Indigene Gebiete im brasilianischen Amazonasgebiet stehen unter Abholzungsdruck

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 5851 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Studien haben gezeigt, dass brasilianische Amazonas-Indigenerterritorien (ITs) effiziente Modelle für den Erhalt von Wäldern sind, indem sie Abholzung, Brände und die damit verbundenen Kohlenstoffemissionen reduzieren. Angesichts der Bedeutung von IT für die Erhaltung der sozioökologischen und kulturellen Vielfalt und des jüngsten Anstiegs der Abholzung im brasilianischen Amazonasgebiet haben wir offizielle Fernerkundungsdatensätze verwendet, um die Abholzung innerhalb und außerhalb indigener Gebiete im brasilianischen Amazonas-Biom im Zeitraum 2013–2021 zu analysieren. Seit 2013 hat die Entwaldung innerhalb von IT-Gebieten um 129 % zugenommen, gefolgt von einer Zunahme illegaler Bergbaugebiete. Im Zeitraum 2019–2021 war die Entwaldung um 195 % höher und 30 % weiter von den Grenzen ins Landesinnere indigener Gebiete entfernt als in den Vorjahren (2013–2018). Darüber hinaus fielen etwa 59 % der Kohlendioxidemissionen (CO2) innerhalb der IT im Zeitraum 2013–2021 (96 Millionen Tonnen) in den letzten drei Jahren der analysierten Jahre an, was das Ausmaß der zunehmenden Entwaldung als Folge der Klimaauswirkungen verdeutlicht. Daher muss die Eindämmung der Entwaldung in indigenen Gebieten für die brasilianische Regierung eine Priorität sein, um die Landrechte dieser Völker zu sichern, den Schutz der Wälder sicherzustellen und das globale Klima zu regulieren.

Ungefähr 700.000 indigene Menschen leben in indigenen Gebieten (ITs) in Brasilien1, und über die Hälfte der ITs befindet sich innerhalb des brasilianischen Amazonasgebiets2. Die ITs beherbergen mehr als eine Million3 Quadratkilometer Regenwälder, die zur Klimaregulierung4,5 beitragen, Kohlenstoff6,7 speichern und eine einzigartige Artenvielfalt8 und soziokulturelle Vielfalt indigener Völker9 beherbergen. Über die passiven Vorteile eines Schutzgebiets hinaus können Schutzgebiete, einschließlich IT, immer noch als Schutzschild gegen Entwaldung und Waldschädigung dienen10,11,12,13. Durch die Gewährleistung von Landrechten für die indigene Bevölkerung könnten diese Gebiete im brasilianischen Amazonasgebiet die Entwaldung um bis zu 66 % verringern14. Daher sind die ITs nicht nur für die Aufrechterhaltung indigener Lebensweisen von wesentlicher Bedeutung und spielen eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung der Menschenrechte dieser Völker, sondern sie sind auch eine kostengünstige Strategie für den Naturschutz10,11,14. Darüber hinaus könnten globale Schutzgebiete, einschließlich IT-Gebiete, die Kohlenstoffbindung verbessern15, was den positiven externen Effekt für die ganze Welt in Bezug auf die Eindämmung des Klimawandels verdeutlicht, den diese Gebiete mit sich bringen könnten14.

ITs sind von entscheidender Bedeutung für die Reduzierung der Kohlenstoffemissionen und die Eindämmung des globalen Klimawandels16. Wenn diese Wälder intakt und geschützt bleiben, kann die Freisetzung großer Mengen CO2 in die Atmosphäre vermieden und der Ausstoß von Treibhausgasen verringert werden. Die Wartung und der Schutz der IT sind notwendig, da durch Entwaldung und Waldschädigung in diesen Gebieten große Mengen CO2 in die Atmosphäre gelangen können17,18. Darüber hinaus nutzen die indigenen Gemeinschaften, die diese Schutzgebiete bewohnen, Landnutzungspraktiken, die oft nachhaltig und im Einklang mit der Umwelt sind, wie zum Beispiel Agroforstsysteme, Fischerei und Subsistenzjagd. Diese Praktiken können zur Erhaltung des Waldes und zur Reduzierung der Kohlenstoffemissionen beitragen16.

