Submitted by Paulo Miguel de Bodas Terassi (pmbterassi@gmail.com) on 2016-01-14T11:33:09Z No. of bitstreams: 1 Estudo de parâmetros climáticos como subsídio à gestão ambiental da vertente paraense da bacia hidrográfica do rio Itararé (Finalizada)..pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-01-14T13:58:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 terassi_pmb_me_prud.pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-14T13:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 terassi_pmb_me_prud.pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Não recebi financiamento / Os estudos dos aspectos físicos e sociais existentes em bacias hidrográficas permitem avaliar os seus diversos componentes, os processos e interações que nela ocorrem. Sobretudo, o clima funciona como um insumo de energia para a bacia hidrográfica e desempenha o papel de controlar ou influenciar diversos componentes da dinâmica socioambiental desse recorte espacial. Nessa perspectiva, o presente trabalho objetiva o estudo das características climáticas e, especificamente o conhecimento do comportamento da erosividade das chuvas e da disponibilidade hídrica na vertente paranaense da bacia hidrográfica do rio Itararé. O recorte de estudo está situado nos setores nordeste e leste do Paraná e abrange uma superfície aproximada de 4.845 km2. Foram obtidos os dados anuais, sazonais, mensais e diários de chuva de treze postos pluviométricos junto ao Instituto das Águas do Paraná e de uma estação meteorológica, de Joaquim Távora, pertencente ao Instituto Agronômico do Paraná. Foram utilizadas as seguintes metodologias: aplicou-se o índice de erosividade de Rufino, Biscaia e Merten (1993); espacializou-se as estimativas de temperatura fornecidas pela Universidade de Delaware (2014); empregou-se o balanço hídrico climatológico de Thornthwaite e Mather (1955); foram aplicados os sistemas de classificação climática de Köppen (1948), Thornthwaite (1948) e Nimer (1972); e, por fim, empregou-se a técnica de agrupamento para a obtenção de regiões homogêneas e para a definição de anos-padrão. Observou-se que embora tenham sido observados alguns padrões entre o efeito orográfico e o aumento de pluviosidade em alguns setores da bacia hidrográfica, a distribuição das isolinhas de pluviosidade e número de dias de chuva para a escala anual está propriamente mais ligada às diferenças entre o regime pluviométrico sazonal e a interferência da dinâmica atmosférica regional. Identificou-se que as maiores alturas pluviométricas ocorrem durante o período que vai de setembro a março, período de ocorrência do maior potencial erosivo. As maiores isotermas, os maiores valores de evapotranspiração e menores valores de excedente hídrico foram identificados para o setor norte, com um cenário inverso para os setores sul e oeste. O emprego do sistema de classificação climática de Köppen (1948) possibilitou delimitar a área de estudo em três tipologias climáticas: Cfb para os setores oeste e central; Cfa para o setor norte; Cfa/Cfb para os setores transitórios. A metodologia de Thornthwaite (1948) apresentou seis tipologias climáticas distinguindo apropriadamente as características climáticas da bacia hidrográfica em conformidade com o índice de umidade efetiva e a eficiência térmica. A metodologia de Nimer (1972) identificou três tipologias climáticas e definiu características da circulação atmosférica a partir dos atributos climáticos. O zoneamento climático permitiu averiguar a relação das características climáticas com os componentes socioambientais da área de estudo. A zona climática IV merece atenção por ter apresentado a maior erosividade das chuvas, junto à verificação de solo exposto associado a elevadas declividades, fatores que representam maiores riscos à erosão. A zona climática I apresenta a significativa ocupação por pastagens e lavouras temporárias e, o alerta da possibilidade de deficiência hídrica, especialmente em condições de La Niña ou em meses como abril e agosto, demonstram uma vulnerabilidade a essas atividades econômicas. / The studies of the physical and social aspects present in a watershed allow us to evaluate their various components, their processes and interactions that occur in it. Above all, the climate works as an energy input to the watershed and plays the role of controlling and influencing various components of the dynamics socio-environmental of this spatial cutout. From this perspective, the present study aims to study the climatic