9h45 heribertosubmédio

BALANÇO HÍDRICO EM LARGA ESCALA COM IMAGENS LANDSAT 8 EM AGROSECOSSISTEMAS DO SUBMÉDIO SÃO FRANCISCO Antônio Heriberto de Castro Teixeira * & Janice Freitas Leivas & Gustavo Bayma-Silva

Objetivo

☼

Quantificação dos componentes do balanço hídrico em larga escala, atrav é s de imagens Landsat 8 (L8), classificando-se os ecossistemas em vegetação natural e culturas irrigadas, localizadas na bacia do Submédio São Francisco.

Localização e estações agrometeorológicas 40º40 W

Cruz de Salinas

70o W

60o W

40o W

50o W

30o W

9o00 W

LAGOA GRANDE

SANTA MARIA DA BOA VISTA

Pontal

0o

9o00 W

CURAÇÁ

PETROLINA

Butiá

Bebedouro Timbaúba

CASA NOVA

N 10o

40o00 W

40º20 W

NE

9º20 W

Vale das Uvas

Santa Felicidade

Fruitfort

Brasil Uvas

9º20 W

S

CO

SF

SOBRADINHO

Santa Helena

20o S

SE

9º40 W

9º40 W

S 30o S

JUAZEIRO

Salitre

40º40 W

BRASIL

0

Radiações espectrais do L8: Visível: Bandas 1 a 7 Termal: 10 e 11

40º20 W

40o00 W

50 km

Variáveis climáticas: Valores Interpolados ET0; RG; Ta; P

Equações para obtenção dos componentes do balanço hídrico BALANÇO HÍDRICO

SAFER Razão ET/ET0

ETr

exp a b

Indicador razão do balanço hídrico

T0 0 NDVI

BH r

P ET

Evapotranspiração de equilíbrioIndicador diferença do balanço hídrico

ETeq

0,035

s Rn G

BHd

s

SUREAL

rs

P ET

T0 exp c 1 NDVI α0

d

Condições climáticas 250 250 250 250

26,0 26,0 26,0

26,0

200 200 200 200

22,8 22,8 22,8

22,8

150 150 150

19,6 19,6 19,6

100 100 100

16,4 16,4 16,4

ET0 ET ET0 ET0 0

150

100

19,6

16,4

505050

13,2 13,2 13,2

50

RG (MJ m-2 dia-1)

P ou ET0 (mm mês-1)

P P PP

RG RG RG RG

13,2

0 00 313131

181 334 334 120 120 273 273 181 181 334 120 273

595959

212 212 212

10,0 10,0 10,0 365 365 365

0

10,0 31

181

334

120

273

59

212

365

Dia do ano (2013 – 2015)

P - JAN a ABR e de NOV a DEZ, 94, 93 e 96% dos totais anuais, 417, 354 e 242 mm em 2013, 2014 e 2015.

Tanto para ET0 como RG, os m í nimos ocorreram no per í odo de maio a junho, coincidindo com condições de pouca ou ausência de chuvas.

Em 2015, P atendeu 12% da demanda atmosf é rica, em 2013, esta razão foi de 22% e em 2014 19%

Evapotranspiração mensal 40o40 W

40º00 W

40º20 W

40o40 W

40º00 W

40º20 W

40o40 W

40º20 W

40º00 W

40o40 W

40º20 W

40º00 W

9º00 S

9º20 S

9º40 S ET = 48 Ó45

JANEIRO

ET = 19 Ó23

MAIO

FEVEREIRO

ET = 43 Ó39

ET = 40 Ó37

MARÇO

ET = 26 Ó26

JULHO

ET = 15 Ó31

ABRIL

9º00 S

9º20 S

9º40 S

JUNHO

ET = 14 Ó21

ET = 15 Ó25

AGOSTO

9º00 S

9º20 S

9º40 S

ET = 11 Ó28

0

SETEMBRO

50 km

OUTUBRO

ET = 9 Ó26

0

50

NOVEMBRO

ET = 9 Ó27

100

150

ET (mm mês-1)

