Carbono e nitrogênio na biomassa microbiana em latossolo amarelo submetido a diferentes usos e manejos, em irai de minas – mg



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XII CONGRESSO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE DE POÇOS DE CALDAS


20 A 22 DE MAIO DE 2015 – POÇOS DE CALDAS – MINAS GERAIS





APLICAÇÃO DE ÍNDICES DE QUANTIFICAÇÃO DE SECAS NO BRASIL: REVISÃO EXPLORATÓRIA
Ferreira, L. K. R.(1); Ferreira, F. E. F. R.(2); Coelho, T. L. S.(3); Pinheiro, A. I.(4); Ferreira, A. L. R.(5); Ferreira Junior, L. D.(6)

(1) Mestranda em Recursos Hídricos, Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Universidade Federal do Ceará, Av. Mister Hull, s/n, Pici, Fortaleza/CE, kamila_livio@hotmail.com; (2) Doutorando em Recursos Hídricos, Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Universidade Federal do Ceará, Av. Mister Hull, s/n, Pici, Fortaleza/CE, fabioedu1@hotmail.com; (3) Mestrando em Recursos Hídricos, Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Universidade Federal do Ceará, Av. Mister Hull, s/n, Pici, Fortaleza/CE, thomasportal@gmail.com; (4) Graduanda em licenciatura em Química, Instituto Federal do Ceará, Rodovia Iguatu, Várzea Alegre, km 05, Iguatu/CE, isabelmoreira1@hotmail.com; (5) Mestre em Engenharia de Produção, Departamento de Engenharia de Produção, Universidade Federal de São Carlos, Rodovia Washington Luís, km 235 - SP-310, São Carlos/SP, lucy.ferreira.fisio@gmail.com; (6) Doutorando em Engenharia de Produção, Departamento de Engenharia de Produção, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, Avenida Trabalhador são-carlense, 400, Pq. Arnold Schmidt, São Carlos/SP, lucelindo.ferreira@gmail.com.
RESUMO – Os índices de seca são fundamentais para a identificação e quantificação do nível de severidade da seca em uma determinada localidade. Estes índices auxiliam na previsão das secas e são elemento fundamental no apoio à tomada de decisões mitigadoras pelas autoridades responsáveis, cidadãos, governantes e empresas. Os índices de seca utilizam informações tais como níveis de precipitação, evaporação e umidade do solo, obtidas de registros históricos, e os combinam para a identificação da frequência, duração e intensidade de uma atual ou provável seca. Há uma miríade de índices de seca descritos na literatura. Este trabalho objetivou, a partir de uma revisão bibliográfica exploratória estruturada, identificar aplicações dos índices de seca em localidades brasileiras. Assim, teve por pretensão compreender o estado da prática no Brasil e, consequentemente, identificar os índices mais utilizados nos trabalhos científicos. Os índices de seca mais recorrentes nos trabalhos revisados foram os Índice Padronizado de Seca e Índice de Severidade de Seca de Palmer, aplicados, especialmente, nas regiões sudeste e nordeste.

Palavras-chave: Índices de secas. Gestão da seca. Seca meteorológica. Seca hidrológica.
Introdução
A seca pode ser definida como um fenômeno climático ocasionado pelo déficit de precipitação em relação ao que foi evaporado, apresentando valores inferiores ao da normal climatológica em uma determinada região, em um horizonte temporal específico (BARRA et al., 2002). De acordo com Fernandes et al. (2009), a seca pode apresentar diferentes características, variáveis de acordo com a região, clima e exploração de recursos hídricos, sendo, por esta razão, de difícil previsibilidade. Na literatura a seca é classificada em quatro tipos (WILHITE; GLANTZ, 1985): seca meteorológica, seca hidrológica, seca agrícola, e seca socioeconômica.

A seca meteorológica é caracterizada pelo elevado grau de aridez e aumento na duração do período de seca, comparativamente aos valores médios de uma dada região. A seca hidrológica está relacionada à redução dos volumes de água de uma bacia hidrográfica ou rio, por exemplo, devido à baixa, mas bem distribuída, precipitação. A seca agrícola reúne elementos da seca meteorológica ou hidrológica aos impactos na agricultura, ocasionada por redução nas precipitações, déficits de água no solo, diferenças entre a evapotranspiração real e potencial, por exemplo. Por fim, a seca socioeconômica está associada ao impacto da seca sobre as atividades humanas, i.e., quando o déficit de água ocasiona falta de bens ou serviços (e.g. energia elétrica, alimentos, etc.), com elementos das secas meteorológica, hidrológica e agrícola (WILHITE; GLANTZ, 1985).

Considerando o enorme prejuízo que os tipos de seca provocam, diversos autores têm se preocupado em desenvolver métricas, índices, para avaliar e, inclusive, proporcionar subsídios para auxiliar na previsão do nível de severidade da seca. Esses índices avaliam aspectos como (MCKEE; DOESKEN; KLEIST,1993): escala temporal (i.e. frequência, duração e intensidade), probabilidade, déficit de precipitação. Assim, são utilizados dados históricos de precipitação, umidade do ar, umidade do solo, por exemplo, de uma localidade específica. Em suma, os índices de seca, de acordo com Barra et al. (2002), “consistem em equações com variáveis climáticas e procedimentos estatísticos para determinar a intensidade, a duração e a frequência” de uma dada seca em uma localidade, ou região, específica.

