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Uso do Solo, Clima, Recursos Hídricos e
Irrigação no Oeste da Bahia
Prof. Marcos Heil Costa, Ph.D. (coordenador)
Eng° Lívia Cristina Pinto Dias, DS
Bel. Emily Ane Dionizio da Silva, DS
Bel. Raphael Pousa dos Santos, MS
Bel. Vítor Cunha Fontes, MS
Eng° Fernando Martins Pimenta
Bel. Pauline Rodrigues de Souza
Matheus Lucas da Silva (tecnólogo)
Vinícius Fonseca Anício de Brito (estagiário)
Marina Castro da Silva (estagiária)
Lucas Barbosa Lima (estagiário)
Daniela Gomes de Souza (estagiária)
Confins, MG – 24/05/2019
Resumo
1. Evolução do uso do solo e da área irrigada
2. Análise hidroclimática
3. Evolução da recarga do aquífero
4. Recursos hídricos e irrigação
5. Propriedades físicas e carbono do solo (em função
do uso do solo)
6. Carbono no Oeste da Bahia
7. Conclusões
2
1. Análise da evolução do
uso do solo e da área irrigada
3
Evolução relativa do uso do solo: 1990 a 2018
4
5
Área irrigada continua crescendo rapidamente no Oeste da Bahia
Áreairrigada(1000ha)
1990: 16.431 ha
187 pivôs centrais
2018: 190.900 ha
1.745 pivôs centrais
6
2. Análise hidroclimática
7
3. Análise da precipitação
Precipitação é extremamente variável de ano para ano, mas ...
8Pousa et al., Water, 2019
Precipitação diminuiu no Oeste da Bahia desde a década de 1980
9
Pousa et al., Water, 2019
Redução nas chuvas
em Dez e Jan
10
Pousa et al., Water, 2019
Redução na variabilidade das chuvas entre 1980-1992
e 1993-2015
11
Pousa et al., Water, 2019
Vazão diminuiu em todas as
regiões e em todo o espectro
12
A
B
C
D
E
F
% de dias no ano em que
Q < Q90 (1978-2015)
13
3. Evolução da recarga do aquífero
14
Evolução da Percolação Profunda no Oeste da Bahia desde 1990
15
Evolução temporal da taxa de recarga do aquífero
Recarga correlaciona principalmente com a precipitação, apesar
de ser também influenciada pelo uso do solo
16
4. Análise dos recursos hídricos e irrigação
(Potenciais conflitos no uso de recursos hídricos)
• R1: Rio Branco
• R2: Rio de Janeiro
• R3: Rio Cabeceira de Pedras
• R4: Rio Borá
• R5: Rio de Ondas (incluindo Borá
e tributários)
• R6: Rio Grande (cabeceira) e
Vereda Passaginha
• R7: Rio Formoso, Rio Pratudão,
Riacho do Vau
• R8: Rio das Fêmeas, Rio do
Algodão
17
R1: Rio Branco (crítico)
3403 km2 – 233 km2 irrigados em 2018 (6,8 %)
(Ottobacia ANA 76243)
R2: Rio de Janeiro (crítico)
2522 km2 – 122 km2 irrigados em 2018 (4,8 %)
(Ottobacia equivalente a estação 46570000)
R3: Rio Cabeceira de Pedras
1739 km2 – 109 km2 irrigados em 2018 (6,2%)
(Ottobacia ANA 76264)
R4: Rio Borá (crítico)
938 km2 – 89 km2 irrigados em 2018 (9,5%)
(Ottobacia ANA 762691)
R5: Rio de Ondas (incluindo Borá e demais tributários)
1939,3 km2 – 244,2 km2 irrigados em 2018 (12,6 %)
(Ottobacias ANA 7626711, 762661, 762691)
R6: Rio Grande (cabeceira) e Vereda Passaginha
2075 km2 – 195 km2 irrigados em 2018 (9,4 %)