Unter den tropischen Ländern erzielte Brasilien im Jahr 2012 einen wichtigen Erfolg, indem es die Entwaldungsrate im Amazonas um 84 % (4.571 km2) gegenüber dem historischen Höchststand von 200419 (27.772 km2) reduzierte. Dieser Rückgang resultierte aus mehreren Regierungsinitiativen, insbesondere dem Aktionsplan zur Verhinderung und Kontrolle der Entwaldung im legalen Amazonasgebiet (PPCDAm)20 und internationalem Druck, wie den Moratorien für Soja und Rindfleisch21. Allerdings gibt es seit 2013 ein Szenario einer allmählichen Zunahme der Entwaldung im brasilianischen Amazonasgebiet19, und in den letzten Jahren kam es zu einer Reihe von Umweltrückschlägen19,22,23,24,25 (z. B. Schwächung der Umweltbehörden und Lockerung der Umweltpolitik). 2020 die höchste Entwaldungsrate des Jahrzehnts19 (10.851 km2). Überraschenderweise übertraf die Entwaldungsrate im Jahr 2021 die von 2020 um 20 % und erreichte 13.038 km2 abgeholzter Wälder26. Der Rückschlag in der Umweltagenda hat sich auch auf die Politik der indigenen Bevölkerung ausgewirkt27,28,29. Dieses Szenario hat die ITs30,31 gefährdet und ihr Umweltpotenzial und ihre Rolle für das Überleben des indigenen Lebens, der Kultur und des Wissens gefährdet.

Um die Entwaldungsdynamik in den brasilianischen Amazonas-ITs genau zu diagnostizieren, haben wir daher zwei offizielle Fernerkundungsdatensätze und statistische Analysen verwendet, um eine Raum-Zeit-Bewertung der Entwaldung in indigenen Gebieten innerhalb des brasilianischen Amazonas-Bioms zwischen 2013 und 2021 durchzuführen; Wir haben dieses Zeitfenster gewählt, weil es als Zeitraum eines erneuten Anstiegs der Entwaldung im brasilianischen Amazonasgebiet galt19, vor allem im Zeitraum 2019–2021, als es in der Region zu einer Verschärfung der Umweltschäden kam23,32. In Anbetracht der Bedeutung von IT für die Erhaltung der sozialen, ökologischen und kulturellen Vielfalt und des jüngsten Anstiegs der Abholzung im brasilianischen Amazonasgebiet bieten wir die Beantwortung der folgenden Fragen an: (1) Gab es zwischen 2013 und 2021 einen signifikanten Trend bei den Abholzungsraten innerhalb und außerhalb von ILs? ? (2) War die Entwaldung innerhalb der ILs im Zeitraum 2019–2021 deutlich höher? (3) Ist die Entwaldung im Zeitraum 2019–2021 bis ins Landesinnere der ILs vorgedrungen? (4) Wie viel Kohlendioxid (CO2) wurde zwischen 2013 und 2021 durch die Entwaldung ausgestoßen?

Wir fanden heraus, dass die Entwaldung außerhalb von ITs mit einer Rate von 900 km2 pro Jahr deutlich zugenommen hat (p < 0,05 und MK = 28; MK ist die Mann-Kendall-Teststatistik), was einem Anstieg von 137 % im Zeitraum 2013–2021 entspricht ( Abb. 1a). Im gleichen Tempo nahm die Entwaldung innerhalb der 232 analysierten IT-Gebiete signifikant um 35 km2 pro Jahr zu (p < 0,05 und MK = 20), was einem Anstieg von 129 % im gleichen Zeitraum entspricht (Abb. 1b). Zwischen 2013 und 2021 erreichte die Entwaldung innerhalb von TIs eine Gesamtfläche von 1708 km2 oder 2,38 % der gesamten Entwaldung im brasilianischen Amazonasgebiet im gleichen Zeitraum; Pro Zeitraum haben wir festgestellt, dass zwischen 2013 und 2018 696 km2 Wald verloren gingen oder 1,86 % und zwischen 2019 und 2021 1.012 km2 oder 2,95 % der gesamten Entwaldung im brasilianischen Amazonasgebiet im gleichen Zeitfenster.

(a) Jährliche Abholzung außerhalb indigener Gebiete zwischen 2013 und 2021 im brasilianischen Amazonas-Biom. (b) Jährliche Entwaldung innerhalb indigener Gebiete zwischen 2013 und 2021 im brasilianischen Amazonas-Biom. (c) Indigene Gebiete mit einem signifikanten Entwaldungstrend (p < 0,05) zwischen 2013 und 2021. Die Zahl wurde von Celso HL Silva-Junior mit der Software Microsoft Office Excel (https://www.microsoft.com/pt-br) ausgearbeitet /microsoft-365).

Unsere lokale Trendanalyse (Abb. 1c und 2) von jeweils 232 ITs zeigte, dass 42 % der analysierten ITs eine erhöhte Entwaldungsrate aufwiesen, obwohl der Trend bei 20 von ihnen signifikant war (p < 0,05); Unter den ITs mit deutlich steigender Tendenz wies Arara in Pará die niedrigste Rate auf (0,02 km2 pro Jahr), während Apyterewa im selben Bundesstaat die höchste Rate aufwies (8,58 km2 pro Jahr). Andererseits neigten 11 % der IT dazu, die Entwaldung zu reduzieren, wobei fünf davon signifikant waren (p < 0,05); Unter den ITs mit deutlich abnehmendem Trend wies Alto Turiaçu in Maranhão die niedrigste Rate auf (− 0,77 km2 pro Jahr), während Itixi Mitari in Amazonas die höchste Rate aufwies (− 0,01 km2 pro Jahr). Weitere 47 % der ITs zeigten im analysierten Zeitraum keinen Trend (Tabelle S1).