Há na literatura uma miríade de índices que objetivam a mensuração das secas. Fernandes et al. (2009) lista os seguintes: Índice de Precipitação Padronizada; Índice de Anomalia de Chuva; Índice de Seca de Bhalme & Mooley; Índice de Seca de Bhalme & Mooley Modificado; Índice de Severidade de Herbst; Índice de Abastecimento de Água em Superfície; Índice de Reparação de Seca; Índice de Umidade da Cultura; Índice de Estresse Hídrico da Cultura; Índice de Desvio de Chuva de Lamb; Índice de Seca Efetiva; Índice de Severidade de Seca de Palmer. A aplicação desses índices pode auxiliar na minimização dos impactos da seca, já que medidas mitigadoras podem ser aplicadas e/ou previstas para a redução dos impactos agrícolas, ambientais e socioeconômicos. Diante desse contexto, o objetivo deste trabalho é identificar, em revisão bibliográfica estruturada, aplicações dos índices para o cálculo de severidade de seca no Brasil, i.e., o estado da prática sobre o tema no país. Identificar essas aplicações é o primeiro passo para compreender em que nível estão os estudos e o interesse na minimização dos impactos relacionados às secas no Brasil.




Material e Métodos

O trabalho pode ser classificado como exploratório (GIL, 2002) e foi desenvolvido em cinco principais etapas: (1) revisão inicial; (2) delimitação da pesquisa; (3) elaborações teóricas; (4) revisão exploratória estruturada; e, (5) análise e síntese dos resultados.

Na primeira etapa foram revisadas fontes bibliográficas tais como artigos seminais e livros de leitura corrente sobre o tema “secas”, com a intenção de compreender o fenômeno das secas, obter uma classificação para os tipos de secas e identificar os principais aspectos caracterizadores e indutores da seca. Da revisão inicial foi possível delimitar a abrangência da pesquisa, na segunda etapa. Interessou a identificação dos índices de severidade das secas e das aplicações realizadas no Brasil.

Na terceira etapa, foi elaborado o protocolo para a realização da revisão exploratória estruturada. No protocolo foi definido o objetivo da revisão: “identificação de trabalhos com aplicação de índices de severidade de seca em localidades brasileiras”. A intenção foi identificar quais os índices utilizados, em quais localidades foram aplicados os índices selecionados. A revisão exploratória estruturada foi realizada em três etapas: (4.1) inserção das palavras-chave e busca nas bases de dados; (4.2.) seleção de artigos pela leitura dos títulos, primeira triagem; (4.3) seleção de artigos pela leitura dos resumos, segunda triagem; (4.4) compilação dos artigos selecionados e busca cruzada, i.e. nova identificação de fontes bibliográficas a partir das citações encontradas nos artigos selecionados na segunda triagem. Foram utilizadas as palavras-chave “deficiência hídrica”, “seca meteorológica”, “severidade de seca”, “pluviometria” e “secas”. As buscas foram realizadas nas bases de dados indexadas no site de busca Scielo. Foram consideradas pesquisas nos idiomas português ou inglês. Não foi estabelecido critério de exclusão considerando as datas de publicação dos artigos.

Na quarta fase foi realizada a revisão exploratória estruturada nas bases de artigos definidas. Os resumos dos artigos foram lidos e sintetizados. A revisão permitiu a identificação dos índices de severidade de seca, especialmente, quais índices foram aplicados para a mensuração da severidade de seca em localidades do Brasil. Esses resultados foram compilados, sumarizados e analisados na quinta etapa. Propostas para a continuidade do trabalho são feitas.
Resultados e Discussão

Na revisão bibliográfica foram identificados dez artigos que fazem uso de alguns índices de seca em diferentes estados do Brasil. Na Tabela 1 estão apresentados os índices de seca aplicados em cada localidade, de acordo com os trabalhos revisados.

Tabela 1: Síntese dos índices que foram utilizados no Brasil


APLICAÇÃO

ÍNDICES

REFERÊNCIA

Agreste da borborema, no estado da Paraíba nos municípios de Campina Grande, Boa Vista, Pocinhos.

Índices de Severidade de Seca de Palmer, Anomalias de Chuva, Bhalme & Mooley, Bhalme & Mooley Modificado.

Azevedo e Silva (1994)


Os autores caracterizam a severidade das secas em 21 cidades do Estado do Ceará utilizando dados históricos de índices pluviométricos e de temperatura do ar.

Índice de severidade de seca de Palmer.

Barra et al. (2002)

Campinas, Jaú, Mococa, Piracicaba, Ribeirão Preto

e Tatuí - SP




Índice de Severidade de Secas de Palmer; Índice Padronizado de Precipitação.


