Analysis of the interactions between climate data and the desertification process in the desertification hotspot of Cabrobó-PE, Brazil

Authors

  • Rita Marcia da Silva Pinto Vieira Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.
  • Ana Paula Martins do Amaral Cunha Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.
  • Alexandre Augusto Barbosa Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP, Brasil.
  • Germano Gondim Ribeiro Neto Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.
  • Javier Tomasella Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.
  • Regina Célia dos Santos Alvalá Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.
  • Fabrícia Cristina Santos Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP, Brasil.
  • Marcos de Oliveira Santana Ministério do Meio Ambiente, Brasília, DF, Brasil.

DOI:

https://doi.org/10.18472/SustDeb.v9n2.2018.27559

Keywords:

Soil degradation, Northeast of Brazil, Land Use and Land Cover Change, Climate

Abstract

This study assessed the dynamics of the Land Use and Land Cover Changes in the desertification hotspot of Cabrobó-PE using an approach that includes the space-time variation of environmental and climate data. To achieve this goal, the ArcGis software and the Google Earth Engine Platform were used. This platform combines a catalog of satellite imagery and geospatial datasets with planetary-scale analysis capabilities and makes it available for scientists, researchers, and developers allowing the detection of changes, map trends, and quantify differences on the Earth's surface. Results showed that forested areas decreased 54% between 2000 and 2016, being replaced by areas of bare soil and degraded areas. The degraded areas were characterized by higher land surface temperature (37.5% °C) and by an increase of 1°C in the period 2009 to 2016. The increase in land surface temperature may be associated with the water stress, which usually worsens in areas with a high degree of soil degradation. The combination of the information analyzed in the present study allows the monitoring of heterogeneous areas, identifying hotspots that require immediate recovery actions and the improved of soil management.

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Author Biographies

Rita Marcia da Silva Pinto Vieira, Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.

Possui graduação em Ciências Biológicas, especialização em Geoquímica Ambiental, mestrado em Sensoriamento Remoto e doutorado em Ciência do Sistema Terrestre. Atualmente é bolsista do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.

Ana Paula Martins do Amaral Cunha, Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.

Possui graduação em em Física pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2004). Iniciação científica na área de micrometeorologia, com enfoque em modelo de balanço hídrico. Mestrado em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2007) na área de micrometeorologia com enfoque em calibração de modelo de superfície para área de caatinga. Doutorado em meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2013) nas áreas de agrometeorologia, micrometeorologia e climatologia com enfoque em impactos climáticos das mudanças dos usos e cobertura para a região semiárida. Tem experiência em modelagem de processos de superfície, aplicação de dados de Sensoriamento Remoto em modelos de interação biosfera-atmosfera e calibração e validação de modelos (SSiB, IBIS/INLAND/MCGA). Atualmente desenvolve pesquisas no Centro Nacional de Monitoramento e Alerta de Desastres Naturais (CEMADEN), São José dos Campos, SP, Brasil.

Alexandre Augusto Barbosa, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP, Brasil.

Possui graduação em Gestão Ambiental pela Faculdade de Educação e Tecnologia Thereza Porto Marques (2004). Técnico em Geodésia e Cartografia. CREA: 5063302320/TD-SP, FVE ? Fundação Valeparaibana de ensino (1998). Vasta experiência em Sensoriamento Remoto, GIS, PDI, Cartografia Digital (Orto-Retificação e Restituição de fotografias aéreas e imagens de satélite), Agrimensura (levantamentos topográficos com GPS). Proficiência em softwares de geoprocessamento, destacando o Arcgis, Envi, Erdas. Desenvolvimento nas linguagens Python, PHP, Javascript. Implementação de rotinas automáticas para a execução de projetos a partir de artigos científicos, desde a coleta de dados, desenvolvimento de algoritmos, processamento e saída de dados. Desenvolvimento de algoritmos otimizando fluxos de trabalho de geoprocessamento no Arcgis, utilizando scripts em Python. Aprofundando conhecimentos em Inteligência Artificial, Machine Learning e Data Science com Python e Linguagem R. Participação no desenvolvimento de projetos de mapeamentos utilizando Vant (veículo aéreo não tripulado).

Germano Gondim Ribeiro Neto, Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.

Mestre em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental pelo Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Desenvolveu em sua dissertação pesquisa sobre monitoramento e caracterização de secas para América do Sul utilizando produtos de sensoriamento remoto. Tem graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal da Paraíba. Sua especialidade é aplicação de produtos de sensoriamento remoto para o estudo do ciclo hidrológico com foco especial na análise e monitoramento de eventos de seca. Atualmente é bolsista do Programa de Capacitação Institucional (PCI) no Centro de Monitoramento e Alerta de Desastres Naturais (Cemaden) onde trabalha com monitoramento de secas para o semiárido nordestino.

Javier Tomasella, Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.

Possui graduação em Ingeniería de Recursos Hídricos - Universidad Nacional Del Litoral (1988), mestrado em Engenharia Civil pelo Instituto de Pesquisas Hidráulicas (1992) e doutorado em Engenharia Civil pelo Instituto de Pesquisas Hidráulicas (1995). Atualmente é tecnologista senior do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais onde realiza atividades de pesquisa e desenvolvimento. Atua principalmente nos seguintes temas: modelagem hidrológica, impacto das mudanças do uso da terra e climáticas nos recursos hídricos e modelagem de extremos hidrológicos.

Regina Célia dos Santos Alvalá, Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.

Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, São José dos Campos, SP, Brasil.

Fabrícia Cristina Santos, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP, Brasil.

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP, Brasil.

Marcos de Oliveira Santana, Ministério do Meio Ambiente, Brasília, DF, Brasil.

Ministério do Meio Ambiente, Brasília, DF, Brasil.

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Published

2018-08-31

How to Cite

Vieira, R. M. da S. P., Cunha, A. P. M. do A., Barbosa, A. A., Ribeiro Neto, G. G., Tomasella, J., Alvalá, R. C. dos S., … Santana, M. de O. (2018). Analysis of the interactions between climate data and the desertification process in the desertification hotspot of Cabrobó-PE, Brazil. Sustainability in Debate, 9(2), 72–87. https://doi.org/10.18472/SustDeb.v9n2.2018.27559

Issue

Vol. 9 No. 2 (2018): Revista Sustentabilidade em Debate

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