estudio del caso del Campus do Vale

EVALUACIÓN DE LA CALIDAD AMBIENTAL DE LAS ÁREAS DE
PRESERVACIÓN PERMANENTE BASADA EN SIG: ESTUDIO DEL CASO
DEL CAMPUS DO VALE - UFRGS, LOCALIZADO EN EL SUR DE BRASIL.
Flávia C. Farina; Tatiana S. da Silva; Ricardo N. Ayup-Zouain; Patricia Buffon
Laboratório de Modelagem de Bacias, Instituto de Geociências
Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS
Av. Bento Gonçalves, 9500. Prédio 43130. Bairro Agronomia.
Porto Alegre, RS. CEP 91591-970 Brasil
[email protected]
Resúmen
El presente trabajo tiene como objetivo describir y representar la calidad del medio ambiente de las
Áreas de Preservación Permanente (APPs) del “Campus do Vale” (URGS) y sus microcuencas que lo
rodean La metodología empleada se concentra en las informaciones de los espacios. La delimitación
de las APPs corresponde a lo que se exige en la legislación ambiental brasileña, y más especificamente
en lo que consta en el Consejo Nacional del Medio Ambiente (CONAMA). La construcción del mapa
de las APPs se dio a partir de la elaboración de un Modelo Digital de Elevación (DEM) y de mapas de
hidrografía y de cobertura y uso de la tierra, elaborado este último con la interpretación de una
imagen del satélite QuickBird. Con base en estas informaciones y procedimientos realizados en el SIG
ArcGis 9,3, se definieron los espacios de las APPs y se determinaron las diversas clases de cobertura
y el uso de la tierra, las cimas de los montes, las áreas de declínio elevado, las márgenes de los cursos
de agua y las nacientes. El cruce entre el mapa de cobertura y uso de la tierra y el mapa de las APPs da
como resultado la identificación de las ocurrencias de situaciones de conflicto de su uso dentro de los
límites de las áreas de preservación. Por todo esto el mapa resultante puede valernos como un indicador
de la calidad ambiental de las APPs, y también como indicador de los fallos de la administración
pública en lo que toca al trabajo de gerencia administrativa de estas zonas con elevada sensibilidad
ambiental. De un modo general se puede afirmar que el mayor conflicto está siendo ocasionado por la
ocupación urbana sobretodo en las zonas que rodean los recursos hídricos. Pero tenemos que destacar
que dentro de los limites del “Campus do Vale” las APPs presentan un elevado grado de conservación,
resaltando la preservación de un número grande de manantiales hídricos preservados.
Introducción
En la región del municipio de Porto Alegre, capital del Estado do Rio Grande do Sul, las escalas tiempo
y espacio tienen algunas particulariedades específicas. Por un lado tenemos el espacio formado por un
sistema de micro, pequeñas y medias cuencas hidrográficas situadas en áreas vulnerables desde un
punto de vista geomorfológico y sujetas a impactos ambientales fruto de las actividades
desencadenadas a partir de los procesos demográficos que se instalaron en esta área. Por otro lado, en
la escala tiempo, la creciente condensación del uso del suelo hizo que las actividades de producción
fuesen verdaderos agentes de un fuerte impacto en los ambientes naturales, y particularmente en los
recursos hídricos.
Por esto, para atender a las necesidades fundamentales que hagan compatibles las actividades humanas
y los sistemas ambientales, en una área de gran sensibilidad ecosistémica, la UFRGS incluyó dentro de
sus actividades, la elaboración de un diagnóstico de la calidad ambiental de las áreas que rodean sus
límites, pensando en la futura planificación de la expansión de su infraestructura. Este tipo de trabajo
de la Institución se desarrolla dentro del contexto de una región de formación metropolitana, de gran
concentración industrial y demográfica, con una tasa de urbanización del 96%, responsable por el 42%
del PIB y del 37% de la población total del Estado, con un enorme índice de potencial contaminador
(Alonso & Brico, 2006; FEE, 2011 ) y que incorpora problemas de degradación en áreas que tendrían
que estar preservadas según las normas ya establecidas por las autoridades federales, estaduales y
municipales.
