Revista Brasileira de Sensoriamento Remoto

Periódico de Acesso Aberto

QUALIS-CAPES

B1

2021-2024
quadriênio

Idioma

Revista Brasileira de Sensoriamento Remoto

e-ISSN: 2675-5491 | ISSN: 2675-5491


Resumo

R E S U M O

 

As Crostas Biológicas do Solo (biocrostas) consistem em complexos de microrganismos que colonizam e habitam superfícies de rochas expostas. Devido à sua importância para a geomorfologia, dados de sensoriamento remoto têm sido utilizados para monitorá-las em diferentes escalas espaciais. Este estudo teve como objetivo identificar e caracterizar espectralmente as biocrostas usando imagens de satélites de alta resolução no inselberg Serrote-Muxió, em Quixadá, Ceará. Foram utilizadas imagens de alta resolução, técnicas de interpretação visual e combinações espectrais para identificar a assinatura espectral das biocrostas, bem como os índices espectrais (CI e BSCI) para detecção e validação dos resultados. O estudo identificou duas biocrostas (amarelas - BA e pretas - BP) no inselberg, com assinaturas espectrais de baixa refletância na banda azul e alta na banda do infravermelho próximo (NIR) (0,276 para BP e 0,243 para BA). Os valores médios dos índices CI foram 0,69 para BA e 0,74 para BP, enquanto os valores BSCI foram 0,85 para BA e 0,96 para BP. No entanto, a validação mostrou baixa eficácia dos índices na detecção de biocrostas, sugerindo que seu uso em áreas semiáridas pode ser inadequado. Este estudo oferece uma base para futuras pesquisas em monitoramento de biocrostas em relevos graníticos como inselbergs.

 

Palavras-Chaves: Assinatura espectral; Brasil; Índice espectral; Reflectância; Sensoriamento remoto.

