Assessment of Water-Related Ecosystem Services and Beneficiaries in the Hainan Tropical Rainforest National Park
Documento
Informações
Título
Assessment of Water-Related Ecosystem Services and Beneficiaries in the Hainan Tropical Rainforest National Park
Título (EN)
Assessment of Water-Related Ecosystem Services and Beneficiaries in the Hainan Tropical Rainforest National Park
Autor(es)
Jeffrey Chiwuikem Chiaka | Qing Yang | Yanwei Zhao | Feni Agostinho | Cecília M. V. B. Almeida | Biagio F. Giannetti | Hui Li | Mingwan Wu | Gengyuan Liu
Instituição
Universidade Paulista
Tipo
Artigo
Tipo de Mídia
Revista
Resumo (EN)
Tropical rainforests are of vital importance to the environment, as they contribute to weather patterns, biodiversity and even human wellbeing. Hence, in the face of tropical deforestation, it becomes exigent to quantify and assess the contribution of ecosystem services associated with tropical rainforests to the environment and especially to the people. This study adopted a nuanced approach, different from traditional economic valuations, to estimate the water-related ecosystem services (WRESs) received by the people from 2010 to 2020 in the Hainan Tropical Rainforest National Park (HTRNP). The study focused on water yield, soil conservation, and water purification using InVEST, the SCS-CNGIS model, and spatial analysis. The results show (1) significant land cover changes within the HTRNP, as forest decreased by 4433 ha and water bodies increased by 4047 ha, indicating the active presence of human activities. However, land cover changes were more pronounced within the 5 km buffer area around the HTRNP, suggesting the effectiveness of the tropical rainforest conservation efforts in place. (2) The water yield of the HTRNP in the years studied decreased by 307.03 km3, based on the water yields in 2010 and 2020, which were 5625.7 km3 and 5318.7 km3, respectively. (3) Change detection showed that runoff mitigation in the rainforest has a negative mean (−0.21), indicating a slight overall decrease in soil conservation and runoff mitigation in the rainforest from 2010 to 2020; however, the higher curve number indicates areas susceptible to surface runoff. (4) The ecological effectiveness of water purification to absorb and reduce nitrogen load was better in 2020 (145,529 kg/year), as it was reduced from 506,739 kg/year in 2010, indicating improved water quality. (5) Population growth is more pronounced in areas with high water yields. Overall, the proposed framework has shown that the water yield potential of the HTRNP can meet the water consumption demands of people and industries situated within the buffer area. However, analysis of the study shows that it does not meet the crop water requirements. This study provides insights for decision makers in identifying potential beneficiaries and the essence of effective area-based conservation measures, and the proposed framework can be applied to any area of interest, offering a different approach in ecosystem services assessment.
Resumo
As florestas tropicais desempenham um papel vital para o meio ambiente, contribuindo para os padrões climáticos, a biodiversidade e até mesmo para o bem-estar humano. Diante do avanço do desmatamento tropical, torna-se essencial quantificar e avaliar a contribuição dos serviços ecossistêmicos associados a essas florestas, especialmente aqueles que beneficiam diretamente a população. Este estudo adotou uma abordagem diferenciada das valorações econômicas tradicionais para estimar os serviços ecossistêmicos relacionados à água (WRESs) fornecidos à população entre 2010 e 2020 pelo Parque Nacional da Floresta Tropical de Hainan (HTRNP). A pesquisa concentrou-se na produção de água, conservação do solo e purificação da água, utilizando os modelos InVEST, SCS-CNGIS e técnicas de análise espacial. Os resultados demonstraram que: (1) ocorreram mudanças significativas na cobertura do solo dentro do HTRNP, com redução de 4.433 ha de florestas e aumento de 4.047 ha de corpos d’água, indicando a presença ativa de atividades humanas. Entretanto, as alterações na cobertura do solo foram mais intensas na zona de amortecimento de 5 km ao redor do parque, sugerindo que as medidas de conservação da floresta tropical têm sido eficazes. (2) A produção de água do HTRNP diminuiu 307,03 km³ entre 2010 e 2020, passando de 5.625,7 km³ para 5.318,7 km³. (3) A análise de detecção de mudanças revelou que a mitigação do escoamento superficial apresentou média negativa (−0,21), indicando uma leve redução na conservação do solo e na capacidade de retenção do escoamento superficial ao longo do período analisado. Além disso, valores mais elevados do Número da Curva (Curve Number – CN) identificaram áreas mais suscetíveis ao escoamento superficial. (4) A eficiência ecológica da purificação da água, medida pela capacidade de absorção e redução da carga de nitrogênio, apresentou melhora em 2020, quando a carga foi reduzida para 145.529 kg/ano, em comparação com 506.739 kg/ano em 2010, indicando melhoria da qualidade da água. (5) O crescimento populacional foi mais intenso nas áreas com maior disponibilidade de água. De forma geral, a estrutura metodológica proposta demonstrou que o potencial de produção hídrica do HTRNP é suficiente para atender às demandas de consumo de água da população e das atividades industriais localizadas na zona de amortecimento. No entanto, os resultados também indicam que esse potencial não é suficiente para suprir integralmente as necessidades hídricas das culturas agrícolas. Este estudo fornece informações relevantes para gestores e formuladores de políticas públicas ao identificar os potenciais beneficiários dos serviços ecossistêmicos hídricos e destacar a importância de medidas eficazes de conservação baseadas em áreas protegidas. Além disso, a metodologia proposta pode ser aplicada em outras regiões de interesse, oferecendo uma abordagem alternativa para a avaliação de serviços ecossistêmicos.
Palavras-chave
tropical rainforest | land use change | human demand | ecosystem management and conservation | InVEST model | population growth
Fonte/doi
Direito de Acesso
Acesso Aberto
Financiamento
Vice-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa
Publicado em
CHIAKA, Jeffrey Chiwuikem; YANG, Qing; ZHAO, Yanwei; AGOSTINHO, Feni; ALMEIDA, Cecília Maria Villas Bôas de; GIANNETTI, Biagio Fernando; LI, Hui; WU, Mingwan; LIU, Gengyuan. Assessment of water-related ecosystem services and beneficiaries in the Hainan Tropical Rainforest National Park. Land, v. 13, n. 11, art. 1804, 2024.