Spatial Pattern of Cassava Farms in the Brazilian Amazon: the Western Region of the State of Pará
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The main land use and land cover monitoring systems in Brazil are unable to identify small-scale agricultural land, like cassava farms in the Amazon. Establishing the spatial distribution of these cassava farms, historically undetected, is paramount to the development of public policies to strengthen the trade of this product in the region. Our goal is to use features extracted from open-access spatial databases to identify small-scale cassava farmlands in the Western region of Pará, using Fuzzy spatial analysis. This study includes spatial data from the cities of Aveiro, Belterra, Santarém, and Mojuí dos Campos. The spatial model to predict the occurrence of cassava farms includes the following features: secondary vegetation and mosaic of occupation rates, the proximity to villages and bodies of water, and the existence of conservation units for sustainable use (UCUS) and settlement projects (PA). All layers were manipulated in a regular 2 x 2 km cell grid and combined by the Fuzzy gamma spatial operator. Our model outcomes show 70% accuracy in classifying regions of medium and high potential for the presence of cassava farms. These regions are more prevalent in Santarém (58% – 81%), followed by Mojuí dos Campos (11% – 14%), Aveiro (9% – 14%), and Belterra (9% – 10%). Small-scale cassava farmlands are concentrated along rivers and bodies of water, where most of the UCUS and PA are also located. This robust method can be applied between Census periods, supporting the understanding of cassava farm dynamics and their spatial distribution, which are valuable to the development of agrarian and economic public policies.
Downloads
Metrics
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported License.
Authors who publish in this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgment of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors can enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgment of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) before and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (see "The Effect of Open Access").
References
ADAMS, C.; MURRIETA, R.; NEVES, W.; HARRIS, M. Amazon peasant societies in a changing environment : political ecology, invisibility and modernity in the rainforest. Amazon Peasant Societies in a Changing Environment: Political Ecology, Invisibility and Modernity in the Rainforest, p. 1–358, 2009. Springer Netherlands.
AFFONSO, A. G.; ESCADA, M. I. S.; AMARAL, S.; SOUZA, A. R.; SIQUEIRA, J. M.; TORRES, N. C.; CAMILOTTI, V. L.; DAL'ASTA, A. P.; COSTA, L. C. O.; SOARES, F. R. As comunidades ribeirinhas do Baixo Tapajós (PA): infraestrutura, mobilidade, serviços sócio ambientais e conectividade. São José dos Campos, 2016.
AGUIAR, A. P. D. Modelagem de mudança do uso da terra na Amazônia: explorando a heterogeneidade intrarregional, 2012. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
ALMEIDA, C. A.; COUTINHO, A. C.; ESQUERDO, J. C. D. M.; ADAMI, M.; VENTURIERI, A.; DINIZ, C. G.; DESSAY, N. DURIEUX, L. GOMES, A. R. High spatial resolution land use and land cover mapping of the Brazilian Legal Amazon in 2008 using Landsat-5/TM and MODIS data. Acta Amazonica, v. 46, n. 3, p. 291–302, 2016. Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. DOI 10.1590/1809-4392201505504.
ALVES-PEREIRA, A.; CLEMENT, C. R.; PICANÇO-RODRIGUES, D.; VEASEY, E. A.; DEQUIGIOVANNI, G.; RAMOS, S. L. F.; PINHEIRO, J. B.; ZUCCHI, M. I. Patterns of nuclear and chloroplast genetic diversity and structure of manioc along major Brazilian Amazonian rivers. Annals of Botany, v. 121, n. 4, p. 625–639, 2018. DOI 10.1093/aob/mcx190.
AMARAL, S.; ESCADA, M. I. S.; ANDRADE, P. R.; ALVES, P. A.; PINHEIRO, T. F.; PINHO, C. M. D.; MEDEIROS, L. C. C.; SAITO, E. A.; RABELO, T. N. Da canoa à rabeta: estrutura e conexão das comunidades ribeirinhas no Tapajós (PA). Pesquisa de campo jun/jul de 2009. São José dos Campos, 2009.
