INVESTIGAÇÃO

RESUMO/EXPLICAÇÃO SOBRE A INVESTIGAÇÃO

Percepções do solo e terra, o chão como essência, elemento natural.

Contextualização sobre o objeto de estudo, solo exposto como espaço.

Posição do observador no espaço - metodologia de análise de áreas de solo exposto vistas de cima.

Considerações sobre as análises realizadas, resultados e discussão. Solo exposto, exposto.

fita de medição - pedologia

SOBRE A TERRA I


“Eis o globo, o planisfério terrestre,
o planisfério celeste,
o redondo horizonte, a ilusão dos firmamentos.
E a nossa existência. ”

(MEIRELLES, Cecília; 1964).



A pedogênese é o processo que dá origem aos solos, à terra: a desagregação, decomposição, remanejamento e reorganização de matéria - decorrente do intemperismo da rocha matriz -, cria diferentes camadas horizontais que conformam os solos. O perfil de um solo é definido pela variação de cor, textura e composição dessas camadas, também chamadas de horizontes (BRANCO, 2014).

As principais camadas que compõem o perfil de um solo são:


  • Horizonte O – camada de cor escura, formada por matéria orgânica em vias de decomposição.
  • Horizonte A – horizonte que contém uma mistura entre matéria orgânica e substâncias minerais, possui alta atividade biológica.
  • Horizonte B – zona caracterizada pelo acúmulo de argilas, de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio.
  • Horizonte C – camada composta pela mistura de solo pouco denso com a rocha-matriz pouco alterada.
  • Horizonte D (ou R) - rocha mãe/matriz.
Camadas do Solo


Figura 1 - Representação de camadas do solo.
Fonte: Autoria própria com base em BRANCO, 2014.

O horizonte é um agrupamento de elementos naturais que compõem camadas do perfil de um solo e é o espaço terrestre que a vista abrange, a linha entre o céu e a terra em uma determinada paisagem, a “ilusão dos firmamentos” (MEIRELLES, 1964).

Enquanto o pedólogo define os limites entre uma camada e outra baseado no aspecto visual de um perfil de solo - diferenciação importante para as aplicações onde é necessário conhecer os diferentes tipos de solo de acordo com os diferentes elementos que os compõem -, uma característica indissociável da terra é sua unicidade [Einmaligkeit] (BYUNG-CHUL, 2021), ela é a matéria única que conforma a crosta, o horizonte terrestre. O solo é cada um de seus elementos e o todo: “em taxonomia de solos, o indivíduo solo não é perfeitamente distinto, é uma entidade imaginária, criada artificialmente por conveniência” (KNOX, 1965, apud IBGE, 2007), para - a partir da diferenciação de suas camadas -, conceber a dinâmica de formação, suas funcionalidades ecológicas e seu comportamento frente aos distintos usos e manejos (CURCIO e GOMES, 2021).

Inclusive, terra e Terra, como palavras com definições distintas - a primeira sendo sinônimo de chão, solo e a segunda se referindo ao planeta no qual habitamos -, mostram essa unicidade, essa continuidade do solo como elemento único e definidor da paisagem, do horizonte, da existência.

A obra “Sobre a Essência: Os Sete Horizontes do Homem”, de Maria Bonomi, apresentada na III Bienal Barro de América, de 1998 (AMARANTE, 1998), faz esse paralelo entre o homem e o solo ao usar diferentes materiais como areia, sal, vidro, carvão, argila, cimento e terra para representar as diferentes camadas da terra e as definindo como a essência, o substrato, do próprio ser - os horizontes do solo são os horizontes do homem.

Obra 'Sobre a Essência: Os Sete Horizontes do Homem' de Maria Bonomi



Figura 2 - Obra ‘Sobre a essência: Os Sete Horizontes do Homem’ de Maria Bonomi.
Fonte: Maria Bonomi.

Essa relação entre a terra e a existência é algo que permeia a história da humanidade, “homem” e “humano” são palavras com origem relacionada à “homo”, do termo “humus”, que significa chão, terra, “de onde ele veio” (VALPY, 1828 p. 188). Além disso, diversas religiões abordam o solo em suas crenças: o judaísmo, cristianismo, islamismo e algumas religiões africanas têm o solo como matéria prima da antropogênese (PAZTEL, BLUM; 2017), como está colocado, por exemplo, na passagem bíblica de Eclesiastes 12:7: “Então o nosso corpo voltará para o pó da terra, de onde veio” e no ayat 53 da surat Ta-Ha do Alcorão: “Foi Ele Quem vos destinou a terra por leito, traçou-vos caminhos por ela, e envia água do céu, com a qual faz germinar distintos pares de plantas. [...] Dela vos criamos, a ela retornareis, e dela vos faremos surgir outra vez.” (EL-RAMADY et al; 2019), onde ambas as crenças tratam o solo, a terra, como a origem e destino do homem, ao qual ele retornará ao final de sua vida.

O ritual de inumação, presente na espécie humana desde até 78 mil anos atrás (TORRES et al., 2021), também reforça a relação entre a existência e - nesse caso, o seu fim - com a terra e com o solo. Enterrar pertences e bem materiais em conjunto com os corpos também pode refletir uma das primeiras formas de práticas religiosas registradas, já que expressa um cuidado intencional com o indivíduo e a crença da continuidade de uma existência após a morte (LIEBERMAN, 1991).

