O autor propõe um índice regional de sensibilidade ecológica baseado no conceito de proximidade espacial de um ideal, recorrendo a métodos da decisão para objectivos múltiplos. A situação regional ecológica é tanto mais sensível quanto mais próximos os seus ecossistemas se encontrarem dos clímaces. O índice desenvolvido permite a comparação quantitativa entre situações ecológicas resultantes do planeamento e por isso favorece a integração da ecologia nesta actividadeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Barreto, Luís Soares

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Recebido em 15 de Maio de 1984Um índice regional de sensibilidadeecológica *porLUÍS SOARES BARRETO Professor do Instituto Superior de AgronomiaRESUMOO autor propõe um índice regional de sensibilidade ecológica baseado no conceito de proximidade espacial de um ideal, recorrendo a métodos da decisão pao*a objectivos múltiplos. A situação regional ecológica é tanto mais sensível quanto mais próximos os seus ecosistemas se encontrarem dos clímaces. O índice desenvolvido permite a comparação quantitativa entre situações ecológicas resul­tantes do planeamento e por isso favorece a integração da ecologia nesta acti- vidade.SYNOPSISThe author suggests a regional index of ecological sensitivity based on spatial proximity methods of multiobjective decision making (Zeleny, 1982; chaps. 5 to 7). The more sensitive situation of a region is the one where its ecosystems are closer to their climax. The index proposed is very adequate to be integrated in planning, allowing the objective (quantitative) ranking of alternatives.1. IntroduçãoÊ conhecida a dificuldade em integrar objectivos ecológicos no planeamento nomeadamente físico, e pode-se dizer que o estado actual do conhecimento neste domínio não é ainda satisfatório, embora esta(*) Com o apoio do Centro de Estudos Florestais, INIC.380 ANAIS DO INSTITUTO SUPERIOR DE AGRONOMIAmatéria tenha vindo a ser objecto da atenção de um número crescente de investigadores.Provavelmente, das primeiras contribuições de fundo no âmbito da integração dos aspectos ecológicos no planeamento dever-se-á a McHarg (1967). O esforço deste autor foi mais tarde informatizado e sem dúvida que por esta via ganhou um mais largo emprego e difusão.Nesta linha de preocupações, o conceito de sensibilidade ecológica vem ganhando divulgação crescente, mormente com a adopção dos es­tudos de impacte ambiental e a avaliação ecológica de planos. Surge pois como uma via para integrar a componente ecológica no planea­mento e concepção de projectos.Smith et al. (1975), de Waall Malefyt et al. (1976) e Graber e Gra- ber (1976) definem a sensibilidade de um ecossistema em termos da sua idade relativa. Para estes autores, os ecossistemas de maior idade leverão mais tempo a reestabelecer-se depois de destruídos e por isso serão mais dificilmente substituídos. Smith et al. (1975) propuseram a seguinte relação :Sv = £ P, t/maxt = ionde Sx = sensibilidade da célula x da paisagem,P*, t = proporção da célula x ocupada por um ecossistema de idade t,max = idade máxima dos ecossistemas da paisagem.Ainda sob a mesma perspectiva, Suffling (1977) propôs o seguinte índice de sensibilidade, de um ecossistema de idade t, à perturbaçãoSt = ln Áreax — ln Ãreatem que a Ãreat = proporção da paisagem ocupada pelo ecossistema de idade t,Ãreat = proporção da paisagem ocupada pelo ecossistema de me­nor idade.Mais tarde, o mesmo autor (Suffling, 1980) propôs um índice aná­logo, mas não equivalente, ao índice de Shannon. Este autor elaborou um índice de sensibilidade ecológica para a célula x, S. baseado no mesmo princípio que os ecossistemas mais velhos são menos facilmen­ÍNDICE REGIONAL DE SENSIBILIDADE ECOLÓGICA 381te substituídos que as fases pioneiras. O índice S. é assim relacionado com a área relativa de cada tipo de ecossistema encontrado na paisa­gem. O índice proposto por Suffling (1980) assume a seguinte forma:S = — Z Px, t . In Ãreat.X t=lNo mesmo ano, Cooper e Zedler (1980) proposeram um conceito qualitativo de sensibilidade ecológica baseado na importância, resiliên- cia e raridade dos ecossistemas. A aplicação deste índice em Portugal deve-se a Barreto (1980).O conceito de Cooper e Zedler não é impermeável a um grau va­riável de subjectivismo e a apreciação da resiliência nem sempre é fácil.O conceito de Suffling (1980) considera em pé de igualdade ecos­sistemas da mesma idade embora pertencendo a séries de sucessão diferentes, onde os seus clímaces possam não ser atingidos ao longo do mesmo número de anos, o que se não afigura inteiramente correcto.Todos os índices atrás mencionados deixam em aberto a sua ope­racionalidade, isto é, aplicá-los a nível regional e subregional na apre­ciação de situações existentes ou das alternativas derivadas de planos.A nossa abordagem é diferente e assenta num grupo de técnicas da decisão para objectivos múltiplos conhecido pelos métodos de pro­ximidade espacial (Zeleny, 1982; caps. 5 a 7).O fundamento do nosso tratamento consiste em definir uma mé­trica e uma estimativa da proximidade entre diversas situações da paisagem (no que respeita aos ecosistemas presentes) e uma situação ideal ou paradigmática, sendo esta aquela em que toda a região esti­vesse coberta pelos seus ecossistemas clímaces. 