Balanço de energia e evapotranspiração por sensoriamento remoto em áreas tropicais e subtropicais do Brasil

Abstract

A agricultura irrigada é responsável por 47 da retirada de água dos mananciais no Brasil. A extração excessiva desse recurso pode afetar o clima, os regimes fluviais e as taxas de vazões, comprometendo a disponibilidade hídrica. Nesse contexto, o objetivo principal do trabalho foi analisar o consumo de água pela agricultura irrigada no processo de evapotranspiração em áreas de clima tropical e subtropical. Para isso, empregou-se o algoritmo SEBAL/METRIC nas imagens dos satélites LANDSAT 5 e 7. A validação do resultado foi realizada por meio da comparação entre os dados estimados e os obtidos pelo sistema de correlações turbulentas, coletados nas torres micrometeorológicas de Brasília-DF (clima tropical) e Paraíso do Sul-RS (clima subtropical). Os erros absolutos e relativos da evapotranspiração diária foram de 0,24 e 9,1% em Brasília e 0,03 e 0,5% em Paraíso do Sul, o que garante ao algoritmo a confiabilidade para estimar esta variável nos climas selecionados. Os resultados médios da Agricultura Irrigada foram comparados aos encontrados nas classes Cerrado/Pastagens e Campo/Pastagens, considerando que retratam da melhor forma possível os usos naturais dos respectivos climas. Nas áreas de clima tropical, a classe agricultura irrigada obteve valores médios absolutos entre 2,5 e 2,9 , aproximando-se dos adquiridos em Cerrado/Pastagens (2,1 a 2,9 ), com diferenças relativas entre -2,5 e 20,1 . Entretanto, nas áreas de clima subtropical o contraste foi mais expressivo. Observaram-se resultados médios absolutos de 5,7 a 6,3 (agricultura irrigada), enquanto que em Campo/Pastagens os valores ficaram entre 3,2 a 4,4 . As diferenças relativas foram de 42,9 a 77,9 . Portanto, concluiu-se que o consumo de água pelo processo de evapotranspiração foi maior nos cultivos irrigados de clima subtropical.

The irrigated agriculture is responsible for 47% of hydric consumption from water reservoirs in Brasil. The excessive extraction of that resource may cause problems to climate, river systems and water bodies. In this context, the main objective of this study was to evaluate the water consumption from irrigated agriculture on evapotranspiration process in tropical and subtropical areas. The evapotranspiration was estimated using the SEBAL/METRIC algorithm and images from satellites LANDSAT 5 and 7. The results of the estimates were validated using measurements from two micrometeorological towers installed in Brasília-DF (tropical climate) and Paraíso do Sul-RS (subtropical climate). The absolute and relative errors of daily evapotranspiration were 0,24 and 9,1% in Brasília and 0,03 and 0,5% in Paraíso do Sul, evidencing the applicability of algorithm for estimate that variable on climates chosen. The averages results from Irrigated Agriculture were compared to GrasslandPastures and Herbaceous VegetationPastures, because these classes characterize of better possible way the natural uses on respective climates. At the tropical climate areas, the absolute average results of Irrigated Agriculture class stayed between 2,5 and 2,9 , approaching of GrasslandPastures (2,1 a 2,9 ), with relative differences between -2,5 e 20,1 . However, at the subtropical climate areas, the differences were more significant. The Irrigated Agriculture class presented average values of 5,7 and 6,3 . At Herbaceous VegetationPastures class, the results stayed between 3,2 and 4,4 , with relative differences between 42,9 and 77,9 . Therefore, the hydric consumption from evapotranspiration processes was bigger in the irrigated croplands of subtropical climate areas.