Além de seu significado simbólico e religioso, é preciso também ressaltar a terra como importante do ponto de vista biológico: a frase “Despite all our accomplishments, we owe our existence to a six-inch layer of topsoil and the fact that it rains”, ou, em tradução livre: “Apesar de todas as nossas realizações, devemos nossa existência a uma camada de solo de quinze centímetros e ao fato de que chove”, atribuída ao radialista americano Paul Harvey (JANOVICH, 2023), chama atenção ao fato de que a vida na Terra só é possível por conta da água e da terra - especificamente essa camada mais superficial do solo - o Horizonte O e A, ricos em matéria orgânica, camadas com grande importância agrícola e ambiental (LIMA et. al, 2007) -, que permite o crescimento e o cultivo de diferentes espécies de plantas que permitiram o crescimento da população humana.

Obra 'Sobre a Essência: Os Sete Horizontes do Homem' de Maria Bonomi



Figura 3 - Obra ‘Sobre a essência: Os Sete Horizontes do Homem’ de Maria Bonomi.
Fonte: Maria Bonomi.

Aprender sobre a terra, portanto, é aprender sobre nós, e “quando nos ocupamos mais detidamente com a história da Terra, sentimos uma profunda veneração pela Terra” (BYUNG-CHUL, Han; 2021). Nesse sentido, tornou-se necessário para mim o estudo sobre o solo na Região Metropolitana de São Paulo, já que a região também possui um significado pessoal: minha avó nasceu em Poá, meu pai nasceu em São Paulo, minha mãe nasceu em Santo André, minha irmã nasceu em São Bernardo do Campo e apesar de eu também ter nascido na capital paulista, como meu pai, vivi e estudei a maior parte da minha vida em seu entorno, no ABC Paulista, na Região Metropolitana de São Paulo.


“À pergunta
"Quantos são os tipos de solos do Estado [de São Paulo]?",
a resposta só pode ser esta : "Muitos"”

(SETZER, José; 1941).


Mapa pedológico do Estado de São Paulo





Figura 4 - Mapa pedológico do estado de São Paulo. Fonte: ROSSI, 2017.
Fonte: ROSSI, 2017.

Esse histórico de publicações sobre os solos no estado de São Paulo geralmente trabalham com escalas de reconhecimento de média e baixa intensidade, se utilizando de escalas entre 1:100.000 e 1:750.000 (IBGE, 2007) para permitir toda a visualização da região. O que é particularmente curioso é que em áreas com intensa ocupação em núcleos urbanos a escolha de definição da unidade de mapeamento da RMSP não é definida por suas classes de solos, ou tipos de terreno, ou mesmo a junção dos dois elementos, mas pelo uso que é feito neste solo, dessa forma, o solo da RMSP está classificado como “Área Urbana”. Nesse sentido, esses mapas não possuem classificação de atributos químicos, profundidade, ocorrência de pedregosidade, rochosidade e cascalho ou relações texturais onde se encontram áreas urbanizadas.

Ao variar as escalas de análise e mapeamento dos solos, se utilizando de níveis mais detalhados, seria possível a distinção de tipos de solo dentro da mancha urbana, entretanto, é especialmente curioso como a ocupação e organização humana em núcleos urbanos cria, a partir de certo ponto, uma classificação de solo própria, não associada a este aspecto de seu suporte geobiofísico, indiferente a seu perfil de solo, às características físicas e químicas que conformam a terra onde se encontram.

Essas paisagens urbanas são espaços onde “a presença do homem faz com que todos os aspectos e valores referentes ao homem venham a emergir com o máximo de ênfase” (MAGNOLI, 2006), por isso, a existência da cidade define um perfil próprio de solo, que não mais pode se encaixar em outras categorias desassociadas dessa ocupação. Assim como a terra define a essência do homem, a organização humana em áreas urbanas altera essencialmente o perfil do solo.

RMSP no mapa pedológico do Estado de São Paulo



Figura 5 - RMSP no mapa pedológico do Estado de São Paulo.
Fonte: ROSSI, 2017, editado pela autora.

fita de medição - pedologia

SOLO EXPOSTO I


“Vazio, portanto, como ausência, mas também como promessa, como encontro, como espaço do possível, expectativa.”

(SOLÀ-MORALES, Ignasi; 2002).



A unicidade da terra, do solo, também se manifesta na indivisibilidade do espaço total - assim como dividimos conceitualmente o perfil do solo em horizontes, podemos, na análise, efetuar uma separação lógica do espaço, como por exemplo: espaço de produção, espaço de circulação, espaço de consumo, espaço de distribuição, entretanto “o espaço, como realidade, é uno e total” (SANTOS, 1985).

O objeto de estudo deste trabalho é o solo urbano inserido na Região Metropolitana de São Paulo, sem cobertura vegetal e com remoção parcial ou total de seu Horizonte O e A - que possuem maior quantidade de matéria orgânica. A definição do tema ocorreu durante a tentativa de mapeamento de espaços livres nos lotes de escolas públicas da cidade de São Paulo - me surpreendi com a quantidade de áreas com solos descobertos, tanto no interior de lotes quanto espalhados pela paisagem urbana. Esse solo é popularmente conhecido como solo exposto ou solo nu, descoberto, desprotegido ou sem cobertura. Mas mais importante que as características que definem o perfil deste solo, é o espaço definido por ele: a investigação se trata da caracterização dos diferentes tipos de espaço conformados por um meio físico de características semelhantes.

