Monitoring Forest Landscape Restoration Success Using Sentinel-2 NDVI and Field Measurements in Timor-Leste

Resumo Técnico: Monitoramento do Sucesso da Restauração de Paisagens Florestais em Timor-Leste

Definição do Problema
A Restauração de Paisagens Florestais (RPF) é uma estratégia crítica para reverter a degradação da terra em zonas áridas tropicais, contudo, as avaliações quantitativas da eficácia da restauração permanecem escassas em Timor-Leste. O país enfrenta desafios ecológicos severos, incluindo terrenos íngremes, um clima de monções seco e perturbações humanas persistentes, como a agricultura itinerante e o pastoreio descontrolado. Estes fatores deixaram extensas áreas desprovidas de cobertura vegetal, caracterizadas por baixa fertilidade do solo e alta suscetibilidade à erosão. Embora iniciativas apoiadas por doadores internacionais, como o projeto "Re-greening the Bare Lands", financiado pela AFoCO, tenham implementado o reflorestamento em larga escala, há uma carência de avaliações rigorosas baseadas em resultados que integrem o monitoramento via satélite com observações de campo. As avaliações existentes focam frequentemente em métricas de implementação em vez de recuperação vegetativa mensurável, tornando difícil determinar se as áreas restauradas estão progredindo em direção a ecossistemas funcionais, particularmente em ambientes severos onde a mortalidade de plântulas é elevada.

Metodologia
Este estudo empregou uma estrutura integrada de avaliação "antes-e-depois" para avaliar a recuperação da vegetação em um sítio de RPF de 148 hectares em Balak, Manatuto, Timor-Leste. A pesquisa combinou sensoriamento remoto multitemporal com medições ecológicas de campo:

• Sensoriamento Remoto: Foram utilizadas imagens Sentinel-2 Level-2A de maio de 2022 (pré-restauração) e maio de 2026 (pós-restauração). O Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) foi calculado utilizando as bandas do Infravermelho Próximo (B8) e do Vermelho (B4). A mudança na vegetação foi quantificada via diferenciação de NDVI ($\Delta$NDVI = NDVI$_{2026}$ - NDVI$_{2022}$). Os valores de NDVI foram classificados em cinco categorias de cobertura vegetal, e os valores de $\Delta$NDVI foram categorizados em cinco classes de recuperação ecológica, variando de "Perda Severa de Vegetação" a "Recuperação Significativa de Vegetação".
• Medições de Campo: Em 2025, 29 parcelas de monitoramento sistemático (20 m × 20 m) foram inventariadas. Os dados coletados incluíram o número total de plântulas plantadas, plântulas sobreviventes, taxas de sobrevivência e altura média das plantas.
• Análise Estatística: Análises de correlação de Pearson e regressão linear foram conduzidas no R para examinar a relação entre o desenvolvimento estrutural da vegetação (altura média das plantas) e o desempenho da restauração (taxa de sobrevivência das plântulas).

Principais Resultados
O estudo encontrou evidências substanciais de recuperação da vegetação em todo o sítio de restauração:

• Tendências de NDVI: O NDVI médio aumentou de 0,288 em 2022 para 0,475 em 2026, representando um aumento de 65% no verdor da vegetação. A análise espacial revelou uma mudança de uma baixa cobertura vegetal (dominante em 2022) para classes de cobertura vegetal moderada e alta em 2026.
• Classificação de Recuperação: Com base na análise de $\Delta$NDVI, 77,6% do sítio apresentou recuperação de vegetação moderada a significativa. Apenas 2,3% da área mostrou declínio de vegetação, e menos de 0,1% apresentou perda severa.
• Desempenho de Campo: Dos 29 parcelas de monitoramento, 62,1% foram classificadas como "Alta Recuperação" (taxa de sobrevivência >80%) e 31,0% como "Recuperação Moderada" (50–80%). Apenas 6,9% foram classificadas como "Baixa Recuperação".
• Desempenho de Espécies: Casuarina junghuhniana demonstrou o maior sucesso de estabelecimento, com taxas de sobrevivência frequentemente superiores a 90% e alturas médias entre 1,1 e 3,1 metros. Em contraste, Anacardium occidentale apresentou falha total de estabelecimento nas parcelas testadas.
• Correlação Estatística: Observou-se uma relação positiva significativa entre a altura média das plantas e a taxa de sobrevivência das plântulas ($r = 0,423$, $p = 0,022$). No entanto, o modelo de regressão linear explicou apenas 17,9% da variação nas taxas de sobrevivência ($R^2 = 0,179$), indicando que fatores além da altura das plantas, como profundidade do solo e microtopografia, influenciam significativamente os resultados.

Significância e Alegações
O artigo afirma que a integração de indicadores de NDVI derivados do Sentinel-2 com medições de campo fornece uma estrutura prática, de baixo custo e escalável para monitorar os resultados da RPF em regiões com escassez de dados. Os achados oferecem evidência empírica de que o programa de reflorestamento apoiado pela AFoCO acelerou efetivamente o estabelecimento da vegetação e melhorou as condições do ecossistema em uma paisagem de zona árida tropical degradada em um período relativamente curto (quatro anos).

O estudo alega que a trajetória positiva observada no NDVI reflete uma melhoria ecológica genuína, e não flutuações de curto prazo, alinhando-se com evidências internacionais de programas de restauração de zonas áridas semelhantes na China, Etiópia e no Sahel. Os autores concluem que, embora o NDVI seja um indicador robusto do verdor da vegetação e do desenvolvimento do dossel, ele deve ser interpretado como uma medida de recuperação da vegetação, e não como uma avaliação abrangente da biodiversidade ou funcionalidade do ecossistema. A pesquisa apoia a continuidade da implementação de estratégias de RPF em Timor-Leste e destaca o valor de combinar o sensoriamento remoto com a validação de campo para apoiar o planejamento da restauração e o desenvolvimento de políticas.

Limitações Notadas pelos Autores
Os autores reconhecem diversas limitações:

• O NDVI reflete primariamente o verdor da vegetação e pode saturar sob condições densas; não mede diretamente a biodiversidade, a composição de espécies ou as condições do solo.
• Os dados de campo foram coletados em 2025, um ano antes da observação de satélite final em 2026, criando uma pequena lacuna temporal.
• O estudo careceu de um sítio de controle não tratado para isolar totalmente os efeitos da restauração da variabilidade ambiental interanual.
• Avaliações futuras beneficiariam-se de períodos de monitoramento mais longos, sítios de controle e a inclusão de indicadores de biodiversidade e do solo.