characteristics and specifically the knowledge of the behavior of rainfall erosivity and water availability in the watershed Itararé, in Parana state. The study clipping is situated in the northeast and eastern sectors of Paraná and covers an area of approximately 4,845 km2. Annual, seasonal, monthly and daily rain data of thirteen rain gauge stations were obtained along with the Paraná Institute of Water and the weather station Joaquim Távora, which belongs to the Agronomic Institute of Paraná. The following methodologies were used: erosivity indices of Rufino, Biscaia and Merten (1993); Temperature estimates provided by the University of Delaware (2014); climatic water balance of Thornthwaite and Mather (1955); Climate classification system of Köppen (1948), Thornthwaite (1948) and Nimer (1972) and, lastly, a clustering technique for obtaining homogeneous regions and to define standard-years was used. It was noticed that although some patterns between the orographic effect and the increase of pluviosity in some sectors of the watershed were observed, the distribution of isoline rainfall and the number of rainy days for the annual range is more properly related to the differences between seasonal rainfall and the interference of regional atmospheric dynamics. It was identified that the highest rainfall occur during the period from September to March, which is the period of occurrence of the most erosive potential. The biggest isotherms, the highest evapotranspiration values and lower water surplus values were identified for the northern sector, with a reverse scenario to the south and west sectors. The usage of Köppen‟s classification system (1948) allowed us to define the study area into three climatic types: Cfb for the western and central sectors; Cfa for the northern sector; Cfa / Cfb for transient sectors. The methodology presented by Thornthwaite (1948) exposed six climate types, properly distinguishing the climatic characteristics of the watershed in accordance with the effective moisture and thermal efficiency. Nimer‟s methodology (1972) identified three climate types and defined the atmospheric circulation features through the climatic attributes. The climatic zoning made it possible to examine the relation between the climatic characteristics and the social-environmental components of the study area. The climate zone IV requires attention for presenting the highest rainfall erosivity besides the exposed soil associated with high declivities, factors that evince the greatest risk to erosion. The climate zona I presents significant occupancy of pastures and temporary crops, and the warning of the possibility of deficiency water, especially in La Niña conditions or months like April and August, demonstrate a vulnerability to these economic activities.

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:50:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGMS14DA019.pdf: 1880244 bytes, checksum: 752a05f9ba75eca1fc9334e3c2f99360 (MD5) Previous issue date: 2014-05-16 / Rainfall soil erosion is influenced by rainfall and soil characteristics, relief forms, soil cover and management including cropping systems, and by conservation practices. The conservation planning demands the knowledge of the influence of erosive capacity of rainfall, soil resistance to erosion, soil management and cultivation on the water erosion. In a long term study, the quantification of these factors is also used to estimate the parameters of the Universal Soil Loss Equation (USLE), whose model is used worldwide to predict soil losses and support the conservation planning at a local scale. The present study determined the rainfall erosivity (R factor) and soil erodibility (K factor) of the USLE num Cambissolo Húmico, for Lages, State of Santa Catarina, and soil and water losses in the different soil management systems, in an long term experiment conducted at the Center of Agricultural and Veterinary Sciences of Lages. With the aid of daily rainfall charts, we generated 107 erosivity indices, which were correlated to the soil losses collected in the standard USLE plot, resulting from respective rainfall. Soil losses in the systems of no-tillage, reduced tillage, and conventional tillage were collected in the same experiment during the period 1993-2012. The field experiment was developed under natural rainfall, in 3.5 x 22.1 plots with runoff collection systems. The measurements were performed after each erosion event. We evaluated the following treatments: conventional tillage (CT) with one plowing + two diskings; reduced tillage (RT) with one chiseling + one disking; and no-tillage (NT) without soil preparation; and one treatment with one plowing + two diskings but without crops, bare soil (BS), which represented the standard USLE plot. The erosion index (R factor) recommended for Lages is the EI30, whose annual average is 5,033 MJ mm ha-1 h-1 and of this value, 66 % take place between September and February. This erosivity value has an estimated return period of two years, that is, 50 % probability of occurrence. The annual erodibility estimated by the quotient and by simple linear regression between soil loss and erosivity was 0.0175 and 0.0172 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1, respectively. The erodibility in the spring-summer and fall-winter periods showed small variations relative to the annual average. The monthly erodibility ranged from 0.0083 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1 in December to 0.0241 Mg ha h ha- 1 MJ-1 mm-1 in April. Soil losses in the treatments with crops were strongly affected by the management system, while water losses were only moderately affected. Average soil losses were 85.29; 6.41; 2; and 0.82 Mg ha-1 year-1, in the treatments BS, CT, RT and NT, respectively, whereas water losses in these treatments were 38, 24, 15 and 9 % of the of the annual rainfall, respectively. Soil losses of the treatments BS and CT were highly influenced by erosivity, while those of RT and NT were more influenced by the rainfall and runoff volume. Water losses were strongly influenced by the rainfall volume and by the time of the year, in all treatments / A erosão hídrica pluvial do solo é influenciada pelas características da chuva e do solo, pela forma do relevo, pela cobertura e manejo do solo incluindo os sistemas de cultivo, e pelas práticas conservacionistas. O planejamento conservacionista requer o conhecimento da influência da capacidade erosiva das chuvas, da resistência do solo à erosão e do manejo e cultivo do solo sobre a erosão hídrica. Em pesquisas de longo prazo sobre erosão do solo, a quantificação destes fatores é utilizada também para gerar parâmetros da Equação Universal de Perda de Solo (USLE), cujo modelo é utilizado para predizer as perdas de solo e subsidiar o planejamento conservacionista localmente. Este trabalho teve o objetivo de determinar os fatores erosividade das chuvas (fator R) e erodibilidade do solo (fator K) da USLE num Cambissolo Húmico, para Lages, SC, bem como as perdas de solo e água em diferentes sistemas de manejo do solo, em experimento de longa duração conduzido no Centro de Ciências Agroveterinárias de Lages, SC. Utilizando pluviogramas diários, foram gerados 107 índices de erosividade, os quais foram correlacionados com as perdas de solo coletadas na parcela padrão da USLE resultantes das respectivas chuvas. As perdas de solo nos sistemas de manejo semeadura direta, cultivo mínimo e preparo convencional foram coletadas no mesmo experimento durante os anos de 1993 a 2012. O experimento foi conduzido em campo, sob chuva natural, em parcelas de 3,5 x 22,1 m dotadas de sistemas coletores de enxurrada, sendo as determinações realizadas após cada evento erosivo. Estudaram-se os tratamentos com cultivo do solo sob rotação de culturas: preparo convencional (PC) com uma aração + duas gradagens; preparo redizido (PR) com uma escarificação + uma gradagem; e semeadura direta (SD) sem preparo do solo; e um tratamento com uma aração + duas gradagens sem cultivo (SC) que se constituiu na parcela padrão da USLE. O índice erosivo (fator R) recomendado para Lages (SC) é o EI30, cuja média anual é 5.033 MJ mm ha-1 h-1 e, deste valor, 66 % ocorre entre setembro e fevereiro. Este valor de erosividade tem período de retorno estimado em dois anos, ou seja, 50 % de probabilidade de ocorrência. O valor de erodibilidade anual estimado pelo quociente e por regressão linear simples entre as perdas de solo e as erosividades, foi respectivamente de 0,0175 e 0,0172 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1. A erodibilidade nos períodos de primaveraverão e outono-inverno apresentou pequenas variações em relação à média anual. A erodibilidade mensal variou de 0,0083 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1 no mês de dezembro a 0,0241 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1 no mês de abril. As perdas de solo nos tratamentos com cultivo foram fortemente influenciadas pelo sistema de manejo, enquanto as perdas de água sofreram apenas efeito moderado. As perdas médias de solo foram de 85,29; 6,41; 2; e 0,82 Mg ha-1 ano-1, nos tratamentos SC, PC, PR e SD, respectivamente, enquanto, as perdas de água nestes tratamentos representaram respectivamente 38, 24, 15 e 9 % da precipitação pluviométrica anual. As perdas de solo dos tratamentos SC e PC sofreram maior influência da erosividade, enquanto as do PR e SD foram mais influenciados pelo volume de chuva e de enxurrada. As perdas de água foram fortemente influenciadas pelo volume de chuva e pela época do ano, em todos os sistemas de manejo do solo

