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Avaliação da estabilidade temporal da umidade do solo e sua persistência ao longo do tempo em escala de parcela na região semiárida do nordeste brasileiro José Roberto Lopes da Silva; Abelardo A.A. Montenegro; Henrique Vasconcelos Guerra Alvares; Lilian Danielle da Silva

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Avaliação  da  estabilidade  temporal  da  umidade  do  solo  e  sua  persistência  ao  longo  do  tempo  em  escala  de  parcela  na  região  

semiárida  do  nordeste  brasileiro      

José  Roberto  Lopes  da  Silva;  Abelardo  A.A.  Montenegro;  Henrique  Vasconcelos  Guerra    Alvares;  Lilian  Danielle  da  Silva  

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Introdução  

Elevada  Variabilidade  Climá6ca  (irregularidade  da  chuva,  elevada  taxa  de  evaporação)  

Degradação  Ambiental  

Carência  de  Informações  Hidrológicas  

Monitoramento  dos  processos  ecohidrológicos  

Região  Semiárida  do  Nordeste  Brasileiro  

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Introdução  

  A   umidade   do   solo   é   um   componente   crucial   na   determinação   da  disponibilidade   de   água   para   atmosfera   e   desempenha   papel   importante   nos  processos   hidrológicos   de   superIcie   e   transporte   de   sedimentos   devido   à   sua  relevante   par6cipação   na   separação   da   precipitação   em   infiltração   e  escoamento  superficial.  Além  disso,  exerce   influência  na   interação  solo-­‐planta-­‐atmosfera,   especialmente   na   evapotranspiração   e   na   interferência   dos  processos  vinculados  à  erosão  hídrica,  sendo,  portanto,  de  grande  u6lidade  para  extensa  faixa  de  aplicações  visando  à  conservação  do  solo  e  da  água  (Sur  et  al.,  2013;  BoWeron  et  al.,  2013;  Ávila  et  al.,  2010;  Ávila  et  al.,  2011).  

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Obje6vo         O   presente   trabalho   teve   por   obje6vo   avaliar   a  

estabilidade   temporal   da   umidade   do   solo   e   sua  persistência   ao   longo   do   tempo   na   camada  subsuperficial   (0-­‐0,20m)   em   parcelas   experimentais  instaladas   em   Argissolo   Amarelo   Distrófico   [pico,   na  Bacia   Hidrográfica   Representa6va   do   Alto   Ipanema,  região  semiárida  do  Estado  de  Pernambuco.  

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Material  e  Método  

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Caracterís6cas  da  Área  de  Estudo  

Sonda  de  nêutrons

Tubo  de  acesso

PD PCN

Precipitação  Média  700  mm/ano    

 Evaporação  Média  1.590,00  mm/ano    

 

PD  –  Parcela  Descoberta    PCN  –  Parcela  com  Cobertura  Natural    

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Detalhamento  da  Unidade  Experimental  

Comprimento:  11  m  

Largura:  4,5  m  

Declividade:  5%    

8  tubos  de  acesso    

Tubo  de  Acesso  

Argissolo  Amarelo  Eutrófico  [pico      

Prof. Horiz. Areia (%)

Argila (%)

Silte (%)

Dp (g/cm³)

Ds (g/cm³)

Ksat (cm/h)

0 – 17 Ap 34,24 29,09 36,67 2,66 1,73 13,12 17 - 92 AB 24,91 40,43 34,67 2,70 1,74 15,90 92 - 150 B 18,24 43,09 38,67 2,72 1,75 7,60

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Análise  da  Estabilidade  Temporal  da  Umidade  do  Solo    

 Buscou-­‐se  avaliar  a  estabilidade  temporal  da  umidade  do  solo  e  se  o  provável  ponto  estável  se  mantém  ao  longo  do  tempo,  bem  como  se  o  mesmo  é  influenciado  pela  estação  chuvosa.      

