@MastersThesis{Medeiros:2023:TeSpPa,
author = "Medeiros, Tha{\'{\i}}s Pereira de",
title = "Temporal and spatial patterns of individual fires in the brazilian
biomes and their relationship with landscape changes",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2023",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2023-03-27",
keywords = "burned area, landscape changes, brazilian biomes,
fire-sensitivity, fire-dependent, {\'a}rea queimada,
mudan{\c{c}}as da paisagem, biomas brasileiros,
sens{\'{\i}}veis ao fogo, dependentes do fogo.",
abstract = "The development of human civilization has been consolidated as the
main source of fire ignitions on the Earth, resulting in a
significant alteration of the natural fire regimes. The landscape
changes promoted by human activities are modifying its conditions
of susceptibility to fire. The ecosystems have different
characteristics on fire response, which are separated into three
groups, here accessed based on the Brazilian biomes
classification: Fire-sensitivity (Amazon and Atlantic Forest,
Firedependent (Cerrado, Pantanal and Pampa), and Fire-independent
(Caatinga). This research aimed to answer the following questions:
How is the spatial and temporal dynamics of fire characterized in
the different biomes? How has fire affected natural vegetation and
how has it changed during the last decades? How land use and land
cover changes can lead to a more flammable landscape? Two datasets
were analyzed to answer these questions: Burned Area, derived from
the Global Fire Atlas {{(GFA);}} and Land Use and Land Cover,
acquired from the MapBiomas Collection 7. Our time series ranged
from 2003 to 2018. The methodological procedures focused on the
extraction of the following metrics: Total Burned Area (FIRE) from
the {{GFA;}} and based on the forest class definition was
extracted the landscape metrics: Percentage of Landscape (PLAND),
Total Core Area (TCA), Edge Density (ED), Number of Patches (NP).
Also, we applied some statistical methods, such as Linear
Regression (OLS - Ordinary Least Squares) and Mann-Kendall trend
(TAU coefficient and SEN slope). In general, 2010 and 2007 can be
considered as fire peak years and the critical periods for fire
occurrence is concentrated on August and September months.
Regarding the analysis of what burned in the Brazil territory
according land use and land cover classes, 60% of the burned area
occurred in Natural Vegetation classes (Forest, Savanna and
Grassland, Wetland), highlighting Cerrado, Pantanal and Caatinga,
in which more than 80% of fires occurred in natural areas.
Concerning the spatial configuration of fire and landscape
metrics, we observed 38% of the Brazil territory with positive
trends for burned area and, an intrinsic relationship with
landscape changes. Our study indicated that natural fires regimes
has been changed by human actions, and their spatial and temporal
dynamics can be influenced by the relationship with vegetation
history and landscape changes. In addition, wildfires are among
the greatest forms of disturbance in tropical ecosystems, making
the areas more favourable for landscape changes. In
Fire-Sensitivity biomes we observed that a more and more open and
degraded forest offers less suitable habitat and resources for
humid forest-dependent animal species. In Fire-Dependent biomes,
although the fire happens naturally, extensive and frequent fires
can negatively impact trees and invertebrates. Finally, in the
Fire-Independent biome, due to recent human activities, the
Caatinga has been increasingly affected by fires that subject it
to degradation and can turn it into a fire-sensitive system.