(Ottobacias ANA 762891, 762871,
76285, 76282)
R7: Rio Pratudão, Riacho do Vau e Rio Formoso
3865 km2 – 264 km2 irrigados em 2018 (6,8 %)
(Ottobacias ANA 764271, 76426, 764241)
5. Análise das propriedades físicas e
carbono do solo
(em função do uso do solo)
25
Propriedades físicas e carbono no solo em função do uso do solo
CLASSE USO DO
SOLO
TOTAL BACIA RIO
GRANDE
BACIA RIO
CORRENTES
%
AGRICULTURA
IRRIGADA
20 20 0 16.3
PASTAGEM 21 14 7 17.1
AGRICULTURA DE
SEQUEIRO
20 14 6 16.3
ÁREA RECÉM-
SUPRIMIDA
21 15 6 17.1
CERRADO 21 12 9 17.1
FLORESTA 20 19 1 16.3
TOTAL 123 94 29 100
26
28
29
Classe de Uso e Cobertura do Solo n Média Desvio padrão
FLORESTAS 19 82,46 43,63
ÁREAS IRRIGADAS 20 78,06 25,54
CERRADO 23 70,26 41,56
AGRICULTURA DE SEQUEIRO 20 57,45 33,31
PASTAGEM 21 51,69 25,54
Estoque de carbono do solo em Mg-C ha-1 para a camada de 0-100 cm para
diferentes classes de uso e cobertura do solo no Oeste da Bahia
FLORESTAS CERRADO IRRIGAÇÃO SEQUEIRO PASTAGEM
FLORESTAS ̶ 0,363 0,704 0,053 0,031
CERRADO 0,363 ̶ 0,455 0,269 0,155
IRRIGAÇÃO 0,704 0,455 ̶ 0,034 0,022
SEQUEIRO 0,053 0,269 0,034 ̶ 0,635
PASTAGEM 0,031 0,155 0,022 0,635 ̶
Nível de significância (p-valor) dos resultados do teste t de Student para
comparação entre médias de Estoque de Carbono do Solo de 0 a 100 cm
(SCS100) para diferentes classes de uso da terra e cobertura do solo.
30
7. Carbono no Oeste da Bahia
Biomassa acima do solo
31
Biomassa abaixo do solo (raízes)
32
Estoque de carbono no solo
33
Carbono total - resumo
34
1990 1997 2004 2011 2018
Média ± DP Média ± DP Média ± DP Média ± DP Média ± DP
AGB 12,5 - 11,6 - 11,0 - 11,8 - 10,7 -
BGB 6,91 - 6,47 - 6,02 - 5,67 - 5,26 -
SCS100 92,5 ± 24,1 90,1 ± 25,5 88,7 ± 25,5 89,1 ± 25,5 87,3 ± 25,0
TCS 112 ± 24,1 108 ± 25,5 106 ± 25,5 107 ± 25,5 103 ± 25,0
%
AGB 100% -7,0% -12,0% -5,5% -14,5%
BGB 100% -6,4% -12,8% -18,0% -24,0%
SCS100 100% -2,6% -4,1% -3,7% -5,6%
TCS 100% -6,7% -5,7% -5,0% -8,0%
AGB: Biomassa acima do solo (Tg-C)
BGB: Biomassa abaixo do solo (raízes) (Tg-C)
SCS100: Carbono no solo até 100 cm (Tg-C)
TCS: Total de carbono no sistema (Tg-C)
35
CUCS 1990 1997 2004 2011 2018
Média ± DP Média ± DP Média ± DP Média ± DP Média ± DP
FF 12,1 ± 3,60 11,1 ± 3,12 10,9 ± 2,8 14,7 ± 3,7 14,8 ± 3,7
FS 45,8 ± 13,3 42,9 ± 12,3 39,4 ± 11,3 40,3 ± 11,5 32,5 ± 9,2
FC 25,3 ± 7,23 20,5 ± 5,79 16,7 ± 4,7 8,85 ± 2,47 7,73 ± 2,16
SEQ/PAST 0,44 ± 0,00 0,43 ± 0,07 0,48 ± 0,09 1,46 ± 0,27 3,52 ± 0,66
SEQ 4,42 ± 0,00 6,93 ± 1,56 12,0 ± 3,2 15,3 ± 4,23 17,7 ± 5,0
IRR 0,14 ± 0,00 0,46 ± 0,07 0,65 ± 0,10 0,84 ± 0,13 1,54 ± 0,25
PAST 4,30 ± 0,00 7,72 ± 2,64 8,57 ± 3,32 7,63 ± 2,98 9,48 ± 3,99
Total 92,5 ± 24,1 90,1 ± 25,5 88,7 ± 25,5 89,1 ± 25,3 87,3 ± 25,0
Estoques de carbono no solo no Oeste da Bahia para todas as classes de uso e cobertura
do solo, para anos selecionados. Valores em Tg-C (1 Tg-C = 1012 g-C).