Raumzeitliche Entwaldungstrends in den indigenen Gebieten des brasilianischen Amazonas-Bioms zwischen 2013 und 2021. Auf der Karte sind indigene Gebiete mit einem zunehmenden Trend zur Entwaldung in Rottönen ausgefüllt, während Gebiete mit einem abnehmenden Trend in Blau ausgefüllt sind. Grau ausgefüllte indigene Gebiete zeigten im analysierten Zeitraum keinen Trend. Eine interaktive Karte des Socio-Environmental Institute – ISA mit dem Standort und grundlegenden Informationen zu jedem brasilianischen indigenen Territorium kann unter https://terrasindigenas.org.br/en abgerufen werden. Die Karte wurde von Celso HL Silva-Junior mit der Software ArcGis 10.8 (https://www.esri.com) erstellt.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Anstieg der Entwaldung innerhalb von IT-Gebieten (Abb. 1), der durch die jüngsten Umweltrückschläge23,32 verursacht wurde, die entscheidende Rolle dieser Schutzgebiete bei der Bekämpfung des Klimawandels33 durch die Vermeidung der Entwaldung zunichte machen könnte. Frühere Arbeiten, die frühere Zeiträume analysierten, ergaben, dass brasilianische Amazonas-Schutzgebiete die Entwaldung wirksam verhindern10,34,35,36,37,38; Allerdings haben wir in jüngster Zeit Belege dafür gefunden, dass die Rolle der IT durch die Schwächung der Regierungsführung und den Rückgang des Schutzes und der Rechte der indigenen Bevölkerung konterkariert wird19,22,23,24,25. Darüber hinaus wird die zunehmende Entwaldung in gesetzlich geschützten Gebieten durch Klimaabkommen und die Umsetzung von REDD+-Programmen (Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation) gefördert.

Innerhalb der IT führte die Entwaldung zwischen 2013 und 2021 zum Ausstoß von 96 Tg CO2 (Millionen Tonnen CO2) in die Atmosphäre (Tabelle 1); Diese Menge ist 1,83-mal höher als der Jahresdurchschnitt der brasilianischen Emissionen des industriellen Prozesssektors (52 ± 23 Tg CO2 Jahr-1; Zeitraum 1970–2021)39,40. Etwa 59 % dieser Emissionen (57 Tg CO2) konzentrierten sich zwischen 2019 und 2021 (durchschnittlich 19 Tg CO2 Jahr-1), während die restlichen 41 % (39 Tg CO2) im Zeitraum 2013–2018 anfielen (durchschnittlich 6 Tg CO2). CO2 Jahr-1). Somit waren die CO2-Emissionen innerhalb der IT im Zeitraum 2019–2021 im Durchschnitt fast dreimal höher als im Zeitraum 2013–2018.

Obwohl wirtschaftliche Aktivitäten innerhalb von IT-Gebieten nicht erlaubt sind, wurden diese Gebiete in letzter Zeit durch illegalen Bergbau bedroht41,42. Unsere Ergebnisse zeigten, dass innerhalb der als Bergbaugebiete eingestuften ITs die Entwaldungsmeldung26 von 1 % im Jahr 2016 auf 14 % im Jahr 2021 gestiegen ist. Der besorgniserregendste Punkt ist jedoch, dass der Bergbau nur in der Hälfte des Jahres 2022 bereits 19 % ausmacht alle Entwaldungsmeldungen26 in den analysierten ITs. Jüngste Umweltrückschläge, zu denen auch politische Äußerungen gehören, können neben der Möglichkeit, den kommerziellen Bergbau in diesen Gebieten zu regulieren, auch die zunehmende illegale Bergbauaktivität in IT-Gebieten erklären23,3241,43,44. In Kombination mit Rückschlägen hat der Anstieg des Goldpreises in den letzten Jahren den Druck auf diese Schutzgebiete erhöht; Im Zeitraum 2019–2021 stieg der Goldpreis um mehr als 30 % und erreichte bis zu 65 $ g−1, den höchsten Wert der letzten zehn Jahre (https://goldprice.org). Zusätzlich zu den Umweltauswirkungen dient der anthropische Vormarsch in indigenen Territorien auch als Überträger von Krankheiten wie Malaria, die mit illegalen Bergbauaktivitäten verbunden sind und die indigenen Völker sowie ihre Kultur und ihr Wissen dezimieren können45,46,47.