RESUMO: O desenvolvimento da civiliza{\c{c}}{\~a}o humana
consolidou-se como a principal fonte de igni{\c{c}}{\~a}o do
fogo na Terra, resultando em uma altera{\c{c}}{\~a}o
significativa dos regimes naturais de fogo. As mudan{\c{c}}as na
paisagem promovidas pelas atividades humanas est{\~a}o
modificando suas condi{\c{c}}{\~o}es de susceptibilidade ao
fogo. Os ecossistemas apresentam diferentes
caracter{\'{\i}}sticas quanto {\`a}s respostas ao fogo, os
quais s{\~a}o separados em tr{\^e}s grupos distintos:
Sens{\'{\i}}veis ao Fogo (Amaz{\^o}nia e Mata Atl{\^a}ntica,
Dependentes do Fogo (Cerrado, Pantanal e Pampa) e Independentes do
Fogo (Caatinga). Neste sentido, a pesquisa objetivou responder as
seguintes perguntas: Como o fogo {\'e} caracterizado
temporalmente e espacialmente? Como o fogo afetou a
vegeta{\c{c}}{\~a}o natural e mudou durante as {\'u}ltimas
d{\'e}cadas? Como as mudan{\c{c}}as no uso e cobertura da terra
podem levar a uma paisagem mais flam{\'a}vel? Dois conjuntos de
dados foram analisados para responder a essas perguntas: {\'A}rea
Queimada, derivada do Global Fire Atlas (GFA) e, Uso e cobertura
da terra, adquiridos da Cole{\c{c}}{\~a}o 7 do MapBiomas. Nossa
s{\'e}rie temporal variou de 2003 a 2018. Os procedimentos
metodol{\'o}gicos concentraram-se na extra{\c{c}}{\~a}o das
seguintes m{\'e}tricas: {\'A}rea Total Queimada {{(FIRE);}} e
com base na defini{\c{c}}{\~a}o da classe florestal foram
extra{\'{\i}}das as seguintes m{\'e}tricas da paisagem:
Porcentagem da Paisagem (PLAND), {\'A}rea Core Total (TCA),
Densidade de Borda (ED), N{\'u}mero de Manchas (NP). Al{\'e}m
disso, aplicamos alguns m{\'e}todos estat{\'{\i}}sticos, como
Regress{\~a}o Linear (OLS - Ordinary Least Squares) e
Tend{\^e}ncia de Mann-Kendall (coeficiente TAU e
inclina{\c{c}}{\~a}o SEN). Em geral, 2010 e 2007 podem ser
considerados os anos de pico de inc{\^e}ndios e os
per{\'{\i}}odos cr{\'{\i}}ticos para ocorr{\^e}ncia de
inc{\^e}ndios concentram-se nos meses de agosto e setembro.
Quanto {\`a} an{\'a}lise do que queimou no territ{\'o}rio
brasileiro, 60% da {\'a}rea queimada ocorreu nas classes de
Vegeta{\c{c}}{\~a}o Natural (Florestas, Savanas, {\'A}rea
{\'U}midas), destacando-se Cerrado, Pantanal e Caatinga, onde
mais de 80% dos inc{\^e}ndios ocorreram em {\'a}reas naturais.
No que diz respeito {\`a} tend{\^e}ncia espacial do fogo e das
m{\'e}tricas da paisagem, observamos que 38% do territ{\'o}rio
brasileiro apresentou tend{\^e}ncias positivas para {\'a}rea
queimada, e tamb{\'e}m, uma rela{\c{c}}{\~a}o
intr{\'{\i}}nseca com mudan{\c{c}}as na paisagem. Nosso estudo
indicou que os regimes de queimadas naturais est{\~a}o sendo
alterados pelas a{\c{c}}{\~o}es antr{\'o}picas. Al{\'e}m
disso, sua din{\^a}mica espacial e temporal pode ser influenciada
pela rela{\c{c}}{\~a}o com a hist{\'o}ria da
vegeta{\c{c}}{\~a}o e mudan{\c{c}}as na paisagem. Os
inc{\^e}ndios florestais est{\~a}o entre as maiores formas de
perturba{\c{c}}{\~a}o dos ecossistemas tropicais, tornando as
{\'a}reas mais favor{\'a}veis para mudan{\c{c}}as na paisagem.
Em biomas sens{\'{\i}}veis ao fogo, observamos que uma floresta
cada vez mais aberta e degradada oferece habitat e recursos menos
adequados para esp{\'e}cies animais dependentes de florestas
{\'u}midas. Em biomas dependentes do fogo, embora o fogo ocorra
naturalmente, queimadas extensas e frequentes podem impactar
negativamente {\'a}rvores e invertebrados. Por fim, no bioma
Independente do Fogo, devido {\`a}s atividades humanas recentes,
a Caatinga tem sido cada vez mais afetada por queimadas que a
sujeitam {\`a} degrada{\c{c}}{\~a}o e podem torn{\'a}-la um
sistema sens{\'{\i}}vel ao fogo.",
committee = "Arag{\~a}o, Luiz Eduardo Oliveira e Cruz de (presidente) and
Anderson, Liana Oighenstein (orientadora) and Escada, Maria Isabel
Sobral and Romero, Swanni Tatiana Alvarado and Silva Junior, Celso
Henrique Leite",
englishtitle = "Padr{\~o}es espaciais e temporais das cicatrizes individuais do
fogo nos biomas brasileiros e sua rela{\c{c}}{\~a}o com
mudan{\c{c}}as da paisagem",
language = "en",
pages = "94",
ibi = "8JMKD3MGP3W34T/48QK7GS",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/48QK7GS",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "02 maio 2024"
}