As áreas urbanas são conformadas por espaços edificados e espaços não-edificados e “o espaço livre é todo espaço não ocupado por um volume edificado (espaço-solo, espaço-água, espaço-luz ao redor das edificações a que as pessoas têm acesso)” (MAGNOLI, 2006), nesse sentido, o solo exposto abordado neste trabalho trata-se desse espaço livre espaço-solo.

Existem outros termos que são utilizados para descrever espaços não edificados em áreas urbanas que podem ser atribuídos - ou não - ao solo exposto.

Os vazios urbanos, urban voids, podem ser definidos como “glebas, terrenos, lotes ou edifícios vacantes (sem uso, ocupação ou subutilizados) inseridos em terra urbana e/ou urbanizada que não cumprem a função social da propriedade” (MAIA e LEONELLI, 2020), consequência de uma urbanização “descontínua e heterogênea” ou espaços residuais de unidades de produção desativadas, uma mancha de “não cidade” (MELO, 2006). Esse processo de formação dos vazios urbanos também foi destacado na primeira Trienal de Arquitetura de Lisboa em 2007, descrito como a “deterioração do patrimônio”, o “abandono dos centros históricos”, o “crescimento desordenado das cidades”, a “degradação do território” e inclusive a “ destruição da paisagem” (GOMES, 2007, apud BICCA, 2017).

Entretanto, os vazios urbanos também podem ser vistos como espaços potenciais - José Mateus, curador geral da trienal, os descreveu como uma “rede de hipóteses”, destacando as potencialidades inseridas nesses espaços e defendendo que deveriam estar presentes nos planos estratégicos das cidades (MATEUS, 2007, apud BICCA, 2017).

Em diferentes materiais esse termo parece especialmente atrelado à questão prática de transformação desses espaços: vazios urbanos como problemas a serem resolvidos ou como potenciais no sentido do que eles poderão vir a ser, mais do que o que eles são.

Vazio Urbano




Figura 6 - Vazio urbano no bairro Jardim Monte Kemel, Vila Sônia. Fonte: Google Earth 2023, editado pela autora.

A expressão “terrain vague”, cunhada por Ignasi de Solà-Morales, pode permitir diferentes interpretações sobre esses espaços livres: a palavra “terrain”, do francês, possui uma certa característica urbana, que significa “uma extensão de solo de limites precisos, edificável, na cidade” (SOLÀ-MORALES, 2002) e, ao mesmo tempo, uma terra de extensões menos precisas, atrelada “à ideia física de uma porção de terra em sua condição expectante, potencialmente aproveitável, mas já com algum tipo de definição em sua propriedade a qual somos alheios” (SOLÀ-MORALES, 2002). O segundo termo da expressão, vague, possui duas raízes latinas: vacuus e vagus - enquanto vacuus pode significar vazio, desocupado, livre, vagus traz o sentido de indeterminado, impreciso, incerto (SOLÀ-MORALES, 2002).

Terrain Vague




Figura 7 - Terrain vague na R. Padre Jacome de Queiroz, no 58.
Fonte: Google Earth Street View, 2023, editado pela autora.

O termo terrain vague, ao contrário de vazios urbanos, não define esses espaços como “não cidade”, ao contrário, os vê como uma parte integrante dela (MELO, 2006), debruçando-se sobre o valor do vazio, da ausência, independente de transformações sobre eles.

“Brownfields” descreve espaços que foram previamente ocupados e que se encontram parcialmente ou totalmente inutilizados, podem estar vazios, abandonados ou contaminados e impróprios para uso sem intervenções (ALKER, 2000). De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA apud MARKER, 2013 p.17), brownfields são “propriedades abandonadas ou subutilizadas cuja reutilização é dificultada pela presença real ou potencial de substâncias perigosas, poluentes ou contaminantes", áreas degradadas por conta de seu uso anterior - como produção industrial e depósitos de resíduos - e diferentes áreas de infraestrutura urbana (MAKER, 2013 p. 16).

Apesar de não existir um consenso sobre o uso do termo brownfields no Brasil (VOLPE, 2013), ele geralmente está associado a uma determinada questão ambiental, às características químicas do solo de um espaço que foi previamente ocupado.

Brownfields



Figura 8 - Áreas de brownfields localizadas em terrenos das antigas indústrias Matarazzo. A construção do Parque Província de Treviso (à direita da imagem), em São Caetano do Sul, levou mais de uma década para ser aprovada pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), em um processo que incluiu a descontaminação do solo (PMSCS, 2022). Fonte: Google Earth, 2023.

“Wastelands” ou “terrenos baldios”, são espaços definidos como “áreas vazias de terrenos, especialmente dentro ou próximas de uma cidade, que não são utilizadas para o cultivo ou qualquer outra atividade” e, em uma definição mais poética, “um lugar, tempo ou situação que não contém ou produz algo positivo, ou que não possui nenhuma qualidade ou atividade em particular” (CAMBRIDGE, 2023).

