Assessment of ecosystem services for regulating erosion and carbon production in the ESEC-Seridó conservation unit and its surroundings (Caatinga Biome – Northeastern Brazil)

Authors

DOI:

https://doi.org/10.11606/eISSN.2236-2878.rdg.2025.234624

Keywords:

Semiarid, USLE, Biodiversity conservation, Protected areas

Abstract

Ecosystem Services - SE aims to understand the benefits that are provided from the ecological characteristics, processes or functions that contribute, directly or indirectly, to human well-being. In this sense, the provision of soil erosion control ES and carbon sequestration capacity provide necessary frameworks for different methodological approaches to territorial management. Thus, this work aimed measure the ES of erosion regulation and carbon capture in the ESEC-Seridó conservation unit and its surroundings. To understand the soil erosion regulation and control service in the study area, the universal soil loss equation - USLE was applied. The measurement of carbon sequestration potential was analyzed based on the reflectance of the vegetation cover. The results obtained from USLE indicated higher erosivity values in the northern portion of ESEC-Seridó, classifying it as having low relevant capacity in providing erosion control services, corresponding to 64% of the study area. Like USLE, the carbon sequestration potential was also considered low, ranging from 0.36 to 0.49 sPRI. The areas of greatest relevance in terms of the capacity to provide this ES are in areas with riparian forests and more rugged terrain, with areas of exposed soil and herbaceous vegetation presenting low capacity to provide the service. Furthermore, the use of different methodologies provided support for spatially understanding the provision of ES of significant importance in the conservation of natural environments and ecological balance.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

  • Andreza Viana, University of Pernambuco

    Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental (PPGCTA-UPE). Bacharelanda em Geografia pelo Centro de Ensino Superior do Seridó (CERES-UFRN) e licenciada em Geografia pela mesma instituição de ensino. Foi bolsista do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência - PIBID (2018-2020); desenvolveu atividades, de forma voluntária, no Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (PIBIC); integra o Laboratório de Geoprocessamento e Geografia Física (LAGGEF), pela mesma instituição de ensino superior, e realiza ações socioambientais (palestras em escolas sobre educação ambiental e arborização de ambientes públicos e privados) a partir do projeto ambiental de arborização, Arborizar é Vida.

  • Iaponan Cardins, University of Pernambuco

    Graduação em Geografia pela Universidade Estadual da Paraíba (2009); Mestrado (2012) e Doutorado (2015) pelo Programa de Pós-graduação em Geografia da Universidade Estadual do Ceará - PROPGEO/UECE com doutorado sanduíche (CAPES) na Universidad de Sevilla, Espanha. Estágio pós-doutoral (2018) - PROPGEO/UECE. Atua principalmente nos seguintes temas: Metodologia da pesquisa em Geografia; Análise ambiental; Uso racional dos recursos naturais; Degradação, Desertificação, Recuperação de áreas degradadas e conservação ambiental.

  • Maria Lúcia, State University of Ceará

    Graduação em GEOGRAFIA pela Universidade Estadual do Ceará (1986), Especialização em Sensoriamento Remoto pelo Instituto nacional de pesquisas Espaciais - INPE(1989), Mestrado em Desenvolvimento e Meio Ambiente pela Universidade Federal do Ceará-UFC (1998), Doutorado em Geografia pela Universidade Federal de Pernambuco-UFPE (2010) e Pós-Doutorado em Geografia pela Universidade Federal do Pará-UFPA(2018). Professora da Universidade Estadual do Ceará junto aos cursos de Geografia em nível de Graduação e Pós-Graduação.

  • Diógenes Costa, Federal University of Rio Grande do Norte

    Geógrafo e Doutor em Ecologia (Pós-Doutor em Geografia), é natural de Jardim do Seridó-RN. Atua como Professor Associado I do Departamento de Geografia do Centro de Ciências Humanas, Letras e Artes - CCHLA/UFRN, lecionando as disciplinas de Ecologia, Biogeografia, assim como temas correlatos com a Geografia Ambiental. Coordena o Lab. Grupo de Pesquisa em Biogeografia de Ecossistemas Tropicais (TRÓPIKOS), desenvolvendo pesquisas nas áreas de caracterização de ecossistemas costeiros, classificação e mapeamento de serviços ecossistêmicos, biogeografia de áreas úmidas, fitogeografia de ecossistemas tropicais, monitoramento ambiental e ensino de geografia física/biogeografia. 