7. Conclusões
36
Conclusões – Conflitos de uso da água
• Pelo menos oito sub-bacias no Oeste da Bahia ou estão em
situação de ou indo em direção a conflitos pelo uso da água.
• Rio Branco (crítico)
• Rio de Janeiro (crítico)
• Rio Cabeceira de Pedras
• Rio Borá (crítico)
• Rio de Ondas
• Rio Grande (cabeceira)
• Rio Formoso
• Rio das Fêmeas
• Nestas sub-bacias, como alternativa de curto prazo,
recomenda-se apenas duas safras por ano, evitando o uso da
água para irrigação no período de menor disponibilidade
37
Conclusões – Recursos hídricos declinantes
• Por causa das chuvas e recursos hídricos declinantes, o limite de
outorga (80% Q90) pode ser atingido com muito mais frequência do
que se imagina.
• Recomenda-se rever o cálculo da Q90 periodicamente.
• A combinação de rápido aumento na demanda de água para
irrigação com a manutenção da redução nas chuvas no longo prazo
podem trazer consequências mais críticas que as atuais em um prazo
de poucos anos.
• Recomenda-se fortemente um monitoramento anual preciso da
disponibilidade e demanda dos recursos hídricos para irrigação, pelo
menos nas oito sub-bacias mencionadas onde o potencial de conflito
é maior.
38
• 85% do carbono no oeste na Bahia está presente na forma de
matéria orgânica no solo
• Solos sob agricultura irrigada apresentam mais carbono do
que solos sob agricultura de sequeiro ou sob pastagem.
• O carbono total na região reduziu de 8% entre 1990 e 2018
(diferença não-significativa)
39
Conclusões – Balanço de carbono
40
Valores médios para o período de 1990-2015 (mm/dia)
46870000 46902000 45910001 45260000
Observado 0,400 0,509 0,546 0,642
Simulado 0,460 0,520 0,527 0,555
Erro abs. 0,059 0,011 0,019 0,08741
Precipitação
Evapotranspiração
Escoamento
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Apresentacao Marcos Heil

  • 1. 1 Uso do Solo, Clima, Recursos Hídricos e Irrigação no Oeste da Bahia Prof. Marcos Heil Costa, Ph.D. (coordenador) Eng° Lívia Cristina Pinto Dias, DS Bel. Emily Ane Dionizio da Silva, DS Bel. Raphael Pousa dos Santos, MS Bel. Vítor Cunha Fontes, MS Eng° Fernando Martins Pimenta Bel. Pauline Rodrigues de Souza Matheus Lucas da Silva (tecnólogo) Vinícius Fonseca Anício de Brito (estagiário) Marina Castro da Silva (estagiária) Lucas Barbosa Lima (estagiário) Daniela Gomes de Souza (estagiária) Confins, MG – 24/05/2019
  • 2. Resumo 1. Evolução do uso do solo e da área irrigada 2. Análise hidroclimática 3. Evolução da recarga do aquífero 4. Recursos hídricos e irrigação 5. Propriedades físicas e carbono do solo (em função do uso do solo) 6. Carbono no Oeste da Bahia 7. Conclusões 2
  • 3. 1. Análise da evolução do uso do solo e da área irrigada 3
  • 4. Evolução relativa do uso do solo: 1990 a 2018 4
  • 5. 5
  • 6. Área irrigada continua crescendo rapidamente no Oeste da Bahia Áreairrigada(1000ha) 1990: 16.431 ha 187 pivôs centrais 2018: 190.900 ha 1.745 pivôs centrais 6
  • 8. 3. Análise da precipitação Precipitação é extremamente variável de ano para ano, mas ... 8Pousa et al., Water, 2019
  • 9. Precipitação diminuiu no Oeste da Bahia desde a década de 1980 9 Pousa et al., Water, 2019
