Análise Geográfica do Clima em Ambiente Semiárido a Partir das Complexas Relações Entre Uso e Cobertura do Solo e as Temperaturas: Um Recorte Para o Município de Cajazeiras-PB no Intervalo dos Anos de 1990 a 2020

Abstract

The themes of “land use and land cover” and “temperatures” are frequently discussed due to the intense pressure that human activities exert worldwide. Thus, this manuscript investigates the behavior of these variables within the time frame spanning the years 1990 to 2020 and analyzes their direct correlation in the context of the Municipality of Cajazeiras, located in the semi-arid region of the State of Paraíba, where the native vegetation is the Caatinga, which is endemic in Brazil. The data used were derived from: of MapBiomas project and fieldworks - for land use and land cover -; of meteorological stations from INMET and the TerraClimate project archives - for maximum, average, and minimum air temperatures -; and, the images of satellites sensors from the LANDSAT 5 and LANDSAT 8 missions - for surface temperatures. The main statistical techniques employed were the Shapiro-Wilk test, the Mann-Kendall test, and Spearman's Correlation Coefficient. The results indicated that, during the analyzed period: there was a noticeable modification in land cover in Cajazeiras, with a significant reduction in natural vegetation areas, an increase in urban zones, and, above all, an expansion of land allocated for agricultural activities; there was a positive variation in air temperature elevation; and there exists a statistically significant correlation between land use and land cover types and both air and surface temperatures. This study highlights the complex relationship between the interfaces of “natural condition” versus “human activities” concerning climate change, particularly in the field of environmental thermal regulation in areas with Caatinga vegetation. These results serve as a basis for improved decision-making by society regarding how the Earth's surface is occupied and altered, especially in semi-arid regions.

RESUMEN Los temas de “uso y cobertura del suelo” y “temperaturas” se discuten con frecuencia debido a la intensa presión que las actividades humanas ejercen en todo el mundo. Así, el presente manuscrito investiga el comportamiento de estas variables dentro del intervalo temporal que abarca los años 1990 a 2020 y analiza su correlación directa en el contexto del Municipio de Cajazeiras, situado en la región semiárida del Estado de Paraíba, cuya vegetación nativa es la Caatinga, que es endémica de Brasil. Los datos utilizados provienen de: el proyecto MapBiomas y trabajos de campo - para el uso y cobertura del suelo -; de las estaciones meteorológicas del INMET y de los archivos del proyecto TerraClimate - para las temperaturas máximas, medias y mínimas del aire -; y, de las imágenes de los sensores de los satélites de las misiones LANDSAT 5 y LANDSAT 8 - para las temperaturas de superficie. Las principales técnicas estadísticas empleadas fueron las pruebas de Shapiro-Wilk, Mann-Kendall y el Coeficiente de Correlación de Spearman. Los resultados indicaron que, durante el período analizado: hubo una modificación perceptible en la cobertura del suelo en Cajazeiras, con una disminución significativa de las áreas de vegetación natural, un incremento en la zona urbana y, sobre todo, un aumento de las parcelas destinadas a actividades agropecuarias; que se registró una variación positiva en la elevación de las temperaturas del aire; y que existe una correlación, con significancia estadística, entre los tipos de uso y cobertura del suelo y las temperaturas del aire y de superficie. Este trabajo llama la atención sobre la compleja relación existente entre las interfaces “condición natural” versus “actividades humanas” en lo que respecta a los cambios climáticos, específicamente en el campo de la regulación térmica del medio ambiente en áreas con vegetación de Caatinga. Estos resultados sirven de base para una mejor toma de decisiones por parte de la sociedad en cuanto a la manera en que se ocupa y se modifica la superficie terrestre, especialmente en zonas semiáridas.