Uso do LIDAR e a potencialidade de geração de renda mediante pagamento por serviço ambiental de sequestro de carbono em floresta tropical sazonalmente seca
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Resumo: | A maior região contínua de floresta tropical sazonalmente seca da América do Sul se localiza no Brasil, onde é conhecida como caatinga. Nessa região, os cenários climáticos preveem o agravamento da escassez hídrica já existente, intensificando os danos nas atividades socioeconômicas dependentes do clima e nos estoques de carbono na vegetação natural. Como ferramentas para o monitoramento e avaliação das condições ambientais, as tecnologias de sensoriamento remoto têm sido essenciais. Dessa forma, o presente estudo utilizou a tecnologia de varredura a laser aerotransportado (ALS) e terrestre (TLS) para modelagem e estimativa da biomassa, de atributos florestais e do carbono acima do solo em floresta tropical sazonalmente seca do estado de Pernambuco. Além disso, investigou-se a potencialidade da caatinga na geração de renda mediante pagamento por serviço ambiental (PSA) de sequestro de carbono. O estudo com ALS foi realizado em dois municípios de Pernambuco, Petrolina e Serra Talhada, onde estão instaladas parcelas permanentes de 0,5 ha da rede ForestPlots. Para o estudo com TLS, foram utilizadas cinco parcelas de 100 m2 localizadas em Petrolina. A biomassa foi determinada por meio de quatro equações alométricas e dados de diâmetro e altura da planta medidos em campo. Para modelagem e estimativa da biomassa e do carbono foram utilizados a regressão linear múltipla stepwise e Random Forest, sendo que esta resultou em maior precisão nas estimativas da biomassa (RMSE variando de 2,9 a 12,6 Mg ha-1) e do carbono (RMSE entre 1,4 e 5,7 Mg ha-1). Os resultados dos dados ALS indicaram subestimativa de biomassa e carbono da vegetação de caatinga, diferentemente ao que foi obtido pelos dados TLS, que apresentaram superestimativa de diâmetros de fustes, e consequentemente, da biomassa, com intervalos de RMSE variando de 107,4 a 4475,15 Mg ha-1; enquanto para o diâmetro ao nível do peito o RMSE variou entre 23,8 e 107,8 cm e para altura da planta de 1,2 a 3,6 m. Os estoques de carbono total das áreas de Petrolina e de Serra Talhada foram de 25 Mg ha-1 e 69,21 Mg ha-1, respectivamente, convertendo em unidade de carbono equivalente, foram obtidos, nessa ordem, 70,33 tCO2eq ha-1 e 201,08 tCO2eq ha-1, equivalente a 70 e 201 créditos de C. A partir deste estudo, pode-se confirmar a viabilidade do uso do LiDAR na Caatinga, sobretudo o ALS, apesar de alguns ajustes necessários, bem como verificou-se que a Caatinga em pé conservada apresenta um importante potencial para geração de renda por pagamento por serviços ambientais. |
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NISHIWAKI, Adriana Aparecida Megumihttp://lattes.cnpq.br/4469488061461737http://lattes.cnpq.br/7257985879431382http://lattes.cnpq.br/7217736964361440MOURA, Magna Soelma Beserra deGALVÍNCIO, Josiclêda Domiciano2023-08-30T16:05:26Z2023-08-30T16:05:26Z2023-03-09NISHIWAKI, Adriana Aparecida Megumi. Uso do LIDAR e a potencialidade de geração de renda mediante pagamento por serviço ambiental de sequestro de carbono em floresta tropical sazonalmente seca. 2023. Tese (Doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/52100A maior região contínua de floresta tropical sazonalmente seca da América do Sul se localiza no Brasil, onde é conhecida como caatinga. Nessa região, os cenários climáticos preveem o agravamento da escassez hídrica já existente, intensificando os danos nas atividades socioeconômicas dependentes do clima e nos estoques de carbono na vegetação natural. Como ferramentas para o monitoramento e avaliação das condições ambientais, as tecnologias de sensoriamento remoto têm sido essenciais. Dessa forma, o presente estudo utilizou a tecnologia de varredura a laser aerotransportado (ALS) e terrestre (TLS) para modelagem e estimativa da biomassa, de atributos florestais e do carbono acima do solo em floresta tropical sazonalmente seca do estado de Pernambuco. Além disso, investigou-se a potencialidade da caatinga na geração de renda mediante pagamento por serviço ambiental (PSA) de sequestro de carbono. O estudo com ALS foi realizado em dois municípios de Pernambuco, Petrolina e Serra Talhada, onde estão instaladas parcelas permanentes de 0,5 ha da rede ForestPlots. Para o estudo com TLS, foram utilizadas cinco parcelas de 100 m2 localizadas em Petrolina. A biomassa foi determinada por meio de quatro equações alométricas e dados de diâmetro e altura da planta medidos em campo. Para modelagem e estimativa da biomassa e do carbono foram utilizados a regressão linear múltipla stepwise e Random Forest, sendo que esta resultou em maior precisão nas estimativas da biomassa (RMSE variando de 2,9 