Beim Vergleich der Entwaldung innerhalb der ITs im Zeitraum 2013–2018 und 2019–2021 stellen wir fest, dass die Entwaldung im Durchschnitt erheblich von 0,50 auf 1,45 km2 pro Jahr oder 195 % zugenommen hat (Abb. 3a). Darüber hinaus erhöhte sich auch die Entfernung entwaldeter Gebiete von den IT-Grenzen deutlich von durchschnittlich 6,80 auf 8,87 km pro Jahr oder 30 % während der analysierten Zeiträume (Abb. 3b). Dies zeigt eine zunehmende Bedrohung dieser Gebiete und drängt auf eine stärkere Besetzung dieser Gebiete.

(a) Durchschnittliche Entwaldung in jedem indigenen Land vor (2013–2018) und während der aktuellen Umweltverschärfungsperiode (2019–2021). (b) Mittlere Entfernung von Entwaldungspolygonen innerhalb indigener Gebiete zu Grenzen vor (2013–2018) und während der aktuellen Zeit der Intensivierung von Umwelteinbußen (2019–2021). Die roten Zahlen stellen Mediane dar. Die Zahlen nach dem Plus/Minus-Signal stellen die Standardabweichung dar. Die Abbildung wurde von Celso HL Silva-Junior mit der Software Microsoft Office Excel (https://www.microsoft.com/pt-br/microsoft-365) ausgearbeitet.

Obwohl das Ausmaß der Entwaldung außerhalb der IT-Gebiete größer ist als innerhalb; Seit 2013 hat die Entwaldung in IT-Gebieten zugenommen, die in den letzten drei Jahren deutlich höher war und hauptsächlich durch illegalen Bergbau verursacht wurde44. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Rückschläge bei den Umweltvorschriften22,23,24,25,48 und die Schwächung der Richtlinien zum Schutz des Landes indigener Völker in den letzten Jahren27,28,29 die Fähigkeit zur Verhinderung der Entwaldung innerhalb von ITs10,49 beeinträchtigt haben. Dies hat zu zunehmenden Konflikten in der Region und einer weiteren Anfälligkeit der indigenen Bevölkerung gegenüber der Bedrohung ihres Lebensraums und ihrer Lebensgrundlage30,50,51 und zu einer Ansteckung mit COVID-19 geführt, das bei diesen Bevölkerungsgruppen eine um 84 % höhere Infektionsrate als in Brasilien aufweist Bevölkerung52.

Die jüngste Zunahme der Abholzung im brasilianischen Amazonasgebiet stellt eine ernsthafte Bedrohung für die jahrzehntelangen Bemühungen zur Eindämmung des Klimawandels dar. Indigene Gemeinschaften waren die wirksamsten Verteidiger und konsequenten Wächter der Amazonas-Regenwälder33. Da ihr Land durch illegalen Bergbau41,43,44 und Landraub53 bedroht ist, werden die Managementsysteme und Umweltdienstleistungen dieser Gemeinden über Jahrtausende hinweg54 erheblich beeinträchtigt sein. Die meisten IT-Staaten verfügen im Rahmen der Homologation durch den Präsidenten über volle Eigentumsrechte, und die Regierung ist gemäß der Verfassung dafür verantwortlich, die Rechte dieser Gebiete zu schützen und zu respektieren14. Bedauerlicherweise hat die vorherige Regierung (die zwischen 2019 und 2022 an der Macht war) diese Verantwortung ignoriert und zugelassen, dass das indigene Land durch illegalen Bergbau und Landraub ausgebeutet wird, was die Konflikte in der Region verschärft55,56.

Während Fernerkundungsdaten für die Untersuchung der Erdoberfläche57, einschließlich der fortschreitenden Entwaldung in indigenen Gebieten, wertvoll sind, müssen ihre Grenzen berücksichtigt werden. Wir haben zwei offizielle Entwaldungskartierungsdatensätze verwendet: PRODES (Brazilian Amazon Deforestation Monitoring Program) und DETER (Brazilian Amazon Near Real-Time Deforestation Detection System). Beide Entwaldungsüberwachungssysteme können durch die hohe Wolkendecke58,59 im Amazonasgebiet – hauptsächlich in der nördlichen Region – beeinträchtigt werden, was zu einer Unterschätzung der Waldverlustkartierung führt. Darüber hinaus kann die kartierte Mindestfläche (3–6,25 Hektar) in beiden Systemen dazu führen, dass die Entwaldung in kleinem Maßstab unterschätzt wird. Ein anderer bezieht sich auf CO2-Schätzungen; Wir haben jedoch eine in der Literatur weithin akzeptierte Methode60 verwendet, die reproduzierbar ist und Ergebnisse liefert, die mit anderen in der Literatur verglichen werden können. Darüber hinaus haben wir für unser CO2-Modell eine Unsicherheitsanalyse (95 %-Konfidenzintervall) bereitgestellt, wie in Abb. S1 des Zusatzmaterials dargestellt.

