Componentes do balanço hídrico e a dinâmica hídrica em sistemas agropecuários na Amazônia Ocidental avaliados em cenários atuais e de mudança climática

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Brito, Erbesson de Souza
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Acre; Climate change; Hydrological model; Inverse modelling; Modelagem inversa; Modelo hidrológico; Mudança climática
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-13102022-145830/

O desenvolvimento de sistemas agropecuários sustentáveis é um desafio global. A sustentabilidade inclui a questão hídrica, determinada em parte pelas propriedades hidráulicas do solo e como se alteram pelos sistemas de uso e manejo. A parametrização hidráulica de solos amazônicos é um dos maiores desafios para a área da física do solo nessa região e a modelagem inversa pode ser uma importante ferramenta, bem como a determinação do balanço hídrico em função das características climáticas pode ser feito através de modelos hidrológicos. Objetivou-se, neste estudo, a parametrização hidráulica de solos por modelagem inversa, com o modelo Soil Water Atmosphere and Plant - SWAP acoplado ao programa Parameter Estimation - PEST, e a partir dessa parametrização determinar os componentes do balanço hídrico e o efeito de cenários climáticos para o período de 2040-2069 na dinâmica hídrica na Amazônia Ocidental. Para isso, foram coletas amostras de solos com estrutura preservada e deformada nas profundidades de 0 a 20, 20 a 40, 40 a 60 e 60 a 80 cm em Mâncio Lima (ML) em área de Floresta nativa (FN), pastagem (PA) e cultivo de milho em sistema convencional e plantio direto sob um Argissolo Amarelo, em Rio Branco (RBR) em área de FN e PA sob um Argissolo Vermelho-Amarelo e em Senador Guiomard (SG) em áreas de FN, PA e cultivo de milho em sistema plantio convencional sob um Latossolo Vermelho. Além disso, em cada local foram instalados sensores em uma das áreas para monitoramento dos potenciais matriciais ao longo do tempo nas respectivas profundidades de amostragem. Foram determinadas em laboratório a densidade (Ds) e a porosidade do solo (PT), e por modelagem inversa com os dados dos sensores no campo foram determinados os parâmetros da curva de retenção de água e a condutividade hidráulica. A partir da parametrização hidráulica foram simulados os componentes do balanço hídrico: interceptação, transpiração, evaporação, runoff e drenagem profunda. Por fim, foram gerados cenários climáticos através do protocolo descrito pelo projeto Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project (AgMIP) em áreas de FN e PA, gerando dois cenários em ML, RBR e SG: Cenário 1, mais quente com um leve incremento na precipitação e Cenário 2, mais quente e com menos chuva. A parametrização hidráulica do solo por modelagem inversa foi realizada satisfatoriamente; a supressão da FN para introdução de sistema agropecuários: aumentou a densidade; reduziu condutividade hidráulica; a porosidade e retenção de água no solo; no entanto não modificou a capacidade de retenção de água em subsuperfície (0 a 40 cm) e não houve efeito dos sistemas de manejo nas profundidades subsequentes; modificou os componentes do balanço hídrico, sobretudo, aumentando as taxas de runoff e evaporação e redução da evapotranspiração (EVAP). O cenário climático 1 aumentou as taxas de EVAP e o Cenário 2 reduziu a taxa de EVAP. Assim, esse estudo indica que a supressão da floresta nativa para a introdução de sistemas agrícolas no Acre resulta na degradação da qualidade física do solo e modifica a taxa de EVAP, indicando que é fundamental a adoção de sistemas de manejo conservacionista em áreas já desmatadas e o controle da taxa de desmatamento para manutenção da sustentabilidade socioambiental e econômica nessa região.