Apesar dessa definição particularmente desfavorável, esses espaços livres representam possíveis reservatórios importantes para a biodiversidade da flora urbana, por geralmente possuírem menor pressão de ocupação humana (MACHON, 2021), são áreas verdes intra urbanas que podem contribuir para a continuidade ecológica entre fragmentos de vegetação (BRUN e PIETRO, 2021). O solo exposto também pode estar presente nas wastelands, principalmente em um estágio inicial, dependendo da intensidade das atividades humanas no local (MACHON, 2021).

wastelands




Figura 10 - Wasteland na 220 R. Petrucio Gomes da Silva.
Fonte: Google Earth Street View, 2023, editado pela autora.

Os termos utilizados para descrever esses espaços possuem algumas características em comum entre si, como não terem usos oficiais, serem temporários e estarem localizados nas cidades (PIETRO, ROBERT; 2021). Além das expressões citadas, existem várias outras que podem ser utilizadas para definir espaços semelhantes, como friches urbaines, tierras vacantes, derelict lands, todas essas expressões são formas de caracterizar em sua maioria espaços livres espaços-solo, mesmo que alguns termos como vazios urbanos e brownfields também possam fazer referência à edifícios e estruturas específicas. Entretanto, apesar das semelhanças, essas expressões também possuem diferenças importantes que podem denotar diversos usos, processos e, inclusive, composições de solo.

Esses conceitos iniciais foram estudados para auxiliar na análise e identificação de diferentes espaços de solo exposto, definidos aqui como áreas livres de edificação, arborização e vegetação rasteira, com pouca presença de matéria orgânica. Os termos apontados podem ser atribuídos a diferentes expressões de solos expostos com mais ou menos frequência, de acordo com as características de cada espaço e contribuem com a identificação, caracterização e entendimento do objeto de estudo apresentado.


wastelands




Figura 11 - Alguns exemplos de texturas e colorações consideradas como solo exposto. Fonte: Google Earth, 2023.

fita de medição - pedologia

SOBRE A TERRA II


“Em vista da digitalização do mundo, torna-se necessário reromantizá-lo, redescobrir a Terra, sua poética, restituí-lo a dignidade do misterioso, do belo, do sublime.”

(BYUNG-CHUL, Han; 2021).



O estudo de áreas de solo exposto na RMSP iniciou-se através da interpretação de imagens de satélites, em continuação à tentativa de mapeamento de áreas permeáveis nos lotes de escolas públicas da cidade de São Paulo, mencionada no capítulo anterior. O método utilizado neste trabalho se baseia principalmente na interpretação de imagens de satélite, investigando o objeto de estudo de cima, sobre a terra.

Para a identificação visual de áreas de solo descoberto, foram utilizados alguns elementos de reconhecimento: tonalidade e cor, forma e tamanho, padrão, textura, associação e sombra (ANTUNES, 2005). A partir destes elementos, com especial importância para tonalidade, cor e textura, elaborou-se uma chave de interpretação que define os critérios para a identificação de áreas de solo exposto na RMSP neste trabalho para imagens de diferentes missões (Landsat, Sentinel e Planet), apresentada a seguir.

Landsat, Sentinel e Planet são exemplos de fontes de dados obtidos por sensores instalados em satélites artificiais, um dos métodos da tecnologia conhecida como sensoriamento remoto, que obtém informações a partir da “captação e do registro da energia refletida ou emitida pela superfície [terrestre]” (FLORENZANO, 2011). A variação dessa energia emitida ou refletida pode ajudar a identificar alvos específicos, através da assinatura espectral de diferentes materiais (ALMEIDA e OLIVEIRA, 2010).

sensores



Tabela 1 - Chave de interpretação de áreas de solo exposto. Fonte: Landsat, Sentinel e Planet.

Alguns aspectos que caracterizam diferentes sensores estão relacionados à sua resolução espacial, espectral e temporal. Resolução espacial se refere ao tamanho do menor elemento que pode ser detectado por determinado sensor, uma resolução espacial de 100 metros significa que cada pixel de uma imagem representa uma área de 100 m x 100 m, ou 10000 m²; resolução espectral é a habilidade de medir comprimentos de onda específicos dentro do espectro eletromagnético, uma maior resolução espectral significa menores intervalos de comprimento de onda por banda e a resolução temporal é o intervalo entre a obtenção de imagens (CIMSS, c2023).

Imagens obtidas através de sensoriamento remoto podem gerar dados espaciais atualizados e detalhados do território, com alta frequência temporal, gerando inclusive séries históricas de dados, o que possibilita uma visão espacial e temporal do processo de crescimento urbano (RAMOS, 2017). Enquanto as mudanças espaciais e temporais em áreas de solo exposto podem ser consideradas sinais de expansão urbana (Zhao and Chen, 2005), elas possuem assinaturas espectrais complexas, facilmente confundidas com áreas impermeabilizadas (LIU,2022) e com telhados de telhas cerâmica ou de barro (ANTUNES, et al., 2018), o que dificulta o mapeamento de áreas de solo exposto em áreas urbanizadas.

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Figura 12 - Semelhança de tonalidade e cor entre áreas de solo exposto e telhas cerâmicas. Fonte: Renato Stockler, 2014.

