementos da paisagem apresentam-se com fragilidade natural, posto que o relevo possa apresentar-se sem proteção da cobertura vegetal, desse modo exposto aos condicionantes climáticos. Esse, por sua vez, caracteriza-se por semiaridez, elevadas taxas de evapotranspiração e baixas taxas de precipitação, resultando em déficit hídrico. A interação dos dois elementos, anteriormente, mencionados resulta em solos jovens e pouco desenvolvidos, que aliados a concentração de chuvas em curto período de tempo asseveram a fragilidade nas ASD.

9Diante do exposto, a paisagem pode ser entendida como um conjunto dinâmico e integrado de elementos que evoluem de forma contínua. Desse modo, Bertrand (1972, p.141) define paisagem como sendo « [...] o resultado da combinação dinâmica, portanto instável, de elementos físicos, biológicos e antrópicos que, reagindo dialeticamente uns sobre os outros, fazem da paisagem um conjunto único e indissociável, em perpétua evolução ».

10De acordo com Crepani et al. (2001), a paisagem é construída e destruída por meio das forças internas e externas e o produto dessa destruição é levado encosta abaixo pelos rios para o mar, resultando no acúmulo na forma de sedimentos em determinado ponto, onde as forças internas terrestres transformam tais sedimentos em novas rochas.

11Paisagem, para Santos (2006, p.66), é « [...] o conjunto de forma que, num dado momento, exprimem as heranças que representam as sucessivas relações localizadas entre homem e natureza. O espaço são essas formas mais a vida que as anima ». Portanto, paisagem é o resultado das interações homem/natureza.

12Nesse contexto, torna-se de suma importância realizar o mapeamento das unidades de relevo para conhecimento dos aspectos físicos que compõem determinado ambiente, bem como outras variáveis tais como os aspectos geológicos, pedológicos, climáticos, hidrológicos, tipos de cobertura vegetal e usos da terra. Geralmente, tem sido utilizada a variável geomorfológica como ponto de partida para estudos da dinâmica ambiental, como fins de planejamento ambiental, como mostram os exemplos descritos abaixo.

13Robaina et al. (2009) utilizaram o mapa geomorfológico como elemento norteador para delimitação das Unidades Geoambientais, em estudo realizado na bacia hidrográfica do Arroio Miracatu – RS. Para os autores a geomorfologia aparece como principal elemento para realização das análises geoambientais, constituindo-se produto integrador das formas e processos morfogenéticos.

14Aquino (2010), ao estudar a degradação/desertificação do núcleo de São Raimundo Nonato, Piauí, utilizou-se dos elementos estruturais e topomorfológicos para delimitar as unidades geoambientais. Pois os referidos elementos apresentam estágios evolutivos diferenciados e dinâmicas próprias.

15Oliveira (2011) deu ênfase à geomorfologia ao estudar a desertificação em unidades geoambientais, em Cabo Verde, na África, entendendo que se tornaria mais fácil identificar as unidades, com a possibilidade de delimitação mais rigorosa e precisa.

16Um importante elemento no estudo da dinâmica natural diz respeito à cobertura vegetal que se constitui a base da cadeia trófica (TRICART, 1977). Para Crepani et al. (2001), a cobertura vegetal está diretamente relacionada ao retardo do incremento de águas provenientes das precipitações pluviais decorrentes de drenagem e ao aumento da capacidade de infiltração, pois quanto maior for a densidade vegetal mais favorável será o processo de pedogênese com desenvolvimento e maturação do solo.

17No estudo da dinâmica ambiental, o conhecimento dos softwares para realizar geoprocessamento e sensoriamento remoto tem sido de suma importância. Robaina et al. (2009), reconhecem tal importância ao enfatizar a interpretação e análise para planejamento nas áreas degradadas. Apontam a utilização da cartografia temática como forma de fazer um mapeamento geoambiental, ou um mosaico de unidades homogêneas, através do uso de softwares.

