Influência da variabilidade do armazenamento de água no solo no clima do município de matinhas, pb

Influência da variabilidade do armazenamento de água no solo no clima do município...

Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia CONTECC’ 2015

Centro de Eventos do Ceará - Fortaleza - CE 15 a 18 de setembro de 2015

VICENTE DE PAULO RODRIGUES DA SILVA1 ; RAIMUNDO MAINAR DE MEDEIROS2

1 Prof. Dr. Associado IV da UFCG, Unidade Acadêmica Ciências Atmosférica, Campina Grande - PB, Av.

Aprígio Veloso 882, CEP 58109-970, Brasil, e-mail: vicente@dca.ufcg.edu.br

2 Doutorando em Meteorologia - Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande-PB, Brasil, e- mail: mainarmedeiros@gmail.com

3 Graduanda em Meteorologia - Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande-PB, Brasil, e- mail: meryllanedias02@gmail.com

Apresentado no

Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia – CONTECC’2015 15 a 18 de setembro de 2015 - Fortaleza-CE, Brasil

RESUMO: As variações climáticas de uma região ou microrregião são determinantes na escolha das atividades agrícolas desenvolvidas e do tipo de manejo a ser estabelecido. A capacidade de água disponível (CAD), fator determinante no desenvolvimento vegetal, está diretamente relacionada à precipitação pluvial e à capacidade de armazenamento de água no solo. Objetiva-se neste estudo alcançar a classificação climática do município de Matinhas, PB, com diferentes capacidades de armazenamento de água, decorrentes da variabilidade das classes de solos existentes nesta localidade. Foi realizada a classificação climática, a partir do Balanço Hídrico Climatológico, para valores de CAD estimados em 125, 100, 75, 50 e 25 m. A capacidade de armazenamento de água no solo não interferiu na classificação climática do município, contudo, solos com CAD diferentes não provocaram aumentos nos índices da evapotranspiração potencial, assim como não alteram os valores das deficiências hídricas e dos excedentes. PALAVRAS-CHAVE: capacidade de armazenamento de água, classificação climática e evapotranspiração.

SUMMARY: Climate variations from one region or microregion are determinants in the choice of developed agricultural activities and the type of management to be established. The available water capacity (CAD), a determinant factor in plant development, is directly related to rainfall and water storage capacity of the soil. Objective in this study achieve climate classification the city of Matinhas with different storage capacities of water, resulting from the variability of existing classes of soils in this locality. Climate classification was made from the Climatological water balance, for values of CAD estimated at 125, 100, 75, 50 and 25 m. The storage capacity of the soil water did not affect the rating of the municipality Climate, however, soils with different CAD, did not cause increases in rates of potential evapotranspiration, and do not alter the values of water deficit and surplus. KEYWORDS: capacity for water storage, evapotranspiration and climatic classification.

O clima é definido como sendo o conjunto de condições meteorológicas (temperatura do ar, pressão atmosférica, ventos (direção e intensidade), insolação, umidade relativa do ar, evaporação evapotranspiração, precipitação, entre outros), características do estado médio da atmosfera, em um dado ponto da superfície terrestre.

O conhecimento das condições climáticas de uma determinada região é necessário para que se possa estabelecer estratégias, que visem o manejo mais adequado dos recursos naturais, almejando dessa forma, a busca por um desenvolvimento sustentável e a implementação das práticas agropecuárias viáveis e seguras para os diversos biomas da região (Sousa et al., 2010).

O planejamento hídrico é a base para se dimensionar qualquer forma de manejo integrado dos recursos hídricos, assim, o balanço hídrico permite o conhecimento da necessidade e disponibilidade hídrica no solo ao longo do tempo. O balanço hídrico como unidade de gerenciamento, permite classificar o clima de uma região, realizar o zoneamento agroclimático e ambiental, o período de disponibilidade e necessidade hídrica no solo, além de favorecer ao gerenciamento integrado dos recursos hídricos e também a viabilidade de implantação e monitoramento de sistemas de irrigação ou drenagem numa região (Lima e Santos, 2009).

Nesta acepção, o balanço hídrico climatológico, desenvolvido por Thornthwaite e Mather (1955) é uma das várias maneiras de se monitorar a variação do armazenamento de água no solo. Através da contabilização do suprimento natural de água ao solo, pela chuva (P), e da demanda atmosférica, pela evapotranspiração potencial (ETP) e com a capacidade de água disponível (CAD) apropriada ao estudo, o balanço hídrico fornece estimativas da evapotranspiração potencial (ETP), da deficiência hídrica (DEF), do excedente hídrico (EXC) e do armazenamento de água no solo (ARM), podendo ser elaborado desde a escala diária até a mensal (Pereira et al., 1997). A precipitação pluvial é um dos elementos essenciais nas atividades agrícolas, a partir do volume de chuva precipitado e da sua distribuição pode-se determinar quais os tipos de atividades agrícolas de certa localidade (Arraes et al., 2009).