Soil erosion has been recognized as an increasing threat to the environment and humans worldwide as anthropogenic activities have accelerated the soil degradation rate. In Sweden, it is estimated that 15% of the arable land is affected by soil erosion, and studies have shown that fields in the south of Sweden lose a substantial amount of soil under certain weather conditions. However, few studies have investigated current soil erosion rates and sediment yield on a large scale, focusing on Sweden. Therefore, this study aimed to estimate the annual soil erosion for all erodible surfaces in the southern half of Sweden and calculate the sediment load emitted into adjacent seas. I here applied the RUSLE model, which is the most widely used soil erosion model worldwide. The model required secondary data of precipitation, soil properties, LULC, and topography.The findings showed that most erodible surfaces in the study area eroded less than 0.5 t ha-1y-1. However, it varied considerably in both space and time. The catchments on the western part of the study area had, in general, a higher mean value than watersheds on the eastern coast. The total sediment load entering the Baltic Sea was 123500 t y-1, while Skagerrak and Kattegat's load was approximately 20% higher. Higher soil erodibility, rainfall erosivity, and steeper slope gradient in these regions could partly explain the spatial pattern. Large temporal variabilities in rainfall erosivity indicated that soil erosion and sediment transportation mainly occurred during the summer. However, previous research suggests that other erosive processes have a more significant impact on soil erosion than rainfall. Thus, the RUSLE may not predict the full extent of soil erosion occurring in the study area. Nevertheless, since there is no previous large-scale estimate of soil erosion in Sweden, it provides insights into the potential risks and extent of rainfall-induced erosion.

Deforestation of the Brazilian savanna (Cerrado) region has caused major changes in hydrological processes. These changes in water balance and soil erosion are still poorly understood, but are important for making land management decisions in this region. Therefore, it is necessary to understand the magnitudes of hydrological processes and soil erosion changes on local, regional and continental scales, and the consequences that are generated. The main objective of the study presented in this doctoral thesis was to better understand the mechanism of hydrological processes and soil erosion in the Cerrado. To achieve that, I worked with different scales (hillslope, watershed and continental) and using data from experimental field, laboratory, and remote sensing. The literature review reveals that the annual rainfall erosivity in Brazil ranges from 1672 to 22,452 MJ mm ha-1 h-1 yr-1. The smallest values are found in the northeastern region, and the largest in the north and the southeastern region. I found that the canopy interception may range from 4 to 20% of gross precipitation and stemflow around 1% of gross precipitation in the cerrado. The average runoff coefficient was less than 1% in the plots under cerrado and that the deforestation has the potential to increase up to 20 fold the runoff coefficient value. The results indicate that the Curve Number method was not suitable to estimate runoff under undisturbed Cerrado, bare soil (hydrologic soil group A), pasture, and millet. Therefore, in these cases the curve number is inappropriate and the runoff is more aptly modeled by the equation Q = CP, where C is the runoff coefficient. The water balance from the remote sensing data across the Brazilian Cerrado indicates that the main source of uncertainty in the estimated runoff arises from errors in the TRMM precipitation data. The water storage change computed as a residual of the water budget equation using