Obwohl die hier verwendete Schätzung des Ausmaßes der Entwaldung konservativ ist, werden ihre Trends dadurch nicht beeinflusst und stimmen mit anderen in der Literatur berichteten Datensätzen überein61,62,63. Verbesserungen, die die Häufigkeit und den Umfang der Überwachung erhöhen, können dazu beitragen, die Einschränkungen bei der Entwaldungskartierung zu überwinden. Darüber hinaus könnten in Zukunft weitere Datensätze und Modelle zur CO2-Emissionsschätzung getestet werden.

Hier sehen wir einen jüngsten Anstieg der Entwaldung innerhalb der IT, der mit einem Rückgang des Schutzes und der Rechte der indigenen Bevölkerung einhergeht. Wir können nun Folgendes beantworten: (1) Zwischen 2013 und 2021 gab es einen deutlichen Trend hin zu einer Zunahme der abgeholzten Waldfläche innerhalb und außerhalb der ITs, mit einer deutlichen Intensivierung im Zeitraum 2019–2021, (2) innerhalb der ITs , nahm die Entwaldung zwischen 2019 und 2021 deutlich um 195 % zu, (3) im Zeitraum 2019–2021 schritt die Entwaldung von den Grenzen bis ins Innere der ITs um 30 % voran und (4) durch die Entwaldung wurden dazwischen etwa 96 Millionen Tonnen CO2 ausgestoßen 2013 und 2021 in den analysierten ITs.

Basierend auf unseren Erkenntnissen gehen wir davon aus, dass diese Gebiete ohne politische Maßnahmen zur Bekämpfung der illegalen Abholzung in diesen Gebieten und zur Durchsetzung der verfassungsmäßigen Rechte indigener Völker zum Schutz ihres Landes gefährdet bleiben werden. Hierzu stellen wir im Folgenden eine Reihe von Empfehlungen vor, die zur Erreichung dieses Ziels von den Entscheidungsträgern in Bund und Ländern übernommen werden können:

Stärkung der Fundação Nacional do Índio (Brasiliens Nationale Indianerstiftung), der Bundesbehörde, die für die Sicherung der Rechte der Ureinwohner, einschließlich neuer IT-Abgrenzungen, zuständig ist, durch mehr Mittel und die Einstellung neuer Mitarbeiter; Gewährleistung der Beteiligung indigener Gemeinschaften an Entscheidungsprozessen und Unterstützung ihrer Bemühungen zum Schutz ihres Landes.

Aufhebung von Gesetzen und Normen, die zu Umweltschäden führten. Kurzfristig würde es die Schwächung der lokalen Regierungsführung umkehren und die weitere Entwaldung durch illegalen Bergbau und Landraub eindämmen.

In unserer Analyse wurde festgestellt, dass die Durchsetzungsbehörden, die innerhalb und außerhalb der indigenen Gebiete tätig sind, gestärkt werden und dabei die ITs mit einem deutlichen Trend zur zunehmenden Entwaldung priorisieren (Tabelle S1).

Schaffung einer Pufferzone von 10 km zwischen ITs und Bergbauexplorationsgebieten oder Projekten mit großer Auswirkung64. Zusätzlich zur Löschung aller CARs (Rural Environmental Registry) innerhalb der ILs, einschließlich der Unmöglichkeit neuer Registrierungen in diesen Gebieten64.

Unterstützen Sie Initiativen, die Land- und Forstwirtschaft sowie andere nachhaltige Landnutzungspraktiken fördern, einschließlich Projekten zur Wiederherstellung von Ökosystemen, um den Druck der Entwaldung auf umliegende IT-Gebiete zu verringern.

Stärkung der bestehenden Fernerkundungsüberwachung und Investitionen in die Entwicklung neuer Systeme mit Verbesserungen in Häufigkeit und Umfang. Darüber hinaus müssen auch die Waldschädigung und die nicht im Wald heimische Vegetation überwacht werden.

Abschließend betonen wir die Notwendigkeit zukünftiger Arbeiten im Hinblick auf ITs außerhalb des brasilianischen Amazonasgebiets und die Entwaldung in nicht im Wald heimischer Vegetation. Im Cerrado beispielsweise, dem zweitgrößten Biom Brasiliens, überwiegt die einheimische Vegetation außerhalb des Waldes und die Entwaldungsraten nehmen zu65.

