Modelo Hydrus para a representação teórica do escoamento vertical sob diferentes usos do solo comumente encontrados no bioma Cerrado brasileiro

• Processo: 21/14016-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências
• Pesquisador responsável: Edson Cezar Wendland
• Beneficiário: Dimaghi Schwamback
• Supervisor: Ronny Berndtsson
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Lund University, Lund, Suécia
• Vinculado à bolsa: 19/24292-7 - Dinâmica da infiltração e escoamento superficial em vertentes com diferentes usos do solo e mudanças climáticas em área de Cerrado, BP.DR
• Assunto(s): Hidrologia Escoamento Infiltração Modelagem Uso do solo Cerrado
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Hydrus | infiltração | Modelagem | Uso e Ocupação do Solo | Hidrologia e escoamento vertical

Resumo

Com base na crescente demanda alimentícia e energética e nas elevadas alterações ambientais decorrentes da conversão de ambientes naturais em áreas agricultáveis, são fundamentais as pesquisas que busquem a compreensão de como as mudanças antrópicas, por meio da mudança do uso e cobertura do solo, afetam os processos hidrológicos. A compreensão dos processos de infiltração e escoamento superficial é um passo importante para o desenvolvimento de estratégias de garantia da sustentabilidade dos ecossistemas, restauração e preservação da vegetação natural. Desta forma, este trabalho tem como objetivo principal o estudo preliminar acerca de como a ação antrópica, por meio dos cultivos agrícolas, interfere na infiltração e escoamento superficial. O presente estudo será desenvolvido em parcelas experimentais sob diferentes usos do solo encontrados na região Sudeste do Brasil: cana-de-açúcar, Cerrado stricto sensu, soja e solo exposto. Para isso, a área de estudo, já em funcionamento, será monitorada continuadamente ao longo de todo o ano de 2021 por meio de coleta de dados meteorológicos (precipitação, temperatura do ar, radiação solar, velocidade do vento e pressão atmosférica) e hidrológicos (escoamento superficial e umidade do solo). Nesse primeiro ano de pesquisa, a área de pesquisa foi ampliada após a identificação de que os eventos de precipitação ocorrentes nas parcelas experimentais em operação (10 anos) modificaram as condições superficiais do solo. Assim, foi construído uma nova triplicata de parcelas experimentais mantidos em solo exposto. Para o monitoramento do escoamento superficial nessa área de pesquisa, o projeto das básculas foi atualizado e aperfeiçoado. As básculas são grandes equipamentos de monitoramento da vazão do escoamento superficial que possuem mesmo funcionamento que pluviômetros. A partir dos dados de campo, foi possível obter curvas de escoamento que representam de forma condizente os processos hidrológicos. A utilização de básculas automatizadas permitirá não apenas a quantificação do escoamento superficial, mas também a criação de curva de escoamento ao longo do tempo para as diferentes coberturas do solo. Por fim, para o monitoramento da umidade do solo, diferentes tecnologias de baixo custo estão sendo testadas em campo. Os resultados preliminares sugerem que sensores capacitivos SKU:SEN0193 são promissores no monitoramento da umidade do solo, sendo uma alternativa de baixo custo satisfatória para monitoramento das oscilações devido à eventos de precipitação e também determinação do tempo de chega da frente de umedecimento. As informações coletadas servirão como dados de entrada, calibração e validação do modelo Hydrus. Uma vez calibrado e validade segundo as particularidades locais, o modelo tornar-se-á uma ferramenta útil para descrever o comportamento hidrológico sob os atuais usos e ocupações solo em áreas do bioma Cerrado. Isso permitirá uma melhor compreensão das respostas hidrológicas a eventos atuais e a análise de cenários futuros sob condições de mudanças climáticas. (AU)

Publicações científicas

(4)

(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)

SCHWAMBACK, DIMAGHI; PERSSON, MAGNUS; BERNDTSSON, RONNY; BERTOTTO, LUIS EDUARDO; KOBAYASHI, ALEX NAOKI ASATO; WENDLAND, EDSON CEZAR. Automated Low-Cost Soil Moisture Sensors: Trade-Off between Cost and Accuracy. SENSORS, v. 23, n. 5, p. 18-pg., 2023-03-01. (19/24292-7, 15/03806-1, 21/14016-2)

MOREIRA, LUANA LAVAGNOLI; VANELLI, FRANCIELE MARIA; SCHWAMBACK, DIMAGHI; KOBIYAMA, MASATO; DE BRITO, MARIANA MADRUGA. Sensitivity analysis of indicator weights for the construction of flood vulnerability indexes: A participatory approach. FRONTIERS IN WATER, v. 5, p. 12-pg., 2023-02-06. (19/24292-7, 21/14016-2)

BALLARIN, ANDRE SIMOES; SONE, JULLIAN SOUZA; GESUALDO, GABRIELA CHIQUITO; SCHWAMBACK, DIMAGHI; REIS, ALAN; ALMAGRO, ANDRE; WENDLAND, EDSON CEZAR. CLIMBra - Climate Change Dataset for Brazil. SCIENTIFIC DATA, v. 10, n. 1, p. 16-pg., 2023-01-20. (19/24292-7, 21/14016-2, 22/06017-1, 15/03806-1, 20/08140-0)

SCHWAMBACK, DIMAGHI; GESUALDO, GABRIELA C.; SONE, JULLIAN S.; KOBAYASHI, ALEX NAOKI A.; BERTOTTO, LUIS EDUARDO; GARCIA, MARIA VITORIA S.; ALMAGRO, ANDRE; OLIVEIRA, PAULO TARSO S.. Are Brazilian catchments gaining or losing water? The effective area of tropical catchments. Hydrological Processes, v. 36, n. 3, p. 13-pg., 2022-03-01. (19/24292-7, 15/03806-1, 21/14016-2)