Anatomizing spatiotemporal LULC changes and anthropogenic drivers of forest loss in Eastern Assam of India

Resumo Técnico: Anatomizando as mudanças espaço-temporais de LULC e os direcionadores antropogênicos da perda de floresta no leste de Assam, Índia

Declaração do Problema
A rápida mudança no Uso e Cobertura da Terra (LULC) e a perda de florestas constituem desafios ambientais críticos, particularmente em regiões que passam por intensa pressão antropogênica. O distrito de Dibrugarh, no leste de Assam, Índia — renomado como a "Cidade do Chá da Índia" e recentemente designado como a segunda capital do estado — exibe transições significativas de LULC. Apesar da conhecida rápida urbanização e desenvolvimento de infraestrutura no distrito, há uma escassez de estudos empíricos que quantifiquem a perda de cobertura florestal e identifiquem os direcionadores antropogênicos específicos por trás dessas transformações. A literatura existente frequentemente aborda ilhas de calor urbano ou o declínio geral da vegetação sem uma avaliação quantitativa abrangente dos direcionadores que ligam a dinâmica populacional, a expansão agrícola (especificamente o chá) e o crescimento urbano à degradação florestal. Este estudo visa preencher essas lacunas de pesquisa analisando a dinâmica espaço-temporal de LULC e quantificando a perda de floresta de 2000 a 2023.

Metodologia
O estudo emprega uma abordagem de métodos mistos combinando análise geoespacial com investigações de campo socioeconômicas.

• Fontas de Dados: Imagens de satélite multitemporais foram utilizadas, especificamente Landsat TM (2000) com resolução de 30m e Sentinel-2 (2023) com resolução de 10m, obtidas do arquivo USGS EarthExplorer. Dados auxiliares incluíram imagens de alta resolução do Google Earth Pro para pontos de amostra de solo (GSP), estatísticas governamentais e observações de campo.
• Esquema de Classificação: Onze classes distintas de LULC foram definidas com base na revisão da literatura e conhecimento local:
  1. Terra Agrícola (cultura de Kharif, cultura de Rabi, área de duas safras)
  2. Plantação Agrícola (Plantação de Chá)
  3. Área Construída (Urbana)
  4. Floresta (Evergreen densa/semi-evergreen, Evergreen/semi-evergreen aberta, Floresta de Arbustos/Scrub)
  5. Plantação Agrícola/Assentamento
  6. Corpos d'Água
  7. Areia de Rio
• Técnicas Analíticas:
  • Pré-processamento: Calibração radiométrica, registro geométrico e mascaramento de nuvens/sombras foram aplicados para corrigir distorções.
  • Classificação: A classificação supervisionada foi realizada utilizando amostras de treinamento derivadas de imagens de alta resolução e dados de campo.
  • Detecção de Mudanças: A comparação pós-classificação foi utilizada para gerar matrizes de transição de classe para classe e calcular a Mudança Líquida (NC) e a Taxa de Mudança Anual (AR) usando fórmulas padrão.
  • Avaliação de Precisão: A confiabilidade foi avaliada usando Precisão do Produtor, Precisão do Usuário, Precisão Geral e Estatísticas Kappa baseadas em 60 pontos de amostra de solo.
  • Análise de Direcionadores: Os direcionadores antropogênicos foram identificados através de análise de sobreposição espacial (correlacionando a perda de floresta com a expansão urbana/agrícola) e dados qualitativos de entrevistas com informantes-chave, discussões de grupos focais e estatísticas publicadas.