Referências

  • ALLEN, C. Biogeomorphology and biological soil crusts: a symbiotic research relationship. Géomorphologie: Relief, Processus, Environnement, v. 16, n. 4, p. 347–358, 2010. DOI: https://doi.org/10.4000/geomorphologie.8071
  • ALMEIDA, A. R. Petrologia e aspectos tectônicos do Complexo Granítico Quixadá-Quixeramobim - CE. 279 f. Tese (Doutorado em Geociências) – Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 1995.
  • ALMEIDA, F. F. M; BRITO NEVES, B. B; CARNEIRO, C. D. R. The origin and evolution of the South American Platform. Earth-Science Reviews, [S.I.], v. 50, n. 1-2, p 77-111, 2000. DOI: https://doi.org/10.1016/S0012-8252(99)00072-0
  • ALONSO, M.; RODRÍGUEZ-CABALLERO, E.; CHAMIZO, S.; ESCRIBANO, P.; CANTÓN, Y. Evaluación de los diferentes índices para cartografiar biocostras a partir de información espectral. Revista de Teledetección, v. 42, p. 79-98, 2014. DOI: https://doi.org/10.4995/raet.2014.2317
  • ARISTIZÁBAL-BOTERO, A.; PÁEZ-PÉREZ, D.; REALPE, E.; VANSCHOENWINKEL, B. Mapping microhabitat structure and connectivity on a tropical inselberg using UAV remote sensing. Progress in Physical Geography, v. 45, n. 3, p. 427-445, 2021. DOI: https://doi.org/10.1177/0309133320964327
  • BAXTER, C.; MALLEN-COOPER, M.; LYONS, M. B.; CORNWELL, W. K. Measuring reflectance of tiny organisms: The promise of species level biocrust remote sensing. Methods in Ecology and Evolution, v. 12 n 11, p. 2174-2183, 2021. DOI: https://doi.org/10.1111/2041-210X.13690
  • BELNAP, J. Crusts/Biological. In: HATFIEL, J; POWLSON, D.; ROSENZWEIG, C; SCOW, K; SINGER, M; SPARKS, D. (Eds.), Encyclopedia of Soils in the Environment. Cambridge: Elsevier, 2005. p. 339–346. DOI: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2005.04.017
  • BELNAP, J.; BÜDEL, B.; LANGE, O. L. (2001). Biological Soil Crusts: Characteristics and Distribution. In: BELNAP, J.; LANGE, O. L. (Eds.), Biological Soil Crusts: Structure, Function, and Management. Berlin: Springer, 2001. p. 3–30. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-56475-8_1
  • BJELLAND, T. The influence of environmental factors on the spatial distribution of saxicolous lichens in a Norwegian coastal community. Journal of Vegetation Science, v. 14 n. 4 p. 525–534, 2003. https://doi.org/10.1111/j.1654-1103.2003.tb02179.x
  • BORGES NETO, I. O.; SANTOS, L. J. C.; SOUZA, J. L. L.; SOUZA, B. I.; XAVIER, R. A.; SALVADOR, M. S. S.; LIMA, V. R. P. Literature Review of Relief-Soil-Plant Interaction in Rock Outcrops. Sociedade & Natureza, [S. l.], v. 37, n. 1, 2025. DOI: https://doi.org/10.14393/SN-v37-2025-75884
  • CAVALCANTE, L. M.; COSTA, L. J. S.; BEZERRA, J. M.; ARAÚJO, M. F.; BRITO JÚNIOR, L.; OLIVEIRA FILHO, A. A.; RÊHO, V. G. S. Biodiversidade e antropismo em inselbergues como instrumento de Educação Ambiental e sustentabilidade. Revista Brasileira de Educação Ambiental (RevBEA), v. 18 n. 5, p. 39-60, 2023. DOI: https://doi.org/10.34024/revbea.2023.v18.14472
  • CHEN, J.; ZHANG, Y. M.; WANG, L.; SHIMAZAKI, H.; TAMURA, M. A new index for mapping lichen-dominated biological soil crusts in desert areas. Remote Sensing of Environment, v. 96 n. 2, p. 165-175, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rse.2005.02.011
  • CHEN, X.; WANG, T.; LIU, S.; PENG, F.; KANG, W.; GUO, Z.; FENG, K.; LIU, J.; TSUNEKAWA, A. Spectral response assessment of moss-dominated biological soil crust coverage under dry and wet conditions. Remote Sensing, v. 12 n. 7, p. 1-18, 2020. DOI: https://doi.org/10.3390/rs12071158
  • COGERH – Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Estado do Ceará. Região Hidrográfica da Bacia Banabuiú. Gerência de Monitoramento Qualitativo e Quantitativo, 2023. Disponível em: <http://atlas.cogerh.com.br/cogerh/imgAtlas?pathImagem=/imagensTemas/54_7381_BANABUIU.jpg>. Acesso em: 05 ago. 2024.
  • COSTA, L. R. F; MAIA, R. P.; BARRETO, L. L.; CLAUDINO-SALES, V. C. Geomorfologia do nordeste setentrional brasileiro: uma proposta de classificação. Revista Brasileira de Geomorfologia, São Paulo, v. 21, n. 1, p. 185-208, jan./mar. 2020. DOI: https://doi.org/10.20502/rbg.v21i1.1447
  • COSTAS, S. M.; CANTON, N.; RODRÍGUEZ, J. M. The relative effect of altitude and aspect on saxicolous lichen communities at mountain summits from central-west of Argentina. Rodriguesia, v. 72, p. 1-11, 2021. DOI: https://doi.org/10.1590/2175-7860202172064