BECKER, B. Da preservação ao uso sustentável da Biodiversidade. In: I. Garay; B. Becker (Orgs.); Dimensões humanas da biodiversidade. p.355–380, 2006. Petrópolis: Vozes.
BECKER, B. K.; STENNER, C. Um futuro para a Amazônia. , p. 150, 2008. Oficina de Textos.
BONHAM-CARTER, G. F. Tools for Map Analysis: Multiple Maps. Geographic Information Systems for Geoscientists, p. 267–337, 1994. DOI 10.1016/B978-0-08-042420-0.50014-6.
BOSERUP, E. Evolução agrária e pressão demográfica. São Paulo: Hucitec e Polis, 1972.
BRASIL. Lei no. 9.985, de 18 de julho de 2000. Sistema Nacional de Unidades de Conservação. 2000.
BRONDIZIO, E. Agriculture intensification, economic identity, and shared invisibility in amazonian peasantry: Caboclos and colonists in comparative perspective. Amazon Peasant Societies in a Changing Environment: Political Ecology, Invisibility and Modernity in the Rainforest, p. 181–214, 2009. DOI 10.1007/978-1-4020-9283-1_9.
BRONDIZIO, E.; ANDERSSON, K.; DE CASTRO, F.; FUTEMMA, C.; SALK, C.; TENGÖ M.; LONDRES, M.; TOURNE, D. C. M.; GONZALEZ, T. S.; MOLINA-GARZÓN, A.; LOPES, G. R.; SIANI, S. M. O. Making place-based sustainability initiatives visible in the Brazilian Amazon. Current Opinion in Environmental Sustainability, v. 49, p. 66-78, 2021. DOI 10.1016/j.cosust.2021.03.007.
BURROUGH, P. A.; MCDONNELL, R. A. Principles of Geographical Information Systems. Oxford: Oxford University Press, 1998.
CAMILOTTI, V. L.; PINHO, P.; BRONDÍZIO, E. S.; ESCADA, M. I. S. The Importance of Forest Extractive Resources for Income Generation and Subsistence among Caboclos and Colonists in the Brazilian Amazon. Human Ecology, v. 48, n. 1, p. 17–31, 2020. DOI 10.1007/s10745-020-00127-7.
CARVALHO, R.; ADAMI, M.; AMARAL, S.; BEZERRA, F. G.; DE AGUIAR, A. P. D. Changes in secondary vegetation dynamics in a context of decreasing deforestation rates in Pará Brazilian Amazon. Applied Geography, v. 106, n. February, p. 40–49, 2019. DOI 10.1016/j.apgeog.2019.03.001.
COELHO, A.; AGUIAR, A.; TOLEDO, P.; ARAÚJO, R.; CANTO, O. FOLHES, R.; ADAMI, M. Rural landscapes and agrarian spaces under soybean expansion dynamics: a case study of the Santarém region, Brazilian Amazonia. Regional Environmental Change 2021 21:4, v. 21, n. 4, p. 1–11, 2021. Springer. DOI 10.1007/s10113-021-01821-y.
COSTA, F. A. Economia Camponesa nas Fronteiras do Capitalismo. v. 1. Belém: NAEA, 2012.
COSTA, F. A. Contributions of fallow lands in the Brazilian Amazon to CO2 balance, deforestation and the agrarian economy: Inequalities among competing land use trajectories. Elementa, v. 4, p. 1–24, 2016. DOI 10.12952/journal.elementa.000133.
COSTA, F. DE A. Trajetórias Tecnológicas como Objeto de Política de Conhecimento para a Amazônia: uma metodologia de delineamento. Revista Brasileira de Inovação, v. 8, n. 1, p. 35–86, 2009. Universidade Estadual de Campinas. DOI 10.20396/rbi.v8i1.8648975.
