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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/51667

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dc.contributor.advisorSOUZA, Werônica Meira de-
dc.contributor.authorPEREIRA, João Antonio dos Santos-
dc.date.accessioned2023-07-27T16:09:25Z-
dc.date.available2023-07-27T16:09:25Z-
dc.date.issued2023-02-24-
dc.identifier.citationPEREIRA, João Antonio dos Santos. Dinâmica hidrossedimentológica frente à cenários futuros de uso do solo e mudanças climáticas na Zona da Mata de Pernambuco. 2023. Tese (Doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/51667-
dc.description.abstractA maneira que os recursos ambientais são utilizados refletem a potencialidade de cada região, assim como o modelo econômico de desenvolvimento adotado pela sociedade. As mudanças no uso do solo, sejam em função de fatores naturais ou econômicos, impactam em grande medida a qualidade e disponibilidade dos recursos hídricos. De modo que essa dinâmica pode sofrer impactos cada vez maiores em função do crescimento das demandas da sociedade, associadas às intempéries climáticas que se apresentam cada vez de forma mais claras em vista do desenvolvimento de metodologias de análise climáticas. Em Pernambuco, dentre as regiões mais importantes socioeconomicamente, está a Zona da Mata. Esta região apresenta uma característica marcante quanto ao seu uso do solo, que é o histórico centenário de cultivo de cana-de-açúcar. No entanto, essa região observa alterações no uso do solo em função do crescimento industrial, das dificuldades que o setor sucroalcooleiro enfrenta para se manter competitivo em relação à outras regiões do país, fazendo com que áreas que antes eram dominadas pelo cultivo da cana-de-açúcar, sejam convertidas principalmente em pastagens e outros cultivos agrícolas. Para avaliar os reflexos dessa dinâmica nos recursos hídricos da região, foi utilizada modelagem hidrológica através do modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) em duas das principais bacias hidrográficas do estado, as bacias dos rios Goiana e Sirinhaém. Após calibração e validação do modelo hidrológico, foram traçados cenários para simular condições de mudanças climáticas e de uso do solo, de modo a observar como as possíveis novas condições podem afetar a dinâmica hidrossedimentológica destas bacias. Os cenários de mudanças no uso do solo foram determinados buscando retratar a tendência atual de variação do uso, e pequenas alterações percentuais quanto à predominância de cada classe, com o intuito de prever mudanças não tão drásticas, de modo que os resultados representam ao máximo, possibilidades reais dessa dinâmica, uma vez que o processo de substituição de atividades econômicas é um processo geralmente lento e não linear no tempo. Foram simulados cenários de mudanças climáticas para estimar futuras condições baseadas nas tendências que a literatura atual aponta como possibilidades. Foram testadas variações positivas e negativas de 5% para a precipitação, e variações positivas na temperatura de 1°C e 3°C, para observar como essas mudanças impactariam na dinâmica hídrica das bacias hidrográficas analisadas. Os cenários propostos buscaram simular condições de uso do solo primeiramente, seguindo a tendência de diminuição de áreas destinadas à cultura da cana-de-açúcar, e convertendo-as em áreas de pastagem e mosaico de agricultura de sequeiro e pastagem. O outro cenário estimado manteve a lógica de redução da área de cana-de-açúcar, porém as classes que observaram aumento foram as de mosaico de agricultura de sequeiro e fragmentos de florestas. Os resultados obtidos para a bacia do rio Goiana apontam para redução dos volumes de água lançados à atmosfera em forma de vapor por meio da evapotranspiração, de modo que mais água permanece na superfície disponível para recarga de aquífero em função do aumento da percolação, no entanto, esse excedente hídrico também gera aumento do escoamento superficial e consequentemente, da produção de sedimentos, o que pode propiciar uma maior ocorrência de eventos de inundação e assoreamento dos corpos hídricos, além de perda de solo agricultável, quando associados aos eventos extremos de precipitação que cada vez mais se mostram recorrentes. Para a bacia do rio Sirinhaém as mudanças propostas do uso do solo pouco alteraram a dinâmica da evapotranspiração, a percolação variou levemente de forma negativa, assim como o escoamento superficial. A variação da produção de sedimentos se eu de forma irregular ao longa da bacia, no entanto, nas sub-bacias localizadas nos baixos cursos dos rios presentes na bacia, observou-se uma tendência de aumento dos volumes de sedimentos produzidos. Essa baixa alteração dos valores encontrados nos elementos do ciclo hidrológicos para a bacia do rio Sirinhaém pode ter sido em função de que, mesmo com a alteração do uso do solo, a cana-de-açúcar ainda se manteve como uso principal, praticamente resultando no somatório das áreas destinadas à pastagem, agricultura de sequeiro e fragmentos florestais. Quanto aos cenários propostos com o intuito de simular diferentes condições climáticas, foi-se constatado que ambas as bacias apresentam suscetibilidades relevantes quando à disponibilidade hídrica em cenários que projetam reduções nos volumes de precipitação e tendências à consideráveis aumento percentuais de escoamento superficial e produção de sedimentos em cenários que consideram um aumento no volume de precipitações na ordem de 5%. Esses resultados apontam para a necessidade de um planejamento efetivo com relação aos recursos hídricos no estado, uma vez que as crescentes demandas por água em função da expansão da demanda hídrica com o crescimento urbano e populacional, além do maior desenvolvimento do setor industrial na região, geram pressões sobre os recursos naturais. Some-se a isso o fato de que há muitas incertezas relativas às alterações que as mudanças climáticas podem impor ao estado, gerando uma necessidade de se tomar medidas de manejo para que se garantam a sustentabilidade das atividades econômicas, associadas ao atendimento das demandas hídricas da sociedade como um todo.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPESpt_BR
