Spatio-temporal variability of fire occurrence and recurrence in the Caatinga Biome using MODIS sensor data

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/1980509870195

Keywords:

Forest fires, Remote sensing, Fire statistics, Environmental monitoring

Abstract

The indiscriminate use of fire, every year has been causing an imbalance in nature, which can be perceived globally. The remote sensing represents the main technological alternative in detecting, dimensioning and understanding the dynamics of fire. Thus, the objective of this study was to analyze the spatio-temporal distribution of the burned areas of the Caatinga Biome using the MODIS MCD64A1 product, from 2001 to 2018. For this, the monthly subsets of the Burned Area MCD64A1 product were used for the period of study. The Canadian Forest Service classification was also adopted, which defines the burned areas in five different classes: I (0-0.09 ha); II (0.1-4.0 ha); III (4.1-40.0 ha); IV (40.1-200.0 ha); V (>200.0 ha). The results achieved in this study reveal that the state of Piauí has a statistically higher average of fire occurrences and burned area in the times series. The months that had the largest burned areas in the biome were September, August and October and the greatest recurrences of burned areas from May to December. The burned area size classes that presented the highest occurrences were III, IV e V. The biome undergoes systematic growth of degradation, which enhances its fragility in the face of fire.

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Author Biographies

Amanda Cavalcante da Silva, Universidade Federal do Piauí

Graduanda em Engenharia Florestal
Universidade Federal do Piauí, Bom Jesus, PI, Brasil

Ronie Silva Juvanhol, Universidade Federal do Piauí

Dr. em Ciências Florestais, Professor
Universidade Federal do Piauí, Bom Jesus, PI, Brasil

Jonathan da Rocha Miranda, Instituto Federal de Minas Gerais

Dr. em Engenharia Agrícola, Professor
Instituto Federal de Minas Gerais, São João Evangelista, MG, Brasil

References

ALVES, D. B.; ALVARADO, S. T. Variação espaço-temporal da ocorrência do fogo nos biomas brasileiros com base na análise de produtos de sensoriamento remoto. Geografia, Rio Claro v. 44, n. 2, p. 321, 2019. https://doi.org/10.5016/geografia.v44i2.15119

ALVES, J. M. B.; SILVA, E. M. D.; ARAÚJO, F. C. D.; SILVA, L. L. D. Um Estudo de Focos de Calor no Bioma Caatinga e suas Relações com Variáveis Meteorológicas. Revista Brasileira de Meteorologia, São José dos Campos, v. 36, p. 513-527, 2021. https://doi.org/10.1590/0102-77863630015

ARAÚJO, F. M.; FERREIRA, L. G. Satellite-based automated burned area detection: A performance assessment of the MODIS MCD45A1 in the Brazilian savanna. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Amsterdam, v. 36, p. 94-102, 2015. https://doi.org/10.1016/ j.jag.2014.10.009

BATISTA, F. G.; OLIVEIRA, B. T.; ARAÚJO A. M. E., BRITO, M. S.; MELO, R. R.; ALVES, A. R. Florística e fitossociologia em um remanescente florestal de caatinga no município de caicó-rn, brasil. DESAFIOS- Revista Interdisciplinar da Universidade Federal do Tocantins, Palmas v. 6, n. 3, p. 118-128, 2019. http://dx.doi.org/10.20873/uftv6-7469

BRASIL. Lei nº 12.651, de 25 de maio de 2012. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Poder Legislativo, Brasília, DF, 2012.

CERTINI, G. Effects of fire on properties of forest soils: a review. Oecologia 143, p. 1–10, 2005. https://doi.org/10.1007/s00442-004-1788-8

CRUZ, T.; LIMA, J.; AZEITEIRO, U. Impacto de um evento extremo (fogo) na vida selvagem. Revista Captar: Ciência e Ambiente para Todos, Aveiro, v. 10, p. 1-1, 2021. https://doi.org/10.34624/captar.v0i0.17388

EUGENIO, C. F.; SANTOS, A. R.; FIEDLER, N. C.; SILVA, A. G.; SOARES, P. V.; GLERIANI, J. M.; RIBEIRO,C. A. A. S. Definição de locais ótimos para instalação de torres de detecção de incêndios florestais: uma abordagem geotecnológica e estatística. In: LORENZON, A. S.; BRIANEZI, D.; VALDETARO, E. B.; MARTINS, M. C. (org.). Incêndio florestal: princípios, manejo e impactos. Viçosa, MG, UFV, p. 141-155, 2018.

GIGLIO, L.; BOSCHETTI, L.; ROY, D. P.; HUMBER, M. L.; JUSTICE, C. O. The Collection 6 MODIS burned area mapping algorithm and product. Remote Sensing of Environment, v. 217, n. July, p. 72–85, 2018. https://doi.org/10.5067/MODIS/MCD64A1.006

GIGLIO, L.; JUSTICE, C.; BOSCHETTI, L.; ROY, D. MCD64A1 MODIS/Terra+ aqua burned area monthly L3 global 500m SIN grid V006 [data set]. NASA EOSDIS Land Processes DAAC: Sioux Falls, SD, USA, 2015. https://doi.org/10.5067/MODIS/MCD64A1.006