Principais Resultados
O período de estudo (2000–2023) revela transformações significativas na paisagem do distrito de Dibrugarh:

• Precisão da Classificação: Os mapas classificados demonstraram alta confiabilidade com uma Precisão Geral de 96% e um coeficiente Kappa de 0,9554. A maioria das classes alcançou 100% de precisão do usuário, com exceção da agricultura de cultura de Rabi (77,78%).
• Dinâmica de LULC:
  • Perda de Floresta: A cobertura florestal total (combinando densa, aberta e de arbustos) diminuiu de 11,86% (401,09 km²) em 2000 para 11,05% (373,90 km²) em 2023. Especificamente, as florestas evergreen/semi-evergreen densas e abertas diminuíram 30,12 km² e 17,25 km², respectivamente.
  • Expansão Urbana: Áreas construídas aumentaram de 0,96% (32,42 km²) para 1,26% (42,47 km²), representando um ganho líquido de 10,05 km². O crescimento concentrou-se em Dibrugarh City, Duliajan e Namrup.
  • Expansão Agrícola e de Chá: A terra agrícola total aumentou de 46,87% para 47,35%. As áreas de plantação de chá, um uso dominante da terra, subiram de 15,84% (535,81 km²) para 16,48% (557,24 km²), um aumento líquido de 21,43 km².
  • Outras Mudanças: Os corpos d'água aumentaram ligeiramente (18,12% para 18,31%), provavelmente devido à erosão e captura das margens dos rios, enquanto as áreas de areia de rio diminuíram 15,7 km², transformando-se parcialmente em floresta de arbustos (scrub forest).
• Taxa Anual de Mudança: O distrito experimentou uma taxa anual de perda de floresta de aproximadamente 0,81% (líquida), com a expansão da plantação de chá ocorrendo a uma taxa anual de 0,93 km².

Direcionadores Antropogênicos Identificados
O estudo identifica uma hierarquia de direcionadores responsáveis pela perda de floresta:

1. Direcionadores Primários:
   • Expansão das Plantações de Chá: A conversão de terras florestais e de terras agrícolas existentes em jardins de chá é um grande direcionador, com 29.771 pequenos produtores de chá registrados contribuindo para essa tendência.
   • Crescimento Urbano e Industrial: A rápida expansão de assentamentos em Dibrugarh, Duliajan (produção de petróleo) e Namrup (petroquímicos) necessitou do desmatamento para infraestrutura e habitação.
   • Invasão Agrícola: Expansão geral das terras agrícolas para atender às demandas alimentares.
2. Direcionadores Subjacentes:
   • Explosão Populacional: A população do distrito cresceu significativamente (de ~1,55 lakh em 1901 para ~13,26 lakh em 2011), impulsionando a demanda por abrigo, alimentos e emprego.
   • Fontes de Subsistência Limitadas: Dependência de recursos florestais (madeira, lenha, plantas medicinais) devido a fontes de renda alternativas limitadas.
   • Reassentamento: Deslocamento de populações afetadas por inundações e erosão das margens do rio Brahmaputra para as periferias das florestas.
   • Governança e Conscientização: Governança fraca, falta de conscientização ambiental e implementação insuficiente de políticas de uso do solo.

Significância e Alegações
O artigo afirma que sua principal contribuição é fornecer a primeira avaliação empírica e quantitativa dos direcionadores da perda de floresta no distrito de Dibrugarh, abordando uma lacuna específica na literatura existente que frequentemente carece de análise de direcionadores. Ao integrar a quantificação geoespacial com dados de campo socioeconômicos, o estudo estabelece uma correlação clara entre a trajetória de desenvolvimento do distrito (urbanização, cultivo de chá, industrialização) e a degradação de sua cobertura florestal.

Os autores concluem que a rápida transformação da paisagem de Dibrugarh exige uma mudança em direção ao planejamento urbano consolidado, a implementação rigorosa de políticas de uso do solo e florestais, e esforços aprimorados de restauração florestal. Eles enfatizam que, sem uma governança forte e conscientização ambiental de base, a tendência atual de perda de floresta continuará a se intensificar, ameaçando a resiliência ecológica e a biodiversidade da região. O estudo serve como uma linha de base para o manejo eficaz da terra e o planejamento econômico sustentável na região.