MARTINS, George Sampaio. Relação entre o grau de conservação da cobertura vegetal e os veranicos agrícolas na bacia do alto Jaguaribe - Ceará. 2017. 112 f . Tese (Doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Sonia Nogueira (sonia.almeida@ufc.br) on 2017-09-13T17:52:11Z
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Previous issue date: 2017 / The Brazilian semi-arid region is characterized by water deficiency and fragile natural resources, presenting a great geographical and climatic diversity and exploration potential. In the State of Ceará, where more than 85% of its total area is within the semiarid region, rainfed agriculture represents a significant part of the economy, subject to irregularities in rainfall distribution and dryspells, which causes large uncertainties in local and smallholder agricultural production. In addition, there is a constant pressure on natural resources, especially deforestation, which leads to land degradation. Research initiatives in the last decades highlight that changes in land cover impacts the local climate, especially on air temperature, soil and air humidity, heat flows, atmospheric circulation and rainfall, with different results, depending on the study scale and the methodology applied. The purpose of this study was to study the spatial and temporal characteristics of rainfall in the rainy season for ten meteorological stations in the Alto Jaguaribe basin, semi-arid region of Ceará, with emphasis on dryspell duration, its relation to the surrounding vegetation cover and impacts on rainfed agriculture of the region. The rainfall data ranged from 1995 and 2014 years with variable available data between stations. The meteorological stations were divided into two study profiles: East profile and west profile, which crosses the Aiuaba Ecological Station (ESEC) with different land use and vegetation conditions, as well as topography in an area with dimensions 30 km x 60 km. The vegetation pattern surrounding each station during the rainy season was obtained from remote sensing with two indexes: NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and EVI (Improved Vegetation Index) with 5.6 km global resolution. The impacts of vegetation cover on dryspell duration and frequency were evaluated through statistical correlation. Additionally, the Doorenbos and Kassan (1979) agro meteorological model that integrates data of plant physiology, precipitation and soil water storage to estimate crop failure and rainfed production through the CROPWAT version 8.0 was calibrated and validated for maize (Zea Mays L.) yield prediction. The results showed a large inter-annual variability for dryspell length and also vegetation indexes during the rainy season (EC) between the months of January and May. There was a high and significant negative correlation between the average dryspell lengths and EVI, a high negative correlation between longer dryspells and EVI for all stations and profiles, with statistical differences for the common years of data between stations as comparing to total years, suggesting a mesoscale influence. The model simulation was applied for two stations with contrasting land cover densities for a 26-year period of rain data and similar soil and technology used. Results showed significant difference in maize production with higher yield levels for the station surrounded by denser vegetation cover in the south. In this environment, smallholder agriculture incomes were 52% higher compared to the less vegetated areas. / As áreas semiáridas da região Nordeste do Brasil são caracterizadas pela deficiência hídrica e fragilidade dos recursos naturais, apresentando uma grande diversidade geográfica e climática e um variado potencial de exploração. No Ceará, com mais de 85% da área do estado no semiárido, a agricultura de sequeiro representa uma parcela significativa da economia, sujeita a irregularidades na distribuição das chuvas (veranicos), podendo causar grandes desequilíbrios na produção agrícola local. Além disso, existe uma pressão constante sobre os recursos naturais, destacando-se o uso intensivo da terra e o desmatamento, que leva a um processo de degradação. Pesquisas nas últimas décadas destacam os impactos das alterações na cobertura da terra no clima local em especial na temperatura do ar, umidade do solo e do ar, fluxos de calor, circulação e precipitações, com resultados variáveis, dependendo da escala de estudo e da metodologia usadas. Neste trabalho, objetivou-se estudar as características espaço-temporais das precipitações atmosféricas na estação chuvosa (EC) para dez postos na bacia do Alto Jaguaribe, semiárido cearense, com ênfase nos veranicos, suas relações com o grau de cobertura do entorno e impactos na agricultura de sequeiro da região.
Para tal, foram escolhidos dez postos pluviométricos, compreendendo os municípios de Arneiroz, Aiuaba, Antonina do Norte e Campos Sales, com registros de precipitação diária entre os anos de 1995 e 2014 e período variável de dados disponíveis de posto para posto. Os postos foram divididos em dois perfis de estudo: Perfil leste e perfil oeste, que seccionam a Estação Ecológica de Aiuaba - CE (ESEC) em diferentes condições de formação vegetal, bem como topografia em uma área com dimensões aproximadas de 30 km x 60 km. O padrão de desenvolvimento da cobertura vegetal no entorno dos postos durante a EC foi obtido de
sensoriamento remoto, na forma de dois índices: O NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) e o EVI (Índice de Vegetação Melhorado). Os impactos da cobertura vegetal nos veranicos foram avaliados através de correlação estatística. Em seguida, foi calibrado o modelo agrometeorológico de Doorenbos e Kassan (1979) através do software CROPWAT versão 8.0 na opção sequeiro, que integra dados da distribuição das chuvas, vegetação e armazenamento de água no solo, para estimativa de quebra de safra e produção de sequeiro na região, tendo como referência a cultura do milho (Zea Mays L.). Os resultados mostraram que há uma grande variabilidade nos veranicos anuais na bacia do Alto Jaguaribe de ano para ano, com maior severidade nos setores Norte - Noroeste da área de estudo, em área de caatinga fortemente degradada, enquanto no setor Sul-Sudeste observaram-se menores durações médias e menores frequências de veranicos longos e veranicos máximos em área de vegetação mais conservada, o que caracteriza um gradiente de Sul-Sudeste (veranicos mais brandos) a Norte-Noroeste (veranicos mais severos). Esse comportamento acompanha a mesma tendência de cobertura vegetal: No setor Sul-Sudeste com maiores índices de cobertura vegetal, associados à caatinga arbustiva-arbórea mais conservada; enquanto que, na porção Norte-Noroeste, com os menores índices vegetacionais representantes de caatinga degradada.
Observou-se uma forte correlação estatística inversa entre as durações dos veranicos e suas frequências com os índices de vegetação médios de vários anos o que sugere uma interação em mesoescala, com a vegetação tendo influência na definição das características dos veranicos. As áreas com vegetação de entorno mais conservada apresentaram, veranicos de menor duração e menos frequentes que aquelas com vegetação degradada. As áreas conservadas apresentaram maiores níveis de produtividade de milho (Zea Mays L.) em regime de sequeiro. As diferenças na produção (simuladas com base em dados climatológicos de 1985 a 2010) demonstram ser estatisticamente significativas na média dos 26 anos simulados. As simulações mostraram que o cultivo em áreas mais conservadas implica um incremento de cerca de 70% na renda média dos produtores advinda da agricultura de sequeiro.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/25936 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Martins, George Sampaio |
| Contributors | Araújo, José Carlos de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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