  Conforme   Figueiredo   et   al.   (2009)   a   Estação   chuvosa  compreende   de   Janeiro   a   Julho   (   ocorre   mais   de   75%   da  precipitação  total    anual)  e  a  Estação  Seca:  Agosto  a  Dezembro.        Período  de  invesAgação:  Janeiro  de  2011  a  Dezembro  de  2013  Monitoramento  em  escala  mensal          

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Em  que,   ij é  o  valor  de  umidade  na  posição  i  no  momento  j;   j é  a  umidade  média  de  todas  as  posições  

no  espaço,  no  momento  j  e  a  média  da  variável  no  instante  j,  foi  calculada  pela  Equação  2:  

Para  cada  posição  i,  foi  calculada  a  média  dos  valores  de  diferença  relativa  (Equação  3),  em  que  m  é  o  

número  de  meses  analisados.  

m

1jiji m

1j

jijij

Diferença  Rela6va  Média  N

1iijj N

1Desvio-­‐Padrão  

m

1j

2iiji 1m

1

Eq.  2  Eq.  1   Eq.  4  Eq.  3  

Técnica  U6lizada  para  Análise  da  Estabilidade    

    A   técnica   proposta   por   Vachaud   et   al.   (1985),   baseada   no   cálculo   da   diferença  rela6va  a  qual  permite  a  análise  dos  desvios  entre  os  valores  observados  individualmente  no  espaço  e  a  média  entre  eles  (Equação  1).  

 A  validação  do  ponto  do  ponto  estável    foi  realizada  através  da  análise  da  correlação  entre  a  média  do  ponto  estável  e  a  média  dos  demais  pontos.  

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Resultados  

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Resultados  

PCN6PCN1 PCN4 PCN2 PCN3 PCN5 PCN7

PCN8

-­‐0,80

-­‐0,60

-­‐0,40

-­‐0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

2013-­‐CHUVOSO-­‐PCN

PCN6 PCN2 PCN1 PCN3 PCN4PCN5 PCN7

PCN8

-­‐0,80

-­‐0,60

-­‐0,40

-­‐0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

2012-­‐CHUVOSO-­‐PCN

PCN6 PCN5 PCN2 PCN7 PCN1PCN4 PCN8 PCN3

-­‐0,80

-­‐0,60

-­‐0,40

-­‐0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

2013-­‐SECO-­‐PCN

PCN1 PCN2 PCN3 PCN4PCN5 PCN6 PCN7 PCN8

-­‐0,80

-­‐0,60

-­‐0,40

-­‐0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

2012-­‐SECO-­‐PCN

PCN2 PCN7 PCN5PCN6

PCN4 PCN8 PCN1 PCN3

-­‐0,80

-­‐0,60

-­‐0,40

-­‐0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,802011  -­‐ SECO  -­‐PCN

PCN4 PCN6PCN3

PCN2 PCN5 PCN7 PCN8 PCN1

-­‐0,80

-­‐0,60

-­‐0,40

-­‐0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

2011-­‐CHUVOSO-­‐PCN

Diferença  rela6va  média  e  seus  respec6vos  desvios-­‐padrão  no  tempo,  para  umidade  do   solo   a   0,20  m   de   profundidade   e   seus   respec6vos   desvios-­‐padrão   para   Parcela  com  Cobertura  Natural  (PCN)  

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y  =  0.912x  +  0.007R²  =  0.994

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

PCN4

Média  dos  demais  pontos

2012-­‐CHUVOSO

y  =  0.901x  +  0.012R²  =  0.999

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

PCN  5

Média    dos  demais  pontos

2011-­‐ SECO

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Resultados  

Diferença  rela6va  média  e  seus  respec6vos  desvios-­‐padrão  no  tempo,  para  umidade  do   solo   a   0,20  m   de   profundidade   e   seus   respec6vos   desvios-­‐padrão   para   Parcela  Descoberta  (PD)  

