Efeitos da urbanização e do clima na produtividade primária de florestas urbanas no Sul e Sudeste do Brasil

Cidades são sistemas sociais e ecológicos que se caracterizam pela elevada densidade de humanos, exercendo dominância na estrutura e funcionamento dos ecossistemas seminaturais e naturais. Os ecossistemas urbanos interagem significativamente com processos ecológicos regionais e globais, o que torna importante conhecer a respeito do processo de urbanização da paisagem e sua relação o ambiente. A urbanização da paisagem é o processo no qual os ecossistemas urbanos tornam-se a matriz da paisagem, passando por fases de expansão e consolidação e tem acarretado significativa degradação dos ecossistemas de suporte nas regiões e nos locais em que se inserem, afetando negativamente a eficiência dos serviços ambientais. É urgente desenvolver e aplicar modelos de urbanização conciliados com a conservação e a manutenção funcional dos ecossistemas de suporte e para tanto é importante conhecer sobre sua dinâmica e funcionamento. Neste sentido, destacam-se estudos sobre florestas urbanas que são as manchas florestais das paisagens urbanizadas, originadas de ecossistemas naturais e que prestam benefícios às populações humanas locais, promovendo diversos serviços ecossistêmicos. A produtividade primária é uma função ecossistêmica amplamente estudada em contextos de paisagens naturais e seminaturais, e recentemente também em paisagens urbanas onde é, geralmente, negativamente correlacionada. Além disso, a produtividade pode sofrer influências diretas e indiretas de características geográficas, vegetacionais e climáticas de uma determinada região. Diante desse cenário, ainda se faz necessário estudos que avaliem concomitantemente efeitos da urbanização e das mudanças climáticas na produtividade de florestas urbanas. Dessa forma, o presente estudo pretende descrever (1) os padrões de expansão e consolidação das paisagens urbanas e (2) de produtividade primária de suas florestas, em nove paisagens urbanas nessa região (duas cidades e sete conurbações) entre as décadas de 1980 e de 2010, bem como (3) testar possíveis 4 mecanismos causais da variação na produtividade dessas florestas urbanas, relacionados a fatores de urbanização, climáticos, vegetacionais e geográficos. Se as florestas urbanas da região sul e sudeste do Brasil seguirem padrões observados em outros lugares do mundo, a produtividade primária é afetada temporalmente pelo processo de urbanização e pelas variações climáticas. Através de imagens dos satélites Landsat 5 e Landsat 8, florestas de nove regiões urbanizadas dessa região foram avaliadas quanto às mudanças no uso e cobertura do solo (urbanização, vegetação e água), variações climáticas e NDVI (proxy de produtividade) desde 1980. O NDVI médio das florestas urbanas foi calculado para cada uma das décadas analisadas. Modelos de caminhos foram elaborados para determinar quais descritores geográficos, climáticos, vegetais e urbanos afetam a produtividade primária dessas florestas ao longo do tempo. Os resultados do NDVI apontaram uma redução de 35% na produtividade primária das florestas urbanas das cidades do sul e sudeste do Brasil. A partir do teste de Análise de Caminhos, se observou que a altitude (β = - 0,71) e a continentalidade (β = 0,47) influenciaram de forma indireta a produtividade através do aumento da temperatura (β = - 0,47), a urbanização (β = - 0,39), o que corrobora com estudos de diversas regiões. Se as previsões de expansão urbana, perda de vegetação e mudanças climáticas para o sul e sudeste do Brasil se confirmarem, podemos esperar que as florestas fiquem menos produtivas, pondendo sofrer com alterações profundas no ciclo de carbono, nos serviços ecossistêmicos e na própria qualidade de vida da população.