Com o objetivo de mapear possíveis áreas de solo exposto na RMSP, foi utilizada a ferramenta Google Earth Engine (GEE), “uma plataforma de análise geoespacial baseada na nuvem, que permite aos usuários visualizar e analisar imagens de satélite do nosso planeta” (GOOGLE EARTH, c2023) e imagens Landsat, Sentinel e Planet, advindas de diferentes sensores, disponibilizadas gratuitamente no Earth Engine Data Catalog, base de dados própria da plataforma.

Primeiramente foram elaborados mosaicos, junções de diferentes imagens para seleção de pixels representativos de um período específico (no caso deste estudo período chuvoso e seco do ano), para os anos de 2017 a 2022 das imagens Landsat, Sentinel e Planet. A partir dos mosaicos, foram calculados diferentes de índices a partir das bandas disponíveis, como o Índice de Vegetação com Diferença Normalizada (NDVI), o Índice de Diferença Normalizada de Áreas Construídas (NDBI) e o Índice de Solo Exposto (Bare Soil Index - BSI). As imagens finais classificadas correspondem ao período seco do ano (entre 01 de junho e 30 de novembro de cada ano).

A partir dos mosaicos com índices, foram delimitados manualmente polígonos correspondentes a dados de Nível I da biblioteca espectral de materiais urbanos, definidas como “áreas construídas, vegetação, áreas não-urbanas de solo exposto e corpos d’água” (Herold et al., 2004 apud Hirye, 2014), agrupados em “áreas de solo exposto” e “áreas de não-solo exposto”.

Durante o estudo foram identificadas 2 tonalidades principais de solo exposto, portanto, foram elaborados e aplicados 2 modelos de mapeamento dessas áreas: um focando em áreas de solo exposto “claro” e o outro em áreas de solo exposto “escuro”.

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Figura 13 - Área de solo exposto claro (à esquerda) e área de solo exposto escuro (à direita). Fonte: Planet, 2022.

Para cada modelo, foram gerados polígonos distintos e dentro desses polígonos foram geradas 400 amostras de solo exposto e 1200 amostras de não-solo exposto, as quais tiveram as classes correspondentes atribuídas e foram divididas entre amostras de treinamento e validação (respectivamente 70% e 30% das amostras totais). As amostras de treinamento foram utilizadas no mosaico para gerar uma classificação de probabilidade a partir do algoritmo aprendizado de máquina “Random Forest”.

Inicialmente, foram feitos esses testes de classificação para as três fontes de imagens apresentadas, entretanto, por conta da maior resolução espacial da Planet (4,77 m), as áreas de solo exposto ficaram melhor delimitadas nos mapas gerados a partir destas imagens e os produtos subsequentes foram desenvolvidos a partir delas.

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Figura 14 - (A) Solo exposto na R. Piacatu, 2062 - Jardim Munhoz Junior, Osasco, visto na imagem da missão Planet e diferença na geometria resultante da classificação nas missões: (B) Planet, (C) Sentinel e (D) Landsat . Fonte: Planet, Sentinel e Landsat.

Após a classificação, foram consideradas possíveis áreas de solo exposto apenas aquelas que possuíssem mais de 75% de probabilidade de serem dessa classe e as amostras de validação foram utilizadas nesse resultado para medição de uma acurácia inicial. Os modelos gerados para áreas de solos “escuros” possuem, em geral, uma acurácia menor, apesar de visualmente apresentarem menos confusão: ao não detectar tantas áreas de solo exposto “claro”, também classificam menos áreas construídas como solo exposto, principalmente telhados mais reflexivos e telhas cerâmicas.

Nesse sentido, para a junção dos dois modelos foram calculadas as áreas de cada mancha classificada como solo exposto e as manchas com menos de 3000 m² do modelo “claro” foram eliminadas caso não fossem também identificadas pelo modelo “escuro”, buscando eliminar telhados e construções que foram classificadas erroneamente.

Em seguida, algumas áreas específicas onde havia maior confusão do modelo foram retiradas manualmente e cada mancha foi transformada em vetor, para conseguirmos atribuir informações específicas ao polígono correspondente, como sua área e município, distrito ou subprefeitura onde se localiza.

Aqui foram geradas novas amostras de validação para o cálculo de acurácia final dos mapas, comparando com os números obtidos na primeira etapa (classificação) através da análise de suas matrizes de erros. Essas matrizes expressam a quantidade de amostras que foram atribuídas à uma determinada categoria durante a classificação em comparação com a real categoria daquela amostra (CONGALTON, 1991), algumas métricas de acurácia que podem ser extraídas de uma matriz de erro são: acurácia global, erro global, acurácia do consumidor, acurácia do produtor, erros de omissão e erros de comissão (DINIZ, 2021).

Por exemplo, a acurácia global é o percentual de amostras que foram corretamente classificadas, em relação ao total de amostras, enquanto erro global é sua medida complementar, informando o erro percentual total. A acurácia do consumidor, também conhecida como acurácia do usuário, tem como complemento o erro de comissão, que, no exemplo deste trabalho, mostra quanto o mapa está atribuindo a amostras o valor de solo exposto quando estas não correspondem a essa classe. A acurácia do produtor é complementada pelo erro de omissão (DINIZ, 2021), que seria, por exemplo, quantas amostras de solo exposto estamos deixando de classificar como tal.