PD1 PD6 PD7 PD2PD5 PD3 PD4 PD8

-­‐0,80

-­‐0,60

-­‐0,40

-­‐0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

2011-­‐SECO-­‐PD

PD1 PD6 PD2 PD5PD4 PD3

PD7 PD8

-­‐0,80

-­‐0,60

-­‐0,40

-­‐0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

2012-­‐SECO-­‐PD

PD6 PD1 PD2 PD5 PD4PD3

PD7

PD8

-­‐0,8

-­‐0,6

-­‐0,4

-­‐0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

2013-­‐SECO-­‐PD

PD2 PD1 PD3 PD4 PD6 PD5 PD7 PD8

-­‐0,80

-­‐0,60

-­‐0,40

-­‐0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

2011-­‐CHUVOSO-­‐PD

PD6 PD1 PD2PD5 PD3

PD4 PD7

PD8

-­‐0,80

-­‐0,60

-­‐0,40

-­‐0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

2012-­‐CHUVOSO-­‐PD

PD2 PD1 PD6

PD4 PD5PD3

PD7

PD8

-­‐0,8

-­‐0,6

-­‐0,4

-­‐0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

2013-­‐CHUVOSO-­‐PD

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y  =  0.635x  +  0.028R²  =  0.955

0.000.020.040.060.080.10

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10

PD3

Média  dos    demais  pontos

2012-­‐SECO

y  =  1.244x  -­‐ 0.021R²  =  0.990

0.000.020.040.060.080.100.120.140.16

0.00 0.05 0.10 0.15

PD5

Média  dos  demais  pontos

2012-­‐CHUVOSO

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Conclusões    

  Existe   estabilidade   temporal   da   umidade   do   solo,   sendo  possível   iden6ficar   os   pontos   de   monitoramento   que  representam   adequadamente   a  média   da   umidade,   bem   como  existe  persistência  dos  pontos  estáveis  ao  longo  do  tempo  para  as  condições  de  coberturas  inves6gadas.    

 A  estabilidade  temporal  não  foi   influenciada  pelos  períodos  seco   e   chuvoso   e   nem  pela   cobertura   existente,   porém   a   área  com  cobertura  natural  apresentou  menores  desvios  em  relação  à  média.  

 

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Referências    ÁVILA,  L.F.;  MELLO,  C.R.;  SILVA,  A.M.  “Estabilidade  temporal  da  umidade  do  solo  em  uma  bacia  hidrográfica  na  região  da  Serra  da  ManHqueira,  Minas  Gerais”.  Revista  Brasileira  de  Ciência  do  Solo,  v.34,  p.2001-­‐2009,  2010.  ÁVILA,   L.F.;   MELO,   C.R.;   MELLO,   J.M.;   SILVA,   A.M.   “Padrão   espaço-­‐temporal   da   umidade  volumétrica   do   solo   em   uma   bacia   hidrográfica   com   predominância   de   Latossolos”.   Revista  Brasileira  de  Ciência  do  Solo,  v.35,  p.1801-­‐1810,  2011.  BOTTERON,  C.  DAWES,  N.;   LECLÈRE,   J.;  SKALOUD,   J.;  WEIJS,  S.V.;  FARINE,  P.A.  “Soil  Moisture  &  Snow   ProperHes   DeterminaHon   with   GNSS   in   Alpine   Environments:   Challenges,   Status,   and  PerspecHves”.  Remote  Sensing,  v.5,  p.3516-­‐3543,  2013.  FIGUEIREDO,   A.C.;   MONTENEGRO,   A.A.A.;   PINA,   A.P.;   SILVA,   J.R.L.;   FONTES   JÚNIOR,   R.V.P.;  MORENO,  A.  V.;  SILVA,  V.P.  GOMINHO,  M.F.A.;  CORRÊA,  M.M.  “Análise  comparaHva  do  regime  pluviométrico   em   regiões   semiáridas   (Arquipélago   de   Cabo   Verde   e   Agreste   do   Nordeste  Brasileiro)”.   In:   9º   SILUSBA   (Simpósio   de   Hidráulica   e   Recursos   Hídricos   dos   Países   de   Língua  Oficial  Portuguesa),  Benguela,  Angola,  2009.  

 SUR,   C.;   JUNG,   Y.;   CHOI,   M.   “Temporal   stability   and   variability   of   field   scale   soil   moisture   on  ÁVILA,  L.F.;  MELLO,  C.R.;  SILVA,  A.M.  “Estabilidade  temporal  da  umidade  do  solo  em  uma  bacia  hidrográfica  na  região  da  Serra  da  ManHqueira,  Minas  Gerais”.  Revista  Brasileira  de  Ciência  do  

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