Variação espacial da biomassa e índice do potencial de umidade para solos da Região Semiárida

Abstract

Estimar a umidade do solo em regiões de clima semiárido é um importante desafio para muitos pesquisadores, uma vez que existe um importante número de variáveis envolvidas, inclusive a quantidade de biomassa arbórea, variável imprescindível em análises ambientais. O objetivo da presente tese é determinar a variação espacial da biomassa e umidade do solo em uma região do semiárido pernambucano como subsídio à gestão ambiental. Para determinar as mudanças espaciais e temporais do uso e cobertura da terra da área, foi realizada classificação supervisionada, a partir de imagens dos satélites Landsat 5 e 8. Em seguida, foi gerada a espacialização dos dados de precipitação pluviométrica, por meio do método de interpolação IDW. Para estimar a biomassa arbórea da área de estudo foram utilizados Modelos Digitais de Elevação (MDE) do sensor Light Detection and Ranging (LiDAR), que permitiram a realização da estimativa de informações dendrométricas da vegetação, dados essenciais para a estimativa de biomassa arbórea. Para determinar a tendência de saturação da umidade do solo na área de estudo, foi aplicado o Topographic Wetness Index (TWI), gerado a partir de imagens do radar Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). Foram utilizados dados do satélite Soil Moisture Ocean Salinity (SMOS) para a determinação da variação espaço-temporal da umidade do solo da bacia. A validação dos mesmos foi realizada a partir de dados de umidade do solo de campo, das redes de estações do Centro Nacional de Monitoramento e Alerta de Desastres Naturais (CEMADEN). Foi desenvolvido um Índice Espacial do Potencial de Umidade do Solo (IEPUS), com base no cruzamento de informações pedológicas, de uso e cobertura da terra, declividade e precipitação da bacia hidrográfica do rio Pontal. O uso e cobertura da terra apresentou significativas alterações entre os anos de 1992 e 2020, com redução de 13,8 % de áreas de vegetação de Caatinga e aumento de 13% de áreas Solos Expostos e Agropecuária. Quanto a precipitação pluviométrica, o método de extrapolação dos dados mostrou-se eficiente. De maneira geral, a bacia apresenta baixas taxas anuais de chuvas. A biomassa arbórea encontrada na área, apresentou médias mais elevadas à montante da bacia, área onde a vegetação predominante é a Savana Estépica Florestada, em detrimento de áreas à jusante da bacia, onde predominam áreas de agricultura irrigada, solo exposto e área urbana. O TWI variou entre 4,4 e 24,8, apresentando os maiores valores de umidade do solo, próximo aos canais principais de drenagem da bacia e regiões de relevo plano e suave ondulado. Quanto à estimativa da umidade do solo com o SMOS, na etapa de validação, o coeficiente de determinação linear aplicado à análise dos dados apresentou valores que variaram entre 0,49 e 0,68, nas diferentes estações e períodos. Quanto ao IEPUS, observou-se que o mesmo foi capaz de representar a distribuição 8 da umidade do solo na região, que apresentou em pelo menos 90% de sua área, Baixo potencial. O trabalho apresentou consistência dos resultados alcançados, indicando que as informações podem ser utilizadas como referência nos planos de monitoramento e gestão de bacias hidrográficas.