GOMES, D. S.; SANTOS, S. K.; SILVA, J. H. C. S.; SANTOS, T. M.; SILVA, E. V.; BARBOSA, A. S. CO2 flux e temperatura da superfície edáfica em áreas de caatinga. Revista Brasileira de Geografia Física, Recife, v. 14, n. 04, p. 1898-1908, 2021. https://doi.org/10.26848/rbgf.v14.4.p1898-1908

HALL, J. V.; ARGUETA, F.; GIGLIO, L. Validation of MCD64A1 and FireCCI51 cropland burned area mapping in Ukraine. International Journal of Applied Earth Observations and Geoinformation, Amsterdam 102, 102443, 2021. https://doi.org/10.1016/j.jag.2021.102443

JESUS, J. B. D.; ROSA, C. N. D.; BARRETO, Í. D. D. C.; FERNANDES, M. M. Análise da incidência temporal, espacial e de tendência de fogo nos biomas e unidades de conservação do Brasil. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 30, n. 1, p. 176-191, 2020. https://doi.org/10.5902/1980509837696

JUSTICE, C. O.; TOWNSHEND, J. R. G.; VERMOTE, E. F.; MASUOKA, E.; WOLFE, R. E.; SALEOUS, N.; MORISETTE, J. T. An overview of MODIS Land data processing and product status. Remote sensing of Environment, v. 83, n. 1-2, p. 3-15, 2002. https://doi.org/10.1016/S0034-4257(02)00084-6

LORENZON, A. S.; BRIANEZI, D.; VALDETARO, E. B.; MARTINS, M. C. Incêndio florestal: princípios, manejo e impactos. Viçosa, MG: Ed, UFV, P. 342, 2018.

MAGALHÃES, S. R.; LIMA, G. S.; RIBEIRO, G. A. Avaliação do combate aos incêndios florestais no Parque Nacional da Serra da Canastra. Floresta e Ambiente, Seropédica, v. 18, n. 1, p. 80 – 86, jan./ mar. 2011. http://dx.doi.org/10.4322/floram.2011.025

MARIANO, D. A.; SANTOS, C. A.; WARDLOW, B. D.; ANDERSON, M. C.; SCHILTMEYER, A. V.; TADESSE, T.; SVOBODA, M. D. Use of remote sensing indicators to assess effects of drought and human-induced land degradation on ecosystem health in Northeastern Brazil. Remote Sensing of Environment, v. 213, p. 129-143, 2018. https://doi.org/10.1016/j.rse.2018.04.048

MELO, A. V.; CIRNE, M. V. Análise do programa de Brigadas em Pernambuco no contexto da importância das ações do manejo integrado do fogo. Biodiversidade Brasileira, Brasília, n. 1, p. 299, 2019.

MMA. Ministério do Meio Ambiente. Cadastro Nacional de Unidades de Conservação, 2019. Disponível em: http://www.mma.gov.br/areas-protegidas/cadastro-nacional-de-ucs

RAMSEY, G. S.; HIGGINS, D. G. Canadian Forest Fire Statistics. Ontario, Canada: Canadian Forestry Service, 1981.

SANTOS, J. F.; SOARES, R. V.; BATISTA, A. C. Perfil dos incêndios florestais no Brasil em áreas protegidas no período de 1998 a 2002. Floresta, Curitiba, v. 36, n. 1, 2006. http://dx.doi.org/10.5380/rf.v36i1.5510

SCHMIDT, I. B.; FONSECA, C. B.; FERREIRA, M. C.; SATO, M. N. Experiências internacionais de manejo integrado do fogo em áreas protegidas–recomendações para implementação de manejo integrado de fogo no Cerrado. Biodiversidade Brasileira, Brasília, n. 2, p. 41-54, 2016. https://doi.org/ 10.37002/biobrasil.v%25vi%25i.586

SEYFFARTH, J. A. S.; RODRIGUES, V. Impactos da seca sobre a biodiversidade da Caatinga. Parcerias Estratégicas, v. 22, n. 44, p. 41-62, 2017.

SILVA, J. A.; PACHECO, A. P. Avaliação de incêndio em ambiente de Caatinga a partir de imagens Landsat-8, índice de vegetação realçado e análise por componentes principais. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 31, p. 417-439, 2021. https://doi.org/10.5902/1980509843818

SILVA, J. R. S.; SILVA, A. S. A.; SOUZA FERREIRA, D. V.; SILVA, H. S.; SOUZA, R. B.; SOUTO ARAÚJO, L. Análise da complexidade temporal de variáveis climáticas no bioma Caatinga. Gaia Scientia, João Pessoa, v. 11, n. 2, 2017.

SOARES; R. V. S.; BATISTA, A. C.; TETTO, A. F. Incêndios florestais: controle, efeitos e uso do fogo. Curitiba, 2ª ed revisada, 2017.

SOUZA, M. P.; COUTINHO, J. M. D. C. P.; SILVA, L. S.; AMORIM, F. S.; ALVES, A. R. Composição e estrutura da vegetação de caatinga no sul do Piauí, Brasil. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, v. 12, n. 2, p. 210-217, 2017. https://doi.org/10.18378/rvads.v12i2.4588

Published

2023-04-10

How to Cite

Silva, A. C. da, Juvanhol, R. S., & Miranda, J. da R. (2023). Spatio-temporal variability of fire occurrence and recurrence in the Caatinga Biome using MODIS sensor data. Ciência Florestal, 33(1), e70195. https://doi.org/10.5902/1980509870195