18A utilização de ambientes computacionais de Sistemas de Informação Geográfica (SIG) facilita o trabalho para integração de dados de sensores remotos e dados originados de outras fontes, possibilita a análise espacial, a modelagem dos ambientes e a compreensão de determinados fenômenos e projeção de cenários futuros (FLORENZANO, 2005).

Materiais e métodos

19No presente estudo foi empregada metodologia quantitativo-qualitativa, pois foi realizada quantificação na coleta de dados com posterior análise e interpretação. Quanto à natureza a pesquisa é classificada como explicativa, visto que buscou identificar as unidades de relevo e os fatores responsáveis pelas mudanças no padrão da cobertura vegetal e uso das terras em Castelo do Piauí e Juazeiro do Piauí.

Procedimentos metodológicos

20Para identificação das unidades de relevo dos referidos municípios foram utilizados os Modelos Digitais de Elevação (MDE’s), conforme apresentado na Figura 01. Medeiros et al. (2008) compararam a qualidade altimétrica dos MDE’s adquiridos a partir da missão SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) e os obtidos através de curvas de nível do Mapeamento Sistemático Nacional na escala de 1:100.000. Concluíram que os MDE’s SRTM apresentaram melhores resultados altimétricos, fato que aliado à facilidade de aquisição, posto os MDE’s serem distribuídos gratuitamente na internet através do site <http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br> da EMBRAPA, justificou o emprego da técnica.

21Para análise da cobertura vegetal e uso das terras foram adquiridas imagens (Quadro 01) do satélite Landsat 5 TM, distribuídas gratuitamente na internet através do site <http://earthexplorer.usgs.gov/​> do United States Geological Service (Serviço Geológico dos Estados Unidos - USGS), imageadas do mês de Tabela 1: procedimentos técnicos para mapeamento das unidades de relevo, dos municípios de Castelo do Piauí e Juazeiro do Piauí. setembro e outubro, dos municípios de Castelo do Piauí e Juazeiro do Piauí, pois apresentam menor quantidade de nuvens. Os procedimentos técnicos para gerar o mapa de uso e cobertura das terras estão expressos na Figura 02.

22De acordo com Aquino e Valladares (2013), o sistema Landsat foi desenvolvido pela NASA (National Aeronauticsand Space Administration) e permite a aquisição de dados espaciais, espectrais e tem-porais da superfície terrestre, de forma global, sinóptica e repetitiva. Florenzano (2008) complementa ao afirmar que a data das imagens é extremamente importante, visto que os ambientes da superfície terrestre são dinâmicos, principalmente, a cobertura vegetal em áreas áridas e semiáridas, que apresentam alta correlação entre todas as bandas.

Localização e caracterização da área em estudo

23A pesquisa foi desenvolvida nos municípios de Castelo do Piauí e Juazeiro do Piauí, conforme Figura 03. Ambos estão localizados na Macrorregião do Meio Norte e Território do Desenvolvimento dos Carnaubais (PIAUÍ, 2006). Suas sedes municipais situam-se, respectivamente, a 158 km e 184 km de Teresina. Os referidos municípios possuem importantes fontes historiográficas, registros fósseis, vegetação de transição caatinga, cerrado e carnaubal, com formações rochosas areníticas.

24O município de Castelo do Piauí possui uma área de 2.035,2 km2, limitando-se ao norte com Pedro II, ao sul com São Miguel do Tapuio, a leste Área de Litígio entre Piauí e Ceará, a oeste com Campo Maior, Alto Longá e São João da Serra. Sua sede municipal localiza-se às Coordenadas Geográficas: 05º19'19"S e 41º33'10"O (AGUIAR e GOMES, 2004a; IBGE, 2015). Por sua vez, o município de Juazeiro do Piauí possui área de 827,2 km2, limitando-se ao norte com Sigefredo Pacheco e Milton Brandão, ao sul com Castelo do Piauí e Buriti dos Montes, a leste com Buriti dos Montes, a oeste Castelo do Piauí e Sigefredo Pacheco. Sua sede municipal situa-se às Coordenadas Geográficas de 05º10'19"S e 41º42'10"O (AGUIAR e GOMES, 2004b; IBGE, 2015).