Cada um dos procedimentos descritos, envolvendo a criação de mosaicos, o desenho de polígonos separados em claros e escuros, os filtros de probabilidade e áreas e os cálculos de acurácias, foram realizados para cada ano da série entre 2017 e 2022 em um processo que envolveu a execução de 5 scripts de códigos diferentes. O fluxograma a seguir demonstra os passos que foram desenvolvidos ao longo deste trabalho para a geração de possíveis áreas de solo exposto de um ano.

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Figura 15 - Fluxograma de geração de áreas de solo exposto de um ano. Fonte: Autoria própria.

Os resultados obtidos foram inseridos em uma interface, onde é possível consultar diferentes informações sobre as possíveis áreas de solo exposto mapeadas, como a área total na RMSP, a área por município e também informações específicas sobre cada polígono, comparando as áreas classificadas como solo exposto entre 2017 e 2022. A interface pode ser acessada no link a seguir, onde é possível visualizar e baixar o mapeamento realizado: https://juliacansado.users.earthengine.app/view/solo-exposto

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Figura 16 - Interface para visualização das áreas mapeadas, com informações e foco no município de Barueri. Fonte: Autoria própria.

Esse mapeamento foi inteiramente processado na plataforma anteriormente mencionada (GEE) e pode ser reproduzido através da consulta do seguinte repositório: https://github.com/JuliaCansado/SOLO-EXPOSTO. Também é possível que outras pessoas vejam e conheçam o trabalho através do site do projeto, em: https://juliacansado.github.io/SOLO-EXPOSTO/index.html

Os métodos utilizados para o desenvolvimento e apresentação dos produtos deste trabalho defendem a reromantização da terra por meio de sua digitalização.

fita de medição - pedologia

SOLO EXPOSTO II


“To define is to limit. /
Definir é limitar.”

(WILDE, Oscar; 1890).



I. Foram mapeadas, em 2022, 10.231 possíveis áreas de solo exposto na RMSP, que somam 36.423.832,4 m² ou 3.642,38 ha, essa quantidade de áreas e metragem total mapeadas varia de forma significativa ao longo dos anos da série (2017-2022), o que pode refletir um processo real de mudanças ocorridas na região e diferenças nos resultados obtidos pelo modelos, de acordo com os diferentes mosaicos gerados e amostras coletadas em cada período.

Apesar das matrizes de erro mostrarem uma acurácia geral alta, calculada a partir da divisão do total de amostras classificadas corretamente sobre o número total das amostras de validação (CONGALTON, 1991), a análise da acurácia do consumidor revela que o erro de comissão, onde o modelo classifica como solo exposto áreas que não deveria - como telhados e áreas impermeabilizadas -, é menor do que o erro de omissão que, complementado pela acurácia do produtor, revela que o modelo deixa de classificar algumas áreas de solo exposto. Enquanto a menor acurácia geral é de 93,4%, a menor acurácia do produtor é de 68,3%, indicando a importância de observar separadamente as métricas de acurácia da classificação.

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Figura 17 - Gráfico de acurácia do produtor e erro de omissão nos mapas finais. Fonte: Autoria própria.

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Tabela 2 - Valores de erros e acurácias para todos os mapas desenvolvidos. Fonte: Autoria própria.

As mais baixas acurácias mencionadas correspondem ao ano de 2019, o que se confirma nos números obtidos no mapeamento deste ano que, em um primeiro momento, resultaram em apenas 3.752 polígonos e 12.340.070,7 m² (1.234 ha) de possíveis áreas de solo exposto, aproximadamente um terço do que foi registrado para o ano de 2022. Em algumas regiões é possível observar que essa variação reflete processos reais, o solo descoberto pode mudar rapidamente durante o período de um ano ou menos, entretanto, algumas diferenças nos mosaicos e modelos também se tornam claras, as imagens do ano de 2019 possuem uma maior quantidade de nuvens, o que altera a qualidade e classificação do mosaico gerado, além do modelo deste ano específico também generalizar menos, classificando com menos frequência os diferentes tons de solo exposto.

Os mosaicos classificados correspondem ao período entre 1 de junho e 30 de novembro de cada ano, entretanto, como o mosaico deste período de 2019 apresentou uma maior quantidade de nuvens, foi realizado um teste com um mosaico formado a partir de imagens obtidas entre 1 de dezembro de 2018 e 31 de maio de 2019, o que gerou um melhor resultado dos mapeamentos do ano, apesar de ainda somar uma quantidade inferior aos outros anos analisados, com 5.718 áreas mapeadas contabilizando 19.980.509,114 m² (1.998 ha).

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Tabela 3 - Causas de variação de áreas de solo exposto em 2019. Fonte: Planet.

Os fatores que podem ter contribuído para essa diferença de possíveis áreas de solo exposto para o ano de 2019 podem também serem responsáveis, em uma menor escala, pelas variações observadas nos demais anos, que possuem áreas totais entre 33 e 37,5 milhões de m² (3.300 e 3.750 ha) mapeadas. É interessante notar que o ano de 2018 também possui acurácias mais baixas e, ao contrário de 2019, apresenta a maior área mapeada da série.

Apesar disso, os mapas gerados podem auxiliar a aprofundar o entendimento sobre as áreas de solo exposto na RMSP, tanto por conta dessas dificuldades em sua identificação, quanto pelo resultado final do mapeamento: é possível estimar a quantidade de áreas de solo exposto dos municípios da Região Metropolitana, sua localização e sua permanência - ou não - ao longo dos anos analisados.

