Manuela Vieira Pak (manuelka79 @hotmail ) Thierry BONAUDO ( b_thierry@yahoo )

1. MODELAGEM DAS DINÂMICAS SÓCIOAMBIENTAIS DE UMA FRENTE PIONEIRA : URUARÁ, PA Modelling the Pioneers Fronts of the Transamazon Highway Region Manuela Vieira Pak (manuelka79@hotmail.com) Thierry BONAUDO (b_thierry@yahoo.com) Pierre BOMMEL (bommel@cirad.fr) Jonas Bastos DA VEIGA (Embrapa-CPATU) Jean-François TOURRAND (tourrand@aol.com) UnB

3. BRASIL PARÁ COMMUNE D’URUARÀ Brasilia Vicinales Transamazonienne Área de Estudo : Frente Pioneira de Uruará PARÁ Belém Transamazônica Ramifications principales

4. Contexto Amazônico : Riquezas, Interesses e Conflitos • Um mosaico de situações diversas • físicas e humanas • Evolução das políticas públicas • 60 / 85  Colonização, ocupação e desenvolvimento • 85 / 00 Suspensão programas & abertura ambiental • 00 / …  Política de planejamento vs política proteção • Mudanças rápidas (em 30 anos) • 5-7 M 22 M habitantes • 5-10 M 60 M bovinos • ? %  15 % de desmatamento • Desafios científicos imensos • Ciclo H2O, CO2, fertilidade do solo, biodiversidade, desenvolvimento social

5. Produção madeira (m3) de madeira 800 Pasture 600 Fallow Annual crop 400 200 0 Fonte : Salgado, Toni, Bonaudo 1986 1991 1999 Porque o desmatamento esta progressando? Madeira Pecuária 1200 1000 2 km

6. Área de Estudo :Frente Pioneira de Uruará • Uma frente pioneira : o lugar onde o ecossistema natural é transformado em espaço rural • Por que as frentes pioneiras ? • Elas apresentam dinâmica espaçais, demográficas, econômicas, sociais e ecológicas. • Lugar onde emergem novas sociedades e novas regiões

7. Agricultura familiar Um outro modelo… por que razão ? • Para formalisar e sintetisar os conhecimentos obtenidos durante os 10 ultimos anos (remote sensing, monografias,10 teses, GIS, DB, artigos, …) • Para ser concentrado sobre os atores, suas nececidades (dinhero e mano de obra), suas regras e suas dinâmicas

8. Um outro modelo… por que razão ? • Para formalisar e sintetisar os conhecimentos obtenidos durante os 10 ultimos anos (remote sensing, monografias,10 teses, GIS, DB, artigos, …) • Para ser concentrado sobre os atores, suas nececidades (dinhero e mano de obra), suas regras e suas dinâmicas • Como os atores utilizam a terra • Entender quais são os pontos-chave que influenciam as dinâmicas do uso do solo • Para elaborar scenarios prospectivos sobre as evoluições possiveis das frentes pioneiras (em fonção das nececidades dos actores) • Testar políticas públicas como • Subsídio a favor da conservação, crédito à lavoura perene, implementação de programas de saúde e educação... • Sobre renda familiar, concentração fundiária, desmatamento...

9. Um outro modelo… por que razão ? A questão basica é : Como controlar a extenção das frentes pioneiras? Como podemos ajudar para mudar as dinâmicas atuais (técnicas, associação, PP) Demanda dos colonos : Tensão sobre o desmatamento Demanda não explicitada de ajuda

10. O papel do modelisador KISS ou KIDS ? • Modelar para imitar ?Modelar para prever ? • Modelar para sintetisar os conhecimentos • Um modelo não é neutro. A affirmação de uma visão construida Fazer um modelo catedrale ou um modelo Kleenex ? [Edmonds & Moss 2004]

12. Projetos de Assentamentos Fazenda Dinâmicas Sociais e Econômicas Dinâmicas Ambientais Lote: MalhaFundiária original Reserva Indígena 10 10 10 10 0 0 0 0 10 10 10 10 km km km km Juntar dinamicas

13. Pastagem Floresta Lavoura branca Cacau Capoeira Malha Fundiária Vegetação Amarela Roxa Solos Nível de base Mista Simplificação dos components do modelo Elementos: produtores, vacas, árvores