COSTA, F. DE A. Economia camponesa referida ao bioma da Amazônia: atores, territórios e atributos. Papers do NAEA, v. 29, n. 2, 2020. Universidade Federal do Para. DOI 10.18542/papersnaea.v1i2.10390.
DAL’ASTA, A. P.; SOUZA, A. R.; PINHO, C. M. D.; SOARES, F. R.; REGO, G. F. J.; SIQUEIRA, J. M.; ESCADA, M. I. S.; BRIGATTI, N.; AMARAL, S.; CAMILOTTI, V. L.; DÓRIA, V. E. M. As comunidades de terra firme do Sudoeste do Pará: população, infraestrutura, serviços, uso da terra e conectividades. São José dos Campos, 2014.
DAL’ASTA, A. P.; SOUZA, A. R.; PINHO, C. M. D.; SOARES, F. R.; REGO, G. F. J.; SIQUEIRA, J. M.; ESCADA, M. I. S.; BRIGATTI, N.; AMARAL, S.; CAMILOTTI, V. L.; DÓRIA, V. E. M. As comunidades de terra firme do Sudoeste do Pará: população, infraestrutura, serviços, uso da terra e conectividades. Expedição de campo 2013 versão atualizada. São José dos Campos, 2017.
DELRUE, J.; BYDEKERKE, L.; EERENS, H.; GILLIAMS, S.; PICCARD, I.; SWINNEN, E. Crop mapping in countries with small-scale farming: a case study for West Shewa, Ethiopia. International Journal of Remote Sensing, v. 34, n. 7, p. 2566–2582, 2012. Taylor & Francis. DOI 10.1080/01431161.2012.747016.
DUTRIEUX, L. P.; JAKOVAC, C. C.; LATIFAH, S. H.; KOOISTRA, L. Reconstructing land use history from Landsat time-series: Case study of a swidden agriculture system in Brazil. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, v. 47, p. 112–124, 2016. Elsevier. DOI 10.1016/j.jag.2015.11.018.
EMPERAIRE, L.; PERONI, N. Traditional Management of Agrobiodiversity in Brazil: A Case Study of Manioc. Human Ecology, v. 35, n. 6, p. 761–768, 2006. DOI 10.1007/s10745-007-9121-x.
ESCADA, M. I. S.; DAL’ASTA, A. P.; SOARES, F. DA R.; ANDRADE, P. R.; PINHO, C. M. D.; MEDEIROS, L. C. C.; CAMILOTTI, V. L.; SANTOS, J. N. A.; FERREIRA, V. C.; AMARAL, S. Infraestrutura, serviços e conectividade das comunidades ribeirinhas do Arapiuns, PA. São José dos Campos, 2013.
FREIXO, C. S. Sobreposições em áreas protegidas: unidades de conservação e terras indígenas no entorno de Santarém – PA, 2019. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP).
GEHRING, C.; MANFRED, D.; VLEK, P. L. G. Resilience of secondary forest regrowth after slash-and-burn agriculture in Central Amazonia. Journal of Tropical Ecology, v. 21, p. 519–527, 2005. DOI 10.1017/S0266467405002543.
GUSMÃO, L. H. A.; HOMMA, A. K. O.; WATRIN, O. D. S. Análise cartográfica da concentração do cultivo de mandioca no Estado do Pará. Geografia Ensino & Pesquisa, v. 20, n. 3, p. 51, 2016. DOI 10.5902/2236499420962.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). Agricultura Familiar - FAO/INCRA. Disponível em: <https://sidra.ibge.gov.br/pesquisa/censo-agropecuario/censo-agropecuario-2006/dados-sobre-agricultura-familiar-fao-incra>. Acesso em: 18 out. 2020.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). Censo Agropecuário. Disponível em: <https://sidra.ibge.gov.br/pesquisa/censo-agropecuario/censo-agropecuario-2017>. Acesso em: 30 jan. 2021.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). Monitoramento da cobertura e uso da terra do Brasil. Rio de Janeiro, 2020.