Blain e Brunini (2005)

Campinas, Jaú, Ribeirão Preto, Mococa, Pindorama e Ubatuba – SP.

Índice Padronizado de Precipitação;

Índice Padronizado de Evapotranspiração real



Blain e Brunini (2006)

Estado de São Paulo, nos municípios de Campinas e Pindorama.


Índice de Severidade de Seca de Palmer adaptado ao estado de São Paulo; Índice Padronizado de Precipitação; Índice Padronizado de Evapotranspiração Real.

Blain e Brunini. (2007)

Santo Antônio de Goiás – GO

Índice de Severidade de Seca de Palmer; Z de Palmer; Anomalia de chuva; Padronizado de Precipitação.

Fernandes, Heinemann, Paz, Amorim (2010)

Uruaçu, Aruanã, Alexânia, Mineiros, Catalão e Itumbiara – GO

Índice Padronizado de Precipitação.

Fernandes e Heinemann (2011)

Aracaju - SE, Fortaleza - CE, João Pessoa - PB, Maceió - AL, Natal - RN, Recife - PE,

Salvador - BA, São Luís - MA e Teresina (PI)



Percentis; Percentagem da Normal

Climatológica; Índice Padronizado de Precipitação; Índice Padronizado de Precipitação modificado.



Valadão et al (2010)

Estado de Tocantins

Índice de Anomalia de Chuva.

Marcuzz e Goularte (2012)

Bagé, Bento Gonçalves, São Joaquim, Vacaria – RS e Petrolina - PE

Índice de Seca

Conceição, Tonietto e Fialho (2012)

Como pode ser observado na Tabela 1, os índices de seca mais utilizados são o “Índice Padronizado de Seca” e o “Índice de Severidade de Seca de Palmer”. Estes índices são aplicados, sobretudo, na região nordeste do país, em função do clima semiárido. Devido a propensão à seca nessa região, existe uma preocupação maior em se determinar ou prever possíveis secas, além da importância de identificar sua intensidade para a tomada de decisões governamentais de mitigação.

Os doze índices identificados na revisão exploratória estruturada realizada neste trabalho utilizam, especialmente, como dados de entrada a precipitação, alguns precisam de séries históricas longas, a exemplo do “Índice Padronizado de Precipitação”, “Percentis”, “Índice de Severidade de Seca de Palmer” e suas devidas adaptações. O “Índice de Palmer”, por outro lado, também necessita de dados de entrada como temperatura e umidade do solo.

Os Índices “Bhalme & Mooley” e “Bhalme & Mooley adaptado” baseiam-se em uma modificação do “Índice de Palmer”, portanto seu calculo é semelhante, bem como o “Índice de Palmer adaptado” e o “Z de Palmer”. O “Índice Padronizado de Precipitação” pode ser facilmente calculado, assim como o “Índice Padronizado de Precipitação Modificado”, a “Porcentagem de Normal Climatológica” e o “Percentil”. O “Índice Padronizado de Evapotranspiração Real”, é um pouco mais difícil de se calcular principalmente pela necessidade de aquisição de dados de evaporação real, que não são normalmente medidos em todas as regiões.

Um estudo mais aprofundado da adequabilidade dos diversos índices, para as regiões do Brasil, é de suma importância para a minimização dos impactos da seca, principalmente nos locais que possuem o clima semiárido, e que sofrem com as adversidades da seca. Dessa forma, seria possível a obtenção de resultados mais precisos em relação a severidade da seca e, possivelmente, prever com mais precisão a chegada de situações adversas como a escassez hídrica.

Também, é possível observar que não há estudos relacionando os diferentes tipos de índices, isto é estudos comparativos, e suas adequabilidades às características físicas, climatológicas e de aquisição de dados nas diferentes regiões do Brasil. Além disso, há raras adaptações dos métodos preexistentes para as características das regiões em estudo.


Conclusões

No trabalho foram identificados os principais índices de seca aplicados considerando cada localidade brasileira. Os principais índices utilizados são os Índice Padronizado de Seca e Índice de Severidade de Seca de Palmer. Em sua maioria, as aplicações ocorreram em localidades no Nordeste e em cidades no Estado de São Paulo. Ainda são, no entanto, escassos os trabalhos sobre o tema, apesar da importância socioeconômica e para a gestão dos recursos hídricos, principalmente, nos estados que sofrem com a escassez de água da região nordeste.

Há uma necessidade em explorar os índices de quantificação de seca como ferramenta para o auxílio de decisões relevantes na mitigação das conseqüências de seca em regiões propensas à escassez de água. É notável que apesar do conhecimento sobre as dificuldades impostas pela seca, mesmo nos dias de hoje, muitos são os prejuízos à vida e à economia decorrentes das secas meteorológica, hídrica e agrícola. Sugere-se mais estudos relacionados ao aprimoramento dos índices existentes, com especial enfoque na adaptação para as regiões cujas secas são mais recorrentes e severas. Também, trabalhos comparativos são necessários para a identificação de quais índices são mais apropriados considerando as necessidades e disponibilidade de informações de cada localidade brasileira.
Agradecimento

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq.


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