Em 1948, Thornthwaite desenvolveu um método simples para estimar o balanço hídrico climático em bases mensais, usando valores médios mensais da temperatura do ar e do total pluviométrico, bem como a capacidade armazenamento hídrico do solo (Varejão-Silva, 2000). Posteriormente, Thornthwaite e Mather (1955) modificaram o método original de estimativa do balanço hídrico climatológico.

Face ao exposto, realizou-se o Balanço Hídrico Climatológico pelo método de

Thornthwaite e Mather (1955) e obteve-se a classificação climática para o município de Matinhas, PB, a partir de solos com diferentes capacidades de retenção de água, com o objetivo de verificar a influência do armazenamento de água no solo no microclima da região.

O município de Matinhas está localizado na Microrregião Matinhas e na Mesorregião

Agreste Paraibano do Estado da Paraíba. Matinhas tem uma área territorial de 38 km² representando 0,0675% do Estado, 0,0025% da Região e 0,0004% de todo o território brasileiro. A sede do município tem uma altitude aproximada de 300 metros distando 9,7 Km da capital. O acesso é feito, a partir de João Pessoa, pelas rodovias BR 230/BR 104/PB 097. O município está inserido na Folha SUDENE de Campina Grande na escala de 1:100.0.

O município de Matinhas está inserido na unidade geoambiental do Planalto da

Borborema, formada por maciços e outeiros altos, com altitude variando entre 650 a 1.0 metros. Ocupa uma área de arco que se estende do sul de Alagoas até o Rio Grande do Norte. O relevo é geralmente movimentado, com vales profundos e estreitos dissecados. Com respeito à fertilidade dos solos é bastante variada, com certa predominância de média para alta.

A área da unidade é recortada por rios perenes, porém de pequena vazão e o potencial de água subterrânea é baixo. A vegetação desta unidade é formada por Florestas Subcaducifólica e Caducifólica, próprias das áreas agrestes. O clima é do tipo tropical chuvoso, com verão seco. A estação chuvosa se inicia em janeiro/fevereiro com término em setembro, podendo se estender até outubro.Foi utilizado o método de Thornthwaite e Mather (1948, 1955), que demanda de informações de precipitação e temperatura para a realização dos cálculos do balanço hídrico do município de Matinhas.

Os dados de precipitações climatológicas médias mensais e anuais foram adquiridos do banco de dados coletado pela Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA), para o período de 2000 a 2013, os valores mensais e anuais de temperatura do ar foram estimados pelo método das retas de regressões lineares múltiplas utilizando-se do software T- estima desenvolvido pelo núcleo de meteorologia aplicada da Universidade Federal de Campina Grande-PB (UFCG), que esta disponibilizada no seguinte site: w.dca.ufcg.edu.br.

Os dados climatológicos médios mensais foram agrupados em 14 anos (2000 - 2013), caracterizando um período de normal climatológica, onde, empregou-se de programa em planilhas eletrônicas e, obtiveram-se os valores de médias mensais e anuais de temperatura e precipitação, imprescindíveis ao cálculo do balanço hídrico pelo método de Thornthwaite e Mather (1948,1955), elaborado por (Medeiros, 2009). A proeminência da estimativa do balanço hídrico para o município de Matinhas está pautada na importância que a água tem para o seu desempenho do armazenamento de água no solo, a sobrevivência humana, agricultura e laser.

Nos cálculos para a obtenção do balanço hídrico climatológico foram utilizados os valores de CAD representativos dos solos encontrados da região de estudo - CAD = 125 e 100 m para um solo com alta capacidade de armazenamento, como os solos aluvionais do município; CAD =

75 m para solos com média capacidade e para as CADs = 50 e 25 m para um solo com baixa capacidade de retenção de água, como solos mais arenosos. Com base no balanço hídrico climatológico foram utilizadas as metodologias de Thornthwaite (1948) e Thornthwaite e Mather (1955) para a classificação climática de acordo com os valores de CAD predeterminados.

A precipitação climatológica nos mostra que durante o ano os índices pluviométricos são bastantes irregulares. O período chuvoso se inicia na primeira semana de fevereiro e se prolonga até a primeira quinzena do mês de setembro, podendo se estender até os primeiros dias de setembro. Os meses que ocorrem as maiores quantidades de chuvas são de abril a julho com flutuações oscilando entre 102,7 a 173,2 m/mês; nos meses de outubro, novembro e dezembro as precipitações são insignificantes para a agricultura, armazenagem e represamento de água no solo com 13,2; 14,2 e 18,7 m/mês, a precipitação média anual é de 956,7 m/ano.

