O ENSINO DE MATEMÁTICA E A EDUCAÇÃO AMBIENTAL COM O USO DE DADOS DE DESMATAMENTO E DE QUEIMADAS NA AMAZÔNIA BRASILEIRA

Rodolfo Maduro Almeida1, Maria Mirtes Cortinhas dos Santos1 e Sandro Aléssio Vidal de Souza

1Grupo de Estudos, Pesquisa e Extensão em Educação Ambiental, Instituto de Ciências da Educação, Universidade Federal do Oeste do Pará

Resumo: Apresentamos o uso de dados de desmatamento e de queimadas na Amazônia Brasileira como questão ambiental no ensino de matemática. Partindo de uma breve discussão sobre a importância do monitoramento de intervenções antrópicas na Amazônia, os dados de monitoramento do desmatamento, do Programa de Monitoramento do Desmatamento da Amazônia Brasileira (PRODES), e os dados de monitoramento de queimadas, do Banco de Dados de Queimadas (BDQUEIMADAS), ambos produzidos e difundidos gratuitamente pela internet pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), são apresentados como fonte de informação para o desenvolvimento de atividades relacionadas com conteúdos de matemática. Para o desenvolvimento destas atividades, a planilha eletrônica é apresentada como uma ferramenta essencial para a organização, síntese e análise dos dados. Incialmente, os dados de desmatamento e queimadas são adquiridos e organizados em planilha eletrônica. Em seguida, gráficos e tabelas são produzidos para representar informações importantes para a análise e discussão do desmatamento e das queimadas. Por fim, atividades que contextualizam conteúdos de matemática com as tabelas e gráficos são apresentadas e discutidas. Os conteúdos abordados abrangem os conceitos de razão e proporção, grandezas e variações, e análise e interpretação de gráficos.

Palavras-chaves: ensino de matemática, educação ambiental, desmatamento, queimadas, sensoriamento remoto, planilha eletrônica.

Abstract

This article aims to explore deforestation and vegetation fires in the Brazilian Amazon as an environmental issue in mathematics teaching. Starting from a brief discussion about the importance of monitoring anthropogenic interventions in the Amazon Rainforest, deforestation data from Brazilian Amazon Deforestation Monitoring Program (PRODES), and vegetation fires data from the Brazilian Vegetation Fire Database (BDQUEIMADAS), produced and freely distributed by National Institute of Space Research (INPE), are presented as a main source of information for the development of activities related to mathematic teaching. During the development of these activities, the spreadsheet is presented as an essential tool for the organization, synthesis and analysis of these data. Initially, the deforestation and vegetation fires data are acquired and organized in spreadsheet. Then graphs and tables are produced to represent relevant information for the analysis and discussion of deforestation and vegetation fires in the Amazon Rainforest. Finally, activities that contextualize math curriculum contents with tables and graphs are presented and discussed. The mathematics content includes ratio and proportion, absolute and relative changes, and analysis and interpretation of graphs.

Keywords: mathematics teaching, environmental education, deforestation, vegetation fires, remote sensing, spreadsheet.

1. Introdução

Atualmente, os problemas ambientais que emergem como fruto da ação do homem sobre a natureza, tem gerado discussões nas distintas camadas da sociedade, colocando em pauta as práticas que o homem deve seguir para buscar uma boa relação com a natureza. No Brasil, a política nacional específica para a Educação Ambiental, instituída pela lei 9.795, de 27 de abril de 1999 (BRASIL, 1999), constituiu um marco de grande conquista, que enseja aos homens um compromisso para a busca da qualidade do meio ambiente. Conforme o artigo 1°, a educação ambiental é definida como “os processos por meio dos quais o indivíduo e a coletividade constroem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências voltadas para a conservação do meio ambiente, bem de uso comum do povo, essencial à sadia qualidade de vida e sua sustentabilidade”. O artigo 2° estipula que a “a educação ambiental é um componente essencial e permanente da educação nacional, devendo estar presente, de forma articulada, em todos os níveis e modalidades do processo educativo, em caráter formal e não formal”. É importante asseverar que a educação ambiental deve ser desenvolvida sob a ótica da transversalidade, deve ser contínua, permanente em todos os níveis e modalidades do ensino formal, não devendo ser implantada como disciplina específica, segundo o artigo 10, da lei em questão.

Ressalta-se que há desafios para se trabalhar a educação ambiental no ensino formal ao se abordar questões ambientais dentro dos conteúdos escolares. Isto se deve principalmente tanto à falta de incentivo quanto a de formação adequada para que o professor paute suas aulas nessa temática, deixando o aluno à parte no debate acerca das questões que envolvam o meio ambiente. A educação ambiental como tema transversal no ensino formal busca abordar as questões ambientais dentro dos conteúdos escolares, visando preparar os educandos para uma visão crítica e holística da relação do homem com a natureza, pautada na conservação, na preservação e na adequada administração dos recursos naturais.