  • CÁCERES, M. E. S,; MOTA, N.; SANTOS, L. A.; PEREIRA, T. A.; APTROOT, A. New records to Brazil and Southern Hemisphere of corticolous and saxicolous lichens from the semiarid region in Ceará State. Iheringia - Serie Botanica, v. 72 n. 2, p. 239-245, 2017. DOI: https://doi.org/10.21826/2446-8231201772210
  • ESCRIBANO, P.; PALACIOS-ORUETA, A.; OYONARTE, C.; CHARBRILLAT, S. Spectral properties and sources of variability of ecosystem components in a Mediterranean semiarid environment. Journal of Arid Environments, v. 74 n. 9, p. 1041–1051, 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2010.02.001
  • FAIST, A. M.; ANTONINKA, A. J.; BARGER, N. N.; BOWKER, M. A.; CHAUDHARY, V. B.; HAVRILLA, C. A.; HUBER-SANNWALD, E.; REED, S. C.; WEBER, B. Broader impacts for ecologists: Biological Soil Crust as a model system for education. Frontiers in Microbiology, v. 11, p. 1–6, 2021. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.577922
  • FUNCEME - Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos. Chuva média do ano por município – 2023. Disponível em: <http://www.funceme.br/appcalendario/ano/municipios/media/2023>. Acesso em: 06 ago. 2024.
  • GOMES, E. M. Mapeamento dos inselbergs em Quixadá e Quixeramobim, Ceará: Padrões morfológicos e distribuição. Dissertação (Mestrado em Geografia). Programa de Pós-Graduação em Geografia, Univeridade Federal do Ceará. 2023. 90p. Disponível em: <https://repositorio.ufc.br/handle/riufc/75050>. Acesso em: 15 ago. 2024.
  • HAVRILLA, C. A.; VILLAREAL, M. L.; DIBIASE, J. L.; DUNIWAY, M. C.; BARGER, N. N. Ultra‐high‐resolution mapping of biocrusts with Unmanned Aerial Systems. Remote Sensing in Ecology and Conservation, v. 6 n. 4, p. 441–456, 2020. DOI: https://doi.org/10.1002/rse2.180
  • INMET - Instituto Nacional de Meteorologia. Banco de Dados Meteorológicos do INMET - 2023. Disponível em < https://bdmep.inmet.gov.br/>. Acesso em: 03 ago. 2024.
  • JOHN, E.; DALE, M. R. T. (1991). Determinants of spatial pattern in saxicolous lichen communities. The Lichenologist, v. 23 n. 3, p. 227–236, 1991. DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.1017/S0024282991000397
  • KARNIELI, A. Development and implementation of spectral crust index over dune sands. International Journal of Remote Sensing, v. 18 n. 6, p. 1207–1220, 1997. DOI: https://doi.org/10.1080/014311697218368
  • KARNIELI, A.; KOKALY, R. F.; WEST, N. E.; CLARK, R. N. Remote Sensing of Biological Soil Crusts. In: BELNAP, J.; LANGE, O. L. (Eds.). Biological Soil Crusts: Structure, Function, and Management. Berlin: Springer. 2001. p. 431–455. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-56475-8_31
  • MAIA, R. P.; BEZERRA, F. H. R; NASCIMENTO, M. A. L. CASTRO, H.S., MEIRELES, A. J. A. ROTHIS, L. M. Geomorfologia do campo de inselbergs de Quixadá, Nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Geomorfologia, São Paulo, v. 16, n. 2, p. 239-235, 27 jun. 2015. DOI: https://doi.org/10.20502/rbg.v16i2.651
  • MIGOŃ, P. Geomorphological Landscapes of the World. Dordrecht: Springer, 2010. 375p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-90-481-3055-9
  • MIGOŃ, P.; MAIA, R. P. Pedra da Boca, Pai Mateus, and Quixadá—Three Possible Key Geoheritage Sites in Northeast Brazil. Geoheritage, v. 12, n. 3, p. 51, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/s12371-020-00473-4
  • MUNIZ, L. F.; PEREIRA, J. M. RODRIGUES; XIMENES JÚNIOR, C. L.; STUDART, T. M. de C. Classificação climática para o Estado do Ceará utilizando distintos sistemas de caracterização. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HÍDRICOS - SBRH, XXII, 26 nov. a 01 dez. 2017, Florianópolis, Santa Catarina Brasil. Anais […] Florianópolis, Santa Catarina, 2017. Disponível em: <https://repositorio.ufc.br/handle/riufc/54608>. Acesso em: 10 ago. 2024.
  • NASH, T. H. Lichen biology. (2ed) Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2008.
  • OLIVEIRA, M. F.; FIGUEREDO, C. C.; HIRAYAMA, A; MACIEL-SILVA, A. S. A first evaluation of biological soil crusts diversity in three distinctive rocky outcrops in Brazil. Flora, v. 320, 152613, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.flora.2024.152613
  • PAULINO, R. C.; GOMES, V. S.; SILVEIRA, A. P. Flora de inselbergues do monumento natural monólitos de Quixadá, no sertão central do Ceará. Iheringia - Serie Botanica, v. 73 n. 2, 182–190, 2018. DOI: https://doi.org/10.21826/2446-8231201873110
  • PINÉO, T. R. G.; PALHETA, E. S. M.; COSTA, F. G.; VASCONCELOS, A. M.; GOMES, I. p.; GOMES, F. E. M.; BESSA, M .D. M .R.; LIMA, A. F.; HOLANDA, J. L. R.; FREIRE, D. P. C. Projeto Geologia e Recursos Minerais do Estado do Ceará. Escala 1:500.000. Fortaleza: CPRM, 2020. Disponível em: <https://rigeo.sgb.gov.br/handle/doc/20418>. Acesso em: 20 jul 2024.