INSTITUTO CHICO MENDES DE CONSERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE (ICMBIO). Grupos de Unidades de Conservação. Disponível em: <https://www.icmbio.gov.br/portal/unidadesdeconservacao/grupos>. Acesso em: 16 set. 2021.
INSTITUTO NACIONAL DE COLONIZAÇÃO E REFORMA AGRÁRIA (INCRA). Acervo fundiário. Disponível em: <https://acervofundiario.incra.gov.br/acervo/acv.php>. Acesso em 20 jun. 2020.
INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS (INPE); EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA). TerraClass. Disponível em: <http://www.inpe.br/cra/projetos_pesquisas/dados_terraclass.php>. Acesso em: 16 set. 2021.
JAKOVAC, C. C. Resilience of Amazonian landscapes to agricultural intensification, 2015. Wageningen University.
JAKOVAC, C. C.; DUTRIEUX, L. P.; SITI, L.; PEÑA-CLAROS, M.; BONGERS, F. Spatial and temporal dynamics of shifting cultivation in the middle-Amazonas river: Expansion and intensification. PLoS ONE, v. 12, n. 7, p. 1–15, 2017. DOI 10.1371/journal.pone.0181092.
JAKOVAC, C. C.; PEÑA-CLAROS, M.; KUYPER, T. W.; BONGERS, F. Loss of secondary-forest resilience by land-use intensification in the Amazon. Journal of Ecology, v. 103, n. 1, p. 67–77, 2015. DOI 10.1111/1365-2745.12298.
JAKOVAC, C. C.; PEÑA-CLAROS, M.; MESQUITA, R. C. G.; BONGERS, F.; KUYPER, T. W. Swiddens under transition: Consequences of agricultural intensification in the Amazon. Agriculture, Ecosystems & Environment, v. 218, p. 116–125, 2016. Elsevier. DOI 10.1016/j.agee.2015.11.013.
KOSKO, B.; ISAKA, S. Fuzzy Logic. Scientific American, v. 269, n. 1, p. 76–81, 1993. Disponível em: <https://www.jstor.org/stable/24941550?seq=1#metadata_info_tab_contents>. Acesso em: 17 set. 2021.
LAUE, J. E.; ARIMA, E. Y. Spatially explicit models of land abandonment in the Amazon. Journal of Land Use Science, v. 11, n. 1, p. 48–75, 2016. DOI 10.1080/1747423X.2014.993341.
LAURANCE, W. F.; GOOSEM, M.; LAURANCE, S. G. W. Impacts of roads and linear clearings on tropical forests. Trends in Ecology and Evolution, v. 24, n. 12, p. 659–669, 2009. DOI 10.1016/j.tree.2009.06.009
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE (MMA). Unidades de Conservação do Brasil. Disponível em: <http://terrabrasilis.dpi.inpe.br/downloads/>. Acesso em: 22 mar. 2020.
PACHECO, F. D.; MATIAS, M. R.; SILVA, G. M.; SOUZA, A. R.; SHIMABUKURO, Y. E.; ESCADA, M. I. S. Image Classification Methods Assessment for Identification of Small-Scale Agriculture in Brazilian Amazon. The Thirteenth International Conference on Advanced Geographic Information Systems, Applications, and Services. Anais... p.12–19, 2021. Nice. Disponível em: . Acesso em: 18 jul. 2021.
PAULA, D. S. Expansão da agricultura de larga escala na bacia do rio Curuá-Una (PA): dinâmica agrária e suas implicações ambientais. 134 p. Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto) — Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), São José dos Campos, 2021. Disponível em: <http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/45BAN3P>. Acesso em: 02 out. 2022.
PICANÇO, M. DE N. B. Comida, consumo e identidade: notas etnográficas por entre os processos migratórios da mandioca; do contexto brasileiro e paraense ao contexto europeu. Mosaico, v. 8, n. 13, p. 203, 2017. DOI 10.12660/rm.v8n13.2017.70658.