O tema central deste trabalho é abordar o meio ambiente como tema transversal no ensino de matemática. Este entrelaçamento é desafiante, pois a linguagem matemática é aplicada dentro um contexto reflexivo e crítico da realidade, visando fundamentar discussões a partir de um viés puramente quantitativo, contribuindo para a análise e validação de informações e para a compreensão da relação entre causa e efeito, permitindo uma reflexão de problemas que envolvem o meio ambiente. Este trabalho tem como objetivo abordar o desmatamento e as queimadas na Amazônia Brasileira como questão ambiental no ensino de matemática.

Este texto é estruturado conforme descrito a seguir. A seção 2 discute as intervenções antrópicas na Amazônia Brasileira e as recentes iniciativas para o seu monitoramento. A seção 3 discute a importância de se abordar o desmatamento e as queimadas na Amazônia como temática ambiental no ensino de matemática. A seção 4 apresenta os procedimentos metodológicos deste trabalho. A seção 5 apresenta os resultados e as discussões. E por fim, na última seção são apresentadas as conclusões.

2. As intervenções antrópicas na Amazônia Brasileira e as recentes iniciativas para o seu monitoramento

A Região Amazônica, ou Pan Amazônia é composta por nove países: o Brasil, a Venezuela, o Peru, a Bolívia, a Colômbia, o Equador, a Guiana, a Guiana Francesa, o Suriname e, conforme Meirelles Filho (2006, p. 33), corresponde às áreas drenadas pelas bacias dos rios Amazonas, Araguaia-Tocantins, Orenoco, Essequibo e outros menores; e de maneira geral, esta região, é considerada a área da América do Sul coberta predominantemente por florestas tropicais. A dimensão territorial da região é de aproximadamente 7,0 milhões de km2 e ocupa 50% da América do Sul. A Amazônia Brasileira abriga 60% de toda a área da Região Amazônica e ocupa cerca de 50% do território brasileiro, se estendendo pelos estados do Acre, Amapá, Amazonas, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima e partes do Tocantins, Maranhão e Goiás.

As questões ambientais da realidade amazônica estão intimamente relacionadas com a ação humana sobre a floresta. Não se pode imaginar a preservação da Amazônia como uma floresta intocada e sem a presença do homem. Estudos mostram que na Amazônia existem regiões com longo histórico de convivência do homem, com a ação humana sobre a floresta se fazendo presente há milhares de anos (Clement et al., 2015). Antes da chegada dos europeus, a Amazônia já era povoada por milhões de pessoas (Lui et al., 2009). Estes habitantes praticavam um modo de vida equilibrado com o meio ambiente. Após a chegada dos europeus, grande parte destes povos foi dizimada, e passaram a exercer um forte domínio sobre os povos remanescentes, visando garantir a posse deste território, com intuito de se retirar dele as riquezas de interesse que lá existiam. Na contemporaneidade, do Brasil República e até os dias de hoje, há o predomínio das intervenções antrópicas induzidas pelos agentes privados, seguindo a lógica da economia capitalista, prioritariamente em função da realização ou descoberta de alguma atividade com potencial de lucro ou de interesse da economia, com predominância majoritária da expansão do agronegócio, dos empreendimentos energéticos, dos projetos de colonização, e da mineração como principais atividades (Lui et al., 2009).

Muitos problemas ambientais emergem na Amazônia dentro do atual cenário de intervenção antrópica, como podemos destacar o desmatamento, as queimadas, a garimpagem, caça e pesca ilegais, garimpagem, etc. Aqui, vamos nos ater a discutir sobre o desmatamento e as queimadas, que são as temáticas ambientais abordadas neste trabalho. O termo desmatamento se refere à eliminação total ou gradativa/parcial da cobertura florestal. O homem é o principal agente que realiza o desmatamento na Amazônia. O desmatamento ocorre quando o homem decide que a floresta em si não possui valor e a remove completamente. O desmatamento na Amazônia está relacionado principalmente à expansão da fronteira agrícola e à pecuária (Fearnside, 1991). O termo “queimada” se refere a uma prática primitiva realizada pelo homem, amplamente inserida no processo produtivo de pequenos agricultores da região amazônica (Moran, 1990), que envolve o uso do fogo na limpeza da terra para preparação de cultivo (a chamada agricultura de corte e queima) ou para formação de pasto. A queimada envolve o uso do fogo de maneira controlada, e quando foge do controle, ocorrem incêndios que podem consumir extensas áreas.

É importante frisar que a Amazônia Brasileira possui uma área de aproximadamente 5 milhões de km2, e que ainda existem muitos locais isolados, sem a presença efetiva do estado, onde o custo para se instalar bases de fiscalização e acompanhamento in loco das intervenções é elevadíssimo. Ressalta-se ante a essa realidade que o Governo Brasileiro tem investido fortemente no uso do sensoriamento remoto, o qual tem se mostrado uma ferramenta eficaz, e de suma importância, para o monitoramento do desmatamento e das queimadas. Com a utilização de imagens de satélite, o monitoramento pode ser realizado de maneira contínua e sistemática, e dentre as iniciativas com este propósito, destacamos: o Programa de Monitoramento da Floresta Amazônica Brasileira por Satélite (INPE, 2018a), que tem como objetivo monitorar o desmatamento na Amazônia Brasileira; e o Programa Queimadas (INPE, 2018b), que tem como objetivo monitorar os incêndios de vegetação no território brasileiro, e demais países da América, África e Europa. Estes projetos são mais detalhados a seguir.

