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Modelagem espacial da evapotranspiração e produtividade hídrica na porção paulista do afloramento do Aquífero Guarani entre 2013 e 2015

Resumo

Este artigo teve como objetivo avaliar a distribuição espacial e temporal dos parâmetros da produtividade hídrica (evapotranspiração e produção de biomassa) para a porção paulista do Aquífero Guarani entre os anos de 2013 e 2015, buscando verificar o impacto da estiagem de 2014 na região. O algoritmo utilizado para calcular a evapotranspiração foi o SAFER (Simple Algorithm For Evapotranspiration Retrieving) e a equação de Monteith para estimar os parâmetros da produção de biomassa. Foram utilizados dados de estações agrometeorológicas e imagens digitais sem nuvens do satélite MODIS de dias julianos iguais entre 2013 e 2015. Em valores médios, para toda área paulista do afloramento do Aquífero Guarani, ocorreu diminuição da evapotranspiração e produção de biomassa nos anos de estiagem (2014-5). A produtividade hídrica, quando tomada em referência uma série histórica que permita a análise de tendência, é um potencial indicador de estresse hídrico de vegetação e culturas. A queda expressiva na evapotranspiração em 2014 e 2015 é uma evidência de impactos na recarga de aquífero e diminuição no nível freático. Foram encontradas evidências de que a estiagem teve maior impacto na região rural ao norte do afloramento paulista do Aquífero Guarani (região de Ribeirão Preto) em comparação à região do Paranapanema, sendo uma possível explicação para isso o fato da primeira ter predomínio de plantio de cana-de-açúcar e a segunda de Eucaliptos. Essas informações espaciais geram subsídios para tomada de decisão em gestão ambiental regional.

Introdução

Os recursos hídricos subterrâneos são fundamentais na conservação da dinâmica do sistema hidrológico, exigindo ações de planejamento para assegurar que seu uso, que muitas vezes é feito de maneira contínua, respeite as oscilações sazonais de recarga (SILVA e MANZIONE, 2016), as características ambientais (REISSLER e MANZIONE, 2016) e o comportamento natural dos aquíferos (SANTAROSA e MANZIONE, 2017), impedindo impactos negativos à quantidade e qualidade da água. A necessidade de informações ambientais para setores envolvidos com o agronegócio e com o gerenciamento ambiental, e os altos custos de investimento e manutenção em equipamentos para sua obtenção, impulsionaram a popularização de técnicas de sensoriamento remoto orbital para conduzir mapeamentos (TEIXEIRA et al., 2017, 2016), tornando possível um diagnóstico espacial de forma mais barata, rápida e proporcionando ferramentas para o planejamento integrado entre recursos ambientais, agrícolas e sociais em diversas escalas (TEIXEIRA et al., 2013).

O Sistema Aquífero Guarani (SAG) constitui uma importante reserva mundial de água subterrânea. No Brasil estima-se que 1.443 municípios se localizam na área do SAG (IBGE, 2018; MANZIONE et al, 2015), constituindo uma área de grande importância econômica e apresentando diversos usos como urbano, industrial e rural. Assim, existe a necessidade de realizar predições seguras a respeito do comportamento do SAG, auxiliando a tomada de decisão no planejamento dos recursos hídricos (MANZIONE et al, 2016, 2015). Um melhor conhecimento dos processos que ocorrem no sistema solo-planta-água-atmosfera visa o planejamento e o uso eficiente da água, além da redução dos impactos antrópicos negativos no uso da água.

A evapotranspiração (ET) é uma das mais importantes variáveis no ciclo hidrológico, fazendo a ligação entre energia, disponibilidade hídrica e clima. A mudança de cobertura e uso do solo gera impactos na interação biosfera-atmosfera, afetando variáveis climáticas importantes. Envolve todos os processos de evaporação e transpiração que ocorrem simultaneamente em uma superfície vegetada, onde manifestam-se diferentes fontes de vapor d’água, como a água livre na superfície, o solo superficial úmido, a água da chuva interceptada pelos dosséis e a transpiração das plantas (NAVA e MANZIONE, 2015).

Tendo em vista que tais parâmetros são passíveis de monitoramento por sensoriamento remoto, é possível avaliar como situações passadas alteraram-nas. A maior parte da estação chuvosa de 2014 transcorreu com valores de chuva inferiores à média histórica sobre a porção sudeste do país, incluindo o Estado de São Paulo (NOBRE et al., 2015; DOBROVOLSKI e RATTIS, 2015; ESPINOZA et al., 2014). A combinação dos baixos índices pluviométricos, o grande crescimento da demanda de água e o ineficiente gerenciamento desse recurso geraram uma crise hídrica durante os anos 2014 e 2015.

Este estudo teve como objetivo avaliar a distribuição espacial e temporal dos parâmetros de produtividade hídrica (evapotranspiração e produção de biomassa) para a porção paulista do Aquífero Guarani durante os anos de 2013, 2014 e 2015, buscando verificar o impacto da estiagem de 2014 e sua capacidade de subsidiar ações de planejamento e gestão ambiental em escalas estaduais e regionais.

Autores: Cesar de Oliveira Ferreira Silva; Rodrigo Lilla Manzione e Antônio Heriberto de Castro Teixeira.


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