Las áreas de Preservación Permanente (APPs) están definidas en la legislación brasileña como las
áreas que tienen la función de preservar los recursos hídricos, el paisaje, la estabilidad geológica, la
biodiversidad, el flujo génico de la flora y de la fauna, necesarias para proteger el suelo y asegurar el
bienestar de las poblaciones humanas. Por lo tanto, estas áreas tendrían que estar cubiertas con su
vegetación nativa y consecuentemente impropias para su uso, ya que mantenerlas así es algo esencial
para el funcionamiento de los sistemas que dan soporte a la vida. De ahí la importancia de la
utilización de los productos provenientes de la Teledetección y de los Sistemas de Información
Geográfica (SIG) mediante los cuales podemos delimitar y evaluar estas áreas, pues nos fornecen
subsidios para los instrumentos previstos por las políticas públicas directa o indirectamente
relacionadas al medio ambiente. El levantamiento cartográfico y el análisis de los recursos naturales y
de las actividades humanas, la ubicación de los emprendimientos, de los sistemas de soporte y decisión,
de la integración con parámetros y procesos de otras áreas de la ciencia, hoy, permiten a los gestores
tomar decisiones basadas en informaciones confiables, minimizando los riesgos que existían antes de
tener conocimiento de estas tecnologías.
Expuestos estos preliminares, podemos afirmar que el objetivo del presente trabajo es describir y
representar cartográficamente la calidad ambiental de las APPS del Campus do Vale de la UFRGS y
sus alrededores (municipios de Porto Alegre y Viamão), para poder hacer una evaluación de su calidad
y también de si están de acuerdo o no con la legislación vigente, así cómo ayudarnos a subsidiar
políticas de gestión ambiental para su propia conservación. Para poder entender mejor los problemas
del medio ambiente no podemos restringir el área de estudio a los límites del campus, sino que
tenemos que abarcar también todos sus alrededores. El área de estudio (Figura 1) se fijó en los límites
de las cinco microcuencas adyacentes al Campus do Vale que ocupan un área total de
aproximadamente 61 km (cuadrados). De esta manera se incorpora el principio de que la hidrografía
controla fuertemente la calidad ambiental de un paisaje y, por consecuencia, de sus APPs.
Metodología
El trabajo se realizó utilizando los recursos de la Teledetección, GPS, SIG, con la interpretación de las
imágines y técnicas de análisis espacial adecuadas a los objetivos propuestos. El proceso metodológico
se aplicó en cuatro etapas principales: levantamiento cartográfico de la superficie y del uso del suelo;
levantamiento cartográfico de las Áreas de Preservación Permanente; detección de los conflictos que
produce el uso de estas áreas; y evaluación de su calidad ambiental.
Figura 1. Área de estudio.
El levantamiento geográfico de la cobertura y uso del suelo se hizo partiendo de una imagen del
satélite Quick Bird, sobre la cual se aplicaron procedimientos de ajustes geométricos, georeferenciales
y de realce de los contrastes. La interpretación visual y la restitución de la imagen se desarrolló por
medio del reconocimiento y de la delimitación de las formas en la escala 1:5000. Las formas
identificadas se dividieron en dos niveles de información: la primera categoría levantada
cartográficamente fue la cobertura y el uso del suelo, dividida en siete clases: bosque, zona reforestada,
campo, agricultura, suelo expuesto, áreas urbanas y reservatórios artificiales. (Anderson et al, 1979;
IBGE, 2009). El segundo nivel de información se basó en el trabajo de Silva & Ayup-Zouain (2010)
que dio origen al mapa de los cursos de agua, y obtenidos sus vectores por medio de la imagen Quick
Bird y con el auxilio de la base topográfica disponible en el I3Geo (MMA, 2011) y de una imagen de
hidrografía sintética conseguida a partir de la imagen del Schuttle Radar Topographic Misson (SRTM).
El resultado de todos estos procedimientos resultó en una carta temática de la "Cobertura y uso del
suelo".
La delimitación de las APPs definidas en las resoluciones del Consejo Nacional del Medio Ambiente
(CONAMA, 2008) requiere informaciones básicas de la cobertura y del uso del suelo, del declive del
terreno, de la hidrografía, de la altimetría entre otras cosas. Las reglas aplicadas sobre los mapas de
los alrededores del Campus do Vale identificaron APPs en las siguientes categorías: en las márgenes de
los ríos, en las nacientes, en los reservatórios artificiales, en las cumbres de los montes e incluso en lo
que se refiere a su declínio.
Las APPs que se relacionan con los recursos hídricos fueron inseridas en los mapas con la aplicación
de un operador a distancia (buffer) con los siguientes limites: faja marginal de 30 metros con relación a
los cursos de agua; un radio de 50 metros rodeando las nacientes y una faja de 30 metros rodeando los
depósitos artificiales resultantes del represamiento de los cursos del agua destinados al abastecimiento
público, o también los que tienen un área superior a cinco hectáreas.
