Imagens de satélite, sensoriamento remoto e sistemas de informação geográfica são algumas das ferramentas e técnicas utilizadas para analisar as paisagens litorâneas do estado fluminense. Com base em fotos de 1984 a 2024, o Inventário da Degradação do Solo na Zona Costeira do Rio de Janeiro, projeto do departamento de Análise Geoambiental da Universidade Federal Fluminense (UFF), mapeou, avaliou e propôs estratégias de gestão para as áreas em que a terra aparece danificada, embora a maior parte do território esteja em condições estáveis.
“O estudo oferece um modelo científico e replicável capaz de identificar as áreas críticas de degradação, quantificar as mudanças no uso e cobertura da terra ao longo de 40 anos e subsidiar o planejamento municipal e o cumprimento do Código Florestal brasileiro”, sintetiza o professor visitante e autor da pesquisa, Mohammad Al Abed. Ele veio ao Brasil por intermédio da Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ), através do Programa Luiz Pinguelli Rosa de Apoio à Mobilidade e Instalação de Pesquisadores Originários de Regiões em Conflito ou Refugiados em ICTs do Estado do Rio de Janeiro.
Há, também, um ponto inédito do inventário: é a primeira vez que a metodologia do Programa de Ações Prioritárias do Centro de Atividades Regionais do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (UNEP-PAP/RAC) foi adaptada e implementada com qualidade em um ambiente costeiro tropical úmido, no bioma da Mata Atlântica. Antes, essa abordagem era comumente aplicada em regiões de clima semiárido ou mediterrâneas, mas pela primeira vez foi utilizada para verificar as transformações da região litorânea brasileira. No caso da pesquisa, as análises foram aplicadas na área entre os municípios de Búzios a São Francisco de Itabapoana, Cachoeiras de Macacu, Costa Verde (Itaguaí, Mangaratiba, Angra dos Reis, Paraty) e Maricá.
“O grande problema que buscamos resolver é a falta de dados precisos”, acrescenta Fábio Ferreira, professor no departamento de Análise Geoambiental da UFF e mediador da pesquisa com a FAPERJ. “Hoje, muitas vezes, o poder público só age depois que o desastre acontece. Nosso objetivo é dar a ferramenta para que eles possam se antecipar, protegendo o solo antes que ele se torne um risco para a população.”
Hotspots de degradação e instabilidades
“Para quem mora nas cidades, a degradação aparece de forma clara, embora pareça natural”, indica Ferreira. Quando as encostas começam a criar espaços sem vegetação ou quando a terra aparece com pequenos cortes após uma chuva forte, eles estão apresentando sinais estruturais do solo. “O impacto é direto na segurança e no bolso: são estradas que cedem, casas que ficam em risco e o aumento de enxurradas de lama que invadem as ruas”, alerta.
O desmatamento em áreas de encosta em Cachoeiras de Macacu comprometeu a área florestal em 8%. Foto: Reprodução / Prefeitura de Cachoeiras de Macacu
Embora de 66% a 90% dos locais apresentem estabilidade no solo das áreas costeiras, ainda é de grande preocupação os locais em que a degradação se alastra pelas paisagens fluminenses naturais, os chamados hotspots – áreas ricas em biodiversidade ameaçadas no quesito conservação. “A estabilidade é mantida principalmente pela Mata Atlântica protegida, que ajuda a fixar o solo e reduzir o escoamento da água”, explica Abed. “Os hotspots de degradação ocorrem onde pressões humanas, como a urbanização, desmatamento, incêndios, planejamento inadequado de estradas, se sobrepõem às vulnerabilidades naturais, como as encostas íngremes, chuvas intensas e solos frágeis, por exemplo.”
Por isso, a importância dos resultados do estudo torna-se ainda maior. Com o conhecimento adquirido pelo estudo, é possível realizar intervenções direcionadas e mais eficientes em termos de custo. “Ao invés de tratar toda a região, as autoridades podem concentrar ações corretivas em áreas instáveis de alta prioridade e ações preventivas em áreas estáveis, mas ameaçadas”, elucida o professor.
Além de reforçarem o papel protetor da cobertura florestal, as análises também confirmam a eficácia da aplicação do Código Florestal brasileiro e do zoneamento ecológico-econômico municipal. “A adaptação bem-sucedida da metodologia PAP/RAC a um ambiente tropical úmido fornece um modelo replicável para outras regiões costeiras aqui e em outros países”, ressalta.