Wir haben zwischen 2013 und 2021 zwei offizielle, auf Fernerkundung basierende Entwaldungsdatensätze im gesamten brasilianischen Amazonasgebiet analysiert. Dieses Zeitfenster wurde übernommen, da es als Zeitraum eines neuen Anstiegs der Entwaldung im brasilianischen Amazonasgebiet galt19. Daher haben wir zwei Analysezeiträume angenommen, vor (2013–2018) und während des aktuellen Zeitraums der Intensivierung von Umwelteinbußen (2019–2021)23,32. Jeder Datensatz wird unten beschrieben.

PRODES wurde 1988 gegründet und liefert seitdem die offiziellen jährlichen Abholzungsraten des brasilianischen Legal Amazonas. Das System identifiziert jährlich die eindeutige Abholzung von Altwäldern. Sobald ein solches Gebiet als abgeholzt identifiziert wurde, wird es im darauffolgenden Kartierungsjahr nicht erneut besucht. Das Überwachungssystem verwendet Bilder mittlerer räumlicher Auflösung (20–30 m) in einer Kombination, die darauf abzielt, Störungen durch die Wolkendecke zu minimieren und Interoperabilitätskriterien sicherzustellen. Landsat-5-Satellitenbilder wurden in der Vergangenheit am häufigsten verwendet, aber auch CBERS-Satellitenbilder (chinesisch-brasilianisches Fernerkundungsprogramm) sind weit verbreitet. PRODES nutzte auch den indischen Satelliten IRS-1 und den britischen Satelliten UK-DMC2.

Das Referenzjahr umfasst den Zeitraum vom 1. August des Vorjahres bis zum 31. Juli des Berichtsjahres. Die jährliche Rate wird zunächst anhand einer Teilmenge von Bildern der Entwaldungs-Hotspots geschätzt und das Ergebnis im Dezember eines jeden Jahres veröffentlicht. Anschließend wird die Analyse des gesamten Datensatzes, entsprechend den konsolidierten Daten, im ersten Halbjahr des Folgejahres zur Verfügung gestellt. Derzeit verwendet das System die Bilder von Landsat-8, CBERS-4 und IRS-2. Die Methode von PRODES umfasst die visuelle Interpretation von Bildern durch ein Expertenteam mit umfassender Erfahrung.

Der PRODES-Datensatz wurde im Vektorformat direkt von http://terrabrasilis.dpi.inpe.br/en/download-2 bezogen.

DETER wurde 2004 entwickelt, um die Umweltschutzmaßnahmen im brasilianischen Amazonasgebiet zu unterstützen und täglich Meldungen über Abholzungen zu generieren66. Bis 2015 nutzte dieses System Satellitenbilder des MODIS-Sensors (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) mit einer räumlichen Auflösung von 250 m. Derzeit verwendet DETER Bilder von den Sensoren Wide Field Imager (WFI) und Advanced Wide Field Sensor (AWIFS) mit einer räumlichen Auflösung von 64 bzw. 56 m67.

Die verbesserte räumliche Auflösung von 2006 ermöglicht es der Überwachung, Warnungen zwischen Entwaldung (einschließlich Bergbaugebieten) und Waldschädigung zu unterscheiden. Diese Warnungen werden täglich an das brasilianische Institut für Umwelt und erneuerbare natürliche Ressourcen (IBAMA) gesendet, die Umweltbehörde des Landes im brasilianischen Amazonasgebiet.67 Darüber hinaus können auch Umweltbehörden brasilianischer Bundesstaaten auf tägliche Informationen zugreifen. Die Methode von DETER umfasst die visuelle Interpretation von Bildern durch ein Expertenteam mit umfassender Erfahrung.

Der DETER-Datensatz wurde im Vektorformat direkt von http://terrabrasilis.dpi.inpe.br/en/download-2 bezogen.

Zu diesem Zeitpunkt wurden alle Verfahren mit der Software ArcGIS® 10.8 (Environmental Systems Research Institute – ESRI) durchgeführt. Für Flächen- und Entfernungsberechnungen betrachten wir ein ebenes Koordinatensystem unter dem Erdoberflächendarstellungsmodell (Datum) „South America Albers Equal Area Conic (ESRI:102,033)“.

Hier übernehmen wir die Abgrenzung des brasilianischen Amazonas-Bioms68 292 gesetzlich anerkannte indigene Gebiete69. Nach der Überschneidung der Entwaldungspolygone für den Zeitraum 2013–2021 wurde jedoch davon ausgegangen, dass nur 232 (etwa 79 %) in ihren Territorialgebieten Entwaldung verzeichneten.

Zunächst haben wir die Fläche in Quadratkilometern der PRODES-Entwaldung außerhalb (einschließlich Schutzgebiete) und innerhalb aller analysierten ITs pro Jahr berechnet. Dann haben wir jedes Jahr die Fläche der Entwaldung in jedem indigenen Land berechnet. Schließlich haben wir den Abstand vom Schwerpunkt jedes Entwaldungspolygons zur nächsten indigenen Landgrenze berechnet.