14. CouvertureVegetale Agent Vicinale Espace Foret Lot Parcelle Exploitation propriétaire Couverture Famille Stratégie Jachère CultureAnnuelle Pâture CulturePérenne Troupeau Planteur Eleveur SansTerre

15. Traversão Estrutura Fundiária Transamazônica

16. Lot Travessão Transamazônica Farmcomposedof 3 lots Plot Hierarquia de entidades espaciales Travessão 1 distância = {1; 100 km} * Propriedade Lote Parcela proprietário CoefQuedaKm = 0,01 Área= 5 ha 1 20 ValorMínimo= 1200 $ + valor() novaCobertura(c: Cobertura) 0..1 1..* + taxaDeAbertura() + valor() valor() + distânciaFaixa() ...

17. Parcela Parcelle - - AireHa: int = 5 Área = 5 +valor() +valeur() Solo -Valor: -CoefProdução parcela « « Terra Terra Amarela Amarela » » TerraRoxa -Valor = 480 $/ha -CoefProdução = 1 TerraMista -Valor = 240 $/ha -CoefProdução = 0,75 Solo está sobre - - 1 1 - - TerraAmarela -Valor = 120 $/ha -CoefProdução = 0,5 Lote Amarela: 50% Mista: 40% Roxa: 10% Travessão parcela Terra Mista « « Terra Terra Roxa Roxa » »

18. CoberturaVegetal -Idade: int -CustoAbertura: float -CustoImplantação: float Parcela -CustoManutenção: float -MOabertura: float Área= 5 ha -MOimplantação : float -MOmanutenção: float cobertura() novaCobertura(c: Cobertura) +valor() valor() solo() +evoluir() EvoluçaoCoberturaVegetal -tempoDeAbandono -IdadeTransição -EstadoSeguinte +evoluir() +trocar() Cultura Capoeira -ProduçãoHa -PreçoKg -CustoAbertura = 10$/ha -IdadeInicioProdução -MOabertura=6dias/ha/MO -CoefQuedaProdAbandonada= 0,15 -IdadeTransição = 30 +produção() LavouraPerene LavouraBranca CustoImplantação =240$/ha -CustoImplantação= 0 $ CustoManutenção = 10 -MOimplantação = 0,1 MO/ha MOimplantação = 0,3 -ProduçãoHa = 1000 kg MOmanutenção = 0,3 -PreçoKg = 0,12 $ ProduçãoHa = 500 -IdadeTransição = 1 ano PreçoKg = 1 -CoefQuedaProdAbandonada = 0.5 IdadeInicioProdução = 6 +valor() IdadeTransição = 10 +valor() -cobertura -parcela MadeiraDeLei 1 1 quantidadeÁrvores = 0,4/ha < esta coberta de valorÁrvore= 100 $ 0..1 1 Floresta Cobertura -IdadeMaturidade = 30anos -MOabertura = 12dias/ha/MO -CustoAbertura = 20$/ha +valor() +evolução() EstadoSeguinte EstadoSeguinte RebanhoBovino 0..1 1 -CustoImplantação = 300 Pastagem -CustoManutenção = 1 -MOimplantação = 0 -CustoImplantação = 40 -MOmanutenção = 0,005 -CustoManutenção = 1 -CabeçaHa = 1 -MOimplantação = 0,06 … -MOmanutenção = 0,005 +valor() -ProduçãoHa = 35 +venda() -PreçoKg = 1 -IdadeTransição = 10 +valor() +evolução()

19. Diagrama de transição de estados da cobertura vegetal

20. Lot Annual Crop Fallow Cattle Valuable Tree Vicinale Tree Crop Transamazônica Pasture Forest Plot Farm madeof 3 lots A land cover view

21. O agent : colono + 2 fontes Sem Terra Criador Cultivador $ MO cobertura solo Propriedade Consumo Agent MO Renda

22. O agent: a familia + uma estrategia Strategy Family 1 1 -labourPrice = 600 perform +drySaisonStep() -consoIndividual = 300 + weetSaisonStep() -seuilExclusion = -1500 +balance() -membres : int = {2;8} +sellLabour() -membreInactifs : int +changeStrategy() -incomes : float +buyLot() -sickProba = 0,03 +invadeLot() +consum() +sellLot() +applyStrategy() Landless Farmer Farm + drySeasonStep() +slashBurn() +value() 1 manage 1 + wetSeasonStep() +implant(Cover) +deforestRate() + balance() +upkeep(Cover) -property +suppress(Cover) +harvest() +employLabour() TreeCropFarmer CattleBreeder + drySeasonStep() + drySeasonStep() + wetSeasonStep() + weetSeasonStep() + balance() + balance()