Para las delimitaciones de las APPs de la cumbre del monte, en primer lugar se identificaron cuáles
eran las elevaciones del terreno del área de estudio que podrían ser denominadas como montes,
siguiendo el concepto establecido por la Resolución nº 303 del CONAMA del año 2002: “elevación de
terreno con valor de altitud con relación a la base de 50 a 300 metros, y laderas con un declínio
superior al 30% aproximadamente 17 grados en el punto de mayor declínio” De acuerdo con el
criterio establecido las dos principales elevaciones del terreno atendían a esta definición: el Monte
Santana localizado en su mayor parte dentro del Campus do Vale, e el Monte Pelado. Analizando las
curvas de nivel del terreno y las áreas con declínio superior a los 17 grados, se estableció la curva de
nivel que correspondia a la base de los montes, y, después, disminuyendo de la altitud máxima de cada
monte la altitud de la base se obtuvo el valor de altitud con relación a la base para cada uno de los
montes. A partir de este resultado, se descubrió la curva de nivel que correspondia a dos tercios de este
valor de altitud, con lo cual fueron excluídas todas las otras curvas. El área situada por encima de la
curva de nivel restante pasó a constituir una categoría de AAPs.
Según el CONAMA, las áreas con declive superior a 45 grados son consideradas AAPs, pero la
legislación municipal es más restrictiva, pues determina como declínio los 30 grados (Dieter &
Tassinari, 2004). Estas áreas fueron identificadas mediante el uso de operadores de contexto con base
en el MDT, resultando apenas una pequeña área del monte Santana. Finalmente, todas las APPs
identificadas se unificaron en un único plan de información, con el que se constituyó el mapa de APPs.
Con las herramientas del análisis del espacio aplicadas a los planes de información, “APPs” y
“Cobertura y Uso del Suelo” se consigue caracterizar el mapa del uso de las APPs. Las APPs que
presentaron las diversas clases de las áreas urbanas, el suelo expuesto, la repoblación forestal y la
agricultura y que coincidían con las APPs, fueron clasificadas como “Áreas de Uso Conflictivo”. Las
demás (las que se refieren a las clases de bosque y campo), fueron clasificadas como “Áreas de Uso No
Conflictivo”. Como resultado de todo lo descrito surge un mapa de “Situación del Uso del Suelo en las
APPs”, indicativo de la calidad ambiental de los ambientes de preservación.
Resultados y Discusiones
El mosaico ambiental de las microcuencas está dominado por la ocupación de las áreas urbanas
(44,82%) y en segundo lugar por los bosques y florestas (34,61%) según puede verse en la Figura 2.
La vegetación nativa se da principalmente en las grandes áreas contíguas, manteniendo un expresivo
porcentaje de cobertura debido a su localización en las áreas más escarpadas, factor que no favorece a
la urbanización si comparado a las áreas más accesibles. También es notable su nivel de preservación
dentro de los límites del campus de la Universidad, ocupando más del 63% del área. La relación de
cada categoría de coberturas y uso del suelo se encuentra descrita en la Tabla 1.
Figura 2: Cobertura y uso del suelo
Clases de Coberturas y de Usos del Suelo
Campo
Bosque
Suelo expuesto
Zona reforestada
Agricultura
Áreas urbanas
Reservatórios artificiales
Total
Área (km2)
7,85
21,12
0,21
1,61
2,10
27,35
0,78
61,02
%
12,87
34,61
0,34
2,64
3,44
44,82
1,28
100
Tabla 1. Ocurrencias de las clases de cobertura y del uso del suelo
Las áreas de Preservación Permanente detectadas presentan una superficie aproximada de 12 km
(cuadrado) (19,35%). Estas áreas tendrían que estar cubiertas por una vegetación nativa como consta
en la legislación, sinembargo, en esta región se dio un crecimiento demográfico muy elevado entre
1970 y 1990 (Fujimoto, 2001) dando lugar a un proceso de ocupación urbana en detrimento de las
actividades productivas rurales de pequeña escala, como el cultivo agrícola y la silvicultura que hasta
entonces dominaban aquella región. En una visión general se puede decir que en la zona norte del
municipio de Porto Alegre el uso urbano se debe a la intensa expansión industrial y habitacional
durante las décadas de 60 y 70, y en la zona sudoeste a la implantación de un gran número de barrios
populares a partir de 1970.
En el momento actual, la tendencia de ocupación está dominada por la implantación de urbanizaciones
horizontales de alto padrón aprovechando la serie de amenidades naturales que en ella se encuentran,
principalmente por las áreas de floresta nativa que en ella se encuentran. Ya, en el municipio de
Viamão, la mancha urbana, al norte, formada por un denso complejo de barrios, terrenos loteados y
urbanizaciones, se contrapone a las áreas públicas más preservadas del Parque Público Saint Hilaire que
se localiza al sur del dicho municipio.
