Spatio-temporal identification of hot spots patterns in maranhão state

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X64834

Keywords:

Deforestation, Fire, Kernel, Precipitation

Abstract

The fire use in Brazil is associated with several agricultural sector stages, such that it is frequent the fires and uncontrolled burning registration throughout the national territory. In this way, Maranhão is one of the states with the largest record of hot spots. Thus, this study analyzing the spatial and temporal dynamics of hot spots in the Maranhão state. The hot spot data were acquired from the National Institute of Space Research, while the rainfall data were obtained with the TRMM sensor. Hot spot data were analyzed yearly, between the years 2007 to 2019. In this period, 325.940 hot spots were registered in Maranhão, with higher incidence in 2007. The highest rainfall occurred between January and May, which coincides with the lower incidence of hot spots. These was concentrated in the state center, where there is a low precipitation. The hot spots were between 0-149 km of deforestation areas, settlements, highways, and indigenous villages. The cerrado biome has the highest concentration of hots pots, with the highest incidence in the second semester, which has low rainfall. The incidence of hot spots is intrinsic to the seasonality of precipitation and was intensified by anthropic action.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Ernandes Macedo da Cunha Neto, Universidade Federal do Paraná

Mestrando na Universidade Federal do Paraná no programa de Engenharia Florestal, atuando na linha de pesquisa Manejo Florestal. Universidade Federal do Paraná (UFPR), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal, Curitiba, Paraná, Brasil.

Jade Cristynne Franco Bezerra, Universidade Estadual Paulista

Mestranda no programa de pós graduação em Agronomia - Produção Vegetal, na Universidade Federal do Paraná (UFPR), Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal/Agronomia, Curitiba, Paraná, Brasil.

Marks Melo Moura, Universidade Federal do Paraná

Doutorando no programa de Pós-graduação em Engenharia Florestal pela Universidade Federal do Paraná (UFPR), Curitiba, Paraná, Brasil.

Emmanoella Costa Guaraná Araujo, Universidade Federal do Paraná

Mestra em Ciências Florestais pela UFRPE, atualmente aluna do doutorado em Engenharia Florestal na área de concentração de Manejo Florestal pela Universidade Federal do Paraná (UFPR), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal, Curitiba, Paraná, Brasil.

Marcio Roberto da Silva Melo, Universidade Federal Rural da Amazônia

Doutor em Engenharia Agrícola pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Atualmente é Professor Adjunto I da Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), Paragominas, Pará, Brasil.

Núbia de Fátima Alves dos Santos, Universidade Federal Rural da Amazônia

Doutora em Ciências Agrárias pela Universidade Federal Rural da Amazônia (2010). Atualmente é Professora Adjunta da Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), Paragominas, Pará, Brasil.

Luciana da Silva Borges, Universidade Federal Rural da Amazônia

Doutora em Agronomia (Horticultura) pela UNESP-Botucatu (2012). Atualmente é professora Adjunta I na Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), Paragominas, Pará, Brasil.

References

ABREU, F. DE A.; SOUZA, J. DO S. A. Dinâmica espaço-temporal de focos de calor em duas terras indígenas do Estado de Mato Grosso: Uma abordagem geoespacial sobre a dinâmica do uso do fogo por Xavantes e Bororos. Floresta e Ambiente, v. 23, n. 1, p. 1–10, 2016.

ALVARES, C. A. et al. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, v. 22, n. 6, p. 711–728, 2013.

ARAGÃO, J. G.; CONCEIÇÃO, G. M. DA. Myrtaceae: Espécies das Subtribos Eugeniinae, Myrciinae e Myrtinae Registradas para o Estado do Maranhão. Revista Sinapse Ambiental, p. 7–17, 2008.

ARAGÃO, L. E. O. C. et al. 21st Century drought-related fires counteract the decline of Amazon deforestation carbon emissions. Nature Communications, v. 9, n. 1, p. 1–12, 2018.

ARAÚJO, L. O. et al. Ação antrópica na incidência dos focos de calor na Microrregião de Paragominas, Estado do Pará, Norte do Brasil. Revista Brasileira de Gestão Ambiental e Sustentabilidade, v. 7, n. 17, p. 1153–1164, 2020.

ÁVILA, M. M.; WADT, P. G. S. Avaliação do impacto ambiental em assentamentos rurais do estado do acre, na Amazônia brasileira. Revista eletrônica de biologia, v. 8, n. 1, p. 1-54–77, 2015.