References

BERTONI, J.; LOMBARDI NETO, F. Conservação do solo. 7. ed. São Paulo: Editora Ícone, 2010.

BRAAT, L. C. The value of the ecosystem services concept in economic and biodiversity policy. In: JACOBS, S.; DENDONCKER, N.; KEUNE, H. Ecosystem services: global issues, local practices. Amsterdam: Elsevier, p. 97-103, 2013.

BRANDER, L. M.; DE GROOT, R.; SCHÄGNER, J. P.; GUISADO-GONI, V.; VAN'T HOFF, V.; SOLOMONIDES, S.; MCVITIE, A.; EPPINK, F.; SPOSATO, M.; FAÇA, L.; GHERMANDI, A.; SINCLAIR, M.; THOMAS, R. Economic values for ecosystem services: A global synthesis and way forward. Ecosystem Services, v. 66, n. 1, p. 101606, 2024. DOI: 10.1016/j.ecoser.2024.101606

BURKHARD, B.; KANDZIORA, M.; HOU, Y.; MÜLLER, F. Ecosystem service potentials, flows and demands-concepts for spatial localisation, indication and quantification. Landscape Online, v. 34, n. 1, p. 1-32, 2014. DOI: 10.3097/LO.201434

BURKHARD, B.; KROLL, F.; MÜLLER, F.; WINDHORST, W. Landscape’s capacities to provide ecosystem services – a concept for land-cover based assessments. Landscape Online, v. 15, s/n, p. 1-22, 2009. DOI: 10.3097/LO.200915

CONCEIÇÃO, et al. Environmental conditions and ecosystem services of an integral protection conservation unit. Brazilian Journal of Development, v. 7, n. 1, p. 9702 – 9718, 2021.

COSTANZA, R.; D’ARGE, R.; GROOT, R.; FARBER, S.; GRASSO, M.; HANNON, B.; LIMBURG, K.; NAEEM, S.; NEILL, R. V. O.; PARUELO, J.; RASKIN, R. G.; SUTTON, P.; BELT, M. V. D. The value of the world's ecosystem services and natural capital. Nature, v. 387, s/n, p. 253-260, 1997. DOI: 10.1038/387253a0

COSTANZA, R.; GROOT, R.; BRAAT, L.; KUBISZEWSKI, I.; FIORAMONTI, L.; SUTTON, P.; FARBER, S.; GRASSO, M. Twenty years of ecosystem services: How far have we come and how far do we still need to go? Ecosystem Services, v. 28, s/n, p. 1-16, 2017. DOI: 10.1016/j.ecoser.2017.09.008

COSTANZA, R. Misconceptions about the valuation of ecosystem services. Ecosystem Services, v. 70, n. 1, p. 101667, 2024. DOI: 10.1016/j.ecoser.2024.101667

EMBRAPA. Sistema de Informação de Solos Brasileiros. Disponível em: <https://www.bdsolos.cnptia.embrapa.br/consulta_publica.html>. Acesso em: 16/11/2020.

FAO. Digital Soil Map of the World. Disponível em: <http://www.fao.org/geonetwork/srv/en/metadata.show?id=14116>. Acesso em: 16/11/2020.