O Programa de Monitoramento da Floresta Amazônica Brasileira por Satélite (PRODES) realiza anualmente, desde 1998, o mapeamento sistemático e contínuo do desmatamento por corte raso na Amazônia Brasileira, e obtém o cálculo das taxas anuais de desmatamento, uma informação muito importante para planejamento de ações de combate ao desmatamento e de políticas públicas sobre a região (INPE, 2018a). O PRODES é coordenado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, em parceria com o Ministério do Meio Ambiente e o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis.

A cada ano, um acervo de imagens de satélite que cobre toda a Amazônia Brasileira é estruturado, contendo imagens do referido ano, onde as imagens selecionadas possuem a mínima cobertura de nuvens, visando contornar um problema que é muito comum na região amazônica. O histórico de imagens utilizadas pelo PRODES incluem as imagens dos satélites das séries Landsat (Agência Espacial Norte Americana / Serviço Geológico Norte Americano), da série CBERS (Programa sino-brasileiro de sensoriamento remoto), da série Resourcesat (Programa Indiano de Satélites de Observação da Terra). A Figura 1 mostra a localização da Amazônia Brasileira e o total de 229 cenas individuais do satélite Landsat (Grade Landsat) que cobrem toda a região.

O mapeamento do desmatamento vem sendo realizado pelo PRODES desde 1988. De 1998 a 2002 o mapeamento era analógico, chamado PRODES Analógico, sendo realizado por interpretação visual das imagens e o uso de mesa digitalizadora. A partir de 2003 o mapeamento se tornou digital, chamado PRODES Digital, sendo realizado com o uso de computador. Para a identificação e mapeamento das áreas de corte raso, técnicas de processamento digital de imagens de sensoriamento remoto são aplicadas sobre o acervo (Câmara et al., 2006). Quando esta tarefa é concluída, as áreas desmatadas mapeadas são incluídas a um banco de dados com os mapeamentos realizados nos anos anteriores. Os resultados de cada mapeamento anual são apresentados inicialmente em dezembro de cada ano, e consolidados no semestre seguinte. A metodologia empregada permite o mapeamento área mínima desmatada mapeada de 6,25 hectares. A interface da página do PRODES Digital é mostrada na Figura 2.

Figura 1 - Mapa de localização da Amazônia Brasileira, identificação os estados e as cenas individuais (imagens) do satélite Landsat que cobrem a região.

A página do PRODES Digital (INPE, 2018c) disponibiliza os dados sobre o desmatamento mapeado tanto em cenas individuais quanto mosaicos estaduais ou para toda a Amazônia Brasileira. Além dos dados de mapeamento, também é disponibilizado informações agregadas por município ou por unidades de conservação, em formato de tabelas. A Figura 3 apresenta um mapa do desmatamento para o ano de 2014 na Amazônia Brasileira, produzido a partir de dados de desmatamento obtidos pela página do PRODES Digital.

Figura 2 - Interface da página do PRODES Digital, que disponibiliza dados geográficos das cenas (imagens) individuais ou mosaicos estaduais e também dados agregados por município ou por unidades de conservação.

Figura 3 - Mapa do desmatamento na Amazônia Brasileira para o ano de 2014.

O Programa Queimadas é uma iniciativa do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais para o monitoramento remoto de queimadas utilizando imagens de satélite. É uma atividade muito importante para o Brasil, dados as dimensões continentais, e com a presença de muitas regiões isoladas. Um sistema de processamento digital se encarrega de processar continuamente imagens de diferentes satélites e identificar pontos na imagem com a emissão de calor, denominados focos de calor, relacionado com a presença do fogo de vegetação na superfície. A partir dessa informação produzida, o Programa Queimadas gera e distribui, diariamente, centenas de produtos de monitoramento (INPE, 2018f), como coordenadas de localização geográfica dos focos de calor, relatórios e alertas por e-mail, risco de fogo, estimativa de concentração de fumaça, mapeamento de áreas queimadas, entre outros. Estes produtos são disponibilizados gratuitamente e podem ser acessadas pela página do Programa Queimadas na Internet (INPE, 2018d). Um dos principais produtos do Programa Queimadas é o BDQueimadas (INPE, 2018e), um banco de dados de focos de calor que abrange o período de junho de 1998 até o presente. A Figura 4 apresenta a interface da página do BDQueimadas.

Figura 4 - Página do BDQUEIMADAS, que disponibiliza dados históricos de focos de calor que datam desde junho de 1998.

