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Bacias hidrográficas brasileiras são monitoradas em busca de economia e produção de água

Importantes bacias hidrográficas brasileiras vêm sendo monitoradas em tempo real por imagens de satélite, sensoriamento remoto e dados climáticos de superfície com o objetivo de determinar e analisar cinco fatores: cobertura vegetal, evapotranspiração e demandas hídricas (transferência de água do solo por evaporação e da planta por transpiração para a atmosfera), produção de biomassa e produtividade da água. As ações de pesquisa resultam da aprovação de dois projetos, financiados pelo CNPq e pela Embrapa / Fapemig (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais).

De acordo com o pesquisador da Embrapa Milho e Sorgo (Sete Lagoas-MG) Reinaldo Lúcio Gomide, o conhecimento em escala regional de valores da evapotranspiração é indispensável no gerenciamento de recursos hídricos, uma vez que, juntamente com outros fatores ambientais, condicionam temporal e espacialmente as disponibilidades e os déficits de água nessas bacias hidrográficas. Para isso, a equipe do projeto, composta por pesquisadores da Embrapa e universidades brasileiras, vem instalando redes de Estações Meteorológicas Automáticas nas seguintes bacias hidrográficas: Petrolina / Juazeiro e Norte de Minas, do rio São Francisco; do baixo Tietê, São José dos Dourados e Turvo Grande, do Noroeste de São Paulo; e do rio São Marcos, na parte Central de Goiás.

O objetivo é a obtenção de dados climáticos de superfície necessários nos modelos de determinação de evapotranspiração e nas interpolações para gerar os diferentes mapas temáticos, que poderão indicar possíveis formas de economias de água e otimização de uso nas culturas analisadas – grãos, frutíferas, cana-de-açúcar, café e seringueira. Áreas de vegetação natural nessas bacias também são alvo dos estudos. Com as informações será possível efetuar o gerenciamento hídrico em condições de rápidas mudanças de uso da terra e alterações climáticas.

A Embrapa Milho e Sorgo coordena as ações de pesquisa, desenvolvimento e inovação dos projetos na parte da Bacia do Médio São Francisco, no Norte de Minas. Nos municípios estão implantados sistemas de produção com áreas de agricultura irrigada (Jaíba, Mocambinho e Gorutuba) e também de sequeiro, envolvendo pastagens, outras culturas perenes e vegetação natural. De acordo com o pesquisador Reinaldo Gomide, a intensificação da agricultura brasileira nas regiões das bacias hidrográficas tem causado a substituição dos ecossistemas naturais, elevando as taxas de evapotranspiração e causando perda da biodiversidade, sendo esses efeitos influenciados também pelas mudanças climáticas.

O projeto prevê análises da cobertura vegetal por meio de sensoriamento remoto com sensores suborbital e orbital (imagens de superfície e de satélites). “Com o registro de imagens, tornou-se possível efetuar as análises de relacionamento entre localização espacial de alvos do meio ambiente, variação espectral da imagem e variação da cobertura vegetal dos solos. A atualização dos dados também ficou extremamente facilitada, uma vez que, montada a base de dados, ficou muito fácil produzir uma cobertura vegetal atualizada do solo, obtendo assim um resultado dinâmico e, portanto, mais próximo do real”, explica o pesquisador.

Segundo Gomide, a evapotranspiração de culturas nas escalas global, regional e local é uma das mais importantes informações dos componentes do balanço hídrico, sendo essencial em estudos que envolvam a programação de irrigação, o planejamento e o manejo dos recursos hídricos para o uso na agricultura, pecuária e floresta. “No final, o conhecimento dos valores de evapotranspiração contribui também para os estudos de demanda por água em outros setores além da agropecuária, tais como nas áreas urbana e industrial. É indispensável o conhecimento desses valores, uma vez que, juntamente com outras questões ambientais, condicionam temporal e espacialmente as disponibilidades e os déficits de água nas bacias hidrográficas”, reforça.

Funcionamento e resultados

Para a coleta desses dados, estão sendo instaladas estações meteorológicas automáticas nas regiões de estudo do projeto com recursos das fontes financiadoras. Atualmente, a rede de estações é escassa principalmente nas regiões Norte e Nordeste de Minas Gerais. As informações obtidas a partir das estações estão sendo associadas com dados provenientes de sensoriamento remoto e com imagens captadas por satélites. Os dados climáticos das áreas em estudo pela Embrapa Milho e Sorgo já podem ser encontrados no Sinda (Sistema Integrado de Dados Ambientais), serviço do Inpe (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais).

As estações meteorológicas de Minas Gerais estão identificadas com as iniciais CNPMS e oferecem dados climáticos de oito regiões. Sensores revelam informações como precipitação acumulada, temperatura do ar, temperatura máxima e mínima, umidade relativa, velocidade e direção do vento (máximas e mínimas) e radiação solar acumulada, entre outros fatores. Os primeiros resultados obtidos relativos à região Norte de Minas estão permitindo que os pesquisadores identifiquem e façam a separação em diferentes classes da cobertura vegetal do solo, que é um aspecto diretamente ligado à disponibilidade de água.

As imagens coletadas permitem analisar com nitidez áreas preservadas e regiões degradadas. “Os resultados mostram que esses índices são ferramentas importantes para o manejo, caracterização, uso e ocupação do solo”, destaca o pesquisador Reinaldo Gomide. Os primeiros resultados de evapotranspiração relativos à região do perímetro irrigado de Gorutuba, no Norte de Minas, foram obtidos com imagens do satélite Landsat 5 TM, um dos sistemas orbitais mais utilizados pela Embrapa. Algoritmos enriquecem os dados fornecidos pelo satélite, os quais estimam a evapotranspiração a partir do balanço de energia da superfície coberta pela vegetação, permitindo a identificação de microclimas e análises históricas.

Após a validação desses modelos, com análises estatísticas envolvendo diferentes condições climáticas e hidrológicas nas bacias selecionadas nesses projetos, as informações poderão ser usadas de forma estratégica em processos de tomada de decisões que envolvam o gerenciamento do uso da água, indicando possibilidades concretas de economia. “Outra possibilidade será a quantificação, nos municípios estudados, de perdas de água dos rios. Para isso, nossas análises serão fundamentadas nas taxas de evapotranspiração da vegetação natural e das culturas agrícolas”, conclui Gomide.

Algoritmos a serviço da pesquisa

Os modelos SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) e SAFER (Simple Algorithm for Evapotranspiration Retrieving) estão sendo aplicados em imagens Landsat e MODIS, e os indicadores obtidos possibilitarão a composição de cenários das variações espaciais e temporais da evapotranspiração, produção de biomassa, e produtividade da água nos ecossistemas, envolvendo culturas agrícolas e vegetação natural nas bacias hidrológicas selecionadas nesses projetos, permitindo a identificação de microclimas e análises históricas.


Fotos: Estações Meteorológicas Automáticas instaladas no Norte de Minas 

Texto: Guilherme Viana (MG 06566 JP)
Jornalista / Embrapa Milho e Sorgo (Sete Lagoas-MG)
www.embrapa.br/milho-e-sorgo
Tel.: (31) 3027-1905
E-mail: milho-e-sorgo.imprensa@embrapa.br 

 

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