Aus den DETER-Entwaldungsmitteilungen wurde der Bergbaubeitrag in allen analysierten ITs für 2016, 2021 und 2022 (Januar bis Juni) berechnet.

Hier haben wir nichtparametrische statistische Ansätze verwendet, die nicht davon ausgehen, dass die Daten eine bekannte Verteilung haben und wenig empfindlich auf abweichende Werte reagieren. Alle Analysen wurden mit der Statistiksoftware R70 (Version 3.4.4; https://www.r-project.org) durchgeführt. In allen Analysen haben wir ein Signifikanzniveau von 95 % angenommen (p < 0,05).

Um die Bedeutung und das Ausmaß zeitlicher Entwaldungstrends innerhalb und außerhalb (alle Entwaldungen außerhalb des IT-Bereichs) indigener Gebiete zu analysieren, verwendeten wir den Mann-Kendall-Test71,72 bzw. den Sen's Slope Estimator73. Für beide Methoden haben wir das R-Paket „wq“74 verwendet.

Der Mann-Kendall-Test ist ein Ansatz, der testet, ob die Beobachtungen einer bestimmten Zeitreihe (x1, x2, x3, …, xn) unabhängig und identisch verteilt sind. Dabei werden die Hypothesen H0 berücksichtigt, die besagt, dass Beobachtungen unabhängig und identisch verteilt sind (es gibt keinen Trend), und H1, die besagt, dass Beobachtungen zeitlich einen monotonen Trend aufweisen (es gibt einen Trend). Für H0 ergibt sich die S-Statistik durch Gl. (1):

wobei n die Anzahl der Punkte in der Reihe ist, x die zeitlichen Messungen darstellt; i und j sind Zeitindizes mit i ≠ j und Vorzeichen [Gl. (2)] ist definiert als:

Die positiven Werte von S [Gl. (1)] zeigen positive Trends im Zeitverlauf an und negative Werte weisen auf einen negativen Trend hin. Darüber hinaus ist es notwendig, die mit S und der Stichprobengröße n verbundene Wahrscheinlichkeit zu berechnen, um die Signifikanz der Trends zu definieren. Dann wird für n > 10 eine Normalnäherung für den Mann-Kendall-Test betrachtet. Somit kann die Varianz von S durch Gl. (3):

Dabei ist p die Anzahl der Gruppen mit gleichen Werten in der Zeitreihe und tj die Anzahl der Daten mit ähnlichen Werten in jeder Gruppe j. Wenn S normalverteilt ist, mit einem Mittelwert von Null und einer durch Var(S) gegebenen Varianz, ist es möglich zu testen, ob ein positiver oder negativer Trend signifikant von Null abweicht. Damit S signifikant ist und sich von Null unterscheidet, sollte H0 unter Berücksichtigung des angenommenen Signifikanzniveaus abgelehnt werden, was auf das Vorhandensein eines Trends in der Zeitreihe hinweist und somit H1 akzeptiert.

Nachdem Trends in der Zeitreihe identifiziert wurden, ist es auch wichtig, das Ausmaß abzuschätzen. Bei den meisten hierfür verwendeten Methoden ist die Normalität der Daten eine Voraussetzung, da sie sehr empfindlich gegenüber Ausreißern sind. Um diese Einschränkung zu beheben, wurde von Sen75 eine nichtparametrische und robuste Methode entwickelt, um das Ausmaß von Trends über Zeitreihen abzuschätzen. Die Sen-Statistik ergibt sich aus dem Median der Steigungen jedes Punktpaars im Datensatz75. Um den Sen's Slope Estimator (Q) zu berechnen, sollten die Daten in aufsteigender Reihenfolge als Funktion der Zeit geordnet werden und dann Gl. (4) wird angewendet.

wobei xi und xj Paare zu gegebenen Zeitpunkten i bzw. j (j > i) sind.

Darüber hinaus verwendeten wir den Wilcoxon-Test76, um die jährliche Entwaldung und die Entfernung der jährlichen Entwaldung von den Grenzen innerhalb der indigenen Gebiete vor und während der aktuellen Umweltverschärfungsperiode zu vergleichen. Der Wilcoxon-Test entspricht dem Student-T-Test, der zwei unabhängige Gruppen vergleicht, um die Hypothese zu testen, dass sie denselben Median haben. Darüber hinaus verwendeten wir Fishers Kriterium der geringsten signifikanten Differenz mit der Korrektur durch Bonferroni-Anpassungsmethoden77. Für diese Methode haben wir das R-Paket „agricolae“78 verwendet.