25Os municípios estudados estendem-se sobre as seguintes formações geológicas: Serra Grande, encontrada em 22,9 km2 (0,8%) da área; Pimenteiras, que abrange 492,3 km2 (17,2%) dos municípios; Cabeças que compreende 2.052,4 km2 (71,7%) da área pesquisada; Longá que se estende por 8,6 km2 (0,3%); e os Depósitos Colúvio-Eluviais que correspondem a 286,2 km2 (10%) dos municípios (CPRM, 2006).

26O relevo da área constitui-se de altitudes que vão de 100 m e a 580 m. Entretanto, 70,4% da área possuem altitudes no intervalo de 180 a 300 m e correspondem, principalmente, às superfícies planas dos Patamares Estruturais e do Vale da Bacia do rio Poti. Por outro lado, em 3,8% da área encontram-se altitudes que variam de 420 a 580 m, representadas pelas Formações Serra Grande, Pimenteiras e Cabeças (SANTOS, 2015).

27A área dos municípios está sob interferência da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), responsável pela ocorrência de chuvas de fevereiro a maio. Nesse sentido, o Índice Efetivo de Umidade (IM) apontou que os municípios possuem 64,7% de seus territórios enquadrados no tipo climático subúmido seco, 28,6% subúmido úmido e 6,7% semiárido. Logo, afirma-se que 71,4% da área possui fragilidade climática natural ao processo de desertificação. Ressalte-se, ainda, que principalmente a parte centro-norte encontra-se está sob influência da ZCIT e possui níveis de precipitação no intervalo de 900 a mais de 1.200 mm, além de irregular distribuição temporal das chuvas com 5 a 8 meses secos, taxas de Evapo-transpiração Potencial (ETP) entre 1.500 a 1.600 mm e acima de 1.600 mm, respectivamente, encontradas em 40% e 32% da área estudada.

28Ambos os municípios são separados pelo rio Poti. Além do citado, Castelo do Piauí é drenado, também, pelos rios do Cais e São Miguel e riachos São Francisco, da Palmeira, das Cangalhas e Boa Ventura. Juazeiro do Piauí, por sua vez, é drenado pelo rio Parafuso e riacho Vertente (AGUIAR e GOMES, 2004a; 2004b).

29De acordo com Jacomine (1983), foram identificadas as seguintes ordens de solos: Areais Quartzosas (Neossolos Quartzarênicos) que se distribuem por 12,8% da área; Brunos Não-Cálcicos (Luvissolos Crômicos) que ocupam 0,6% dos municípios; Latossolos Amarelos, sendo a mais expressiva ordem na área, abrangendo 40,5%; Plintossolos que se distribuem-se por 0,2%; Podzólicos Vermelhos-Amarelos (Argissolos) que se estendem por 12,7%; Solos Litólicos (Neossolos Litólicos), identificados em 33,2% dos municípios.

Resultados e discussão

30O presente estudo utilizou-se do critério topo-morfológico, além das cotas altimétricas e das classes de declividade, para delimitar as seguintes unidades de relevo, conforme Figura 04: Superfície Pedimentada Dissecada em Morros/Colinas e Formas Tabulares de Juazeiro do Piauí, Patamares Estruturais da Bacia do rio Poti, Vale da Bacia do rio Poti, Superfície Pedimentada Dissecada em Morros/Colinas e Formas Tabulares de Castelo do Piauí e Rebordos Cuestiformes Conservados do Interior da Bacia Sedimentar do Maranhão/Piauí.

31A Tabela 01 apresenta as unidades, com suas respectivas áreas absolutas e porcentagens. Pode-se afirmar que a unidade geoambiental mais extensa é a Superfície Pedimentada Dissecada em Morros/Colinas e Formas Tabulares de Castelo do Piauí que abrange 33,7% do município de Castelo do Piauí. A segunda unidade mais extensa é representada pelos Patamares Estruturais da Bacia do rio Poti que representam 26,6% da área total de Castelo e Juazeiro. Às referidas unidades seguem-se a Superfície Pedimentada Dissecada em Morros/Colinas e Formas Tabulares de Juazeiro do Piauí, os Rebordos Cuestiformes Conservados do Interior da Bacia Sedimentar do Maranhão/Piauí e o Vale da Bacia do rio Poti que abrangem, respectivamente, 17,5%, 14,2% e 8,6% da área em estudo.