BEZERRA, D. DA S. et al. Análise dos focos de queimadas e seus impactos no Maranhão durante eventos de estiagem no período de 1998 a 2016. Revista Brasileira de Climatologia, v. 22, n. 1, p. 446–462, 2018.

BRIENEN, R. J. W. et al. Long-term decline of the Amazon carbon sink. Nature, v. 519, n. 7543, p. 344–348, 2015.

CABRAL, A. P. DE S.; SOUZA, W. V. DE. Serviço de Atendimento Móvel de Urgência (SAMU): análise da demanda e sua distribuição espacial em uma cidade do Nordeste brasileiro. Revista Brasileira de Epidemiologia, v. 11, n. 4, p. 530–540, 2008.

CARDOZO, S. et al. Avaliação das áreas queimadas no Estado de Rondônia - Amazônia Brasileira. Revista Brasileira de Cartografia, p. 705–716, 2014.

CARMENTA, R. et al. Does the establishment of sustainable use reserves affect fire management in the humid tropics. PLoS ONE, v. 11, n. 2, p. 1–19, 2016.

CASTAÑEDA ROJAS, M. F. et al. Evaluación forestal y de combustibles en bosques de Pinus hartwegii en el Estado de México según densidades de cobertura y vulnerabilidad a incendios. Madera y Bosques, v. 21, n. 2, p. 45–58, 2015.

CELENTANO, D. et al. Towards zero deforestation and forest restoration in the Amazon region of Maranhão state, Brazil. Land Use Policy, v. 68, n. July, p. 692–698, 2017.

COELHO JUNIOR, L. M.; MARTINS, K. DE L. DA C.; CARVALHO, M. Carbon Footprint Associated with Firewood Consumption in Northeast Brazil: An Analysis by the IPCC 2013 GWP 100y Criterion. Waste and Biomass Valorization, v. 10, n. 10, p. 2985–2993, 2018.

CUNHA NETO, E. M. DA et al. Influência Antrópica E Da Precipitação Na Distribuição Espaço-Temporal De Focos De Calor Na Microrregião De Paragominas, Pará. Revista Brasileira de Climatologia, v. 28, n. 1, p. 285–301, 2021.

DEVISSCHER, T. et al. Increased wildfire risk driven by climate and development interactions in the Bolivian Chiquitania, Southern Amazonia. PLoS ONE, v. 11, n. 9, p. 1–29, 2016.

DEVISSCHER, T.; BOYD, E.; MALHI, Y. Anticipating future risk in social-ecological systems using fuzzy cognitive mapping: The case of wildfire in the Chiquitania, Bolivia. Ecology and Society, v. 21, n. 4, 2016.

GESDISC. Document for GLDAS Version 2 Data Products. Disponível em: https://disc.gsfc.nasa.gov/. Acesso em: 18 mar. 2020.

IBARRA-MONTOYA, J. L.; HUERTA-MARTÍNEZ, F. M. Modelado espacial de incendios: una herramienta predictiva para el Bosque La Primavera, Jalisco México. Revista Ambiente e Agua, v. 11, n. 1, p. 35–49, 2016.

IBGE, I. B. DE G. E E. Geociências. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/geociencias/downloads-geociencias.html. Acesso em: 22 mar. 2019.

INPE - INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS. PRODES - Monitoramento de Floresta Amazônica por Satélite. Disponível em: http://www.obt.inpe.br/OBT/assuntos/programas/amazonia/prodes. Acesso em: 14 abr. 2019.

INPE - INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS. Queimadas (Monitoramento de Focos). Disponível em: http://queimadas.dgi.inpe.br/queimadas/bdqueimadas/. Acesso em: 2 abr. 2020a.

INPE - INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS. Portal do Monitoramento de Queimadas e Incêndios. Disponível em: http://www.inpe.br/queimadas. Acesso em: 20 mar. 2020b.

KOUTSIAS, N. et al. On the relationships between forest fires and weather conditions in Greece from long-term national observations ( 1894 – 2010 ). International Journal of Wildland Fire, v. 22, p. 493–507, 2013.

LINDBERG, H.; PUNTTILA, P.; VANHA-MAJAMAA, I. The challenge of combining variable retention and prescribed burning in Finland. Ecological Processes, v. 9, n. 1, 2020.