22. Definição do problema e introdução metodológica.O espaço regional é formado por n células ou manchas, a definir de acordo com o estado actual dos ecossistemas e o que seria a cobertura clímace da região.A cada célula associa-se a idade actual da sua formação, enten­dida como o tempo que levaria a atingi-la numa sucessão secundária. Assim, à célula i, na situação geral (regional) da paisagem 7c, asso­cia-se r*. A situação regional da paisagem será representada pelo382 ANAIS DO INSTITUTO SUPERIOR DE AGRONOMIAvector xk = (a^, xk2>... a^). A situação geral ideal, da paisagem regio­nal, em que todas as células estariam cobertas pelas suas formações clímaces, será x* = (#*, x*,... #*), em que x* é o tempo que a sucessão secundária leva a atingir o clímace característico da célulai. Cada xk representa pois um atributo. As áreas ocupadas por siste­mas intensamente humanizados (pavimentos, construções, culturas, etc.) é atribuída a idade 0,001.A distância entre o estado actual da célula i, na situação regional k, e o seu estado ideal é dada pord* = xj/x* (1)A proximidade entre xk e x* é nos fornecida pela relaçãoL a, K) = rz X2 (1 -d]i)2l1/2 (2)S = 1 1 1 Jpara um sistema de pesos X = (X,, X2,... Xn).É esta proximidade que se identifica com a sensibilidade ecológica regional. Quanto mais próxima da ideal (clímace) estiver a situação regional da paisagem, mais sensível é ela. Assim, dadas m situações da paisagem, a mais sensível, xj, será aquela tal queL (X, j) = Min L (X, k) (3)k = 1, ... mA ponderação das distâncias pode ser estabelecida atribuindo maior importância ao desvio de determinadas células por os seus ecos- sistemas clímaces serem mais raros, conterem espécies raras ou por serem tidos como mais importantes (Cooper e Zedler, 1980). Pode-se também aqui, no caso português, enfatizar aquelas células que seriam contempladas pela Reserva Ecológica Nacional (Decretos-Lei n.os 321/ /83 e 411/83).No entanto, estas atribuições à priori de pesos, Wi, reflectindo aspectos pessoais, culturais, psicológicos, sociais e ambientais, não têm em conta a informação disponível na situação de decisão concreta. Para obviar esta situação recorreremos à medição entrópica da impor­tância nos termos em que adiante se ilustrará (Hobs, 1978; Zeleny, 1974; 1976).ÍNDICE REGIONAL DE SENSIBILIDADE ECOLÓGICA 3833. AplicaçãoPara comodidade de ilustração vamos considerar um número re­duzido de células e três clímaces na região. Além do estado actual da região, consideraremos, igualmente, uma situação que resultaria de um hipotético plano regional. No Quadro 1, a situação 1 é a clímace regional, a 2 corresponde ao estado actual e a 3 é a resultante da apli? cação do plano. No mesmo quadro inserem-se os pesos, u>i.QUADRO 1Situações regional clímace, actual e de planeamentoAtributos«)Situações(k)1 2 3 4 5 6 71 150 150 150 200 200 40 402 80 50 0,001 120 140 20 403 50 50 0,001 120 100 10 0,001Pesos (w,) 0,10 0,15 0,10 0,25 0,25 0,09 0,06Recorrendo-se à relação (1) estabelecem-se as distância dj, para as situações anteriores, inserindo-se no Quadro 2. D, é calculado a parcir da relação (4).Estabeleçamos agora a medição entrópica da ponderação. Seja D o conjunto dos vectores d. tal que dl = (dj,... d“). Definamos (Quadro 2)D? = Z d1' i = 1,2, ... nk = l (4)A medida da entropia da intensidade de contraste do i ésimo atri­buto é384 ANAIS DO INSTTTUTO SUPERIOR DE AGRONOMIAQUADRO 2Distâncias das situaçõesSituações(k)Distâncias(dK) \i1 2 3 D,1 0,533333 0,333333 1,866666d,d* 1 0,333333 0,333333 1,666666da1 0,000007 0,000007 1,000014d« 1 0,600000 0,600000 2,200000d' 1 0,700000 0,500000 2,200000d.1 0,500000 0,250000 1,750000dj 1 1 0,000025 2,000025e (d,) = - K I [(df/D,) ln (df/D,)]k= 1(5)onde K — l/emax = 1/ln m.A entropia total de D é definida comoE = I e(d.) .