Segundo o pesquisador, as encostas íngremes, as chuvas intensas, os solos altamente intemperizados e os ecossistemas costeiros frágeis são alguns dos fatores que colocam áreas da zona costeira do estado em situação de risco. Entre os pontos mais críticos, está a faixa que vai de Búzios a São Francisco de Itabapoana, na região nordeste do estado. Devido ao desmatamento para a pecuária e cultivo de café, mais de 25% do território ali é classificado como área instável, dominados por erosão em sulcos – um desgaste do solo causado pelo escoamento irregular de água. Dentre os 2.460,85 km² degradados, 1.916 km² são cobertos por zonas instáveis de alta prioridade.
Mapa de prioridade baixa, média e alta conservação na faixa entre Búzios e São Francisco de Itabapoana. Foto: Reprodução / Figura 14
Embora em menor escala, as demais áreas instáveis também chamam atenção, como o caso do município de Cachoeiras de Macacu, com pouco mais de 8% do local comprometido com erosão laminar ao longo do Rio São João e nas proximidades de Guapiaçu, impulsionada pelo desmatamento em áreas de encosta. Entre Maricá e Búzios, as áreas instáveis foram causadas pela expansão das fronteiras agrícolas e o crescimento urbano acelerado, enquanto a Costa Verde, incluindo Angra dos Reis e Paraty, tem erosão em sulcos próxima a áreas urbanas e falta de estabilidade impulsionadas pelo turismo e construção de estradas. Ali, por exemplo, teve um crescimento urbano calculado em 254% ao longo dos 40 anos analisados. Maricá, por fim, registra 5,88% de zonas com o solo degradado causadas por incêndios e substituição de vegetação por pastagens.
“Mesmo pequenos percentuais de instabilidade exigem ação urgente quando estão próximos de áreas habitadas”, explica Abed. “O relatório conclui que intervenções direcionadas nesses hotspots com o uso dos mapas de prioridade de conservação são essenciais para a segurança pública, a proteção da infraestrutura e uma gestão territorial eficiente.”
De acordo com o pesquisador, a relação entre a degradação em determinadas áreas e a expansão urbana não é coincidência: esse fenômeno avança sobre encostas irregulares; substitui superfícies permeáveis por concreto e asfalto, que aumentam o escoamento da água; remove a vegetação nativa, que ajuda a fixar o solo; e, muitas vezes, envolve planejamento inadequado de estradas em áreas inclinadas.
“As construções não regulamentadas e a aplicação insuficiente do Código Florestal brasileiro permitem ocupações em Áreas de Preservação Permanente (APP)”, critica o pesquisado “Mesmo as pequenas áreas degradadas próximas às cidades geram alto risco socioeconômico. Os deslizamentos ameaçam a segurança pública, danificam infraestruturas e elevam os custos municipais de resposta a desastres.”
Consequências da degradação do solo
Além de ameaçar a segurança pública no Rio de Janeiro, a fragilidade da região costeira fluminense acende outros alertas, como a qualidade das infraestruturas, dos ecossistemas e da produtividade das terras ao longo do tempo. “Os números são um excelente sinal, porém ainda é uma estabilidade sob vigilância. Temos cerca de 90% de áreas estáveis em lugares como Paraty e Angra dos Reis, o que mostra que a nossa Mata Atlântica está segurando as pontas, mas o estudo faz um alerta de que a estabilidade do solo depende da floresta de pé”, destaca o professor.
Para explicar por que a degradação da área destes municípios é uma preocupação crescente, o pesquisador Abed destaca alguns fatores: em primeiro lugar, a degradação em encostas íngremes acelera deslizamentos e o escoamento superficial, ou seja, o fluxo de água sobre o solo quando ele já não consegue mais absorver a chuva. “Isso coloca em risco as comunidades em cidades como Angra dos Reis, onde mais de 60% do município é suscetível a deslizamentos”, evidencia.
A degradação também danifica as infraestruturas críticas, como as estradas, dutos e até moradias, além de aumentar os custos municipais de resposta a desastres. Junto às chuvas intensas e prolongadas na região, o solo passa a ter alta erosividade, portanto, quando a vegetação é removida, ele também é rapidamente levado pela água. Além disso, a expansão urbana desordenada também é um fator alarmante. Nestes locais, as instalações da cidade substituem a floresta e removem a proteção que as superfícies impermeáveis antes garantiam.