  • 10. Redução nas chuvas em Dez e Jan 10 Pousa et al., Water, 2019
  • 11. Redução na variabilidade das chuvas entre 1980-1992 e 1993-2015 11 Pousa et al., Water, 2019
  • 12. Vazão diminuiu em todas as regiões e em todo o espectro 12 A B C D E F
  • 13. % de dias no ano em que Q < Q90 (1978-2015) 13
  • 14. 3. Evolução da recarga do aquífero 14
  • 15. Evolução da Percolação Profunda no Oeste da Bahia desde 1990 15
  • 16. Evolução temporal da taxa de recarga do aquífero Recarga correlaciona principalmente com a precipitação, apesar de ser também influenciada pelo uso do solo 16
  • 17. 4. Análise dos recursos hídricos e irrigação (Potenciais conflitos no uso de recursos hídricos) • R1: Rio Branco • R2: Rio de Janeiro • R3: Rio Cabeceira de Pedras • R4: Rio Borá • R5: Rio de Ondas (incluindo Borá e tributários) • R6: Rio Grande (cabeceira) e Vereda Passaginha • R7: Rio Formoso, Rio Pratudão, Riacho do Vau • R8: Rio das Fêmeas, Rio do Algodão 17
  • 18. R1: Rio Branco (crítico) 3403 km2 – 233 km2 irrigados em 2018 (6,8 %) (Ottobacia ANA 76243)
  • 19. R2: Rio de Janeiro (crítico) 2522 km2 – 122 km2 irrigados em 2018 (4,8 %) (Ottobacia equivalente a estação 46570000)
  • 20. R3: Rio Cabeceira de Pedras 1739 km2 – 109 km2 irrigados em 2018 (6,2%) (Ottobacia ANA 76264)
  • 21. R4: Rio Borá (crítico) 938 km2 – 89 km2 irrigados em 2018 (9,5%) (Ottobacia ANA 762691)
  • 22. R5: Rio de Ondas (incluindo Borá e demais tributários) 1939,3 km2 – 244,2 km2 irrigados em 2018 (12,6 %) (Ottobacias ANA 7626711, 762661, 762691)
  • 23. R6: Rio Grande (cabeceira) e Vereda Passaginha 2075 km2 – 195 km2 irrigados em 2018 (9,4 %) (Ottobacias ANA 762891, 762871, 76285, 76282)
  • 24. R7: Rio Pratudão, Riacho do Vau e Rio Formoso 3865 km2 – 264 km2 irrigados em 2018 (6,8 %) (Ottobacias ANA 764271, 76426, 764241)
  • 25. 5. Análise das propriedades físicas e carbono do solo (em função do uso do solo) 25
  • 26. Propriedades físicas e carbono no solo em função do uso do solo CLASSE USO DO SOLO TOTAL BACIA RIO GRANDE BACIA RIO CORRENTES % AGRICULTURA IRRIGADA 20 20 0 16.3 PASTAGEM 21 14 7 17.1 AGRICULTURA DE SEQUEIRO 20 14 6 16.3 ÁREA RECÉM- SUPRIMIDA 21 15 6 17.1 CERRADO 21 12 9 17.1 FLORESTA 20 19 1 16.3 TOTAL 123 94 29 100 26
  • 27.
  • 28. 28
  • 29. 29 Classe de Uso e Cobertura do Solo n Média Desvio padrão FLORESTAS 19 82,46 43,63 ÁREAS IRRIGADAS 20 78,06 25,54 CERRADO 23 70,26 41,56 AGRICULTURA DE SEQUEIRO 20 57,45 33,31 PASTAGEM 21 51,69 25,54 Estoque de carbono do solo em Mg-C ha-1 para a camada de 0-100 cm para diferentes classes de uso e cobertura do solo no Oeste da Bahia FLORESTAS CERRADO IRRIGAÇÃO SEQUEIRO PASTAGEM FLORESTAS ̶ 0,363 0,704 0,053 0,031 CERRADO 0,363 ̶ 0,455 0,269 0,155 IRRIGAÇÃO 0,704 0,455 ̶ 0,034 0,022 SEQUEIRO 0,053 0,269 0,034 ̶ 0,635 PASTAGEM 0,031 0,155 0,022 0,635 ̶ Nível de significância (p-valor) dos resultados do teste t de Student para comparação entre médias de Estoque de Carbono do Solo de 0 a 100 cm (SCS100) para diferentes classes de uso da terra e cobertura do solo.