Dinâmica da cobertura vegetal e do uso das terras nos anos de 1985 e 2009

32A cobertura vegetal presente nos municípios de Castelo do Piauí e Juazeiro do Piauí é constituída por variadas fisionomias em diversos estágios de conservação e de regeneração, sendo encontradas algumas áreas ainda bastante conservadas. Dessa forma, a estrutura vegetacional da área em estudo apresenta formações baixas, mais abertas, destacando-se o estrato herbáceo, as arbóreas mais encorpadas. Destaca-se, ainda, o cerrado rupestre que se encontra disposto sobre os afloramentos rochosos e entre as linhas de drenagem temporárias, caracterizando-se por possuir plantas de pequeno porte e bastante espaçadas (ALBINO, 2005).

33Por meio da Figura 05 é possível inferir que de 1985 para 2009 houve pequenas modificações na cobertura vegetal e uso das terras nos municípios de Castelo do Piauí e Juazeiro do Piauí.

34A Tabela 02 aponta as variações nas classes de cobertura vegetal e uso das terras em Castelo do Piauí e Juazeiro do Piauí que, em geral, apresentou redução da área destinada à agropecuária e aumento das classes de caatinga arbustiva e arbórea. Destaque-se que houve redução das atividades agropecuárias em 0,3%, de 1985 para 2009, entretanto, a vegetação do tipo caatinga arbórea teve redução de 1,6% e aumento de 1,9% da caatinga arbustiva.

35Na Superfície Pedimentada Dissecada em Morros/Colinas e Formas Tabulares de Juazeiro do Piauí as atividades humanas estão relacionadas à extração vegetal para produção de lenha, pastagem, cultivo de milho (Figura 06) e bovinocaprinocultura (Figura 07). Entretanto, as imagens via satélite Landsat 5 (Figura 05) e os dados da Tabela 02 apontam redução em 5,07% das atividades agropecuárias, de 1985 para 2009, o que resultou na recuperação da cobertura vegetal, principalmente, da caatinga arbustiva que aumentou em 4,98%.

36Os Patamares Estruturais da Bacia do rio Potisão constituídos por superfícies intermediárias ou degraus, situados entre áreas de relevos mais elevados e áreas topograficamente mais baixas (IBGE, 2009). Nessa unidade situa-se o Parque Municipal Pedra do Castelo (Figura 08), formação arenítica que a ora da Formação Cabeças e constitui grande riqueza arqueológica.

37Os Patamares Estruturais apresentam esparsas áreas com solo exposto ou coberto por vegetação tipo caatinga aberta/carnaubal em solos, possivelmente salinos, periodicamente inundáveis. Nessa unidade desenvolve-se extração de rochas de forma autônoma em lajes (barreiros), segundo Albino (2005), gerando resíduos que são deixados a céu aberto resultando em degradação ambiental (Figura 09) e a pecuária bovina e caprina (Figura 10).

protegido devido ao desmatamento e causando degradação visual da paisagem.

38Os dados do Landsat 5 (Figura 05) e os dados da Tabela 02 possibilitam a afirmar que nos Patamares Estruturais as práticas agropecuárias apresentaram redução em 8,9%, de 1985 para 2009, permitindo a regeneração, respectivamente, da caatinga arbustiva e caatinga arbórea em 7,68% e 1,22%.