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Figura 18 - Possíveis áreas de solo exposto na RMSP de 2017 a 2022, com o mapeamento de 2019 revisto. Fonte: Autoria própria.

II. O município com maior área total mapeada de solo exposto em 2022 é São Paulo (511,43 ha), seguido por Mogi das Cruzes (502,90 ha), Franco da Rocha (328,84 ha) e Guarulhos (306,43 ha). As maiores áreas de solo exposto em São Paulo se encontram nos extremos leste, sul e norte da cidade: a subprefeitura de São Mateus é a que concentra a maior quantidade de áreas de solo descoberto mapeada (82,40 ha) e Iguatemi o distrito com mais áreas (66,24 ha). Grajaú e Perus também possuem quantidades significativas de solo exposto (48,72 e 33,99 ha), enquanto o distrito com menos áreas mapeadas é Liberdade, na Sé, com 0,055 ha.

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Figura 18 - Possíveis áreas de solo exposto na RMSP de 2017 a 2022, com o mapeamento de 2019 revisto. Fonte: Autoria própria.

Também é possível analisar a variação de solo exposto por município ao longo dos anos - o município com maior diminuição de áreas de solo exposto durante a série analisada foi São Paulo, com o decréscimo de 1.400.886,460 m² (1.400 ha) de solo exposto, enquanto o município de Franco da Rocha é o que mais aumentou em áreas, com 1.615.542,377 m² (1.615 ha) a mais em 2022.

As áreas de solo exposto podem representar até 2,458% da cobertura total de um município, como é o caso do território de Franco da Rocha, que possui a maior porcentagem de áreas de solo exposto em relação à área total do município no ano de 2022.

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Figura 20 - Municípios com maior variação de possíveis áreas de solo exposto. Fonte: Autoria própria.

Inclusive, a área com maior metragem quadrada classificada se encontra em Franco da Rocha, com 1.286.099,212 m² ou 128,6 ha no ano de 2022 e corresponde ao Aterro Sanitário da ESSENCIS, cujos resíduos são utilizados para gerar energia na maior termelétrica movida a biogás de aterro sanitário do Brasil (TERMOVERDE, c2022).

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Figura 21 - Mapeamento do Aterro Sanitário Essencis de 2017 a 2022. Fonte: Planet.

Houve uma pequena mudança quanto à área observada por conta de uma expansão em sua parte nordeste e uma falha na classificação no ano de 2020, não foram identificadas mudanças de uso nos últimos 6 anos observados.

Outras grandes áreas de solo exposto na RMSP podem corresponder a áreas de mineração - a intersecção entre áreas mapeadas como possíveis de serem solo exposto e os dados de mineração do Projeto MapBiomas (2023) corresponde a aproximadamente 4,8 milhões de m² ou 4.800 ha -, como é o caso de uma área de extração de areia e pedra em Mogi das Cruzes, ilustrada a seguir.

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Figura 22 - À esquerda, área de solo exposto em Mogi das Cruzes; no meio, área classificada como mineração pelo MapBiomas; à direita, áreas classificadas como de solo exposto - dados do ano de 2021. Fonte: Planet, MapBiomas.

Também é uma área que apresenta pouca mudança entre 2017 e 2022, sem aumento ou diminuição significativa nas áreas identificadas como de solo descoberto.

A Lagoa de Carapicuíba também é uma área de solo exposto que chama atenção pelo seu porte, são 382.684,713 m² - 38,26 ha em sua maior mancha contínua identificada em 2022, totalmente inserida na área urbanizada da RMSP, entre Barueri e Carapicuíba. A “Lagoa” de Carapicuíba é uma cava de mineração de areia, que foi inundada pelo rio Tietê e depois se tornou uma região de descarte de esgoto, resíduos do lixão anexo e outros materiais que contaminaram seu solo, o que poderia caracterizar as áreas identificadas como brownfields. Parte da cava foi aterrada e recuperada, onde foram instalados equipamentos como o Parque público Gabriel Chucre, instituições de ensino Fatec e Etec, Faculdade Estácio e escola Sesi, uma unidade básica de saúde e um centro de fisioterapia (SILVA, 2022).

O aterramento da cava continua até hoje, processo que é possível de ser observado através do mapeamento das áreas de solo exposto da região, mesmo que o produto obtido não tenha conseguido delimitar com precisão as áreas de solo exposto da lagoa, é possível através dele entender o processo como um todo, inclusive das obras ao seu redor.

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Figura 23 - Mapeamento do processo de aterramento da Lagoa de Carapicuíba. Fonte: Planet, 2022.

Essas áreas de solo descoberto possuem em comum a utilização do solo não como espaço, mas como recurso. No caso do aterro Essencis e da lagoa de Carapicuíba, são áreas que atualmente recebem o recurso-solo, ao invés de serem resultado de sua extração, como acontece com a área de mineração apresentada em Mogi das Cruzes e outros locais na RMSP.

Outra aparição recorrente do solo exposto é como expressão do uso de um espaço pela população, o que é perceptível em áreas de lazer como campos de futebol: a apropriação define o solo exposto em sua forma - apesar dos campos serem quadrados em seu desenho, as áreas de solo exposto tendem a se concentrar nas partes mais centrais dos campos, por serem as áreas de ocupação humana mais intensa, áreas mais utilizadas, impossibilitando o crescimento de vegetação nativa e, assim, gerando essas áreas de solo exposto mais ovaladas e losangulares.