200

250

ET = 14 Ó26

DEZEMBRO

Balanço hídrico mensal

200

150

8

PBHdBHd ET0 200 24

BHd (mm mês-1)

BHd (mm mês-1)

24

2,50

40

250

P

2,00

BHrBHr RG

ET0

RG

1,50

8

150 -8 -24

100

22,8

50

19,6

0,50

100 -40

1,50 1,00

0,50

-24

26,0

2,00

1,00

-8

2,50

BHr

250

BHr

40

0,00 50 -40 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Meses Meses

16,4

0,00

13,2

Valores positivos elevados de BHd - excesso h í drico, possibilidades 0 31 181 120 273 59 212 de percolação e escoamento (maio e334dezembro de 2015) 0 10,0 31

181

334

120

273

59

212

365

Valores negativos - defici ê ncias h í dricas. Janeiro, foi o m ê s que apresentou o valor mais negativo.

BHr - condi ç õ es favor á veis apenas em fevereiro, mar ç o e dezembro, quando esteve acima de 0,70 Nos meses mais secos BHr abaixo de 0,50 indicam maiores necessidades de irrigação

365

Condições de umidade do solo 0,50

1,20 (a)

(b) 0,40

0,72

0,30 ETr

ETr

0,96

0,48

0,20

0,24

0,10

0,00

0,00

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Meses

Jan

Fev

Mar

Abr

Mai

Jun Jul Meses

Ago

Set

Out

Nov Dez

Ambos os ecossistemas: Pico no mês de fevereiro, situação em que as culturas irrigadas usam também a água proveniente das chuvas elevando (ETr > 0,70), com máximos em torno e 1,00 enquanto que os valores correspondentes para Caatinga apresenta pico de 0,25 e máximo de 0,50.

Nos meses mais secos do ano, a ETr na Caatinga se aproxima de 0,00 enquanto que nas condi ç õ es de irriga ç ã o ocorreu um novo pico em agosto, acima de 0,90, como consequência do uso da água do Rio São Francisco

Evapotranspiração incremental 150

150 (a) ET_VN

DP_CI

DP_VN

(b)

120

90

ETinc (mm mês-1)

ET ou DP(mm mês-1)

120

ET_CI

60

30

90

60

30

0 Jan

Fev

Mar

Abr

Mai

Jun Jul Meses

Ago

Set

Out

Nov

Dez

0 Jan

Fev

Mar

Abr

Mai

Jun

Jul

Ago

Set

Out

Nov

Dez

Meses

Enquanto que as taxas da ET em VN foram em torno de 30% daquelas em CI na estação chuvosa, esta percentagem foi em torno de 6% no período climaticamente mais seco.

Elevada ETinc, nos primeiros meses do ano é devida à s chuvas, enquanto que seu incremento de junho a agosto mostra uma retirada cont í nua de á gua do rio, caindo nos meses subsequentes quando o mês de outubro na entrada nos estágios finais dos ciclos produtivos generalizados das culturas irrigadas.

Conclusões ☼ O uso conjunto de imagens do sat é lite Landsat 8 e esta ç ões agrometeorol ó gicas permitiu a quantifica ç ã o e an á lises de indicadores de balan ç o h í drico ao longo do ano de 2015 em agrosecossistemas mistos na bacia hidrogr á fica do Subm é dio S ão Francisco, Nordeste do Brasil. ☼ Os maiores valores médios de evapotranspiração aconteceram no m ê s de janeiro a fevereiro, havendo uma maior homogeneidade espacial, enquanto que as menores m é dias ocorreram de outubro a novembro. ☼ As condições naturais de umidade do solo foram favoráveis para a agricultura apenas nos meses fevereiro, mar ç o e dezembro, indicando que as chuvas puderam atender cerca de 70% das taxas evapotranspiratórias. ☼ Para todo o ano de 2015 as culturas irrigadas consumiram cinco vezes mais água que a vegetação natural.

Muito Obrigado

heriberto.teixeira@embrap