23. As Três Estratégias • Estratégia “Criador” : abrir o meio para plantar capim e manter a pecuária • fatores limitantes : MO, $, disponibilidade de terra • Estratégia “Cultivador” : abrir o meio para plantar cacau e manter culturas • fatores limitantes : MO, $, disponibilidade de terra fértil • Estratégia “Sem Terra” : Venda MO

24. Diagrama de seqüência anual Passo=anual

25. Tree Crop Farmer and its lots Cattle Breeder and it lot Results: Example of simulation

26. Results: consistency • The simulated land uses patterns are consistent with the observed ones • Pastures increase although they are less profitable than tree crop culture. • From the only 3 modelled actor’s strategies, the outputs of the simulation exhibit the 7 known types of farmers : Landless, Survival, Accumulation, Tree crop farmers, Cattle breeder and Diversified.

27. 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 incomesvariable price Incomes: fixed price (0,5) 100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 20 21 22 23 24 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Tamanho floresta (0,5) Tamanho floresta Tamanho cacau Tamanho cacau (0,5) Results: theoretical insights 1 0,9 0,8 0,7 • Stabilizing the cocoa price to 1 $/kg limits the pasture expansion and therefore moderates the deforestation: “win-win” situation • Contribution to theoretical models of deforestation (Hamburger connection, Free access, Relative price) 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Preço do cacau

28. Voltar com os atores • Jogo de papel individual, com computador • Jogo de papel colectivo, com computador

29. Jogo de papel individual, com computador • Abitualmente=simplificação: • 1 modelo complexo -> jogo-modelo mais simple • Nosso caso=sofisticação • 1 modelo ≈ simple -> jogo-modelo mais realisto

30. Jogo de papel individual, com computador • Focar se sobre : • A questão da MO • A dinâmicada familia (transmissão) • A gestão dos pastos • Priorizar as áreas já desmatadas para implantação da roça annual : • Rotação Cultura-Pastagem: Manejo sustentável da fertilidade do solo • Manejo florestal : • Floresta= reserva de espaço e de fertilidade • valorizar melhor as áreas de floresta primária e secundária • extração dos PFNM (FloAgri) • Produção de madeira • Pastagem/área degradada • 1a cultura/roça anual (Arroz, milho, … • Plantio de arvores • 2a cultura/roça anual (cobertura do solo • … • Roça anual permanente ou pastagem (SAF)

31. Calcariadeira Metalcil (1200 reais) e rolo faca (1300 reais) Plantadeira Knapik (1700 reais) Pulverisador Knapik de 3m de largura de aplicação (800 reais completo) Plantadeira Fitarelli (700 reais)

32. Jogo de papel coletivo, com computador • Focar se sobre : • Intercambio de terra • Organisações coletivas • Difusão inovações

33. Conclusão • Modelisação não é « reproduzir a realidade » • Modelisação ajuda a testar senários e tentar responder algumas questões • Uma questão da o quadro de um modelo • A definição da questão é o trabalho dificil mais é indispensavel • Durante o processo de modelisação, frecamente a questão evolui

34. Enrichissement Enrichissement de la de la connaissance connaissance CONCEVOIR CONCEVOIR COMPRENDRE COMPRENDRE STRUCTURER STRUCTURER ANTICIPER ANTICIPER E E VALUER VALUER COMPARER COMPARER Conclusão

35. monde réel Validation Application Question Explicitation modèle Co-construction / Implémentation Jeu Simulation Conclusão

36. Haute valeur informative Modèle descriptif Modèle explicatif Modèle adaptatif Ad Hoc CONCEVOIRSTRUCTURER EVALUERCOMPARER Q1 Q2 Conclusão

37. Conclusão • As interações com os atores permitem de avaliar un modelo • O modelo informático pode ser um ferramento para assistir um jogo de papel • ComMod, associado com outras disciplinas, pode ajudar a resolver situações complicadas e, as vezes, mudar comportamentos • Um conjunto de abordagens • Convidado dos atores precisa uma presência longa e regular ante das experienças • Confiança • Identifiar os jogos de poder