FARINASSO, M.; CARVALHO JÚNIOR, O. A. D.; GUIMARÃES, R. F.; GOMES, R. A. T.; RAMOS, V. M. Avaliação qualitativa do potencial de erosão laminar em grandes áreas por meio da EUPS – Equação Universal de Perdas de Solos utilizando novas metodologias em SIG para os cálculos dos seus fatores na região do Alto Parnaíba – PI-MA. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 7, n. 2, 73-85, 2006. DOI: 10.20502/rbg.v7i2.80

GAMON, J. A.; KOVALCHUCK, O.; WONG, C. Y. S.; HARRIS, A.; GARRITY, S. R. Monitoring seasonal and diurnal changes in photosynthetic pigments with automated PRI and NDVI sensors. Biogeosciences, v. 12, n. 13, p. 4149-4159, 2015. DOI: 10.5194/bg-12-4149-2015, 2015.

GUERRA, C. A.; MAES, J.; GEIJZENDORFFER, I.; METZGER, M. J. An assessment of soil erosion prevention by vegetation in Mediterranean Europe: Current trends of ecosystem service provision. Ecological Indicators, v. 60, n. 1, p. 213-222, 2016.

GJORUP, A. F.; FIDALGO, E. C. C.; PRADO, R. B.; SCHULER, A. E. Análise de procedimentos para seleção de áreas prioritárias em programas de pagamento por serviços ambientais hídricos. Revista Ambiente & Água, v. 11 n. 1, p. 225 -238, 2016. DOI: 10.4136/ambi-agua.1782

HAINES-YOUNG R, POTSCHIN-YOUNG M. Revision of the Common International Classification for Ecosystem Services (CICES V5.1): A Policy Brief. One Ecosystem, v.3, n. 1, p. 01-06, 2018.

IRVEN, A; TOPALOGLU, F.; UYGUR, V. Estimating spatial distribution of soil loss over Seyhan River Basin in Turkey. Journal of Hydrology, v. 336, s/n, p. 30-37, 2007. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2006.12.009

MAIA, R. P.; BEZERRA, F. H. R. Tópicos de geomorfologia estrutural: Nordeste brasileiro. Fortaleza: Edições UFC, 2014. 124 p.

MEDEIROS, A. V. S.; GUEDES, R. S.; SOUZA, P. F.; ZANELLA, F. C. V. Phytosociology of an open arboreal caatinga with high basal area in the Seridó desertification region, Brazil. Revista Caatinga, v. 36, n. 3, p. 601–611, 2023. DOI:10.1590/1983-21252023v36n313r

MOORE, I. D.; BURCH, G. Physical basis of the length-slope factor in the Universal Soil Loss Equation. Soil Science Society of America Journal, v. 50, n. 1, p. 1294-1298, 1986. DOI: 10.2136/sssaj1986.03615995005000050042x

ODURO-AFRIYIE, K. Rainfall erosivity map for Ghana. Geoderma, v. 74, s/n, p. 161-166, 1996. DOI: 10.1016/S0016-7061(96)00054-7

OLIVEIRA, F. G.; SERAPHIM, O. J.; BORJA, M. E. L. Estimativa de perdas de solo e do potencial natural de erosão da Bacia de contribuição da Microcentral Hidrelétrica do Lageado, Botucatu – SP. Energia, Agricultura, Botucatu, v. 30, n. 3, p. 302-309, 2015. DOI:10.17224/EnergAgric.2015v30n3p302-309

OLIVEIRA, P. J. L.; GUEDES, J. C. F.; SANTOS, J. Y. G.; COSTA, D. F. S. Aplicação da USLE nos Serviços Ecossistêmicos de Controle de Erosão em Área Suscetível à Desertificação, NE-Brasil. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 16, n. 2, p. 1088–1103, 2023. https://doi.org/10.26848/rbgf.v16.2.p1088-1103

PAIVA, M. H. R.; CARMO, D. F.; PRADO, R. B. Avaliação do impacto de iniciativas conservacionistas no serviço ecossistêmico de controle à erosão hídrica. Brazilian Journal of Production Engineering-BJPE, v. 5, n. 2, p. 44-55, 2019.