RIBEIRO FILHO, A. A.; ADAMS, C.; MURRIETA, R. S. S. Impactos da agricultura itinerante sobre o solo em florestas tropicais: Uma revisão. Boletim do Museu Paraense Emilio Goeldi: Ciencias Humanas, v. 8, n. 3, p. 693–727, 2013. DOI 10.1590/S1981-81222013000300013.
RODRIGUES, M. A. A.; BENDINI, H. N.; SOARES, A. R.; KORTING, T. S.; FONSECA, L. M. G. Remote Sensing Image Time Series Metrics for Distinction between Pasture and Croplands Using the Random Forest Classifier. 2020 IEEE Latin American GRSS and ISPRS Remote Sensing Conference, LAGIRS 2020 - Proceedings, p. 149–154, 2020. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
SÁ, M. E. R.; COSTA, S. M. G.; TAVARES, L. P. O rural-urbano em Santarém: interfaces e territórios produtivos. In: A. C. D. Cardoso (Org.); O rural e o urbano na Amazônia: diferentes olhares em perspectivas. 1o ed, 2006. Belém: EDUFPA.
SOUZA, A. R. Economia e natureza: padrões de uso e cobertura da terra associados a atividades agropecuárias e extrativistas de comunidades do sudoeste do Pará, 2016. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Disponível em: <http://urlib.net/8JMKD3MGP3W34P/3M8SD78%3E>.
SOUZA, A. R.; ESCADA, M. I. S.; MARUJO, R. DE F. B.; MONTEIRO, A. M. V. Cartografia do Invisível: Revelando a Agricultura de Pequena Escala com Imagens Rapideye na Região do Baixo Tocantins, PA. Geography Department University of Sao Paulo, v. 38, p. 137–153, 2019. DOI 10.11606/rdg.v38i1.151603
SOUZA, A. R.; ESCADA, M. I. S.; MONTEIRO, A. M. V. Padrão da paisagem associado ao uso e cobertura da terra em comunidades ribeirinhas e de terra firme situadas no sudoeste do Pará. Geografia, v. 42, n. 2, p. 135–164, 2017. DOI 10.5016/geografia.v42i2.13076.
TILIO NETO, P. Soberania e ingerência na Amazônia brasileira. 1o ed. Rio de Janeiro: Centro Edelstein de Pesquisa Social, 2010.
VILLA, P. M.; MARTINS, S. V.; DE OLIVEIRA NETO, S. N.; RODRIGUES, A. C.; MARTORANO, L. G.; MONSANTO, L. D.; CANCIO, N. M.; GASTAUER, M. Intensification of shifting cultivation reduces forest resilience in the northern Amazon. Forest Ecology and Management, v. 430, n. August, p. 312–320, 2018. DOI 10.1016/j.foreco.2018.08.014
VAN VLIET, N.; ADAMS, C.; VIEIRA, I. C. G.; MERTZ, O. “Slash and Burn” and “Shifting” Cultivation Systems in Forest Agriculture Frontiers from the Brazilian Amazon. https://doi.org/10.1080/08941920.2013.820813, v. 26, n. 12, p. 1454–1467, 2013. Taylor & Francis Group. DOI 10.1080/08941920.2013.820813.
VOGT, N. D.; PINEDO-VASQUEZ, M.; BRONDÍZIO, E. S.; ALMEIDA, O.; RIVERO, S. Forest Transitions in Mosaic Landscapes: Smallholder’s Flexibility in Land-Resource Use Decisions and Livelihood Strategies From World War II to the Present in the Amazon Estuary. Society and Natural Resources, v. 28, n. 10, p. 1043–1058, 2015. DOI 10.1080/08941920.2015.1014603
ZADEH, L. A. Fuzzy algorithms. Information and Control, v. 12, n. 2, p. 94–102, 1968. Academic Press. DOI 10.1016/S0019-9958(68)90211-8.