Atualmente, são processados operacionalmente imagens dos satélites de órbita polar NOAA-15, NOAA-18, NOAA-19, METOP-B, NASA TERRA, AQUA, NPP-Suomi, e dos satélites geoestacionários GOES-13, GOES 16 e MSG-3. Os satélites polares produzem ao menos duas imagens por dia, e os geoestacionários várias imagens por hora. No total, o sistema de utiliza diariamente mais de 200 imagens para a detecção de focos de calor. É importante frisar que um foco de calor detectado indica a presença de fogo na superfície, e que pode representar uma ou mais queimadas, dependendo da magnitude da queimada e das características das imagens do satélite. Pode ser uma única queimada, ou várias queimadas ocorrendo próximas, de modo que na imagem foi detectado um evento de foco de calor. Uma queimada de dimensões maiores pode perdurar e avançar sobre a superfície gerando várias detecções. Existe um satélite, que é denominado satélite de referência, que é recomendado quando se deseja analisar o histórico de ocorrência de focos de calor ao longo dos anos. De 01 de junho de 1998 a 03 de julho de 2002 o satélite NOAA-12/sensor AVHRR foi o satélite de referência, sendo substituído desde então até o presente momento pelo satélite AQUA-TARDE/sensor MODIS (INPE, 2018f).

O BDQueimadas permite realizar diversos tipos de consultas sobre os dados históricos de focos de calor. Assim que consultados, estes dados são exibidos na tela da página e posteriormente podem se realizar o download. É possível delimitar a consulta aos dados por intervalos de datas (data inicial e final), por localização espacial (continente, país, estado, unidade de conservação, terra indígena, município e biomas), e também por satélite utilizado. Após a delimitação dos parâmetros da consulta, é possível realizar o download dos dados dos focos de calor consultados. A Figura 5 apresenta um mapa que exibe os focos de calor detectados na Amazônia Brasileira para o ano de 2014 obtidos no BDQueimadas.

Figura 5 - Focos de calor detectados na Amazônia Brasileira para o ano de 2014.

3. A importância do desmatamento e das queimadas como temática ambiental no ensino de matemática

Nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) (Brasil, 1997), a educação ambiental é tratada como um tema transversal, pois aborda questões sociais e demandas que possam intervir na vida dos alunos. A Lei Federal 9.394 (Brasil, 1996), que estabelece as diretrizes e bases da educação nacional, no item IV do artigo 3°, estipula a necessidade de se estabelecer a relação entre a base curricular e a vida cidadã, através da articulação entre vários dos seus aspectos, incluindo o meio ambiente. Em relação à Matemática, que é uma das áreas do conhecimento abordadas nos PCNs, o ensino dos conteúdos deve trazer consigo algum significado agregado, com abordagem que permita o uso da Matemática para intervir na compreensão de questões ambientais, como por exemplo, em contextos que necessitem aplicar habilidades de mensuração, operações algébricas, indução e dedução, leitura e interpretação de gráficos, entre outros.

Um dos grandes desafios em praticar educação ambiental no ensino da matemática é a necessidade de romper com a prática do ensino e aprendizagem da matemática comumente focada na abstração e no exercício da linguagem matemática, sem a aplicação a situações reais. A contextualização das questões ambientais no ensino da matemática pressupõe um exercício interdisciplinar, onde a linguagem matemática é tratada como uma ferramenta, e o seu exercício ocorre dentro de um contexto relacionado com um problema ambiental. A matemática é ensinada para fazer parte da vida do indivíduo, no seu cotidiano. A educação ambiental segue a mesma linha, pois é um tema transversal, pois focaliza em problemas reais (Monteiro e Pompeu, 2001). Abordar a questões ambientais no exercício da linguagem matemática pode tornar o ensino e o aprendizado da matemática mais promissor, além de tornar o indivíduo mais crítico, consciente e reflexivo em relação aos problemas ambientais (Ferreira e Wodewotzki , 2007).

A educação ambiental busca despertar nos indivíduos a compreensão das ações humanas sobre o meio ambiente, a conscientização a respeito das consequências dessas ações, e a busca por soluções aos problemas que surgem como resultado dessas ações. Questões como biodiversidade, mudanças climáticas, crescimento populacional, urbanização, uso do solo, poluição das águas, desenvolvimento sustentável e sustentado, agroecologia, entre outros, são exemplos de temas abordados. Em se tratando da prática da educação ambiental relacionada com a realidade da Floresta Amazônica, o desmatamento e as queimadas são importantes questões que precisam ser trabalhadas. A maioria dos estudos que buscam entender a relação entre estas intervenções e o clima tem convergido para conclusões semelhantes (Santos et al., 2017). Em relação ao desmatamento, estudos apontam que os maiores e mais importantes impactos são a perda de biodiversidade e mudanças no regime hidrológico (diminuição no regime de chuvas, prolongação da estação seca e modificações no processo de reciclagem da precipitação). Em relação às queimadas, há o predomínio das queimadas de origem antropogênica, durante a estação seca, onde a queima de biomassa ocasiona diversos impactos que incluem problemas respiratórios (principalmente quando a fumaça atinge os grandes centros urbanos), emissão de gases de efeito estufa, e a alteração na composição química da atmosfera (influenciando principalmente no regime de chuvas). Discussões apontam que a busca da solução a estes problemas consequência do desmatamento e das queimadas compreende diversas frentes que envolvem ações como: investimento em fiscalização e autuação para combater o desmatamento e as queimadas; combate à exploração madeireira ilegal; compensação financeira por serviços ambientais com os créditos de carbono para quem preservar a floresta; a delimitação de áreas de preservação; e políticas de incentivo a substituição do manejo do fogo por um manejo baseado em mecanização agrícola (Fearnside, 2006; Silva Junior, 2017).