A partir dos resultados do balanço hídrico para o município em estudo elaborou-se tabela contendo os valores de Evapotranspiração Potencial; Deficiência hídrica e Excedente hídrico que permitem a melhor visualização da situação hídrica para os respectivos valores das CAD’s. Observa-se que ocorreu excedente hídrico em todas as CAD’s; na CAD de 125 o excedente hídrico ocorreu no mês de julho, nas cada de 100, 75, 50 e 25 o excedente hídrico ocorre nos meses de junho e julho, com destaque o mês de junho onde os valores do excesso oscilam. As deficiências hídricas ocorrem entre os meses de setembro a março e seus índices vão aumentando conforme a variabilidade das CAD’s trabalhadas. No que diz respeito à classificação climática do município de Matinhas. Na Tabela 1 tem-se os valores da evapotranspiração potencial, da deficiência hídrica e do excedente hídrico para as CAD de 125, 100, 75, 50 e 25mm.

Tabela 1. Evapotranspiração potencial, deficiência hídrica e excedente hídrico para as CAD’s de

CAD’s 125 100 75 50 25

Parâmetro meses ETP m DEF m EXC m ETP m DEF m EXC m ETP m DEF m EXC m ETP m DEF m EXC m ETP m DEF m EXC m

Os menores índices de flutuação foram detectados na CAD de 125 m, restringindo em muito a exploração de culturas, notadamente as mais sensíveis ao estresso hídrico e com sistema radicular pouco profundo. Para as CAD’s de 100, 75, 50 e 25 m, ressalta-se que ocorrem pequenas flutuações que não são significativas. Desta forma, constatou-se que a capacidade de armazenamento de água no solo não influencia decisivamente nas condições hídricas anuais do município, entretanto, solos com maior capacidade de armazenamento podem minimizar as condições climáticas e assegurar condições hídricas de solo um pouco mais favoráveis à exploração radicular.

De modo que, mesmo com as consideráveis diferenças quanto à CAD, a classificação climática não sofreu qualquer interferência. Observa-se ainda que não importasse o tipo de solo os valores da Evapotranspiração potencial, das Deficiências hídricas e dos Excedentes hídricos não sofreram alterações significativas com as respectivas mudanças das CAD’s (Tabela 1).

Na classificação climática de Thornthwaite (1948) e de Thornthwaite & Mather (1955) o clima de Matinhas é do tipo tropical chuvoso, com verão seco ou seja, significando um clima seco subúmido, megatérmico, com pequena ou nenhum excesso de água e com a evapotranspiração potencial anual concentrada nos meses mais quente (dezembro, janeiro, fevereiro e março).

CONCLUSÃO Os resultados do trabalho permitem concluir o seguinte:

A reposição de água ao solo para sua máxima capacidade de armazenamento independe da CAD;

Para as condições climáticas de Matinhas, PB, solos com CAD maior e menor não proporcionam perdas de água, e nem aperfeiçoa seu aproveitamento pelas culturas;

A capacidade de armazenamento de água no solo não influencia decisivamente nas condições hídricas ao longo do ano do município estudado;

A variabilidade da capacidade de armazenamento de água do solo não interfere na classificação climática do município.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AESA - Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba. João Pessoa, 2011.

Disponível em <http://geo.aesa.pb.gov.br>. Acesso: 20 de outubro de 2011.

ARRAES, F. D. D.; LOPES, F. B.; SOUZA, F.; OLIVEIRA, J. B. Estimativa do Balanço Hídrico para as condições climáticas Iguatu, Ceará, usando Modelo Estocástico. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada. Fortaleza, v.3, n.2, p.78–87, 2009.

LIMA, F. B.; SANTOS, G. O. Balanço hídrico-espacial da cultura para o uso e ocupação atual da bacia hidrográfica do Ribeirão Santa Rita, Noroeste do Estado de São Paulo. 2009. 89f. Monografia. Fundação Educacional de Fernandópolis, Fernandópolis - SP, 2009.

MARIANO, E. B.; MEDEIROS, R. Mainar; TAVARES, A. L. Variação climática do município de Cabaceiras - PB em desempenho ao Armazenamento de Água no Solo. XVII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Gramado, RS, 23 a 28 de setembro de 2012, Anais CDROM.

MEDEIROS, R. M. Estudo Agrometeorológico para o Estado da Paraíba. P127. 2013. Publicação avulsa.

MEDEIROS, R. M. Planilhas eletrônicas para o cálculo do Balanço Hídrico Normal por THORNTHWAITE & MATHER. 2009.

PEREIRA, A.R.; VILLA NOVA, N. A.; SEDIYAMA, G. C. Evapo(transpi)ração. Piracicaba:

SOUSA, E. S. de; LIMA, F. W. B.; MACIEL, G. F.; SOUSA, J. P.; PICANÇO, A.P. Balanço hídrico e classificação climática de Thornthwaite para a cidade de Palmas–TO. XVI Congresso Brasileiro de Meteorologia, Belém-PA, Anais on line, 2010.

THORNTHWAITE, C. W. An approach toward a rational classification of climate. Geogr. Rev, v.38, p.5-94, 1948.

THORNTHWAITE, C. W.; MATHER, J. R. The water balance. Publications in Climatology. New

Jersey: Drexel Institute of Technology, 104p. 1955.

VAREJÃO-SILVA, M. A. Meteorologia e Climatologia. 2º. ed. Brasília: INMET, 2000. v. 1. 515 p.

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