RABELO, D. R; ARAÚJO, J. C. Estimativa e mapeamento da erosão bruta na Bacia Hidrográfica do Rio Seridó, Brasil. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 20, n. 2, p. 361-372, 2019. DOI: 10.20502/rbg.v20i2.1414

RAHMAN, A. F.; GAMON, J. A.; FUENTES, D. A.; ROBERTS, D.; PRENTISS, D.; QIU, H. Modeling CO2 flux of boreal forests using narrow-band índices from AVIRIS imagery. Environmental Science, v. 1, n. 1, p. 15-33, 2000.

RIZZINI, A. T. Tratado de fitogeografia do Brasil: aspectos ecológicos, sociológicos e florísticos 2. Ed. Rio de Janeiro: Âmbito Cultural, 1997.

ROUSE JR, J. W.; HAAS, R. H.; SCHELL, J. A.; DEERING, D. W. Monitoring vegetation systems in the great plains with ERTS. In: Earth Resources Technology Satellite-1 Symposium, 3, Washington, 1973. Proceedings, Washington: NASA, v.1, p. 309-317, 1974.

SILVA, D. C. C.; MATOS, D.; OLIVEIRA, R. A.; SIMONETTI, V. C.; LOURENÇO, R. W. Avaliação do potencial de sequestro de carbono na bacia hidrográfica do rio Pirajibu-Mirim em Sorocaba (SP). In: TULLIO, L. (Org.). Aplicações e princípios do sensoriamento remoto 2. Ponta Grossa (PR): Atena Editora, p. 80-93, 2018.

SILVA, R. M.; MONTENEGRO, S. M. G. L; SANTOS, C. A. G. Integration of GIS and remote sensing for estimation of soil loss and prioritization of critical sub-catchments: a case study of Tapacurá catchment. Natural Hazards, v. 62, n. 3, p. 953-970, 2012. DOI:10.1007/s11069-012-0128-2

SILVA, S. C. P.; BAPTISTA, G. M. D. Análises espectrais da vegetação com dados hyperion e sua relação com a concentração e o fluxo de CO2 em diferentes ambientes na amazônia brasileira. Boletim de Ciências Geodésicas, v. 21, n. 2, p.354-370, 2015. DOI: 10.1590/S1982-21702015000200020

SILVA, V. C. Estimativa da erosão atual da Bacia do Rio Paracatu (MG/GO/DF). Pesquisa Agropecuária Tropical, v. 34, n. 3, p. 147-159, 2004.

THORSEN, B. J.; MAVSAR, R.; TYRVÄINEN, L.; PROKOFIEVA, I.; STENGER, A. The Provision of Forest Ecosystem Services. European Forest Institute: What Science Can Tell Us, 2014.

VITAL, S. R. O.; SANTOS, J. Y. G.; MEDEIROS, T. D. S. Geomorphological mapping of the barra nova river hydrographic basin and its relationships with erosive susceptibility. Cadernos do logepa, v. 10, n. 2, 2022. DOI: 10.22478/ufpb.2237-7522.2022v10n2.65316

VITALLI; P. L.; ZAKIA, M. J. B.; DURIGAN, G. Considerações sobre a legislação correlata à zona-tampão de unidades de conservação no brasil. Ambiente & Sociedade, v. 12, n. 1, p. 67-82, 2009.

WESTMAN, W. E. How much are nature’s services worth? Science, v. 197, n. 4307, p. 960-964, 1977.

WILLIAMS, J. R. Sediment routing for agricultural watershed. Journal of the American Water Resources Association, v. 11, s/n, p. 965-974, 1975. DOI: 10.1126/science.197.4307.960

WISCHMEIER, W. H.; SMITH, D. D. Predicting rainfall erosion losses: A guide to conservation planning. Washington: Agriculture Handbook, 1978.

Published

2026-05-26

Issue

Section

Artigos

How to Cite

Oliveira, P., Viana, A., Cardins, I., Lúcia, M., & Costa, D. (2026). Assessment of ecosystem services for regulating erosion and carbon production in the ESEC-Seridó conservation unit and its surroundings (Caatinga Biome – Northeastern Brazil). Revista Do Departamento De Geografia, 45, e234624. https://doi.org/10.11606/eISSN.2236-2878.rdg.2025.234624