4. Materiais e métodos

Os procedimentos metodológicos deste trabalho abrangem duas etapas. Inicialmente, os dados de desmatamento e de queimadas são adquiridos, organizados em planilha eletrônica, e tabelas e gráficos são produzidos. Nessa etapa, a planilha eletrônica é uma ferramenta essencial para a organização, síntese e análise dos. Por fim, é feita a contextualização e discussão do uso das informações produzidas (tabelas e gráficos) no exercício de conteúdos de matemática.

As tabelas produzidas resumem a ocorrência anual de desmatamento (em quilômetros quadrados) e de queimadas (em quantidade de focos de calor) por município, e são organizadas dentro do ambiente da planilha eletrônica Calc (The Document Foundation, 2018a), que integra a suíte de aplicativos de escritório LibreOffice, um software-livre que pode ser adquirido gratuitamente pela internet. A Planilha Calc possui recursos que permitem trabalhar com organização, síntese e análise dos dados tabulados, além da produção de gráficos.

Os dados de desmatamento nos municípios são adquiridos na página do PRODES Digital, utilizando uma interface de consulta que permite obter informações do desmatamento anual para todos os municípios da Amazônia Brasileira. Foram realizadas 17 consultas, abrangendo o período que vai do ano de 2001 até o ano de 2017. Cada consulta produz uma única tabela contendo as seguintes informações: o nome do município; a área do município; o estado; o desmatamento no ano; o desmatamento total acumulado; entre outras. Os resultados obtidos nas consultas foram organizados em uma única planilha, totalizando 12.920 linhas. Analogamente, a interface do BDQueimadas possui opções que permitem realizar consultas e exportar os dados, sendo possível delimitar a consulta por município, por período (datas de início e de fim), e por satélite usado na detecção do foco de calor. As consultas foram realizadas no BDQueimadas, e os dados obtidos foram exportados para arquivo em formado CSV (Comma-Separated Values / valores separados por vírgula), que foram organizados em uma única planilha eletrônica. Foi utilizada apenas a informação da data e da hora da ocorrência do foco de calor, e as análises foram realizadas utilizando o mês e o ano, extraídas a partir desta informação.

As informações das planilhas de desmatamento e queimadas são organizadas em tabelas que resumem a variação anual por município. O recurso autofiltro (The Document Foundation, 2018b) é utilizado para organizar as informações das tabelas, permitindo exibir as informações para um dado ano, para um dado município e seguindo alguma ordenação de interesse. O recurso tabela dinâmica (The Document Foundation, 2018c) é utilizado para organizar as informações das tabelas em painéis que permitem resumir, analisar, explorar e apresentar os dados conforme as análises de interesse. As informações das tabelas são visualizadas em gráficos utilizando os recursos para criação de gráficos da planilha Calc (The Document Foundation, 2018d). Tanto as tabelas como os gráficos são utilizados para realizar a contextualização com conteúdos de matemática. Os conteúdos abordados abrangem os conceitos de comparação de grandezas, razão e proporção, grandezas e variações, e análise e interpretação de gráficos.

3. Resultados e discussões

A seguir são apresentadas e discutidas atividades com o uso dos dados de desmatamento e de queimadas. A primeira atividade utilizando os dados de desmatamento consiste em consultar os dados de desmatamento nos municípios para o ano de 2017, ordenando de maneira descendente os resultados em termos de área desmatada no ano de 2017 (incremento do desmatamento), e comparar os municípios da lista em termos de área total e de área desmatada, visando verificar se os municípios com maior área foram os que mais desmataram em 2017. Esta atividade utiliza somente a interface web do PRODES Digital. A Tabela 1 resume lista os 10 municípios que mais desmataram no ano de 2017 e exibe também a área do município e a área desmatada no município para o ano de 2017. A análise e a interpretação dos resultados obtidos apontam que o município de maior área na lista é o de Altamira (PA), sendo o quarto que mais desmatou em 2017. São Félix do Xingu (PA) tem a segunda maior área e foi o terceiro que mais desmatou. Lábrea (AM) tem a terceira maior área e foi o segundo que mais desmatou. O município de Nova Nazaré (MT) é o que tem a menor área entre os dez da lista, e foi o quinto que mais desmatou em 2017.

Tabela 1 - Lista dos 10 municípios que mais desmataram no ano de 2017.