a 12,6 Mg ha-1) e do carbono (RMSE entre 1,4 e 5,7 Mg ha-1). Os resultados dos dados ALS indicaram subestimativa de biomassa e carbono da vegetação de caatinga, diferentemente ao que foi obtido pelos dados TLS, que apresentaram superestimativa de diâmetros de fustes, e consequentemente, da biomassa, com intervalos de RMSE variando de 107,4 a 4475,15 Mg ha-1; enquanto para o diâmetro ao nível do peito o RMSE variou entre 23,8 e 107,8 cm e para altura da planta de 1,2 a 3,6 m. Os estoques de carbono total das áreas de Petrolina e de Serra Talhada foram de 25 Mg ha-1 e 69,21 Mg ha-1, respectivamente, convertendo em unidade de carbono equivalente, foram obtidos, nessa ordem, 70,33 tCO2eq ha-1 e 201,08 tCO2eq ha-1, equivalente a 70 e 201 créditos de C. A partir deste estudo, pode-se confirmar a viabilidade do uso do LiDAR na Caatinga, sobretudo o ALS, apesar de alguns ajustes necessários, bem como verificou-se que a Caatinga em pé conservada apresenta um importante potencial para geração de renda por pagamento por serviços ambientais.CAPESThe largest continuous region of seasonally dry tropical forest in South America is located in Brazil, where it is known as the caatinga. In this region, climate scenarios predict the worsening of the existing water scarcity, intensifying damage to climate- dependent socioeconomic activities and carbon stocks in natural vegetation. As tools for monitoring and evaluating environmental conditions, remote sensing technologies have been essential. Thus, the present study used airborne (ALS) and terrestrial (TLS) laser scanning technology to model and estimate biomass, forest attributes, and aboveground carbon in a seasonally dry tropical forest in the state of Pernambuco. In addition, the caatinga's potential for generating income was investigated through payment for environmental services (PES) of carbon sequestration. The study with ALS was carried out in two municipalities in Pernambuco, Petrolina and Serra Talhada, where permanent plots of 0.5 ha of the ForestPlots network are installed. For the study with TLS, five plots of 100 m2 located in Petrolina were used. Biomass was determined using four allometric equations and plant diameter and height measured in the field. For modeling and estimation of biomass and carbon, stepwise regression and Random Forest were used, which resulted in greater precision in biomass (RMSE ranging from 2.9 to 12.6 Mg ha-1) and carbon (RMSE between 1.4 and 5.7 Mg ha-1). The ALS results indicated an underestimation of biomass and carbon in the caatinga vegetation, unlike what was obtained by the TLS data, which showed an overestimation of stem diameters, and consequently, of the biomass, with RMSE intervals ranging from 107.4 to 4475.15 Mg ha-1; while for diameter at breast level the RMSE varied between 23.8 and 107.8 cm and for plant height from 1.2 to 3.6 m. The total carbon stocks of the areas of Petrolina and Serra Talhada were 25 Mg ha-1 and 69.21 Mg ha-1, respectively, converting into carbon equivalent units, 70.33 tCO2eq ha-1 were obtained, in that order. 1 and 201.08 tCO2eq ha-1, equivalent to 70 and 201 C credits. Based on this study, it was possible to confirm the feasibility of using LiDAR in the Caatinga, especially the ALS, despite some necessary adjustments, as well as verifying that the Preserved standing Caatinga has an important potential for generating income through payment for environmental services.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Desenvolvimento e Meio AmbienteUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessMeio ambienteSequestro de carbonoBiomassaPSAVarredura a laserServiço ecossistêmicoCaatingaUso do LIDAR e a potencialidade de geração de renda mediante pagamento por serviço ambiental de sequestro de carbono em floresta tropical sazonalmente secainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETEXTTESE Adriana Aparecida Megumi Nishiwaki.pdf.txtTESE Adriana Aparecida Megumi Nishiwaki.pdf.txtExtracted texttext/plain470385https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/52100/4/TESE%20Adriana%20Aparecida%20Megumi%20Nishiwaki.pdf.txt332c0eb096d92445fba2837e386eb089MD54THUMBNAILTESE Adriana Aparecida Megumi Nishiwaki.pdf.jpgTESE Adriana Aparecida Megumi Nishiwaki.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1265https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/52100/5/TESE%20Adriana%20Aparecida%20Megumi%20Nishiwaki.pdf.jpg42278fc6f00b80844ea7440b4147d1f7MD55ORIGINALTESE Adriana Aparecida Megumi Nishiwaki.pdfTESE Adriana Aparecida Megumi Nishiwaki.pdfapplication/pdf4300698https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/52100/1/TESE%20Adriana%20Aparecida%20Megumi%20Nishiwaki.pdfb299f372647c0886108ad313356ff43fMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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