  • 30. 30 7. Carbono no Oeste da Bahia
  • 31. Biomassa acima do solo 31
  • 32. Biomassa abaixo do solo (raízes) 32
  • 33. Estoque de carbono no solo 33
  • 34. Carbono total - resumo 34 1990 1997 2004 2011 2018 Média ± DP Média ± DP Média ± DP Média ± DP Média ± DP AGB 12,5 - 11,6 - 11,0 - 11,8 - 10,7 - BGB 6,91 - 6,47 - 6,02 - 5,67 - 5,26 - SCS100 92,5 ± 24,1 90,1 ± 25,5 88,7 ± 25,5 89,1 ± 25,5 87,3 ± 25,0 TCS 112 ± 24,1 108 ± 25,5 106 ± 25,5 107 ± 25,5 103 ± 25,0 % AGB 100% -7,0% -12,0% -5,5% -14,5% BGB 100% -6,4% -12,8% -18,0% -24,0% SCS100 100% -2,6% -4,1% -3,7% -5,6% TCS 100% -6,7% -5,7% -5,0% -8,0% AGB: Biomassa acima do solo (Tg-C) BGB: Biomassa abaixo do solo (raízes) (Tg-C) SCS100: Carbono no solo até 100 cm (Tg-C) TCS: Total de carbono no sistema (Tg-C)
  • 35. 35 CUCS 1990 1997 2004 2011 2018 Média ± DP Média ± DP Média ± DP Média ± DP Média ± DP FF 12,1 ± 3,60 11,1 ± 3,12 10,9 ± 2,8 14,7 ± 3,7 14,8 ± 3,7 FS 45,8 ± 13,3 42,9 ± 12,3 39,4 ± 11,3 40,3 ± 11,5 32,5 ± 9,2 FC 25,3 ± 7,23 20,5 ± 5,79 16,7 ± 4,7 8,85 ± 2,47 7,73 ± 2,16 SEQ/PAST 0,44 ± 0,00 0,43 ± 0,07 0,48 ± 0,09 1,46 ± 0,27 3,52 ± 0,66 SEQ 4,42 ± 0,00 6,93 ± 1,56 12,0 ± 3,2 15,3 ± 4,23 17,7 ± 5,0 IRR 0,14 ± 0,00 0,46 ± 0,07 0,65 ± 0,10 0,84 ± 0,13 1,54 ± 0,25 PAST 4,30 ± 0,00 7,72 ± 2,64 8,57 ± 3,32 7,63 ± 2,98 9,48 ± 3,99 Total 92,5 ± 24,1 90,1 ± 25,5 88,7 ± 25,5 89,1 ± 25,3 87,3 ± 25,0 Estoques de carbono no solo no Oeste da Bahia para todas as classes de uso e cobertura do solo, para anos selecionados. Valores em Tg-C (1 Tg-C = 1012 g-C).
  • 37. Conclusões – Conflitos de uso da água • Pelo menos oito sub-bacias no Oeste da Bahia ou estão em situação de ou indo em direção a conflitos pelo uso da água. • Rio Branco (crítico) • Rio de Janeiro (crítico) • Rio Cabeceira de Pedras • Rio Borá (crítico) • Rio de Ondas • Rio Grande (cabeceira) • Rio Formoso • Rio das Fêmeas • Nestas sub-bacias, como alternativa de curto prazo, recomenda-se apenas duas safras por ano, evitando o uso da água para irrigação no período de menor disponibilidade 37
  • 38. Conclusões – Recursos hídricos declinantes • Por causa das chuvas e recursos hídricos declinantes, o limite de outorga (80% Q90) pode ser atingido com muito mais frequência do que se imagina. • Recomenda-se rever o cálculo da Q90 periodicamente. • A combinação de rápido aumento na demanda de água para irrigação com a manutenção da redução nas chuvas no longo prazo podem trazer consequências mais críticas que as atuais em um prazo de poucos anos. • Recomenda-se fortemente um monitoramento anual preciso da disponibilidade e demanda dos recursos hídricos para irrigação, pelo menos nas oito sub-bacias mencionadas onde o potencial de conflito é maior. 38
  • 39. • 85% do carbono no oeste na Bahia está presente na forma de matéria orgânica no solo • Solos sob agricultura irrigada apresentam mais carbono do que solos sob agricultura de sequeiro ou sob pastagem. • O carbono total na região reduziu de 8% entre 1990 e 2018 (diferença não-significativa) 39 Conclusões – Balanço de carbono
  • 40. 40
  • 41. Valores médios para o período de 1990-2015 (mm/dia) 46870000 46902000 45910001 45260000 Observado 0,400 0,509 0,546 0,642 Simulado 0,460 0,520 0,527 0,555 Erro abs. 0,059 0,011 0,019 0,08741 Precipitação Evapotranspiração Escoamento superficial Drenagem profunda