Ordem

Município (Estado)

Área do município (km2)

Desmatamento no ano de 2017 (km2)

1

Porto Velho (RO)

34.631

353,5

2

Lábrea (AM)

69.672

283,7

3

São Félix do Xingu (PA)

84.253

239,8

4

Altamira (PA)

159.540

224,9

5

Nova Nazaré (MT)

4.042

211,6

6

Nova Mamoré (RO)

10.241

180,4

7

Pacajá (PA)

11.851

179,7

8

Colniza (MT)

28.123

176,1

9

Apuí (AM)

54.490

170,0

10

Portel (PA)

25.425

167,8



A segunda atividade utilizando os dados de desmatamento consiste em consultar os dados de desmatamento nos municípios para o ano de 2017, ordenar de maneira descendente o resultado em termos de desmatamento total até o ano de 2017 (extensão do desmatamento), e realizar uma comparação em termos de proporção de área desmatada, visando verificar como o desmatamento já se consolidou nesses municípios, a partir do cálculo da proporção de área desmatada. Esta atividade utiliza somente a interface web do PRODES Digital. A Tabela 2 lista os dez municípios que mais desmataram até o ano de 2017, e exibe também a área do município, o desmatamento até o ano de 2017, e a proporção de área desmatada. A análise e a interpretação dos resultados obtidos apontam que o município campeão de desmatamento é São Félix do Xingu (PA), que já desmatou 18.440,1 km2, o equivalente a 21,89% de sua área. Nesta lista, o município que tem a maior proporção de área desmatada é Santana do Araguaia (PA), que já desmatou 62,35% de sua área. Estes resultados permitem comparar o desmatamento em termos de extensão e proporção de desmatamento. Os municípios se diferem entre si em termos de área e a lista ordena os municípios em termos de área desmatada. O município de Altamira (PA), por exemplo, é o que possui a maior área na lista, equivalente a 159.540 km2, e mesmo desmatando apenas 5,47% de sua área total, já ocupa a quarta posição entre os municípios que mais desmataram até o ano de 2017.

Tabela 2 - Lista dos 10 municípios que mais desmataram até o ano de 2017.

Ordem

Município (Estado)

Área do município (km2)

Desmatamento total até 2017 (km2)

Proporção de área desmatada (%)

1

São Félix do Xingu (PA)

84.253

18.440,1

21,89%

2

Porto Velho (RO)

34.631

9.810,2

28,33%

3

Paragominas (PA)

19.465

8.773,3

45,07%

4

Altamira (PA)

159.540

8.727,0

5,47%

5

Marabá (PA)

15.161

8.675,4

57,22%

6

Juara (MT)

22.666

8.033,8

35,44%

7

Novo Repartimento (PA)

15.432

7.954,2

51,54%

8

Cumaru do Norte (PA)

17.105

7.337,7

42,90%

9

Santana do Araguaia (PA)

11.609

7.238,5

62,35%

10

Novo Progresso (PA)

38.183

6.094,7

15,96%

A terceira e última atividade utilizando os dados de desmatamento é realizar uma análise da variação nos valores do desmatamento anual em um município para um dado período. O conceito de variação permite quantificar o quanto uma grandeza mudou o seu valor, podendo ser definida em termos absolutas ou relativo. Se uma grandeza mudou o valor de V1 para V2, a variação absoluta será a diferença entre o valor final e o inicial, ou seja, será calculada por V2–V1. A variação relativa é calculada pela razão (V2–V1)/V1 e expressa em termos proporcionais, onde mensura o quanto a grandeza variou em relação ao valor inicial. Para os dois tipos de variação, o resultado positivo, indica que houve aumento no valor da grandeza. Quando negativo, houve diminuição. Quando nulo, indica que não houve variação. Esta atividade utiliza a planilha com os dados de desmatamento anual dos municípios da Amazônia Brasileira. As informações referentes a um município são extraídas, cálculos são realizados e gráficos são criados. Optou-se por utilizar os dados de desmatamento anual no município de São Félix do Xingu (PA). O gráfico da Figura 6 apresenta os valores do desmatamento anual, em quilômetros quadrados, no município de São Félix do Xingu (PA) para o período de 2001 a 2017. A Figura 7 apresenta os gráficos com os valores da variação anual absoluta (Figura 7(a)) e relativa (Figura 7(b)) do desmatamento no município de São Félix do Xingu (PA) para o período de 2001 a 2017. Os gráficos da Figura 7 podem ser interpretados conjuntamente com o gráfico da Figura 6. A análise e a interpretação dos gráficos apontam que há uma tendência na diminuição do desmatamento anual ao longo dos anos, embora oscile em alguns anos, como no caso dos anos de 2003, 2005 e 2007. No gráfico da Figura 6 percebemos um declínio acentuado no desmatamento do ano de 2005 para o ano de 2006, sendo este o período em que ocorreu a menor variação absoluta no desmatamento, com variação de -645,90 km2, conforme mostra o gráfico da Figura 7(a). Porém, neste intervalo anual não houve a menor variação relativa. A menor variação relativa identificada foi no período do ano de 2010 para 2011, com uma redução de 60,31% no desmatamento, onde o desmatamento foi de 353,7 km2 para 140,4 km2. Nesse período anual a variação absoluta foi de -213,30 km2. A maior variação anual absoluta do desmatamento foi de 325,30 km2, no período de 2004 a 2005. A maior variação anual relativa é de 58,08% no período 2015-2016, quando o desmatamento foi de 199,2 km2 para 314,9 km2.

