Digital mapping and sensors to assist soil genesis and estimation of ecosystem services

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Bócoli, Fernanda Almeida
• Orientador(a): Silva, Sérgio Henrique Godinho
• Banca de defesa: Silva, Sérgio Henrique Godinho, Menezes, Michele Duarte de, Avanzi, Junior Cesar, Heinen, Taciara Zborowski Horst, Uezu, Alexandre
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso restrito
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
• Departamento: Escola de Ciências Agrárias – ESAL
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Digital morphometrics; Paleosols; Digital soil mapping; Ecosystem services; Sustainable management; Carbon stocks; Morfometria digital; Paleossolos; Mapeamento digital de solos; Serviços ecossistêmicos; Manejo sustentável; Predição de carbono; Estoque de carbono.
• Área do conhecimento CNPq: Ciências Agrárias
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/59326

Garantir a segurança alimentar e uma produção agrícola mais eficiente é um esforço contínuo. Portanto, estudos relacionados à base da produção agrícola, que é o solo, são fundamentais, começando com análises pedogenéticas e morfológicas, bem como estudos em áreas maiores, como bacias hidrográficas, e em escalas mais detalhadas em propriedades agrícolas, tanto para classes de solo quanto para atributos chave como carbono e estoque de carbono. Assim, este trabalho inicia no Capítulo I, estudando um perfil de Paleossolo com características redoximórficas contrastantes. Um Paleossolo é um solo que retém atributos de quando foi formado e não evoluiu juntamente com o ambiente atual, sendo um potencial traçador de mudanças climáticas. Com o avanço do conhecimento, diferentes técnicas têm sido utilizadas nos estudos de solos, e os sensores próximos têm se mostrado ferramentas poderosas que, combinados com análises tradicionais, podem auxiliar nos estudos pedogênicos fornecendo dados robustos. Portanto, este estudo utilizou dados de sensores próximos aplicados à técnica de morfometria digital de solos, que visa a caracterização detalhada de perfis de solos de forma quantitativa e espacializada, com potencial para fornecer insights sobre aspectos relacionados à mineralogia, hidrologia e processos pedogenéticos passados e atuais. Este estudo demonstrou que a morfometria digital aplicada ao Paleossolo tem potencial para auxiliar na conservação de áreas de nascentes devido à posição deste perfil de solo na paisagem. No Capítulo II, utilizamos lógica fuzzy para realizar o mapeamento digital de solos em quatro bacias hidrográficas do Pontal do Paranapanema-SP. O objetivo foi criar mapas de solo mais refinados dessas bacias e avaliar o impacto de uma escala detalhada nos serviços ecossistêmicos relacionados à dinâmica de sedimentos e recarga de aquíferos. Esta análise permitiu avaliar como o manejo agrícola e o planejamento ambiental podem ser aprimorados para minimizar processos erosivos e o assoreamento dos recursos hídricos, além de ajudar na preservação de áreas de recarga de aquíferos. Adicionalmente, exploramos como o aumento do nível de detalhe nos mapas de solos e serviços ecossistêmicos pode contribuir para melhorar as políticas públicas aplicadas à conservação ambiental. No Capítulo III, realizamos um estudo para prever e mapear carbono e estoque de carbono em escala detalhada a nível de propriedade. Dados de sensores próximos e remotos, junto com variáveis relacionadas aos fatores de formação do solo e à variabilidade de seus atributos, foram testados para este fim. O algoritmo Random Forest foi utilizado para modelagem. O estudo descobriu que o estoque de carbono é difícil de prever, pois varia mesmo dentro da mesma classe de solo, uso e material de origem, o que sugere que mais atributos influenciam sua distribuição na área. Esses achados incentivam a realização de mais estudos para avaliar a predição e o mapeamento de estoque de carbono utilizando outras variáveis para diferentes tipos de ambientes.