Por todo esto, el uso urbano presenta el mayor impacto en las APPs, (18,63%), aunque más del 50%
estén cubiertas por bosque nativo. Sinembargo, si se profundiza más en la matéria de este análisis se
descubre que el alto porcentual de preservación en el área como un todo se da en función de las
especificidades que existen en los limites internos del campus, en el que más del 96% de las APPs están
intactas. Este resultado recurrente de la ocupación urbana ocurre también en las grandes capitales
brasileñas sobretodo como consecuencia de la falta de gerenciamiento adecuado a la ocupación del
espacio, cuya responsabilidad le cabe a las administraciones municipales responsables por la
preservación ambiental y por la ocupación ordenada de los pueblos y de las ciudades. La Tabla 2 indica
los valores de cada categoría de uso que coinciden con las APPs, y que abrazan toda la región del
estudio.
Clases de Cobertura y Uso del Suelo
Campo
Bosque
Suelo expuesto
Zona reforestada
Agricultura
Áreas urbanas
Total
Área (km2)
2,80
6,34
0,13
0,16
0,18
2,20
11,81
%
23,75
53,66
1,08
1,33
1,55
18,63
100
Tabla 2. Tipos de cobertura del suelo coincidentes con las APPs
La Figura 3 representa la calidad ambiental de las áreas de Preservación Permanente que están
clasificadas en la categoría de “Uso Conflictivo”, o sea, que se encuentran degradadas (22,59%), y las
de “Uso No Conflictivo”, aquellas que mantienen el nivel de preservación adecuado (77,41%). Se puede
constatar que las APPs de los ríos fueron las que sufrieron mayor degradación, especialmente por su
uso urbano, y por esta razón los cursos de agua de sus microcuencas están bastante contaminados.
Además la impermeabilización del suelo, en estas áreas interfiere en la infiltración de las aguas de la
lluvia que alteran el desagüe superficial, poniendo en riesgo a la población y al ambiente ocasionando
frecuentes inundaciones.
En los montes las APPs están preservadas casi en su totalidad. El Monte Santana, situado en la región
central del área de estudio y con una superficie grande dentro de los limites del Campus do Vale
representa la mayor altitud de la ciudad de Porto Alegre, (311 metros), y posee una gran diversidad de
especies vegetales y animales (Peter et al, 2008). En este monte las APPs se conservan y están
constituídas por vegetación nativa, parte de bosque y otra parte de campo, demostrando de esta manera
que las actividades desarrolladas en el espacio de la UFRGS se adecuan a la legislación. Hay que notar
también que en los limites de la Universidad se destacan un gran número de manantiales hídricos
preservados, pero no acontece lo mismo en las áreas vecinas, pues en ellas se observa una mayor
frecuencia de conflictos de uso, dejando en evidencia los fallos de la administración y del
gerenciamiento público en el ordenamiento del espacio municipal, que puede dar como resultado la
pérdida de la capacidad de soporte de estos ambientes y de su calidad ambiental como un todo.
4. Conclusiones
La evaluación de la calidad ambiental de las áreas de preservación permanente representa una
herramienta auxiliar para el mantenimiento de las condiciones de soporte a la vida, y también para la
identificación de las situaciones de riesgo, ya que en ellas están incluídas las zonas inadecuadas para la
ocupación, las de alto declive, las que rodean los recursos hídricos propensas a desmoronamiento de
las laderas e inundaciones periódicas, cuando se remueve la cobertura original.
El punto clave del conflicto de esta región y que requiere una atención especial de las autoridades es la
degradación de los recursos hídricos. El control de la retirada de la floresta ciliar, de la alta
impermeabilización del suelo, de la deposición de efluentes “in natura” y de la basura, originados por
las ocupaciones irregulares localizadas en las márgenes de los ríos, depende, en su mayor parte, de
acciones más amplias y efectivas del Estado. La misma importancia también se debe dar al control
sobre los agentes inmobiliarios que han promovido una más creciente implantación de urbanizaciones
cerradas de alto padrón en las áreas de las laderas de los montes y cubiertas por bosques nativos.
El banco de datos resultante de la metodología empleada permitió identificar y calificar variables
importantes, fundamentando los análisis que refuerzan la necesidad de racionalizar las decisiones a ser
tomadas en los municipios que fueron objeto del estudio, así como también ser de gran utilidad para
subsidiar la expansión de la propia universidad. Por esto, el uso de las imágenes de satélite y del SIG se
constituyen en un medio eficaz para conseguir un diagnóstico de las reales condiciones del uso del
suelo y para poder ejercer el control de las alteraciones ambientales que de ellas decurren.
Figura 3. Situación del uso en las APPs
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