Figura 6 - Desmatamento anual no município de São Félix do Xingu (PA) para o período de 2001 a 2017.

  1. Variação absoluta anual do desmatamento

  1. Variação relativa anual do desmatamento

Figura 7 - Variações absoluta (a) e relativa (b) anual do desmatamento no município de São Félix do Xingu para o período de 2001 a 2017.

A seguir são apresentadas e discutidas atividades que envolvem o uso dos dados de focos de calor obtidos pelo BDQueimadas. A primeira atividade utilizando os dados de focos de calor é realizar uma consulta que liste os 10 municípios da Amazônia Brasileira que mais se detectou focos de calor para o ano de 2017, utilizando dados do satélite de referência, e a ferramenta Gráficos. Esta atividade é realizada somente com o uso da interface web do BDQueimadas. A Tabela 3 lista os 10 municípios, além da quantidade de focos de calor detectados, e o percentual em relação ao total detectado para toda a Amazônia Brasileira. A análise e a interpretação dos resultados obtidos apontam que foram detectados 149.463 focos de calor, e observa-se que o primeiro município da lista é São Felix do Xingu (PA), responsável por 4,52% dos focos de calor da Amazônia Brasileira, sendo o que mais desmatou até 2017, conforme listado na Tabela 2. Altamira (PA) é o segundo município da lista de detecções de focos de calor e o quarto que mais desmatou até 2017. Porto Velho (RO) é o terceiro da lista de emissões de focos de calor e o segundo que mais desmatou até 2017. Na lista é importante destacar também os municípios de Colniza (MT), Apuí (AM) e Portel (PA) que são, respectivamente, quinto, oitavo e nono colocados em detecção de focos de calor, e conforme Tabela 1 foram, respectivamente, oitavo, nono e décimo colocado em desmatamento no ano de 2017.

Tabela 3 - Lista dos 10 municípios que mais se detectou focos de calor no ano de 2017 de acordo com os dados do satélite de referência.

Ordem

Município (Estado)

Quantidade de focos de calor detectados

Proporção de focos de calor detectados

1

São Félix do Xingu (PA)

6750

4.52%

2

Altamira (PA)

4502

3.01%

3

Porto Velho (RO)

3362

2.25%

4

Novo Progresso (PA)

2205

1.48%

5

Colniza (MT)

2108

1.41%

6

Grajaú (MA)

1835

1.23%

7

Lábrea (AM)

1718

1.15%

8

Apuí (AM)

1563

1.05%

9

Portel (PA)

1537

1.03%

10

Itaituba (PA)

1527

1.02%



A segunda atividade utilizando os dados de focos de calor é analisar uma série histórica de focos de calor detectados para um dado município, para o período de 2001 a 2017. Este histórico é recuperado da planilha com dados de desmatamento anual por município. Esta atividade é realizada utilizando a planilha com os dados de desmatamento. O município escolhido foi São Félix do Xingu (PA). O gráfico de colunas da Figura 8 mostra o histórico de quantidade de focos de calor detectados para o período de 2001 a 2007. O gráfico de barras da Figura 9 mostra a variação relativa anual da quantidade de focos de calor para o município de São Félix do Xingu. A maior ocorrência de focos de calor foi em 2005 e a menor ocorrência foi em 2013. Em termos de variação relativa, o maior crescimento na ocorrência de focos de calor foi no período de 2001 a 2002, quando passou de 2.432 para 12.068 focos de calor detectados, registrando um aumento de 396,22%. No período de 2010 a 2011 ocorreu a menor variação relativa na ocorrência de focos de calor, com valor de -85,05%, onde os focos de calor detectados variaram de 10.053 para 1.503 no ano seguinte. A maior variação foi de 396,22% no período de 2001 a 2002, com a quantidade de focos de calor indo de 2.432 para 12.068.

Figura 8 - Quantidade de focos de calor detectados no município de São Félix do Xingu (PA) para o período de 2001 a 2017.

Figura 9 - Variação anual da quantidade de focos de calor no município de São Félix do Xingu para o período de 2001 a 2017.

A terceira atividade utilizando os dados de focos de calor é fazer uma discussão da relação entre a ocorrência de focos de calor e o desmatamento, ao longo dos anos, para um dado município. Esta atividade é realizada utilizando as planilhas com os dados de desmatamento e de queimadas. O município escolhido foi São Félix do Xingu (PA). O gráfico da Figura 10 exibe conjuntamente essas informações, onde a quantidade de focos de calor é representada por colunas na cor cinza e valores exibidos no eixo das abcissas da esquerda, e o desmatamento anual é representado por uma linha na cor preta e valores exibidos no eixo das abcissas da direita. A análise e a interpretação dos resultados obtidos apontam que o desmatamento e as queimadas apresentam comportamento correlacionado longo dos anos. O aumento (ou diminuição) no desmatamento ao longo dos anos é correspondido com o aumento (ou diminuição) na quantidade de focos de calor. É importante frisar que nos anos de 2005 e 2010 ocorreram eventos extremos de seca na Amazônia, com a estação seca se prolongando por mais tempo e, consequentemente, houve uma maior detecção de focos de calor (Santos et al., 2017). Na Amazônia, as queimadas se fazem presente em duas circunstâncias: a queimada relacionada com o processo de desmatamento, onde o fogo é utilizado para a limpeza da superfície após o corte raso, e a queimada relacionada com o uso e cobertura do solo, onde o fogo é utilizado dentro das práticas agropastoris de pequenos e médios produtores, como uma forma barata e rápida de limpeza da superfície ou renovação do pasto (Nepstad et al., 1999; Schroeder et al., 2009).