remote sensing data (TRMM and MOD16) and measured discharge data shows a significant correlation with terrestrial water storage change obtained from the GRACE data. The results show that the GRACE data may provide a satisfactory representation of water storage change for large areas in the Cerrado. The average annual soil loss in the plots under bare soil and cerrado were 15.25 t ha-1 yr-1 and 0.17 t ha-1 yr-1, respectively. The Universal Soil Loss Equation cover and management factor (C-factor) for the plots under native cerrado vegetation was 0.013. The results showed that the surface runoff, soil erosion and C-factor for the undisturbed Cerrado changes between seasons. The greatest C-factor values were found in the summer and fall. The results found in this doctoral thesis provide benchmark values of the water balance components and soil erosion in the Brazilian Cerrado that will be useful to evaluate past and future land cover and land use changes for this region. In addition, I conclude that the remote sensing data are useful to evaluate the water balance components over Cerrado regions, identify dry periods, and assess changes in water balance due to land cover and land use change. / O desmatamento nas regiões de Cerrado tem causado intensas mudanças nos processos hidrológicos. Essas mudanças no balanço hídrico e erosão do solo são ainda pouco entendidas, apesar de fundamentais na tomada de decisão de uso e manejo do solo nesta região. Portanto, torna-se necessário compreender a magnitude das mudanças nos processos hidrológicos e de erosão do solo, em escalas locais, regionais e continentais, e as consequências dessas mudanças. O principal objetivo do estudo apresentado nesta tese de doutorado foi de melhor entender os mecanismos dos processos hidrológicos e de erosão do solo no Cerrado Brasileiro. Para tanto, utilizou-se diferentes escalas de trabalho (vertentes, bacias hidrográficas e continental) e usando dados experimentais in situ, de laboratório e a partir de sensoriamento remoto. O estudo de revisão de literatura indica que a erosividade da chuva no Brasil varia de 1672 to 22,452 MJ mm ha-1 h-1 yr-1. Os menores valores encontram-se na região nordeste e os maiores nas regiões norte e sudeste do Brasil. Verificou-se que os valores de interceptação da chuva variam de 4 a 20% e o escoamento pelo tronco aproximadamente 1% da precipital total no cerrado. O coeficiente de escoamento superficial foi menor que 1% nas parcelas de cerrado e o desmatamento tem o potencial de aumentar em até 20 vezes esse valor. Os resultados indicam que o método Curve Number não foi adequado para estimar o escoamento superficial nas áreas de cerrado, solo exposto (grupo hidrológico do solo A), pastagem e milheto. Portanto, nesses casos o uso do CN é inadequado e o escoamento superficial é melhor estimado a partir da equação Q = CP, onde C é o coeficiente de escoamento superficial. O balanço hídrico a partir de dados de sensoriamento remoto para todo o Cerrado Brasileiro indica que a principal fonte de incerteza na estimativa do escoamento superficial ocorre nos dados de precipitação do TRMM. A variação de água na superfície terrestre calculada como o residual da equação do balanço hídrico usando dados de sensoriamento remoto (TRMM e MOD16) e valores observados de vazão mostram uma correlação significativa com os valores de variação de água na superfície terrestre provenientes dos dados do GRACE. Os dados do GRACE podem representar satisfatoriamente a variação de água na superfície terrestre para extensas regiões do Cerrado. A média anual de perda de solo nas parcelas de solo exposto e cerrado foram de 15.25 t ha-1 yr-1 and 0.17 t ha-1 yr-1, respectivamente. O fator uso e manejo do solo (fator C) da Universal Soil Loss Equation para o cerrado foi de 0.013. Os resultados mostraram que o escoamento superficial, erosão do solo e o fator C na área de cerrado variam de acordo com as estações. Os maiores valores do fator C foram encontrados no verão e outono. Os resultados encontrados nesta tese de doutorado fornecem valores de referência sobre os componentes do balanço hídrico e erosão do solo no Cerrado, que podem ser úteis para avaliar o uso e cobertura do solo atual e futuro. Além disso, conclui-se que os dados de sensoriamento remoto apresentam resultados satisfatórios para avaliar os componentes do balanço hídrico no Cerrado, identificar os períodos de seca e avaliar as alterações no balanço hídrico devido à mudanças de uso e cobertura do solo.