Mapa de áreas estáveis e instáveis da cidade de Maricá. Foto: Reprodução / Figura 2
Abed cita também o desmatamento e os incêndios, problemas recorrentes nos centros urbanos atuais. Essas práticas removem os sistemas radiculares que fixam o solo – em Maricá, por exemplo, os incêndios foram responsáveis por 26% da perda de cobertura arbórea entre 2001 e 2023. Os manguezais e restingas, ecossistemas costeiros protetores, atuam como barreiras contra tempestades e elevação do nível do mar, porém podem ser destruídos igualmente. “A Costa Verde do Rio como um todo perdeu 16,3% de sua restinga e 47,8% de suas áreas úmidas”, exemplifica o pesquisador.
A erosão do solo leva à perda da produtividade da terra, ameaçando a agricultura e a segurança alimentar; as áreas instáveis próximas a assentamentos humanos criam alto risco socioeconômico mesmo quando são de pequena extensão e, por fim, “a degradação do solo também se retroalimenta. A perda de vegetação leva à erosão, que causa mais escoamento, mais degradação e aumenta o risco de desastres”, retifica.
As técnicas usadas
Ao longo de cerca de 22 mil quilômetros quadrados, o equivalente a quase metade do estado do Rio de Janeiro, a pesquisa da UFF utilizou um conjunto de técnicas de geoprocessamento para analisar a degradação do solo ao longo de 40 anos. A ferramenta transforma informações geográficas, imagens de satélites e dados do território em mapas detalhados, que revelam as áreas de risco e as mudanças ambientais com o passar do tempo.
“Os 40 anos observados nos contam uma história de muita pressão sobre a natureza”, afirma Ferreira. “Vimos cidades como Maricá e toda a Região dos Lagos crescerem num ritmo acelerado, muitas vezes ‘engolindo’ áreas úmidas que são essenciais para o equilíbrio da costa. Os dados mostram que o Rio de Janeiro está avançando sobre áreas frágeis, visto que estamos trocando defesas naturais por zonas de risco. O estudo é um retrato dessa ocupação e um chamado para que os próximos 40 anos sejam de um crescimento mais inteligente”, reforça.
Segundo Abed, para as avaliações foram integradas técnicas de Sensoriamento Remoto, Sistemas de Informação Geográfica (SIG) e a metodologia UNEP/PAP-RAC, além de imagens dos satélites Sentinel-2 e Landsat 5 e 8. “As imagens passaram por um rigoroso pré-processamento para garantir a consistência entre sensores e épocas diferentes”, aponta. “As imagens do Sentinel-2 contam com maior detalhamento espacial, que foram utilizadas em análises específicas, como nas Ilhas de Maricá”, explica. “Já as imagens de Landsat permitem acompanhar tendências de longo prazo por meio do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI)”, conta Abed. Na prática, esse indicador permite comparar, ao longo dos anos, as alterações em determinadas regiões: quanto mais baixo o valor, maior a exposição ao solo e menor quantidade de vegetação.
Além disso, os dados de uso e cobertura da terra do inventário são advindos da coleção mais recente do MapBiomas, uma rede composta por Organizações não Governamentais (ONGs), universidades e empresas que monitoram o uso da terra no Brasil e em demais países. “A validação dos resultados também contou com imagens de alta resolução de diferentes fontes, como Airbus, Google Earth Pro, Esri World Imagery e levantamentos com drone”, adiciona.
A identificação das áreas degradadas foi feita com o auxílio de softwares que analisam imagens de satélite e permitem classificar o território entre regiões estáveis e instáveis, “e o nível de prioridade para intervenção foi definido a partir de um índice de risco ponderado com 14 variáveis ambientais e antrópicas”. Os fatores avaliados no índice incluem relevo, tipo de solo, cobertura vegetal, uso da terra, entre outros, e foram pontuados entre 1 e 3. A combinação desses elementos permitiu avaliar as áreas em risco alto, médio ou baixo.