MAPBIOMAS DEVELOPMENT TEAM. Coleções MAPBIOMAS. Disponível em: https://mapbiomas.org/colecoes-mapbiomas-1?cama_set_language=pt-BR. Acesso em: 16 fev. 2019.

MARÍN, P. et al. Drought and Spatiotemporal Variability of Forest Fires Across Mexico. Chinese Geographical Science, v. 27, n. 6, p. 1–13, 2018.

MARTÍNEZ-FERNÁNDEZ, J.; CHUVIECO, E.; KOUTSIAS, N. Modelling long-term fire occurrence factors in Spain by accounting Atmospheric for local variations with geographically weighted regression. Natural Hazards and Earth System Sciences, v. 13, p. 311–327, 2013.

MARTINS, M. B.; OLIVEIRA, T. G. DE. Amazônia Maranhense : Diversidade e Conservação. Museu Para ed. Belém: [s.n.].

MEDEIROS, M. B. DE; FIEDLER, N. C. Incêndios florestais no Parque Nacional da Serra da Canastra: desafios para conservação da biodiversidade. Ciência Florestal, v. 14, n. 2, p. 157–168, 2003.

MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE - MMA. Download de dados geográficos. Disponível em: http://mapas.mma.gov.br/i3geo/datadownload.htm. Acesso em: 2 fev. 2020.

MORITZ, M. A. et al. Learning to coexist with wildfire. Nature, v. 5, p. 58–66, 2014.

OLIVEIRA, U. C.; DE OLIVEIRA, P. S. Mapas de Kernel como Subsídio à Gestão Ambiental: Análise dos Focos de Calor na Bacia Hidrográfica do Rio Acaraú, Ceará, nos Anos 2010 a 2015. Espaço Aberto, v. 7, n. 1, p. 87–99, 2017.

PALAIOLOGOU, P.; KALABOKIDIS, K.; KYRIAKIDIS, P. Forest mapping by geoinformatics for landscape fire behaviour modelling in coastal forests, Greece. International Journal of Remote Sensing, v. 34, n. 12, p. 4466–4490, 2013.

PEREIRA, J. A. V.; SILVA, J. B. DA. Detecção De Focos De Calor No Estado Da Paraíba: Um Estudo Sobre As Queimadas. Revista Geográfica Acadêmica, v. 10, n. 1, p. 5–16, 2016.

PHILLIPS, O. L. et al. Drought sensitivity of the amazon rainforest. Science, v. 323, n. 5919, p. 1344–1347, 2009.

QGIS DEVELOPMENT TEAM. QGIS versão 2.18 Las Palmas, 2016.

ROBINNE, F.-N. et al. Global Fire Challenges in a Warming World. 1. ed. Vienna: IUFRO, 2018.

ROWLAND, L. et al. Death from drought in tropical forests is triggered by hydraulics not carbon starvation. Nature, v. 528, n. 7580, p. 119–122, 2015.

SALES, G. M. et al. Emprego dos focos de calor na avaliação das áreas queimadas e em incêndios florestais em Paragominas, Pará, Brasil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais, v. 14, n. 1, p. 55–77, 2019.

SAMPAIO, C. A.; KATO, O. R.; NASCIMENTO-E-SILVA, D. Sistema De Corte E Trituração Da Capoeira Sem Queima Como Alternativa De Uso Da Terra, Rumo à Sustentabilidade Florestal No Nordeste Paraense. Revista de Gestão Social e Ambiental, v. 2, n. 1, p. 41–53, 2008.

SEMA-SECRETARIA DE ESTADO DO MEIO AMBIENTE E RECURSOS NATURAIS DO MARANHÃO. Atlas do Maranhão. SãoLuís: G ed. São Luís: Gerência de Planejamento e Desenvolvimento Econômico/ Laboratório de Geoprocessamento, 2002.

SILVA, M. N. DA et al. A seca no Maranhão no período de 2010 a 2016 e seus impactos. Parcerias Estratégicas, v. 22, n. 44, p. 119–138, 2017.

SILVA JUNIOR, C. H. L. et al. Fire responses to the 2010 and 2015/2016 Amazonian droughts. Frontiers in Earth Science, v. 7, n. May, p. 1–16, 2019.

