Diretrizes metodológicas para o planejamento espacial marinho (pem) no Brasil

Abstract

Planejamento Espacial Marinho (PEM) pode ser definido como um processo público de análise e alocação de atividades humanas em áreas marinhas e deve ser baseado em ecossistemas, espacialmente explícito, adaptativo, estratégico e participativo. Sistemas ambientais com características semelhantes devem ser utilizados como unidades de planejamento no PEM. No Brasil, o processo de PEM se encontra em fase inicial, com exemplos de cunho acadêmico e/ou de abordagem local. Este trabalho avalia bases de dados (nacionais e globais) para o PEM, cria uma metodologia de mapeamento de zonas ecológicas marinhas (ZEM), quantifica usos e atividades humanas nestas zonas e propõe áreas prioritárias para gestão, usando como estudo de caso a Zona Econômica-Exclusiva do Sul do Brasil (ZEESB). A ZEESB representa 13% da área total da ZEE brasileira, possui quatro dos dez principais portos do país e é uma das regiões com maior volume de pesca industrial marinha, sendo portanto representativa e relevante no contexto nacional. Bases de dados para o PEM foram avaliadas quanto à disponibilidade, facilidade de acesso e distribuição espacial. No Brasil, dados marinhos se encontram dispersos, de difícil acesso e baixa padronização, evidenciando a necessidade de investimento na integração, harmonização e compartilhamento de dados. A metodologia proposta classifica zonas ecologicamente distintas através da obtenção e processamento de dados existentes, e transformação destes dados em descritores abióticos apontados pela literatura. A classificação se deu através de 14 descritores bentônicos e 20 pelágicos, após padronização dos dados, análise de componentes principais (PCA) para redução da colinearidade, cálculo do melhor número de classes (Índice CH) e classificação não supervisionada por agrupamento (k-médias). A ZEESB foi classificada em dez Zonas Ecológicas Pelágicas (ZEP) e sete Bentônicas (ZEB). Métricas de paisagem foram utilizadas para estimar a resiliência ecológica de cada zona, partindo do princípio de que zonas menores, mais fragmentadas e com forma mais complexa possuem menor capacidade de se recuperar de pressões e impactos. No estrato bentônico, duas zonas se destacaram com os menores índices de resiliência: montes submarinos na elevação continental (ZEB2) e parcéis biogênicos na plataforma interna (ZEB6). Foram analisados seis usos e atividades humanas atuais (pesca de emalhe, cerco, arrasto e espinhel, navegação e unidades de conservação) e três potenciais (blocos de mineração, áreas potenciais para mineração, blocos de exploração de petróleo). Dados de pesca e navegação foram transformados em ?home range?. Os mapas de usos mostraram alta sobreposição entre três modalidades de pesca industrial (emalhe, arrasto e cerco) e áreas de mineração, sugerindo alto potencial de conflito. A ZEB7 (plataforma interna dominada por areia) foi apontada como a zona bentônica mais utilizada (256% da sua área) e da qual dependem as seguintes atividades: blocos de mineração (79% da sua área), pesca de cerco (57%), de arrasto (58%) e de emalhe (48%). No compartimento pelágico, a ZEP9 (costeira e com alta produtividade) se destacou em relação à utilização (239%) e diversidade de usos. A sobreposição do índice de resiliência ecológica e diversidade de usos resultou em um mapa de áreas prioritárias para o PEM, do qual se destacaram: (1) proximidades do Farol do Albardão; (2) desembocadura da Lagoa dos Patos; (3) APA da Baleia Franca e (4) plataforma norte de Santa Catarina. A metodologia proposta integra dados existentes, diminui processos subjetivos, é baseada em softwares livres, replicável e escalonável. As Zonas Ecológicas Marinhas (ZEM) mapeadas neste trabalho podem ser utilizadas para quantificar serviços ecossistêmicos, planejar a coleta de dados ou modelar habitats da biota. Além disto, fornecem indicadores para que propostas de unidades de conservação marinhas abranjam zonas com distintas características. Por fim, a quantificação de usos atuais e potenciais em cada ZEM fornece indicadores de pressões antrópicas e principais atores, facilitando o processo de negociação e tomada de decisões no PEM.

Abstract: Marine Spatial Planning (MSP) can be defined as a public process for analyzing and allocating human activities in marine areas, and should be based on ecosystems, spatially explicit, adaptive, strategic and participatory. Environmental systems with similar characteristics should be used as planning units in MSP. In Brazil, the MSP process is at an early stage, with examples of academic nature and/or with a local approach. This work evaluates databases (national and global) for MSP, creates a methodology for mapping marine ecological zones (MEZ), quantifies human uses and activities in these zones and proposes priority areas for management, using the South Brazil Exclusive Economic Zone (SBEEZ) as a case study. The SBEEZ represents 13% of the total area of the Brazilian EEZ, has 4 of the 10 main ports of the country and is one of the regions with the highest volume of marine industrial fishing, being therefore representative and relevant in a national context. Databases needed for MSP were evaluated in terms of availability, ease of access and spatial distribution. In Brazil, marine data is scattered, difficult to access and has low standardization, highlighting the need for investment in data integration, harmonization and sharing. The proposed methodology classifies ecologically distinct zones by obtaining and processing existing data, with its transformation into abiotic descriptors pointed by the literature. Classification was done through 14 benthic and 20 pelagic descriptors, after data standardization, principal component analysis (PCA) to reduce collinearity, calculation of the best number of classes (CH Index) and unsupervised classification through clusters (k-means). The SBEEZ was classified in 10 Pelagic (PEZ) and 7 Benthic (BEZ) Ecological Zones. Landscape metrics were used to estimate the ecological resilience of each zone, assuming that smaller, more fragmented and more complex zones have less ability to recover from pressures and impacts. In the benthic stratum, two zones stood out with the lowest resilience indices: submarine hills at the continental rise (BEZ2) and biogenic parcels at the inner shelf (BEZ6). Six current human uses and activities (gillnet, seine, trawl and longline fisheries, navigation and conservation units) and 3 potential (mining blocks, potential mining areas, oil exploration blocks) were analyzed. Fishing and navigation data were transformed into home range polygons after calculating kernel densities. Usage maps showed high overlap between 3 industrial fisheries (gill, trawl and seine) and mining areas, suggesting a high potential for conflict between these activities. BEZ7 (sand-dominated inner shelf) was identified as the most commonly used benthic zone (256% of its area) on which the following activities depend: mining areas (79% of the area), seine (57%), trawl (58%) and gillnet fishery (48%). In the pelagic stratum, PEZ9 (coastal and with high productivity) stood out in relation to utilization (239%) and diversity of uses. The overlap of ecological resilience index and intensity of use resulted in a map of priority areas for MSP, of which we highlight: (1) the Albardão Lighthouse; (2) the Patos Lagoon Estuary mouth; (3) Baleia Franca Protected Area; and (4) the inner shelf north of Santa Catarina state. A more detailed analysis in terms of spatial scale and the interactions between uses and temporal dynamics of activities at different depths is suggested for these areas. The proposed methodology integrates existing data, decreases subjective processes, is based on free software, replicable scalable. The Marine Ecological Zones mapped in this paper can be used to quantify ecosystem services, plan data collection (biotic and abiotic) or model habitats for biota. In addition, they provide indicators for proposed marine conservation units in the SBEEZ to have greater habitat diversity, covering areas with distinct physical characteristics. Finally, quantifying current and potential uses in each MEZ provides indicators of anthropogenic pressures and key actors, facilitating the MSP negotiation and decision-making process.