dc.language.isoporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pernambucopt_BR
dc.rightsembargoedAccesspt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectMeio ambientept_BR
dc.subjectMudanças climáticaspt_BR
dc.subjectSolo - Usopt_BR
dc.subjectModelo SWATpt_BR
dc.subjectRecursos hídricospt_BR
dc.titleDinâmica hidrossedimentológica frente à cenários futuros de uso do solo e mudanças climáticas na Zona da Mata de Pernambucopt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.contributor.advisor-coGURGEL, Aline do Monte-
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9918697054291398pt_BR
dc.publisher.initialsUFPEpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.degree.leveldoutoradopt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9039652038717693pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pos Graduacao em Desenvolvimento e Meio Ambientept_BR
dc.description.abstractxThe way which environmental resources are used reflects the potential of each region, as well as the economic development model adopted by the society. Changes in land use, whether due to natural or economic factors, greatly impact the quality and availability of water resources. Therefore, this dynamic can suffer increasing impacts due to the growth of society's demands, associated with the climatic storms, which are becoming increasingly clear in view of the development of climate analysis methodologies. In Pernambuco, one of the most socioeconomically important regions is the Zona da Mata. This region has a striking feature in terms of its land use, which is the historic centenary of sugarcane cultivation. However, this region observes changes in land use due to industrial growth, the difficulties that the sugar and alcohol sector faces to remain competitive in relation to other regions of the country, making areas that were previously dominated by the cultivation of sugarcane, are converted mainly into pastures and other agricultural crops. To assess the effects of this dynamic on water resources in the region, hydrological modeling was used using the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model in two of the main river basins in the state, the basins of the Goiana and Sirinhaém rivers. After calibration and validation of the hydrological model, scenarios were designed to simulate conditions of climate change and land use, in order to observe how the possible new conditions may affect the hydro-sedimentological dynamics of these basins. The scenarios of changes in land use were determined seeking to portray the current trend of variation in use, and small percentage changes regarding the predominance of each class, with the aim of predicting not so drastic changes, so that the results represent the maximum, real possibilities of this dynamic, since the process of replacing economic activities is generally slow and non- linear in time. Climate change scenarios were simulated to estimate future conditions based on trends that the current literature points to as possibilities. Positive and negative variations of 5% for precipitation, and positive variations in temperature of 1°C and 3°C, were tested to observe how these changes would impact the water dynamics of the hydrographic basins analyzed. The proposed scenarios sought to simulate conditions of land use primarily, following the trend of decreasing areas destined to sugarcane cultivation, and converting them into pasture areas and mosaic of rainfed agriculture and pasture. The other estimated scenario maintained the logic of reducing the sugarcane area, however the classes that observed an increase were those of rainfed agriculture mosaic and forest fragments. The results obtained for the Goiana river basin point to a reduction in the volumes of water released into the atmosphere in the form of vapor through evapotranspiration, so that more water remains on the surface available for aquifer recharge due to the increase in percolation, however , this water surplus also generates an increase in surface runoff and, consequently, in the production of sediments, which can lead to a greater occurrence of flooding events and silting up of water bodies, in addition to the loss of arable soil, when associated with extreme precipitation events that are becoming more and more recurrent. For the Sirinhaém river basin, the proposed changes in land use did little to change the dynamics of evapotranspiration, percolation varied slightly in a negative way, as well as surface runoff. The variation in sediment production is irregular throughout the basin, however, in the sub-basins located in the lower courses of the rivers present in the basin, a trend towards an increase in the volumes of sediment produced was observed. This low change in the values found in the elements of the hydrological cycle for the Sirinhaém river basin may have been due to the fact that, even with the change in land use, sugar cane still remained as the main use, practically resulting in the sum of areas destined for pasture, rainfed agriculture and forest fragments. As for the scenarios proposed in order to simulate different climatic conditions, it was found that both basins have relevant susceptibilities regarding water availability in scenarios that project reductions in precipitation volumes and trends towards a considerable increase in percentages of surface runoff and sediment production in scenarios that consider an increase in the volume of precipitation in the order of 5%. These results point to the need for effective planning regarding water resources in the state, since the growing demands for water due to the expansion of water demand with urban and population growth, in addition to the greater development of the industrial sector in the region, generate pressures on natural resources. Add to this the fact that there are many uncertainties regarding the effects that climate change may impose on the state, generating a need to take management measures so that ensure the sustainability of economic activities, associated with meeting the water demands of society in general.pt_BR
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/1019569734583661pt_BR
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