Desertification is a serious problem in environments where it occurs, namely in dry lands (arid, semi-arid and dry sub-humid areas). This type of degradation affects about one quarter of the land surface, with implications for environmental, economic, political, social and cultural order. The areas in Brazil susceptible to this process are located in the northeast region which is characterized by low rainfall index, high temperatures, severe water deficit, shallow and rocky soils and xerophytic vegetation. São Raimundo Nonato, which is the object of this study, is located in the semi-arid region of Piaui and is a susceptible area to desertification. This has led to the study of degradation / desertification in this area in order to assess the risk of physical deterioration and effective degradation. The risk of physical deterioration was evaluated using the following indicators: climate, rainfall erosivity, erodibility of soils and slopeness. The effective degradation was assessed by considering the indicators discussed above combined with the NDVI of the years 1987 and 2007. The results indicate that 8.3%, 81% and 10.7% of the area are at risk of a low, moderate and high physical deterioration. The effective degradation, taking into account the NDVI for 1987, indicates that 70% and 30% of the area have respectively moderate and high degradation. For the year 2007, the data indicate that 71% and 29% of the area have respectively moderate and high effective degradation. These data reveal a dynamic ecological equilibrium with a subtle trend of improvement in terms of environmental degradation, that is , in the process of desertification in the studied area, since there is a reduction of the class of high effective degradation. The decline and economic stagnation in the area were found during the analysis of major crops and effective livestock . These data revealed a decline in the planted area, productivity and effective livestock, both in number of heads and / or unit of animals. The decline of these indicators corroborates the statement of improvement of environmental conditions in the studied area. / A desertificação constitui um grave problema nos ambientes em que ocorre, qual seja as Terras Secas (áridas, semiáridas e subúmidas secas). Esse tipo de degradação afeta cerca de 1/4 da superfície terrestre, com implicações de ordem ambiental, econômica, política, social e cultural. No Brasil as áreas suscetíveis a esse processo localizam-se na região Nordeste caracterizada por baixos índices pluviométricos, elevadas temperaturas médias, acentuado déficit hídrico, solos rasos e pedregosos e vegetação xerofítica. O Núcleo de São Raimundo Nonato, objeto deste estudo, localizado no semi-árido piauiense constitui área suscetível à desertificação. Esta constatação conduziu ao estudo da degradação/desertificação desta área com o objetivo de avaliar o risco de degradação física e a degradação efetiva. O risco de degradação física foi avaliado a partir dos seguintes indicadores: índice climático, erosividade das chuvas, erodibilidade dos solos e a declividade. A degradação efetiva foi avaliada considerando os indicadores anteriormente citados combinados ao NDVI dos anos de 1987 e 2007. Os resultados indicam que 8,3%, 81% e 10,7% da área apresentam risco de degradação física baixo, moderado e alto. A degradação efetiva, considerando o NDVI para 1987, indica que 70% e 30% da área apresenta respectivamente degradação moderada e alta. Para o ano de 2007, os dados indicam que 71% e 29% da área apresenta respectivamente degradação efetiva moderada e alta. Esses dados revelam uma situação de equilíbrio ecológico dinâmico com uma sutil tendência de melhoria nas condições de degradação ambiental, ou seja, no processo de desertificação da área de estudo, posto a redução da classe de alta degradação efetiva. O declínio e a estagnação econômica da área foram constatados quando da analise das principais culturas e do efetivo de rebanhos. Esses dados revelaram redução da área plantada, da produtividade e do efetivo dos rebanhos em número de cabeças e de unidades animais. A queda desses indicadores corrobora a afirmativa de melhoria das condições ambientais da área de estudo.

Deforestation of the Brazilian savanna (Cerrado) region has caused major changes in hydrological processes. These changes in water balance and soil erosion are still poorly understood, but are important for making land management decisions in this region. Therefore, it is necessary to understand the magnitudes of hydrological processes and soil erosion changes on local, regional and continental scales, and the consequences that are generated. The main objective of the study presented in this doctoral thesis was to better understand the mechanism of hydrological processes and soil erosion in the Cerrado. To achieve that, I worked with different scales (hillslope, watershed and continental) and using data from experimental field, laboratory, and remote sensing. The literature review reveals that the annual rainfall erosivity in Brazil ranges from 1672 to 22,452 MJ mm ha-1 h-1 yr-1. The smallest values are found in the northeastern region, and the largest in the north and the southeastern region. I found that the canopy interception may range from 4 to 20% of gross precipitation and stemflow