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Universidade Federal do Ceará (2018)

Evapotranspiração em vegetação natural do bioma Caatinga obtida por balanço hídrico no solo e por sensoriamento remoto

TEIXEIRA, Léa Moraes Nunes.

Titre : Evapotranspiração em vegetação natural do bioma Caatinga obtida por balanço hídrico no solo e por sensoriamento remoto

Evapotranspiration in a natural vegetation of Caatinga biome obtained by water balance in the soil and remote sensing

Auteur : TEIXEIRA, Léa Moraes Nunes.

Université de soutenance : Universidade Federal do Ceará

Grade : Mestrado em Engenharia Agrícola 2018

Résumé
A evapotranspiração e um dos processos hidrológicos mais complexos, seu entendimento contribui consideravelmente na analise do ciclo hidrológico. Entretanto, em condições naturais ha ainda muito o que ser estudado, principalmente em regiões com escassez hídrica, como no semiárido do nordeste brasileiro, no bioma caatinga. Portanto, objetivou-se avaliar a evapotranspiração em vegetação natural e preservada no bioma caatinga através de balanço hídrico no solo e de imagens de satélite. A área de estudo foi a Bacia Experimental de Aiuaba (BEA), 12 km2, inserida na Estação Ecológica de Aiuaba, no nordeste brasileiro. Na BEA, a precipitação concentra-se entre fevereiro e maio com media anual de 560 mm e a evapotranspiração potencial anual de 2.600 mm. Nessa pesquisa foram utilizados dados obtidos em campo e dados obtidos por sensoriamento remoto. A partir de dados de campo de precipitação e umidade do solo horaria, e dados de estacoes meteorológicas automáticas PCD da Funceme em Aiuaba, Tauá e Campos Sales, foi possível calcular : i) coeficiente de estresse hídrico, ii) evapotranspiração potencial por Penman-Monteith, iii) evapotranspiração real (ETr) através do balanço hídrico no solo. O escoamento e a infiltração do balanço hídrico no solo foram estimados por método Green-Ampt e o método de Horton. A evapotranspiração real por balanço hídrico de 2004 a 2016 foi relacionada com a evapotranspiração obtida por imagem de satélite de 2006 a 2016. Foram obtidas 10 imagens por Landsat 5 TM e 18 por RapidEye processadas pelo modelo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) e SAFER (Simple Algorithm For Retrieving Evapotranspiration), respectivamente, com auxilio do software ERDAS IMAGINE 14.1. Os valores médios de coeficiente de estresse hídrico (Ks) foram de 0,27 (±0,04) e 0,53 (±0,19), para o período seco e chuvoso, respectivamente. A evapotranspiração potencial diária foi de 5,5 (±0,5) mm. A evapotranspiração real diária por balanço hídrico no solo apresentou valores médios em torno de 2,5 mm para o período seco e de 7,2 mm para o período chuvoso com maiores variações de ETr. Segundo a FAO-56, os valores de ETr diária para florestas decíduas variam de 6,0 a 8,0 mm, porem não são ha dados de ETr para o período seco em plantas que apresentam caducifólia. Os valores de ETr no período seco são menores em decorrência da baixíssima disponibilidade hídrica no solo nesse período. Em 40% do período encontram-se valores menores que 2,0 mm.dia-1 e em 30% variam de 2,0 a 8,0 mm.dia-1. Além disso, 13% dos dados apresentaram valores maiores que 8,0 mm.dia-1 e 15% apresentaram falhas na serie de dados. Devido a alta presença de nuvens no período chuvoso, não foi possível utilizar nenhuma imagem Landsat 5 entre 2006 a 2010. No entanto, para o RapidEye, devido a alta resolução temporal, foi possível utilizar quatro imagens no período chuvoso entre 2011 e 2016. O coeficiente de determinação (R2) entre o coeficiente de cultura (Kc) obtido por imagens foi igual a 0,57 e 0,41 para as imagens Landsat e RapidEye, respectivamente. Conclui-se que o incremento do coeficiente de estresse hídrico do solo pode implicar em uma redução pela metade da evapotranspiração real. Ambos, Landsat 5 e RapidEye apresentaram desempenho razoáveis, porem as imagens RapidEye obtiveram resultados mais satisfatório para a evapotranspiração no período seco. Essas imagens apresentam-se promissoras no calculo da evapotranspiração devido a alta resolução espacial e temporal.

Présentation

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Page publiée le 14 mars 2019