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

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)