Diversidade geomorfológica do setor norte da área de proteção ambiental da Serra da Esperança, PR : classificação em parâmetros geomorfométricos

Abstract

Resumo: A Área de Proteção Ambiental da Serra da Esperança é uma unidade de conservação de uso sustentável estabelecida no entorno da Escarpa da Esperança - faixa geológico-geomorfológica que demarca a transição entre o Terceiro Planalto e Segundo Planalto Paranaense. Neste setor da Bacia Sedimentar do Paraná, a escarpa e os planaltos evoluíram sobre rochas ígneas e sedimentares, mesozoicas e paleozoicas, sendo, ainda, condicionados por lineamentos estruturais, intensamente segmentados. Esta interação sistêmica repercute em distintos padrões e formas de relevo, aqui abordados no âmbito da Geodiversidade: conceito que, embora relativamente recente, salienta de maneira ativa a variabilidade abiótica da Terra. As características do setor norte da APA direcionaram a pesquisa para a especificação da sua diversidade geomorfológica, analisando, em Sistemas de Informações Geográficas, Parâmetros Geomorfométricos Primários (Declividade, Orientação de Vertentes, Curvatura Vertical e Curvatura Horizontal) e Parâmetros Geomorfométricos Secundários (IRT - Índice de Rugosidade do Terreno; ITU - Índice Topográfico de Umidade; e IPT - Índice de Posição Topográfica). Cada parâmetro foi submetido ao Índice de Diversidade de Shannon (SHDI) em células regulares de 500 x 500 m, derivando-se em grids individuais; todos categorizados em cinco intervalos de classes de diversidade: Muito Baixa (1), Baixa (2), Média (3), Alta (4) e Muito Alta (5). Posteriormente, os mesmos foram integrados por álgebra de mapas (Tabulação Cruzada), cujos resultados indicaram, nesta fase inicial de integração de conjunto de dados, predomínio de valores médios, indicando baixa similaridade espacial entre as classes de diversidade, que após serem agrupados em único raster, constituíram o Índice Preliminar de Diversidade Geomorfológica, indicando, conceitualmente, a necessidade de validação estatística. Neste sentido, a identificação de incompatibilidades entre os índices individuais de diversidade foi viabilizada por análise de correlação espacial entre intervalos de classes, com base em Indicadores Locais de Associação Espacial, tendo o Índice de Moran Bivariado como coeficiente, constatando-se equiparação relevante apenas entre os índices resultantes de parâmetros geomorfométricos secundários (IRT, ITU e IPT). Sendo convalidadas, estas variáveis foram novamente submetidas à tabulação cruzada, resultando em maior representação espacial de valores elevados de SHDI, dominantemente sobre a Escarpa da Esperança e circunvizinhança, correspondendo, portanto, ao pressuposto inicial da pesquisa. No mesmo sentido, a hipótese de que uma quantidade restrita de atributos topográficos possibilita a mensuração da variabilidade do relevo foi confirmada, legitimando a proposição do termo Índice Final de Diversidade Geomorfológica. A tese se dispôs, sobretudo, à uma conotação metodológica, sendo necessárias, oportunamente, análises comparativas entre fontes de dados geomorfométricos, índices de diversidade, estatísticas espaciais e algoritmos de SIG; potencialmente aplicáveis na quantificação e classificação da diversidade geomorfológica, assim como de outros atributos abióticos da paisagem, subsidiando distintas temáticas e áreas de pesquisa.

Abstract: The Environmental Protection Area of Serra da Esperança is a conservation unit for sustainable use established around Escarpa da Esperança - geologicalgeomorphological range that marks the transition between the Segundo Planalto Paranaense and Segundo Planalto Paranaense. In this sector of the Parana Sedimentary Basin, the escarpment and the plateaus evolved on igneous and sedimentary rocks of the Mesozoic and Paleozoic periods, conditioned by structural lineaments, intensely segmented. This systemic interaction reverberates in different patterns and landforms, addressed in the scope of Geodiversity: a recent concept that emphasizes the Earth's abiotic variability. The characteristics of the northern sector of the Environmental Protection Area directed the research to the specification of its geomorphological diversity, analyzing, in Geographic Information Systems, Primary Geomorphometric Parameters (Slope, Aspect, Vertical Curvature and Horizontal Curvature) and Secondary Geomorphometric Parameters (TRI - Terrain Ruggedness Index; TWI - Topographic Wetness Index; and TPI - Topographic Position Index). Each parameter submitted to the Shannon Diversity Index (SHDI) in regular cells of 500 x 500 m, deriving from specific grids, all categorized in five ranges of diversity class: Very Low (1), Low (2), Medium (3), High (4) and Very High (5). Posteriorly, they integrated by map algebra (Cross Tabulation), whose results indicated, in this early stage of data integration, prevalence of mean values, indicating low spatial similarity between the ranges of diversity, which after being grouped into single raster, constituted the Diversity Geomorphological Preliminary Index, indicating, conceptually, the need for the statistical validation. In this context, the identification of incompatibilities between individual indexes of diversity it was possible by spatial correlation analysis between class intervals, based on Local Indicators of Spatial Association, having the Moran's Bivariate Index as coefficient, finding relevant equivalence only between indexes resulting from Secondary Geomorphometric Parameters (TRI, TWI and TPI). Being validated these variables were again cross tabulation, resulting in greater spatial representation of high values of SHDI, dominantly over the Escarpa da Esperança and immediate surroundings, corresponding, therefore, to the initial assumption of the research. In the same direction, the hypothesis that a restricted quantify of topographic attributes allows the measurement of geomorphological variability it confirmed, legitimizing the proposition of the term Diversity Geomorphological Final Index. The thesis has, above all, methodological connotation, being necessary, in an opportunity, comparative analyzes between geomorphometric data sources, diversity indexes, spatial statistics and algorithms in GIS that can the applied in the quantification and classification of geomorphological diversity, as well as other abiotic attributes of the landscape, subsidizing different themes and research areas.