  • PLANET. Planet Imagery Product Specifications. 2019. Disponível em: <https://assets.planet.com/docs/combined-imagery-product-spec-april-2019.pdf>. Acesso em: 20 jul 2024.
  • POREMBSKI, S. Tropical inselbergs: Habitat types, adaptive strategies and diversity patterns. Revista Brasileira de Botanica, v. 30 n. 4, p. 579–586, 2007. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-84042007000400004
  • RAUTIAINEN, M.; KUUSINEN, N.; MAJASALMI, T. Remote sensing and spectroscopy of lichens. Ecology and Evolution, v. 14 n. 3, p. 1-16, 2024. DOI: https://doi.org/10.1002/ece3.11110
  • RICKLEFS, R. A Economia da Natureza (6a ed.). Barueri: Guanabara Koogan, 2010. 656p. ISBN: 9788527737074
  • RODRÍGUEZ-CABALLERO, E.; BELNAP, J.; BÜDEL, B.; CRUTZEN, P. J.; ANDREAE, M. O.; PÖSCHL, U.; WEBER, B. Dryland photoautotrophic soil surface communities endangered by global change. Nature Geoscience, v. 11 n. 3, p. 185-189, 2018. DOI: https://doi.org/10.1038/s41561-018-0072-1
  • ROY, D. P.; HUANG, H.; HOUBORG, R.; MARTINS, V. S. A global analysis of the temporal availability of PlanetScope high spatial resolution multi-spectral imagery. Remote Sensing of Environment, v. 264, p. 1-21, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112586
  • SANTOS, H. G. dos; CARVALHO JUNIOR, W. de; DART, R. de O.; AGLIO, M. L. D.; SOUSA, J. S. de; PARES, J. G.; FONTANA, A.; MARTINS, A. L. da S.; OLIVEIRA, A. P. O novo mapa de solos do Brasil: legenda atualizada. Rio de janeiro: Embrapa Solos, 2011. 67 p. (Embrapa Solos. Documentos, 130.) 1 mapa, color. Escala 1:5.000.000. Disponível em: <https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/123772/1/DOC-130-O-novo-mapa-desolos-do-Brasil.pdf>. Acesso em: 29 jul. 2024.
  • SANTOS, H. G.; JACOMINE, P. K. T.; ANJOS, L. H. C.; OLIVEIRA, V. A.; LUMBRERAS, J. F.; COELHO, M. R.; ALMEIDA, J. AARAÚJO FILHO, J. C.; OLIVEIRA, J. B.; CUNHA, T. J. F. P. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 5. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2018. ISBN: 978-85-7035-817-2. Disponível em: <https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/1094003>. Acesso em: 15 ago. 2024.
  • SANTOS, G. L. B.; MAIA, R. P., TRAVASSOS L. E. P.; SOUZA, A. S. V. Origin and evolution of solutional features on granitic inselbergs. Revista Brasileira de Geomorfologia, 25(1), 2023. DOI: http://dx.doi.org/10.20502/rbg.v25i2.2469
  • TRAVASSOS, L. E. P. Princípios de carstologia e geomorfologia cárstica. 1ª ed. Brasília: Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade, 2019. Disponível em: <https://www.gov.br/icmbio/pt-br/assuntos/centros-de-pesquisa/cavernas/publicacoes/cecav_principiosdecarstologia.pdf>. Acesso em: 05 ago. 2024.
  • TWIDALE, C. R.; VIDAL-ROMANI, J. R. Landforms and Geology of Granite Terrains. London: Taylor & Francis, 2005. DOI: https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1595.6722
  • VAUCHEZ, A.; NEVES, S. P.; CABY, R.; CORSINI, M.; EGYDIO-SILVA, M.; ARTHAUD, M. H.; AMARO, V. E. The Borborema shear zone system, NE Brazil. Journal of South American Earth Sciences, [S.I.], v. 8, n. 3-4, p. 247-266, 1995. DOI: https://doi.org/10.1016/0895-9811(95)00012-5
  • WANG, Z.; WU, B.; ZHANG, M.; MA, Z. An advanced coverage estimation method to quantify biological soil crust coverage using Sentinel-2 imagery in desert and sandy land of China. GIScience and Remote Sensing, v. 60 n. 1, p. 1-19, 2023. DOI: https://doi.org/10.1080/15481603.2023.2257470
  • WEBER, B.; HILL, J. Remote Sensing of Biological Soil Crusts at Different Scales. In: WEBER, B.; BÜDEL, B.; BELNAP, J. (Eds.). Biological Soil Crusts: An Organizing Principle in Drylands. Cham: Springer, 2016. p. 215–234. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-30214-0_12
  • WEBER, B.; OLEHOWSKI, C.; KNERR, T.; HILL, J.; DEUTSCHEWITZ, K.; WESSELS, D. C. J.; EITEL, B.; BÜDEL, B. A new approach for mapping of Biological Soil Crusts in semidesert areas with hyperspectral imagery. Remote Sensing of Environment, v. 112 n. 5, p. 2187-2201, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rse.2007.09.014

Licença

Creative Commons License
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License. Copyright (c) 2026 Sebastián Isaías Jorge Muñoz Vásquez, Mauricio Alejandro Perea Ardila, Rubson Pinheiro Maia, Hudson Silva Rocha, Antônia Beatriz Ferreira Andrade