Figura 10 - Relação entre quantidade de focos de calor detectados e o desmatamento no município de São Félix do Xingu (PA) para o período de 2001 a 2017.

A quarta e última atividade utilizando os dados de focos de calor consiste em fazer uma contextualização da relação entre a ocorrência de focos de calor ao longo do ano e o regime de chuvas, para um dado município. Esta atividade é realizada utilizando as planilhas com os dados de focos de calor e dados de precipitação. Os dados de precipitação para São Félix do Xingu (PA) são representados pela precipitação acumulada mensal, expressa em milímetros, e obtida a partir dos registros históricos de estação meteorológica no período de 1981-2010, disponibilizados no banco de dados de normais climatológicas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET, 2018). O gráfico da Figura 11 exibe a média mensal de focos de calor, representada pelas barras na cor cinza e com valores exibidos no eixo das abcissas da direita, e a precipitação média mensal, representada pela linha na cor preta e com valores exibidos no eixo das abcissas da esquerda. Este gráfico permite descrever como as queimadas ocorrem em São Félix do Xingu (PA) ao longo do ano e como ela se relaciona com o regime de chuvas. A análise e a interpretação dos dados apontam que o regime de chuvas do município de São Félix do Xingu (PA) atinge um pico de intensidade no mês de março e depois decresce, com julho sendo o mês mais seco. Os focos de calor começam a ser detectados a partir de junho e se mantém até o mês de novembro, com ápice no mês de agosto. Os dados mostram que a quantidade de focos de calor e o regime de chuvas possuem comportamentos inversos. Os meses de julho a novembro são o período com menor incidência de chuvas e consequentemente maior ocorrência de focos de calor. Este comportamento sazonal da ocorrência de focos de calor está relacionado com a agricultura de corte e queima e o desmatamento, onde no início da estação seca é feito o corte da vegetação e nos meses seguintes a queima (Nepstad et al., 1999; Schroeder et al., 2009).

Figura 11 - Relação entre a média mensal de focos de calor para o período de 2001 a 2017 e a precipitação mensal acumulada no município de São Félix do Xingu (PA).

4. Considerações finais

A problematização de questões ambientais no ensino de matemática trás desafios, pois exige uma prática educativa que leva a matemática ao encontro de outras áreas do conhecimento, sendo necessária a busca de aplicações significativas do conteúdo de matemática a problemas relacionados ao meio ambiente. Esta tarefa exige que o educador compreenda uma questão ambiental e que desenvolva metodologias que permitam aplicar os conteúdos de matemática dentro do seu contexto.

Neste trabalho o desmatamento e as queimadas foram abordados como problemas ambientais relacionados à realidade amazônica. Atividades relacionadas ao ensino de matemática foram apresentadas e discutidas com o uso de informações organizadas em tabelas e gráficos obtidos a partir de dados de desmatamento e de queimadas. Os dados utilizados foram adquiridos livremente pela internet por meio de interface web. As interfaces web permitiram que algumas informações pudessem ser acessadas diretamente para o desenvolvimento de atividades. Outras atividades necessitaram que fossem realizados o download e a posterior organização dessa informação em planilha eletrônica. A planilha eletrônica se apresentou como um recurso imprescindível para organizar as informações, realizar sínteses por meio de tabelas e gráficos que representem visualmente as informações. Este tipo de tratamento de dados possibilitou o desenvolvimento de atividades que exploram os conteúdos como análise e interpretação de tabelas e gráficos, razão e proporção, grandezas e sua variação. A metodologia empregada para organização e síntese e contextualização das informações pode ser estendida a qualquer outro conjunto de dados relacionados com temática ambiental, e é aqui apresentada como principal contribuição para viabilizar a inserção de questões ambientais no ensino da matemática.

Para os futuros desdobramentos desta pesquisa destacamos: o desenvolvimento de atividades que abordem o envolvimento de questões sociais e econômicas com os dados de desmatamento e queimadas; a elaboração de questões-problema que permitam exercitar os conteúdos de matemática relacionados com as atividades; a sistematização de uma sequência pedagógica de todo o processo metodológico desenvolvido neste trabalho desde a obtenção dos dados de monitoramento das intervenções antrópicas até a avaliação da percepção ambiental desenvolvida pelos alunos após a realização das atividades práticas; e fazer o uso de pesquisa em metodologias de ensino para públicos-alvo específicos como alunos da educação básica, alunos do ensino superior, alunos da educação de jovens e adultos, etc.

5. Bibliografia

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