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Qualidade dos solos do Brasil via geotecnologias: mapeamento, interpretação e aplicações agrícolas/ambientais: um legado para a sociedade

Processo: 21/05129-8
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de fevereiro de 2022 - 31 de janeiro de 2027
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Pesquisador responsável:José Alexandre Melo Demattê
Beneficiário:José Alexandre Melo Demattê
Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Benito Roberto Bonfatti ; Carlos Eduardo Pellegrino Cerri ; Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud Schaefer ; Elpidio Inacio Fernandes Filho ; Fabrício da Silva Terra ; Fernando Dini Andreote ; Luiz Eduardo Vicente ; Marcio Rocha Francelino ; Marcos Rafael Nanni ; Marilusa Pinto Coelholacerda ; Maurício Roberto Cherubin ; Nilton Curi ; Paulo Cesar Sentelhas ; Peterson Ricardo Fiorio ; Quirijn de Jong van Lier ; Sérgio Henrique Godinho Silva
Bolsa(s) vinculada(s):23/17876-8 - Avaliação espacial da qualidade do solo no Brasil e as suas relações com a expansão agrícola brasileira, potencial de produtividade e mudanças climáticas, BP.PD
23/13708-3 - Mapeamento detalhado de hematita e goethita de solos brasileiros através de dados espectrais e aprendizado de máquina., BP.IC
23/11350-4 - Mapeamento detalhado de indicadores chaves para avaliar a qualidade do solo desde 0 até 100 cm de profundidade em todo o território brasileiro, BP.DD
+ mais bolsas vinculadas 22/14935-0 - Levantamento de dados e avaliação detalhada da qualidade do solo em áreas piloto: bases para a validação do mapa de qualidade dos solos do Brasil, BP.PD
22/13995-0 - Mapeamento espaço-temporal do estoque de carbono orgânico, BP.IC
22/11034-2 - Mapeamento digital da produtividade de soja com ênfase em solos inseridos via sensoriamento remoto em modelos de simulação (regiões Sudeste e Centro-Oeste do Brasil), BP.DD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Sensoriamento remoto  Qualidade do solo  Geotecnologias  Geoprocessamento  Mapeamento digital  Monitoramento ambiental  Uso do solo  Mudança climática  Brasil 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Ciência Do Solo | geotecnologias e ambiente | Mapeamento digital | Monitoramento ambiental | qualidade do solo | Sensoriamento Remoto | sensoriamento remoto aplicado a solos