O caso das cabras em Maricá
Um curioso caso verificado pela pesquisa também é uma prova da relevância dos resultados: são as cabras nas Ilhas de Maricá. Segundo o professor, essa situação desafia as suposições convencionais, uma vez que a presença dos animais enriqueceu a qualidade do solo no local. Apesar da presença de 50 cabras ali, a vegetação densa de Maricá aumentou de 8,4 hectares em 1940 para 19,8 hectares em 2024. A cobertura com alto NDVI, ou seja, as áreas mais verdes e preservadas, cresceu em oito anos de 10,7 hectares para 41,1 hectares, no período de 2016 a 2024.
Após as análises, foi descoberto que as cabras nas Ilhas de Maricá são positivas para a conservação local. Foto: Cássio Garcez / Reprodução
“Isso sugere que as cabras podem desempenhar funções benéficas, como pastejo seletivo, ciclagem de nutrientes e dispersão de sementes. Isso justifica a necessidade de avaliações ecológicas específicas para cada local, ao invés de uma erradicação automática da espécie”, afirma o pesquisador.
Prevenção de desastres com a pesquisa
Além de mapear os problemas nas áreas costeiras, a pesquisa também aponta caminhos para prevenir os desastres ambientais que possam vir a ocorrer. Segundo o autor, “o estudo fornece um sistema de alerta e planejamento baseado em evidências científicas” que identifica com precisão os locais mais vulneráveis. Com base nesses mapas, os municípios podem utilizá-los para evitar construções em encostas íngremes e em APPS antes que ocorram deslizamentos.
Nos locais em que já há hotspots ativos, ou seja, onde a degradação do solo já está em curso, a pesquisa também indica diversas ações corretivas: a instalação de sistemas de drenagem, canais em contorno, barreiras vegetais, reflorestamento com espécies nativas e até mesmo “soluções de bioengenharia de baixo custo para estabilização de encostas com troncos de fibra de coco e capim vetiver”, explica.
Já nas áreas mais estáveis, porém ainda ameaçadas, há a opção de ações preventivas. São elas a promoção de práticas agrícolas mais sustentáveis, a criação de zonas de proteção e a integração dos resultados ao planejamento urbano e ambiental dos municípios.
“O estudo permite o monitoramento comunitário e contínuo com o uso de drones de baixo custo e aplicativos móveis para a detecção precoce de mudanças nas encostas ou novos desmatamentos”, indica Abed. Além disso, os mapas que definem as áreas mais e menos prioritárias podem oferecer uma base para captação de recursos junto a fundos ambientais ou mecanismos de compensação ambiental voltados ao financiamento de ações preventivas, sugere.
Por fim, o professor defende que a metodologia PAP/RAC, por ser replicável, pode ser levada a outros municípios, ampliando o monitoramento para todo o estado. “O caso das Ilhas de Maricá também demonstra que uma gestão mais cuidadosa e específica para cada local pode contribuir para a manutenção da estabilidade dos ecossistemas.”
Neste sentido, o professor Fábio Ferreira também elucida o papel da universidade como um importante fator no processo da pesquisa e resultados. “A UFF devolve para a sociedade o conhecimento produzido dentro dos laboratórios. Para os nossos alunos e pesquisadores foi um aprendizado prático incrível, adaptando metodologias internacionais para a nossa realidade tropical. Mas, para além dos muros da universidade, o projeto entrega um mapa do caminho para os prefeitos e gestores. É a ciência da UFF ajudando a salvar vidas e a planejar cidades onde seja mais seguro e sustentável viver.”
Mohammad Al Abed é autor da pesquisa do Instituto de Geociências da Universidade Federal Fluminense (UFF), especialista em sensoriamento remoto e foi professor visitante da UFF vindo da Síria. É bolsista da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) no Programa Luiz Pinguelli Rosa de Apoio à Mobilidade e Instalação de Pesquisadores Originários de Regiões em Conflito ou Refugiados em ICTs do Estado do Rio de Janeiro.
Fábio Ferreira Dias é professor associado do departamento de Análise Geoambiental da UFF. Possui licenciatura plena em Geografia – Faculdades Integradas Simonsen, Graduação em Gestão Ambiental pelo Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca com ênfase em Controle Ambiental, Especialização em Geologia do Quaternário pelo Departamento de Geologia e Paleontologia do Museu Nacional/UFRJ, Mestrado em Ciências (Geologia) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro e Doutorado em Ciências (Geologia), Universidade Federal do Rio de Janeiro. Integrante dos quadros permanentes de docentes dos Programas de Pós Graduação em Biologia Marinha e Ambientes Costeiros e Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Biossistemas.