SILVA JUNIOR, C. H. L. et al. Amazon forest on the edge of collapse in the Maranhão State, Brazil. Land Use Policy, v. 97, n. May, p. 104806, 2020.

SORRENSEN, C. Contributions of fire use study to land use/cover change frameworks: Understanding landscape change in agricultural frontiers. Human Ecology, v. 32, n. 4, p. 395–420, 2004.

SYPHARD, A. D.; KEELEY, J. E.; BRENNAN, T. J. Comparing the role of fuel breaks across southern California national forests. Forest Ecology and Management, v. 261, n. 11, p. 2038–2048, 2011.

THOMPSON, M. P. et al. Integrated national-scale assessment of wildfire risk to human and ecological values. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, v. 25, n. 6, p. 761–780, 2011.

TOMZHINSKI, G. W. T.; COURA, P. H. F.; FERNANDES, M. DO C. Avaliação Da Detecção De Focos De Calor Por Sensoriamento Remoto Para O Parque Nacional Do Itatiaia. Biodiversidade Brasileira, v. Ano I, n. 2, p. 201–2011, 2011.

TONINI, M. et al. Evolution of forest fires in Portugal : from spatio- temporal point events to smoothed density maps. Nat Hazards, v. 85, p. 1489–1510, 2016.

TORRES, F. T. P. et al. Mapeamento do risco de incêndios florestais utilizando técnicas de geoprocessamento. Floresta e Ambiente, v. 24, p. 1–10, 2017.

TSIOURLIS, G.; ANDREADAKIS, S.; KONSTANTINIDIS, P. SITHON: A wireless network of in situ optical cameras applied to the early detection-notification-monitoring of forest fires. Sensors, v. 9, n. 6, p. 4465–4482, 2009.

Downloads

Published

2022-02-09 — Updated on 2022-04-05

Versions

How to Cite

Neto, E. M. da C., Bezerra, J. C. F., Moura, M. M., Araujo, E. C. G., Melo, M. R. da S., Santos, N. de F. A. dos, & Borges, L. da S. (2022). Spatio-temporal identification of hot spots patterns in maranhão state. Ciência E Natura, 43, e99. https://doi.org/10.5902/2179460X64834 (Original work published February 9, 2022)

Issue

Vol. 43 (2021): Continuous Publication

Section

Geo-Sciences

License

Copyright (c) 2022 Ciência e Natura

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

To access the DECLARATION AND TRANSFER OF COPYRIGHT AUTHOR’S DECLARATION AND COPYRIGHT LICENSE click here.

 

Ethical Guidelines for Journal Publication

The Ciência e Natura journal is committed to ensuring ethics in publication and quality of articles. 

Conformance to standards of ethical behavior is therefore expected of all parties involved: Authors, Editors, Reviewers, and the Publisher.

In particular, 

Authors: Authors should present an objective discussion of the significance of research work as well as sufficient detail and references to permit others to replicate the experiments. Fraudulent or knowingly inaccurate statements constitute unethical behavior and are unacceptable. Review Articles should also be objective, comprehensive, and accurate accounts of the state of the art. The Authors should ensure that their work is entirely original works, and if the work and/or words of others have been used, this has been appropriately acknowledged. Plagiarism in all its forms constitutes unethical publishing behavior and is unacceptable. Submitting the same manuscript to more than one journal concurrently constitutes unethical publishing behavior and is unacceptable. Authors should not submit articles describing essentially the same research to more than one journal. The corresponding Author should ensure that there is a full consensus of all Co-authors in approving the final version of the paper and its submission for publication.

Editors: Editors should evaluate manuscripts exclusively on the basis of their academic merit. An Editor must not use unpublished information in the editor's own research without the express written consent of the Author. Editors should take reasonable responsive measures when ethical complaints have been presented concerning a submitted manuscript or published paper.

Reviewers: Any manuscripts received for review must be treated as confidential documents. Privileged information or ideas obtained through peer review must be kept confidential and not used for personal advantage. Reviewers should be conducted objectively, and observations should be formulated clearly with supporting arguments, so that Authors can use them for improving the paper. Any selected Reviewer who feels unqualified to review the research reported in a manuscript or knows that its prompt review will be impossible should notify the Editor and excuse himself from the review process. Reviewers should not consider manuscripts in which they have conflicts of interest resulting from competitive, collaborative, or other relationships or connections with any of the authors, companies, or institutions connected to the papers.