Resumo

Este projeto utilizará dados base e tecnologias desenvolvidas no temático 2014-22262-0 hora sendo finalizado, expandindo/agregando valor ao investido, porém, direcionado a novos e inéditos objetivos, gerando novas informações para todo o Brasil com inserção internacional. Segue a descrição. A necessidade global relativa aos desafios existenciais por segurança de alimentos, água, energia com manutenção da biodiversidade, da saúde humana, bem como mitigar as mudanças climáticas, nunca foi tão necessário em focar em como o solo funciona para ajudar nossa civilização. A qualidade e saúde do solo são componentes primários na solução destes desafios. Apesar dos esforços da sociedade científica nas mais diversas áreas (conservação, microbiologia, fertilidade, planejamento, entre outras), não há como avançar, sem que a base de todo o processo, o solo, seja adequadamente entendido. Recente artigo no The Guardian foi descrito que o deflorestamento, as queimadas, o aquecimento global e a necessidade da preservação têm levado a mídia e as políticas públicas a focar nos temas planta e clima. Em contrapartida, o solo é, proporcionalmente tratado como um mero coadjuvante, apesar de estar nele todo um outro mundo de diversidade cuja dinâmica impacta na segurança alimentar, água, estoque de carbono e no próprio clima (https://amp-theguardian-com.cdn.ampproject.org/c/s/amp.theguardian.com/environment/2021/apr/16/poor-mans-rainforest-stop-treating-soil-like-dirt-aoe). Para tanto, é necessário a obtenção de dados temáticos de atributos do solo, desde a superfície até em profundidade, como fonte primária para a sua compreensão. O contexto geral da presente proposta é a de determinar a QS do Brasil através das geotecnologias, e avaliar a sua relação com questões de interesse nacional como uso da terra, agricultura e mudanças climáticas. Para atingir este objetivo, o projeto terá como inovação o desenvolvimento de uma metodologia integrada via geotecnologias + geoprocessamento + pedotransferência + funções-do-solo que permita mapear, com alta resolução espacial (30 m) a QS da superfície e subsuperfície de todo o território brasileiro. Nesse contexto, serão utilizados dados de sensoriamento remoto e algoritmos de aprendizado de máquina com processamento em nuvem, que permitirão avaliar a QS com fatores agrícolas e ambientais. A área de estudo tem cobertura para toda a extensão geográfica do Brasil. A metodologia compreende a obtenção de indicadores de QS a partir da aquisição e harmonização de dados do projeto temático FAPESP (2014/22262-0) e do banco FEBR, para ajustar modelos e realizar predições espaciais (0-5, 5-15, 15-30, 30-60 e 60-100 cm de profundidade) utilizando covariáveis de sensoriamento remoto, mapeamento digital de solos e pedotransferência. Tais indicadores serão interpretados utilizando equações de transformação não lineares: "mais é melhor", "menos é melhor", e "ponto médio ótimo". Posteriormente, os indicadores serão ponderados, de acordo com as funções do solo que cada um representa, e integrados, mediante uma abordagem aditiva, em um índice de QS para cada uma das cinco profundidades indicadas. Os mapas de QS serão validados a partir de 50 áreas piloto (áreas menores com maior controle) estabelecidas em regiões estratégicas do Brasil. Os mapas também serão avaliados (por cruzamento) com: I) mapas de uso e cobertura da terra, gerados pelo MapBiomas para o período de 1985 a 2019; II) mapas de potencial de produção de soja gerados neste projeto, e, III) com mapas de projeções climáticas futuras obtidos pelo WorldClim entre 2021 e 2100. As informações geradas por este projeto serão disponibilizadas publicamente a partir de uma ferramenta web interativa que será desenvolvida nas etapas finais do cronograma. O legado destes dados será diretamente para toda a comunidade da Ciência do Solo, bem como projetos institucionais como o PronaSolos e Agrotag. Merece destaque que a área de qualidade do solo é relativamente nova e deve ser desenvolvida. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio::
Novas técnicas apuram identidade dos solos 
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Publicações científicas (8)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ROSIN, NICOLAS AUGUSTO; DEMATTE, JOSE A. M.; POPPIEL, RAUL ROBERTO; SILVERO, NELIDA E. Q.; RODRIGUEZ-ALBARRACIN, HEIDY S.; ROSAS, JORGE TADEU FIM; GRESCHUK, LUCAS TADEU; BELLINASO, HENRIQUE; MINASNY, BUDIMAN; GOMEZ, CECILE; et al. Mapping Brazilian soil mineralogy using proximal and remote sensing data. Geoderma, v. 432, p. 19-pg., . (14/22262-0, 21/05129-8)
GRESCHUK, LUCAS T.; DEMATTE, JOSE A. M.; SILVERO, NELIDA E. Q.; ROSIN, NICOLAS AUGUSTO. A soil productivity system reveals most Brazilian agricultural lands are below their maximum potential. SCIENTIFIC REPORTS, v. 13, n. 1, p. 14-pg., . (23/00438-8, 21/05129-8)
NOVAIS, JEAN J.; POPPIEL, RAUL R.; LACERDA, MARILUSA P. C.; DEMATTE, JOSE A. M.. VNIR-SWIR Spectroscopy, XRD and Traditional Analyses for Pedomorphogeological Assessment in a Tropical Toposequence. AGRIENGINEERING, v. 5, n. 3, p. 18-pg., . (21/05129-8)
DE SOUSA, GABRIEL PIMENTA BARBOSA; TAYEBI, MAHBOOBEH; CAMPOS, LUCAS RABELO; GRESCHUK, LUCAS T.; AMORIM, MERILYN TAYNARA ACCORSI; ROSAS, JORGE TADEU FIM; MELLO, FELLIPE ALCANTARA DE OLIVEIRA; CHEN, SONGCHAO; AYOUBI, SHAMSOLLAH; DEMATTE, JOSE A. M.. Improvement of spatial prediction of soil depth via earth observation. CATENA, v. 223, p. 12-pg., . (21/05129-8)
GOMEZ, ANDRES M. R.; DE JONG VAN LIER, QUIRIJN; SILVERO, NELIDA E. Q.; INFORSATO, LEONARDO; DE MELO, MARINA LUCIANA ABREU; RODRIGUEZ-ALBARRACIN, HEIDY S.; ROSIN, NICOLAS AUGUSTO; ROSAS, JORGE TADEU FIM; RIZZO, RODNEI; DEMATTE, JOSE A. M.. Digital mapping of the soil available water capacity: tool for the resilience of agricultural systems to climate change. Science of The Total Environment, v. 882, p. 12-pg., . (21/05129-8)
RODRIGUEZ-ALBARRACIN, HEIDY SOLEDAD; DEMATTE, JOSE A. M.; ROSIN, NICOLAS AUGUSTO; DARGHAN CONTRERAS, AQUILES ENRIQUE; SILVERO, NELIDA E. Q.; PELLEGRINO CERRI, CARLOS EDUARDO; MENDES, WANDERSON DE SOUSA; TAYEBI, MAHBOOBEH. Potential of soil minerals to sequester soil organic carbon. Geoderma, v. 436, p. 19-pg., . (21/05129-8, 14/22262-0)
FALCIONI, RENAN; ANTUNES, WERNER CAMARGOS; DEMATTE, JOSE A. M.; NANNI, MARCOS RAFAEL. Biophysical, Biochemical, and Photochemical Analyses Using Reflectance Hyperspectroscopy and Chlorophyll a Fluorescence Kinetics in Variegated Leaves. BIOLOGY-BASEL, v. 12, n. 5, p. 24-pg., . (21/05129-8)
FALCIONI, RENAN; ANTUNES, WERNER CAMARGOS; DEMATTE, JOSE ALEXANDRE M.; NANNI, MARCOS RAFAEL. Reflectance Spectroscopy for the Classification and Prediction of Pigments in Agronomic Crops. PLANTS-BASEL, v. 12, n. 12, p. 19-pg., . (21/05129-8)

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