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Dinâmica hidrológica e erosiva: respostas às mudanças no uso do solo e clima no bioma Cerrado

Texto completo
Autor(es):
Dimaghi Schwamback
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Imprenta: São Carlos.
Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD)
Data de defesa:
Membros da banca:
Erik Nilsson; Silvio Crestana; Zahra Kalantari; Marcos Alberto Lana; Dan Andreas Elmqvist Persson; Magnus Persson; Edson Cezar Wendland
Orientador: Edson Cezar Wendland
Resumo

O Cerrado brasileiro é o principal epicentro nacional da produção agrícola e um dos principais contribuintes para a economia brasileira. Assim, o bioma enfrenta uma pressão crescente da expansão agrícola que altera os processos hidrológicos locais e regionais (infiltração, escoamento, evapotranspiração, perda de solo, etc.). Adicionalmente, há uma falta de compreensão de como estes processos responderão às alterações climáticas. Consequentemente, esta tese investiga a intrincada interação entre os padrões de cobertura e uso da terra (LCLU) e as mudanças climáticas na perda de solo e na dinâmica dos componentes do balanço hídrico (fluxo superficial, evaporação, armazenamento de água no solo, infiltração, fluxo de águas subterrâneas e captação de água pelas raízes) em uma área de estudo dentro do bioma Cerrado. Utilizando uma abordagem multidisciplinar, o escoamento superficial, as perdas de solo e os parâmetros meteorológicos foram medidos em parcelas experimentais (100 m2 e declividade de 9%) durante 10 anos. As parcelas continham cinco LCLU típicas do Brasil (cana-de-açúcar, pastagem, Cerrado, soja e solo exposto). Além de utilizar equipamentos convencionais de monitoramento, foram propostas duas inovações de baixo custo para medições em tempo real de escoamento superficial e conteúdo de água no solo. Com base nos dados experimentais, calibramos modelos consolidados para perda de solo (Equação Universal de Perda de Solo - USLE) e movimento de água subterrânea (Hydrus). Posteriormente, acoplamos os modelos aos cenários futuros SSP2-4.5 e SSP5-8.5 de projeções de modelos climáticos de última geração (CMIP6) para prever o impacto climático intermediário (2040-2070) e futuro distante (2071-2100) nos processos hidrodinâmicos. Os efeitos das alterações climáticas podem levar a um aumento de até 4,9% (cenário SSP2-4.5) e 7,6% (cenário SSP5-8.5) da perda de solo para todos os LCLU até ao final do século. Os efeitos das mudanças climáticas nos componentes do balanço hídrico são maiores, com um aumento de até 28% na absorção de água pelas raízes para áreas de cana-de-açúcar (cenário SSP5-8.5) até o final do século. Ao avaliar as interações entre o uso da terra, a variabilidade climática e os processos hidrológicos e de erosão, esta tese informa os tomadores de decisão e as partes interessadas sobre a necessidade crítica de medidas proativas de conservação e adaptação diante das mudanças ambientais em curso no ecossistema do Cerrado. (AU)

Processo FAPESP: 19/24292-7 - Dinâmica da infiltração e escoamento superficial em vertentes com diferentes usos do solo e mudanças climáticas em área de Cerrado
Beneficiário:Dimaghi Schwamback
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado