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Marcus Vinicio Neves D'Oliveira

Pesquisador da Embrapa Acre

Op-CP-56

LiDAR na Amazônia brasileira a geotecnologia no manejo florestal
O manejo de florestas tropicais é uma atividade cujo principal objetivo é promover o uso sustentável desses ecossistemas por meio da extração de produtos madeireiros e não madeireiros. Também é a única atividade econômica que não prevê a substituição, a priori, da floresta por sistemas agrícolas, preservando, portanto, a estrutura original da floresta, sua biodiversidade e serviços ambientais.

Apesar disso, a atividade vem sendo frequentemente questionada, tanto do ponto de vista econômico como ambiental. Um dos pontos críticos do manejo está nos planos de manejo florestal (PMF), que são uma demanda para o licenciamento por órgãos de gestão ambiental governamentais da atividade. 
 
Por definição, esses planos deveriam conter uma descrição detalhada da estrutura e da composição da floresta que permita calcular o volume de madeira ou de outros produtos que serão extraídos, as espécies que serão manejadas e o tempo de pousio (ciclo de corte) necessário para a recuperação da floresta. 
 
Da mesma forma, prever a delimitação das áreas de preservação permanente (APP) e conter o planejamento das alterações que serão executadas na floresta, como a construção da rede de estradas, pontes e pátios de estocagem de madeira. A descrição e o mapeamento da vegetação, as bacias hidrográficas e a topografia são essenciais para a elaboração, a execução e o monitoramento de planos de manejo. No entanto a obtenção dessas informações em campo é cara e de difícil alcance em florestas tropicais.

Na Amazônia brasileira, esse trabalho pode tornar-se especialmente custoso em função das grandes áreas a serem amostradas e as dificuldades de acesso naturais da região que limitam fortemente o trabalho de campo durante a estação das chuvas. Nos últimos anos, essas atividades de campo vêm sendo facilitadas por meio da inclusão de geotecnologias, combinando técnicas de aquisição de dados em campo por meio de receptores GPS-GNSS de alta sensibilidade e sensoriamento remoto. 
 
Neste artigo, vamos descrever brevemente três tecnologias que têm sido desenvolvidas para aplicação no planejamento, na execução e no monitoramento de PMF:
1.  Modeflora; 
2.  Perfilamento a laser; 
3. Veículos aéreos não tripulados - VANTs. 
 
O Modeflora – Modelo Digital de Exploração Florestal foi desenvolvido pela Embrapa e é uma inovação tecnológica, na área de manejo florestal sustentável, que integra o Sistema de Posicionamento Global (GPS), o Sistema de Informação Geográfica (SIG) e o Sensoriamento Remoto (SR). A combinação desses recursos permite representar previamente, no computador, os aspectos espaciais da realidade florestal, tais como localização das árvores e nascentes, igarapés, curvas de nível e relevo, aumentando a precisão e reduzindo custos na aquisição de dados para o planejamento das operações florestais e da definição das áreas de APP. Pontos barométricos tomados no terreno completam o banco de dados do plano de manejo.
 
Como resultado, o Modelo Digital de Exploração Florestal gera um microzoneamento da área de manejo florestal com alta resolução. Com esse detalhamento no planejamento de escritório, a implementação em campo das estradas, trilhas de arraste e pátios fica evidentemente muito mais facilitada e precisa.

Como consequência, o trânsito de máquinas pesadas nas florestas manejadas é otimizado, promovendo drástica redução no impacto ambiental, na redução de custos econômicos e o aumento do rendimento de todas as operações. O Modeflora já é adotado em planos de manejo florestal em todos os estados da Amazônia e, nos últimos anos, milhares de técnicos, estudantes e engenheiros florestais foram treinados para a sua aplicação. 
 
O sistema de perfilamento a laser, ou LiDAR, (Light Detection and Ranging) é uma tecnologia que apenas recentemente foi agregada ao manejo florestal. LiDAR é um sistema de sensoriamento remoto ativo, que, a partir da emissão de pulsos de laser em alta frequência, é capaz de produzir modelos tridimensionais do terreno de alta resolução e acurácia, mesmo em áreas sob dossel fechado. Levantamentos com LiDAR aerotransportado têm sido utilizados em florestas tropicais e temperadas para estimativas de parâmetros estruturais da floresta, como volume, biomassa e área basal. 
 
Embora a utilização do LiDAR em florestas tropicais seja bem mais recente e voltada especialmente à avaliação de estoques de biomassa e de carbono, existem também algumas experiências da sua aplicação para o planejamento e o monitoramento de planos de manejo florestal. 
 
A característica da tecnologia de penetrar no dossel da floresta permite a construção de um modelo digital do terreno utilizando apenas os retornos LiDAR que tocam o solo. A partir desse modelo, é possível desenhar em alta resolução (horizontal e vertical < 15 cm) curvas de nível e redes de drenagem, além da construção de modelos mais complexos, como o de densidade relativa de vegetação que permite identificar alterações na floresta (por exemplo, árvores cortadas, trilhas de arraste, estradas) que normalmente não é possível visualizar com o uso dos sensores ópticos tradicionais. 
 
Na Amazônia brasileira, a primeira experiência com LiDAR para monitoramento de florestas foi executada pela Embrapa em 2011, na floresta do Antimary, no estado do Acre. Nesse projeto, além de modelos para a estimativa de biomassa e de volume, foram determinadas áreas de preservação permanente e áreas de acesso restrito (inclinação superior a 15%), essenciais para o planejamento da rede de estradas e pátios de estocagem. 
 
Também pela característica da tecnologia de penetrar no dossel da floresta, é possível a determinação precisa dos impactos causados pela extração de madeira na floresta manejada. Esse aspecto é particularmente importante porque permite também a detecção de extração ilegal de madeira em qualquer escala, que não é possível de ser observada por meio de uso de outros sensores ópticos. Atualmente, ainda são poucas as experiências com LiDAR em florestas particulares, no entanto o Serviço Florestal Brasileiro adotou o uso do LiDAR como ferramenta acessória ao planejamento e ao monitoramento florestal em todas as concessões estabelecidas nas florestas nacionais brasileiras. 
 
Os avanços tecnológicos apresentados aqui não substituem a necessidade da continuação de estudos e pesquisas para o aprofundamento do conhecimento sobre florestas tropicais. Esses estudos serão sempre essenciais, especialmente para desenvolvimento e implementação de políticas públicas para garantir que esses complexos ecossistemas sejam manejados de forma sustentável e responsável. 
 
Da mesma forma, também se faz necessária a contínua adequação da legislação florestal e o treinamento das equipes de gestão ambiental de institutos governamentais para a aplicação inteligente dos recursos tecnológicos disponíveis. No entanto a combinação dessas ferramentas possibilitarão a consolidação do manejo de precisão para florestas naturais, onde todas as atividades, desde o planejamento da extração até a aplicação de tratamentos silviculturais, possam ser executadas com a maior eficiência possível.