Mônica Cabello de Brito
Diretora da Casa da Floresta
Op-CP-44
Monitoramento em florestas naturais e plantadas
Coautor: Fábio Caparica, Diretor executivo da Savis Tecnologia e Sistemas/ Bradar (Subsidiárias da Embraer Defesa e Segurança)
Hoje, a gestão de florestas plantadas e nativas tem disponível uma nova tecnologia, que vem emprestada da mais alta tecnologia utilizada para defesa e segurança em países de todo o mundo: a tecnologia de radares de abertura sintética – SAR (do inglês Synthetic Aperture Radar).
Hoje, a gestão de florestas plantadas e nativas tem disponível uma nova tecnologia, que vem emprestada da mais alta tecnologia utilizada para defesa e segurança em países de todo o mundo: a tecnologia de radares de abertura sintética – SAR (do inglês Synthetic Aperture Radar).
A tecnologia SAR é um radar que utiliza uma antena emissora de pulsos de micro-ondas instalada em uma plataforma em movimento, geralmente uma aeronave, onde, através dos feixes de micro-ondas refletidos da superfície imageada e recebidos pelo sensor, somados ao movimento longitudinal da plataforma à qual ele está instalado, é capaz de gerar imagens de grandes áreas e de alta resolução em pouco tempo.
No mercado, há poucas tecnologias semelhantes, como é o caso do LiDAR (Light Detection and Ranging), que utiliza pulsos a laser para imageamento, que apresenta, todavia, maiores limitações e menores diversidade nos dados obtidos. O SAR possui uma antena pequena, entretanto seu movimento longitudinal simula as mesmas características de uma antena muito maior, ou seja, de uma abertura mais ampla que a real, o que o batizou como “radar de abertura sintética”.
O SAR é um sensor da classe dos sensores ativos, isto é, ele próprio gera energia e a irradia para o meio externo, captando e medindo uma fração do que é refletido pelos alvos. Um ponto importante sobre essa característica é que não depende da luz solar para seu funcionamento, podendo ser operado em qualquer horário do dia ou da noite.
Além disso, o comprimento de onda gerado por ele é capaz de ultrapassar nuvens, ou seja, o radar é capaz de operar mesmo em condições climáticas desfavoráveis, o que permite que áreas como a Amazônia, onde há grande cobertura de nuvens durante todo o ano, sejam mapeadas e/ou monitoradas, independentemente das condições climáticas, o que reduz o tempo da aeronave em solo e, consequentemente, o custo operacional.
Essas características conferem ao SAR uma vantagem em relação a outros métodos de sensoriamento remoto, como os sensores ópticos, ou o laser, cujos sobrevoos são limitados em períodos de ausência de nuvens, pois sua tecnologia não permite que os feixes de laser ultrapassem tais formações.
Para descrever a forma como o sistema opera, é importante, antes, mencionar que as ondas eletromagnéticas são divididas em bandas, de acordo com a frequência. Cada banda compreende uma faixa de frequências do espectro eletromagnético. Em geral, as ondas eletromagnéticas, a depender das suas características, possuem a capacidade de penetrar ou de atravessar diferentes materiais, de acordo com suas características físico-químicas.
Uma das bandas mais utilizadas no sensoriamento remoto por radar é a “Banda X” (com comprimento de onda de 3 cm), por ser uma frequência que não atravessa quase nenhum tipo de material, o que permite a geração de um MDS (Modelo Digital de Superfície), representando o dossel da vegetação. Com as imagens de alta resolução dessa banda, torna-se possível monitorar distúrbios na floresta até no nível individual das árvores.
Outra banda com características diferenciadas é a “Banda P” (nesse caso, o comprimento da onda é de 70 cm), que possui a capacidade de penetrar a vegetação, permitindo fazer medições e “enxergar” o solo abaixo da floresta. É aqui que podemos ver outra diferença entre os sensores SAR e os demais, que medem o terreno coberto por vegetação através das brechas entre as copas das árvores, o que pode causar falhas nos dados para a geração do MDT (Modelo Digital de Terreno), enquanto o SAR, por trabalhar com bandas de diferentes penetrações e no modo interferométrico, permite mapear o solo com precisão, mesmo em florestas de alta densidade, e possibilita, por exemplo, a detecção de cursos d´água e de processos erosivos.
A combinação das duas bandas permite a extração de um parâmetro principal da análise florestal, a altura e, consequentemente, o volume, com alta precisão. Além disso, as polarizações das ondas eletromagnéticas dessa banda, horizontal, vertical e cruzados, geram imagens com características diferentes que contribuem significativamente para as análises florestais.
A tecnologia SAR é, assim, uma ferramenta que contribui para a silvicultura de precisão, monitorando a floresta plantada de modo sistemático, obtendo dados como taxa de crescimento, volume, pontos de erosão, cursos d’água, entre outros, o que torna a gestão da produção de madeira mais otimizada e menos impactante em relação ao ambiente natural.
De fato, essa também é uma tecnologia de precisão na fiscalização, controle e conservação das florestas, possibilitando, por exemplo, identificar a abertura de estradas ilegais e o corte de madeira ilícito. Com isso, a obtenção de informações sobre localização, intensidade e frequência temporal do desmatamento e da degradação de florestas é uma importante aplicação na fiscalização e geração de informação para operações de comando e controle no combate a crimes ambientais. Essa tecnologia ainda pode auxiliar na elaboração de planos de manejo florestais, controlando a retirada de cada indivíduo arbóreo da mata.
Há um desafio nas empresas e governos em buscar ferramentas que contribuam para a Conservação da Biodiversidade das nossas florestas, em diferentes biomas brasileiros, num território tão diverso e de grandes dimensões. A aplicação dessa tecnologia, genuinamente brasileira, já mostrou o seu potencial em mapeamentos de mais de 1,5 milhão de km² no Brasil e valoriza o avanço nacional na tecnologia de radares.
Uma série de informações podem ser obtidas com essa tecnologia, como densidade e volume da floresta, identificação do aparecimento de clareiras em áreas de vegetação nativa, a quantificação de carbono, o cálculo de biomassa, a abertura de trilhas, verificação de alterações nas bordas das florestas, cortes seletivos, novas edificações, crescimento de pastagens, plantios, subsidência, erosões, deslizamentos de terra e demais dinâmicas do uso do solo e outras interferências.
Uma série de informações podem ser obtidas com essa tecnologia, como densidade e volume da floresta, identificação do aparecimento de clareiras em áreas de vegetação nativa, a quantificação de carbono, o cálculo de biomassa, a abertura de trilhas, verificação de alterações nas bordas das florestas, cortes seletivos, novas edificações, crescimento de pastagens, plantios, subsidência, erosões, deslizamentos de terra e demais dinâmicas do uso do solo e outras interferências.
Saber precisamente dados relativos à biodiversidade e, em especial à flora, é uma necessidade cada vez mais constante na gestão de sistemas florestais complexos, para, assim, garantir a conservação da biodiversidade em nossas florestas e a manutenção da “saúde” ambiental do planeta Terra.