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Figura 24 - Campo Tiradentes - Vila Dionisia, São Paulo. Fonte: Planet, 2022. /
Figura 25 - Conjunto de clubes - Casa Verde, São Paulo. Fonte: Planet, 2022. /
Figura 26 - Parque Rodrigo de Gásperi - Vila Zat, São Paulo. Fonte: Planet, 2022.

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Figura 27 - Presença de solo exposto nas áreas centrais de um campo de futebol. Fonte: Renato Stockler, 2014.

Além disso, uma especificidade desse formato e tamanho de área de solo exposto é a sua permanência: o uso do espaço continua o mesmo após os 6 anos em todas as áreas observadas, com mínimas variações de área. Aqui o solo exposto é a expressão da apropriação, resultado direto de atividades humanas ocorridas sobre solo, desgastando suas camadas mais superficiais através da ocupação do espaço.

Outras áreas facilmente identificáveis são as áreas de solo exposto que podem indicar mudanças, transformações e expansões no espaço urbano. Principalmente nas bordas das áreas urbanizadas podemos encontrar o solo exposto como indicação de expansão, apesar desse processo também ocorrer nas áreas verdes remanescentes no interior da mancha urbana.

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Figura 28 - Mapeamento de processo de loteamento e ocupação de uma área na Chácara da Enseada, São Paulo. Imagens de 2017, 2018 e 2022. Fonte: Planet.

Este solo exposto também está presente nos canteiros de obras, quando há a construção de outra estrutura onde já havia alguma preexistência, apesar de, por conta de sua escala espacial e temporal, ser consideravelmente mais difícil de identificar através do modelo desenvolvido, são áreas de solo exposto que aparecem e desaparecem rapidamente e podem, muitas vezes possuírem dimensões inferiores à 150 m², limite imposto durante o mapeamento realizado.

Essas áreas variam consideravelmente de tamanho em um curto espaço de tempo e indicam mudança de uso ou forma de ocupação do espaço. Essas áreas estão muito relacionadas à construção civil e apontam para a possibilidade e transição representadas pelo solo exposto.

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Figura 29 - Solo exposto em 2019 durante as obras do Hospital Pérola Byington, localizado na Av. Rio Branco, distrito de Santa Cecília, São Paulo, e imagens do local em 2017 e 2022. Fonte: Planet.

Algumas das características observadas neste capítulo poderiam servir de insumo para a melhoria e desenvolvimento do mapeamento, como o cruzamento com outras bases de dados como de áreas contaminadas e reabilitadas no estado de São Paulo, mapeadas pela CETESB (2023) e modelos digitais de superfície e elevação (GROHMANN, GOMES, 2022) para obter outras informações sobre as áreas mapeadas, testes de diferentes tipos de processamento e geração de mosaicos, na tentativa de aproximar a qualidade do mapeamento entre os diferentes anos, ou tentativas de classificação automática de diferentes áreas de solo exposto com base em seu tamanho, forma e temporalidade.

O mapeamento realizado é uma primeira tentativa de aproximação com o tema do solo exposto, que pode ser desenvolvido e expandido.

III. O solo exposto é raramente foco de investigações sobre as cidades, apesar de se manifestar em diversos processos, espaços e conflitos, definindo transformações e permanências no tecido urbano. O objetivo deste trabalho é conhecer o solo desprotegido, pensar sobre as áreas de solo exposto na Região Metropolitana de São Paulo, mapear e caracterizá-las através da interpretação de imagens de satélite e outros materiais cartográficos.

O estudo sobre a terra e solo como um todo, além das diferentes descrições sobre espaços não edificados e arborizados no meio urbano contribuíram para um maior entendimento do objeto de estudo, importante em questões essenciais durante o desenvolvimento e análise do mapeamento, como no processamento de uma série de anos consecutivos, a separação dos diferentes tons do solo entre “claro” e “escuro” e operações baseadas nas áreas de cada mancha de solo exposto, evitando erros de comissão.

A análise dos resultados do mapeamento em conjunto com as imagens de satélite utilizadas como base permitiu uma maior compreensão sobre a terra na RMSP e o entendimento sobre algumas de suas diversas configurações, aqui definidas como: 1) Solo exposto como recurso, 2) Solo exposto como expressão da apropriação e 3) Solo exposto como possibilidade.

O solo não representa apenas a gênese, essência e destino do homem, como definido em diversas crenças religiosas e sintetizado na obra “Sobre a Essência: Os Sete Horizontes do Homem”, mas também do espaço urbano: o solo exposto está presente na criação de novas áreas de ocupação, nas transformações em locais já estabelecidos, na extração e depósito de seus materiais, na apropriação de seus espaços.

Portanto, esse estudo sobre o solo exposto deve ser aprofundado, este não é um espaço que pode ser facilmente definido: além das dificuldades técnicas de delimitá-lo, o que o caracteriza é sua (in)definição, o solo exposto é a expressão de atividades humanas contínuas sobre um determinado local, tendo ele utilização, temporalidade e limites espaciais claramente definidos - ou não.

fita de medição - pedologia
Uma seta indicando para a direita.