■ = i(6)A medição entrópica da distância será, depois de normalizada :X = [1 - e(d,)]/(n-E) (7)A importância ou peso global \it depois de normalizado, virá de acordo comÍNDICE REGIONAL DE SENSIBILIDADE ECOLÓGICA 385mX, = X, w,/( I x,w ) (8)1=1No nosso caso temos m = 3 e n = 7.Recorrendo à informação do Quadro 2 e às relações (5) a (8) estabelecemos o Quadro 3.QUADRO 3Estabelecimento dos pesos globais, XiAtributos e (d,) X, X,1 0,910182 0,050233 0,0501352 0,864973 0,075517 0,1130563 0,000163 0,559182 0,5581254 0,971306 0,016048 0,0400445 0,964374 0,019925 0,0497166 0,869912 0,072755 0,0653567 0,631055 0,206341 0,123566Por intermédio da relação (2) as proximidades das situações actual e derivada do plano relativamente à cobertura climática da região, isto é, as suas sensibilidades ecológicas, serão respectivamente:L a, 2) = 0,565041 L a, 3) = 0,580380A sensibilidade ecológica da situação 2 é maior (mais próxima) que a da situação 3. Em termos estritamente ecológicos, de conser­vação, a situação actual é preferível à resultante da aplicação do plano.386 ANAIS DO INSTITUTO SUPERIOR DE AGRONOMIA4. ProcedimentoiPara aplicação do método proposto, no presente escrito, sugere-se o seguinte procedimento:1. Delimitar claramente a região de análise.2. Cartografar os actuais ecossistemas e ocupações do solo.3. Cartografar o que seria a suposta cobertura clímace.4. Através do conhecimento da ecologia regional, estabelecer as idades dos actuais ecossistemas e dos clímaces, nos termos em que são entendidas na secção 2.5. Delimitar manchas ou células homógeneas quanto à actual cobertura e à formação clímace correspondente e atribuir- -lhes a idade actual (rej).6. Estabelecer o sistema de pesos, tO|.7. Estabelecer as distâncias dJ, utilizando a relaçãodf = xyxf.8. Calcular a medição entrópica da distância Xi (relações (4) a (7) e a importância global, \\ (relação (8).9. Estabelecer a proximidade entre as situações, xk, e a situação ideal x*, recorrendo à relação (2).10. Interpretar as proximidades ou índices de sensibilidade ecológica obtidos.5. Comentários finaisO índice que aqui propomos assenta em pressupostos ecológicos que se nos afiguram correctos e o seu desenvolvimento insere-se numa metodologia bem estruturada, da teoria da decisão para objec- tivos múltiplos.Por outro lado, reveste-se de uma característica de valor ines­timável em condições de planeamento: a de permitir classificar alternativas relativamente à situação (ecológica) clímace.Estes aspectos, em nosso entender, conferem-lhe interesse e credibilidade.A dificuldade na sua aplicação pode residir na caracterização das sucessões, mas sem o conhecimento da dinâmica da ecologia dasÍNDICE REGIONAL DE SENSIBILIDADE ECOLÓGICA 387paisagens, em qualquer circunstância, será muito difícil integrar a ecologia no planeamento.BIBLIOGRAFIABarreto, Luís Soares, 1980. Carta de Sensibilidade Ecológica do Algarve. Lisboa: Serviço de Estudos do Ambiente.Barreto, Luís Soares, 1984. A aplicação de métodos de proximidade espacial ao planeamento regional. Lisboa: Centro de Estudos Florestais, INIC.Cooper, Charles F. e Paul H. Zedler, 1980. Ecological Assessment for Regional Development. Journal of Environmental Management 10, pag. 285-296.de Waal Malefyt et al., 1976. An ecological methodology used in the selection of a 500 Kv transmission line route in the southwestern United States. In R. Tillman (Comp.). Proc. lst Nat. Symp. on Environ. Concerns in Rights-of-way Mgmt. Mississipi State University.Graber, J. W. e R. R. Graber, 1976. Environmental Evaluation using birds and their habitats. III. Nat. Hist. Surv. Biol. Note 97, pag. 1-39.Hobs, B. F. 1978. Analytical Multiobjective Decision Methods for Power Plant Siting: A Review of Theory and Applications. Policy Analysis Div., Brookhaven National Laboratory.McHarg, I. L., 1967. Design with Nature. New York: Natural History Press.Odum, Eugene P., 1983. Basic Ecology. Philadelphia: Saunders College Publishing.Smith, D. W. et al., 1975. Plant community age as a mesure of sensitivity of ecosystems to disturbance. Journal of Environmental Management 3, pag. 271-285.Suffling, R., 1977. Environmental quality and sensitivity: devising an ecological index. In Proc. Land U^e Flan. and Environ. Asses. Certifica-te Course, May 9-13 th, 1977. Guelph, Ontario: University of Waterloo and Office of Continuing Education, University of Guelph.Suffling, R., 1980. An Index of Ecological Sensitivity to Disturbance, Based on Ecosystem Age, and Related to Landscape Diversity. Journal of Envi­ronmental Management 10, pag. 253-262.Zcleny, M., 1974. Linear Multiobjective Programming. New York: Springer Ver- lag.Zeleny, M., 1976. The Attribute-Dynamic Attitude Model (ADAM). Management Science Vol. 23, n.° 1, pag. 12-26.Zeleny, M., 1982. Multiple Criteria Decision Making. New York: McGraw-Hill Book Co.

Um índice regional de sensibilidade ecológica

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