In dieser Phase verwendeten wir die Statistiksoftware Excel® (Microsoft Corporation) zur Tabellierung und linearen Regressionsanalyse. Zur Erstellung des linearen Regressionsmodells verwendeten wir das Data Analysis Tool der Software Excel®.

Um die Brutto-CO2-Emissionen aufgrund der Entwaldung abzuschätzen, haben wir den von Aragão et al. entwickelten Ansatz übernommen. (2018)60. Wir haben die gemeldeten Brutto-CO2-Emissionen aus der Entwaldung aus dem brasilianischen Amazonas-Referenzemissionsgrenzwert (FREL-C)79 für den Zeitraum 2008–2015 (Tabelle 1 aus dem FREL-C-Dokument79) gegen die PRODES-Entwaldungszuwachsfläche (innerhalb des brasilianischen Amazonas-Bioms) zurückgeführt, was zu Gl . (5) (n = 8, R2 = 0,99, F = 1255, p < 0,01).

Dabei ist $D_{{CO_{2} }}$ die CO2-Emission aus der Entwaldung in Tg und $D_{Inkrement}$ die Entwaldungsfläche in km2. Die Zahl in Klammern ist das 95 %-Konfidenzintervall für den Gleichungsparameter. Das Diagramm der Regressionslinie, einschließlich des Konfidenzintervalls und der verwendeten Rohwerte (Entwaldungszunahme und CO2-Emissionen) ist in Abb. S1 dargestellt.

PRODES- und DETER-Datensätze sind verfügbar unter: http://terrabrasilis.dpi.inpe.br/en/download-2. Darüber hinaus sind alle Codes für die Datenanalyse auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

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Referenzen herunterladen

Wir danken den Wissenschaftlern des National Institute for Space Research (INPE) für die Bereitstellung der frei verfügbaren Datensätze. Die Universität Manchester finanzierte diese Arbeit durch das Projekt „Waldfragmentierungskartierung des Amazonas und seiner gefährdeten Randwälder Amazon-Cerrado-Übergangswälder“. Diese Arbeiten wurden teilweise im Jet Propulsion Laboratory des California Institute of Technology im Rahmen eines Vertrags mit der National Aeronautics and Space Administration (NASA) durchgeführt. GM dankt der São Paulo Research Foundation – FAPESP (Zuschüsse 2019/25701-8, 2016/02018-2 und 2020/15230-5). Diese Studie wurde teilweise von der Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasilien (CAPES) – Finanzcode 001 finanziert.

Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Celso HL Silva-Junior und Maycon Melo.

Institut für Umwelt und Nachhaltigkeit, University of California Los Angeles – UCLA, Los Angeles, CA, USA

Celso HL Silva-Junior & Sassan Saatchi

Jet Propulsion Laboratory – JPL, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA

Celso HL Silva-Junior & Sassan Saatchi

Graduiertenprogramm für Biodiversität und Naturschutz, Bundesuniversität Maranhão – UFMA, São Luís, Brasilien

Celso HL Silva-Junior & Admo R. Silva Junior

Graduiertenprogramm in Umwelt, Universität Ceuma – UNICEUMA, São Luís, MA, Brasilien

Fabrício B. Silva, Nathalia ACS Motta, Paulo Vinícius Moreira e Silva, Francarlos Diniz Ribeiro und Maycon Melo

VU-Universität Amsterdam, Amsterdam, Niederlande

Barbara Maisonnave Arisi

Nationales Institut für Weltraumforschung – INPE, São José Dos Campos, SP, Brasilien

Guilherme Mataveli und Luiz EOC Aragão

Nationales Zentrum für Überwachung und Frühwarnung vor Naturkatastrophen – Cemaden, São José Dos Campos, SP, Brasilien

Ana CM Pessôa, João BC Reis und Liana O. Anderson

Amazon Environmental Research Institute – IPAM, Brasilia, Brasilien

Nathália S. Carvalho & Ane Alencar

Instituto Escolhas, São Paulo, Brasilien

Juliana Siqueira-Gay

Universität Exeter, Exeter, Großbritannien

Luiz EOC Aragon

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CHLSJ, FBS und MM – haben die Studie entworfen; CHLSJ, FBS und MM – führten die Studie durch; CHLSJ, ACMP und MM – analysierten die Daten und verfassten das Originalmanuskript; Alle Autoren – haben das Manuskript überprüft.

Korrespondenz mit Celso HL Silva-Junior.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Silva-Junior, CHL, Silva, FB, Arisi, BM et al. Indigene Gebiete im brasilianischen Amazonasgebiet stehen unter Abholzungsdruck. Sci Rep 13, 5851 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-32746-7

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Eingegangen: 27. Dezember 2022

Angenommen: 31. März 2023

Veröffentlicht: 10. April 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-32746-7

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