Métrica de sensoriamento remoto torna viável identificar, mensurar e supervisionar áreas de solo nu sem limitações espaciais
De extremo valor para o desenvolvimento urbano e rural, o solo é um ativo natural imprescindível à vida na Terra. Habitat para vasta biodiversidade ele serve, literalmente, de alicerce para o progresso, ao passo que viabiliza elementos de infraestrutura e recursos diversos.
Peça-chave também na filtragem e armazenamento da água, no sequestro de carbono, na regulação climática e sobrevivência das plantas, o solo influencia diretamente na eficiência e resiliência dos sistemas produtivos.
O que o torna vital para a agricultura e a silvicultura – e, consequentemente, para a segurança alimentar de todos os seres vivos, já que cerca de 95% dos alimentos consumidos pelo mundo são produzidos a partir da camada mais superficial da crosta terrestre.
Se considerarmos, contudo, que para cumprir suas múltiplas funções o solo precisa estar saudável, lembrar que este bem inestimável requer manejo sustentável para sua preservação e perenidade é essencial.
Daí a importância das tecnologias para monitorar e compreender a dinâmica dos solos terrestres, com destaque para o Índice de Solo Exposto (conhecido pela sigla BSI, do inglês Bare Soil Index).
Como funciona o Índice de Solo Exposto (BSI)?
Concebido para identificar áreas de solo nu a partir de imagens de satélite, diferenciando-as de áreas com cobertura vegetal, água, construções e outras coberturas da terra, o BSI é um indicador numérico crucial para atividades de gestão ambiental e agrícola.
Capaz de reconhecer e quantificar zonas degradadas e impactadas pela erosão e desertificação, esse índice espectral de sensoriamento remoto é bastante consistente para acompanhar mudanças na superfície terrestre, inclusive através de análises multitemporais.
Essa leitura só é possível, vale ressaltar, porque formado pela decomposição de rochas (intemperismo) misturadas com matéria orgânica, água e ar, o solo é um ecossistema dinâmico, complexo e vivo que se revela em camadas e cores. E, como tal, é capaz de contar o que aconteceu e o que pode acontecer com ele.
Cálculo e interpretação dos resultados
Para extrair informações dos dados gerados por plataformas orbitais de modo a capturar as variações do solo e gerar um valor numérico, o BSI se baseia nas diferentes respostas espectrais do solo exposto e da vegetação. Ou seja, combina bandas específicas de frequências de radiação eletromagnética para separar solos descobertos de outras coberturas.
As bandas de sensor que possibilitam o cálculo do índice têm foco principal no infravermelho de ondas curtas (SWIR), vermelho (Red), infravermelho próximo (NIR) e azul (Blue), dependendo do satélite.
Enquanto as bandas SWIR e vermelho captam a composição mineral do solo, as bandas NIR e azul realçam a presença de vegetação, permitindo que o índice “subtraia” ou reduza o efeito da cobertura vegetal.
A formulação mais comum, aplicável aos satélites Sentinel-2 e Landsat, é:
- BSI = ((SWIR + Red) – (NIR + Blue)) / ((SWIR + Red) + (NIR + Blue))
Geralmente, os valores resultantes variam entre -1 a 1 (ou entre 0 e 200, dependendo da fórmula utilizada), sendo que:
- Valores mais altos = solo exposto ou em risco: quanto mais próximo a 1 ou 200, menor é o indício de vegetação e maior é a presença de solo nu, à medida que os valores do BSI aumentam quanto mais descoberto (degradado ou erodido) for o solo;
- Valores mais próximos de zero ou negativos = solo protegido ou coberto: quanto mais baixo o BSI, maior é a cobertura vegetal ou a presença de resíduos culturais (cobertura morta) e água, o que indica pouca exposição e solo com boa saúde e estado de conservação.
Principais aplicações do BSI
Ao viabilizar o processamento e a comparação de imagens de satélite ao longo do tempo (dados históricos e atuais) para monitorar a dinâmica dos solos – como períodos de exposição para preparo de plantios e incidência de áreas de desmatamento, mineração ou urbanização –, o BSI acaba sendo relevante para diversas aplicações:
- Planejamento das operações agrícolas: a agricultura depende profundamente do solo, e o indicador ajuda no gerenciamento do uso da terra e das práticas agrícolas. Como verificar a qualidade do solo, identificar o intervalo entre a colheita e a nova semeadura (quando o solo fica desnudo) e, até mesmo, falhas no plantio ou áreas sem cobertura;
- Estratégias ambientais: permite constatar quando e onde o solo está perdendo sua proteção natural, além de viabilizar a avaliação de perturbações ecológicas, entre elas impactos de incêndios florestais;
- Monitoramento de degradação: identifica superfícies sem vegetação, caracterizadas por solo nudo, areias expostas e degradação decorrentes de erosão, seca ou desmatamento. Ou, até mesmo, propensas a estes fatores, já que essas áreas tendem a apresentar valores elevados de BSI;
- Supervisão de terrenos em estágio de desnudação: permite identificar e analisar a evolução de dunas e o avanço da desnudação do solo ao longo dos anos, propiciando ações rápidas de recuperação antes que a terra se torne improdutiva;
- Mapeamento e controle de áreas desertificadas: é elementar no reconhecimento e fiscalização de áreas desertificadas ou em processo/risco de desertificação, ao passo que solos desérticos detectados pelo BSI geralmente manifestam textura arenosa e cores avermelhadas ou marrons (resultado de rápida evaporação e baixa umidade);
- Estudos de expansão urbana: ao diferenciar solo exposto de áreas construídas ou impermeabilizadas por asfalto/concreto (embora, em alguns casos, possa haver sobreposição), esse índice normalizado também pode ser aplicado como indicador de crescimento urbano.
Em resumo, o BSI é uma ferramenta técnica de monitoramento ambiental e agrícola extremamente valiosa para visualizar e quantificar o solo descoberto em pequenas a grandes áreas, complementando outros índices como o NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) – que é mais comumente usado para avaliar a densidade e o vigor da vegetação.
Sensoriamento remoto para gestão eficaz de solos expostos
Diferentemente dos métodos convencionais de captação de dados através do trabalho em campo, informações sobre solos expostos obtidas por sensores a bordo de satélites são menos onerosas. Sem falar que são conquistadas em um período bem mais curto de tempo e que não existem limitações espaciais para sua coleta.
Muito além de oferecer uma visão detalhada e abrangente das reais condições das coberturas terrestres, imagens orbitais são porta de acesso para solos saudáveis. Pois, mais que direcionar práticas de manejo sustentável adaptadas ao tipo de solo e seu uso, possibilitam ações preventivas e corretivas altamente eficazes nos processos de gestão do solo.
Com a métrica de sensoriamento remoto BSI ofertada pela plataforma Forest Watch, monitorar a vitalidade dos solos e conquistar indicadores de desempenho por meio da análise de dados em escala temporal e espacial é totalmente possível.
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