around 1% of gross precipitation in the cerrado. The average runoff coefficient was less than 1% in the plots under cerrado and that the deforestation has the potential to increase up to 20 fold the runoff coefficient value. The results indicate that the Curve Number method was not suitable to estimate runoff under undisturbed Cerrado, bare soil (hydrologic soil group A), pasture, and millet. Therefore, in these cases the curve number is inappropriate and the runoff is more aptly modeled by the equation Q = CP, where C is the runoff coefficient. The water balance from the remote sensing data across the Brazilian Cerrado indicates that the main source of uncertainty in the estimated runoff arises from errors in the TRMM precipitation data. The water storage change computed as a residual of the water budget equation using remote sensing data (TRMM and MOD16) and measured discharge data shows a significant correlation with terrestrial water storage change obtained from the GRACE data. The results show that the GRACE data may provide a satisfactory representation of water storage change for large areas in the Cerrado. The average annual soil loss in the plots under bare soil and cerrado were 15.25 t ha-1 yr-1 and 0.17 t ha-1 yr-1, respectively. The Universal Soil Loss Equation cover and management factor (C-factor) for the plots under native cerrado vegetation was 0.013. The results showed that the surface runoff, soil erosion and C-factor for the undisturbed Cerrado changes between seasons. The greatest C-factor values were found in the summer and fall. The results found in this doctoral thesis provide benchmark values of the water balance components and soil erosion in the Brazilian Cerrado that will be useful to evaluate past and future land cover and land use changes for this region. In addition, I conclude that the remote sensing data are useful to evaluate the water balance components over Cerrado regions, identify dry periods, and assess changes in water balance due to land cover and land use change. / O desmatamento nas regiões de Cerrado tem causado intensas mudanças nos processos hidrológicos. Essas mudanças no balanço hídrico e erosão do solo são ainda pouco entendidas, apesar de fundamentais na tomada de decisão de uso e manejo do solo nesta região. Portanto, torna-se necessário compreender a magnitude das mudanças nos processos hidrológicos e de erosão do solo, em escalas locais, regionais e continentais, e as consequências dessas mudanças. O principal objetivo do estudo apresentado nesta tese de doutorado foi de melhor entender os mecanismos dos processos hidrológicos e de erosão do solo no Cerrado Brasileiro. Para tanto, utilizou-se diferentes escalas de trabalho (vertentes, bacias hidrográficas e continental) e usando dados experimentais in situ, de laboratório e a partir de sensoriamento remoto. O estudo de revisão de literatura indica que a erosividade da chuva no Brasil varia de 1672 to 22,452 MJ mm ha-1 h-1 yr-1. Os menores valores encontram-se na região nordeste e os maiores nas regiões norte e sudeste do Brasil. Verificou-se que os valores de interceptação da chuva variam de 4 a 20% e o escoamento pelo tronco aproximadamente 1% da precipital total no cerrado. O coeficiente de escoamento superficial foi menor que 1% nas parcelas de cerrado e o desmatamento tem o potencial de aumentar em até 20 vezes esse valor. Os resultados indicam que o método Curve Number não foi adequado para estimar o escoamento superficial nas áreas de cerrado, solo exposto (grupo hidrológico do solo A), pastagem e milheto. Portanto, nesses casos o uso do CN é inadequado e o escoamento superficial é melhor estimado a partir da equação Q = CP, onde C é o coeficiente de escoamento superficial. O balanço hídrico a partir de dados de sensoriamento remoto para todo o Cerrado Brasileiro indica que a principal fonte de incerteza na estimativa do escoamento superficial ocorre nos dados de precipitação do TRMM. A variação de água na superfície terrestre calculada como o residual da equação do balanço hídrico usando dados de sensoriamento remoto (TRMM e MOD16) e valores observados de vazão mostram uma correlação significativa com os valores de variação de água na superfície terrestre provenientes dos dados do GRACE. Os dados do GRACE podem representar satisfatoriamente a variação de água na superfície terrestre para extensas regiões do Cerrado. A média anual de perda de solo nas parcelas de solo exposto e cerrado foram de 15.25 t ha-1 yr-1 and 0.17 t ha-1 yr-1, respectivamente. O fator uso e manejo do solo (fator C) da Universal Soil Loss Equation para o cerrado foi de 0.013. Os resultados mostraram que o escoamento superficial, erosão do solo e o fator C na área de cerrado variam de acordo com as estações. Os maiores valores do fator C foram encontrados no verão e outono. Os resultados encontrados nesta tese de doutorado fornecem valores de referência sobre os componentes do balanço hídrico e erosão do solo no Cerrado, que podem ser úteis para avaliar o uso e cobertura do solo atual e futuro. Além disso, conclui-se que os dados de sensoriamento remoto apresentam resultados satisfatórios para avaliar os componentes do balanço hídrico no Cerrado, identificar os períodos de seca e avaliar as alterações no balanço hídrico devido à mudanças de uso e cobertura do solo.