39O Vale da Bacia do rio Poti pode ser compreendido, segundo Guerra e Cunha (1995), sob a ótica dos tipos de leito, de canal e de drenagem, pois cada uma dessas fisiografias possui dinâmica própria das águas correntes, que está diretamente ligada à geometria hidráulica específica, resultante dos processos de erosão, transporte e deposição dos sedimentos fluviais. As atividades antrópicas desenvolvidas nessa unidade dizem respeito à pecuária (caprina e bovina) e à produção de lenha, que aliada às queimadas em área de transição de caatinga arbustiva/carnaubal deixam o solo desprotegido. Destaca-se a extração de rochas areníticas (quartzitos ornamentais) dos morros da Formação Cabeças (Figura 11), pela ECB Rochas Ornamentais, resultando no acúmulo contingencial de resíduos. Por outro lado, as imagens Landsat 5 e os dados expostos na Tabela 02 possibilitam a afirmar que houve redução em 6,73% das atividades agropecuárias, o que resultou em recuperação da caatinga arbustiva em 13,56%.

40A Superfície Pedimentada Dissecada em Morros/Colinas e Formas Tabulares de Castelo do Piauí cobertura vegetal apresenta transição do tipo caatinga arbustiva para arbórea. Na referida unidade localiza-se a área urbana de Castelo do Piauí, ao passo que são desenvolvidas várias atividades antrópicas, tais como: o cultivo de uva e de feijão (Figura 12), a pecuária bovina, o cultivo temporário de milho e de cana-de-açúcar (Figura 13). A redução das atividades agropecuárias em 16,37% na Superfície Pedimentada Dissecada em Morros/Colinas e Formas Tabulares de Castelo do Piauí possibilitou a regeneração da caatinga arbustiva e caatinga arbórea, respectivamente, em 15,12% e 1,25%.

41Os Rebordos Cuestiformes Conservados do Interior da Bacia Sedimentar do Maranhão/Piauí apresentam a presença de relevo ruiniforme (Figura 14) e frágil com arenitos avermelhados da Formação Pimenteiras. Há nessa unidade uma extensa área destinada ao plantio de cajueiros para a produção de castanhas e cajuínas, pela indústria Caju or (Figura 15). Como as demais unidades, os Rebordos Cuestiformes apresentaram redução das atividades agropecuárias em 12,43%. Entretanto, a caatinga arbórea também apresentou redução, da ordem de 3,95%, resultando no aumento em 16,38% da caatinga arbustiva.

Conclusões

42A utilização do geoprocessamento tendo como aporte os Modelos Digitais de Elevação foi satisfatória para a delimitação das unidades de relevo nos municípios em Castelo do Piauí e Juazeiro do Piauí, pois foram mapeadas as seguintes unidades: Superfície Pedimentada Dissecada em Morros/Colinas e Formas Tabulares de Juazeiro do Piauí; Patamares Estruturais da Bacia do rio Poti; Vale da Bacia do rio Poti; Superfície Pedimentada Dissecada em Morros/Colinas e Formas Tabulares de Castelo do Piauí e Rebordos Cuestiformes Conservados do Interior da Bacia Sedimentar do Maranhão/Piauí.

43Através das imagens via satélite Landsat 5 TM foi possível apontar que as unidades de relevo mapeadas apresentarem aumento nos valores das classes de maior proteção da cobertura vegetal, com aumento da caatinga arbustiva e da caatinga arbórea, além da redução das atividades agropecuárias. Essas últimas estão relacionadas, principalmente, à redução das áreas plantadas de algumas culturas temporárias e do efetivo caprino.

44Nesse sentido, através do estudo foi possível mapear as diferentes coberturas vegetais e usos das terras nas unidades de relevo. Ressalte-se que devido os municípios estudados apresentarem-se como suscetíveis à desertificação, demandam integração de demais elementos geoambientais para mapeamento de unidades geoambientais e aprofundamento do conhecimento acerca da área estudada. Pois as atividades humanas identificadas na área, quando praticadas sem planejamento ou manejo adequado podem desencadear o processo de desertificação.

45O estudo não esgota as possibilidades de pesquisas na área, pois embora tenha preenchido algumas lacunas, estudos posteriores devem ser desenvolvidos para integrar outras variáveis ambientais às socioeconômicas para aumentar o conhecimento sobre a dinâmica passada e atual de cobertura e uso das terras. Em suma, o estudo atual deve servir como fonte de informações para o planejamento físico territorial e ponto de partida para estudos futuros.