Abstract
As queimadas são processos complexos que podem ter causas naturais ou serem resultado da interferência humana. O efeito do fogo em um ecossistema varia de acordo com sua sensibilidade, mas a recorrência do fogo pode afetar o equilibrio ambiental e a saúde humana. Buscando reduzir os efeitos negativos das queimadas, faz-se necessário monitorar sua ocorrência e compreender sua dinâmica. No Brasil, o monitoramento é realizado via satélite, com que se detectam os focos de calor. Esse processo é realizado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), que disponibiliza os dados utilizados neste trabalho. Com o objetivo de estudar a variabilidade temporal das queimadas nos biomas Amazônia, Cerrado, Caatinga e Mata Atlântica, utiliza-se neste trabalho o método Grafo de Visibilidade Horizontal, com que se transformam as séries temporais de focos de calor desses biomas em redes complexas. Delas, extraem-se as medidas topológicas com as quais é possível avaliar se a dinâmica que governa cada rede gerada representa um processo estocástico ou caótico. Tais medidas são: o Coeficiente λ da distribuição de grau do nó, o Coeficiente de Agrupamento e o Comprimento Médio do Caminho. Os resultados obtidos mostraram que as propriedades topológicas das redes variam de acordo com o número de focos de calor e com a relação (n° de focos de calor)/(área do bioma). A dinâmica de queimadas apresentou características de um processo estocástico correlacionado para os biomas Amazônia, Cerrado e Mata Atlântica, e um processo caótico para o bioma Caatinga.
Highlights
A recorrência de queimadas pode gerar desequilíbrios nos ecossistemas, que são impactados de acordo com seu grau de sensibilidade
In Brazil monitoring is carried out via satellites, which detect hot pixels. This process is performed by National Institute for Space Research (INPE), that provides data used in this work
In order to study the temporal variability of fires in the Amazon, Cerrado, Caatinga and Atlantic Forest biomes, this work uses the Horizontal Visibility Graph method that generates a complex network for each biome and, using topological measures, evaluates whether the series of hot pixels represent stochastic or chaotic process
Summary
A queima de biomassa impacta os ecossistemas atingidos e está relacionada a alterações climáticas e poluição atmosférica. Os ecossistemas brasileiros podem ser classificados em três categorias quanto a sua sensibilidade ao fogo: sensível, dependente ou independente. Tais eventos têm sido cada vez mais frequentes no século XXI e suas consequências, em particular, para o bioma Amazônia são alarmantes, podendo alterar completamente o ecossistema e torná-lo inflamável (Marengo et al, 2011; Aragão et al, 2018; Nobre; Borma, 2009). Em 1998 o projeto recebeu o importante apoio do programa nacional PROARCO com recursos do Ministério do Meio Ambiente que, na busca pelo controle de queimadas e do desmatamento no arco da Amazônia, contribuiu para o aperfeiçoamento do trabalho de detecção de focos de calor (INPE, 2019). Atualmente o INPE recebe e processa mais de 200 imagens por dia, oriundas de nove satélites com sensores ópticos utilizadas para detectar focos de calor na vegetação. Nesse sentido se faz necessário compreender o sistema complexo das queimadas para os biomas brasileiros, o que será abordado neste trabalho por meio do método Grafo de Visibilidade Horizontal, baseado na teoria de redes complexas
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