Análise das mudanças do uso e cobertura da terra e do estado de tempo sobre os componentes hidrológicos em uma bacia hidrográfica no noroeste do estado de São Paulo

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Delaneze, Marcelo Elias [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Modelagem hidrológica; Pesos de evidência; SWAT; SUFI-2; Dinamica-EGO; Hydrological model; Weights of evidence
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/151179

A variabilidade climática e as mudanças no uso e cobertura da terra são dois fatores fundamentais que afetam a hidrologia das bacias hidrográficas, fortemente relacionada à disponibilidade de recursos hídricos e à sustentabilidade dos ecossistemas locais. Este trabalho estudou as mudanças do uso e cobertura da terra em uma área selecionada da UGRHI Baixo Tietê e analisou como essas mudanças influenciam a disponibilidade hídrica da bacia do ribeirão Lajeado, localizada nos municípios de Penápolis e Alto Alegre, estado de São Paulo. As mudanças no uso e cobertura da terra foram estudadas de 1985 a 2014, através da interpretação de imagens Landsat, e gerados prognósticos para os anos de 2020 e 2050, utilizando o modelo Dinamica EGO. Foram utilizados dois cenários de mudanças do estado de tempo, baseados no Relatório Especial sobre Cenários de Emissões do IPCC, o A1B, que corresponde ao cenário de médias emissões de CO2 na atmosfera, e o A2, que é um cenário de altas emissões. O modelo de circulação geral adotado foi o CM2.1, desenvolvido pela NOAA. Este modelo foi selecionado por ser um dos modelos mais indicados para subescalonamento de mudanças climáticas para a América do Sul e devido ao seu baixo erro médio quadrático relativo as observações de temperatura e precipitação. Os impactos potenciais no futuro foram explorados usando padrões de uso e cobertura da terra projetados e cenários de tempo hipotéticos estabelecidos com base na análise de observações climáticas de longo prazo. Assim, foram estabelecidos três cenários para avaliar a disponibilidade hídrica na bacia do ribeirão Lajeado: o Cenário 1 representa a continuação da tendência histórica observada no período 2008 – 2014 até 2020; o Cenário 2 corresponde ao cenário de médias emissões de CO2 na atmosfera projetado para o ano de 2050, e o Cenário 3 é o cenário de altas emissões de CO2 projetado também para o ano de 2050. O ano de 2014 foi adotado como referência para as comparações com os cenários gerados. Para avaliar as mudanças na hidrologia da bacia foi utilizado o modelo hidrológico SWAT. Esse modelo, de base física, utiliza o Modelo Digital de Elevação (MDE) para delimitar as bacias, e também são necessários dados de parâmetros físico-químicos de solos e dados climáticos. A análise de sensibilidade do modelo hidrológico foi realizada através do SWAT CUP, utilizando o algoritmo Sequential Uncertainty Fitting (SUFI-2) e utilizando 12 parâmetros na análise. Os resultados do modelo de mudanças de uso e cobertura da terra mostraram que a partir de 2002 a expansão da cana-de-açúcar torna-se mais expressiva, ocupando 14,55% da área, e a classe área urbana aumentou mais de 118% em todo o período analisado. Na vegetação arbórea, perdas sucessivas de área ocorreram entre os anos de 1990, 1996 e 2002, mas houve regeneração a partir de 2008. Em 2014, esta classe apresentava área maior do que em 1985. O modelo hidrológico mostrou que no Cenário 1 a substituição de áreas de pastagem (-11,08%) por cana-de-açúcar (+8,13%) apresentou variações no escoamento superficial, principalmente nas áreas de borda da bacia, onde a declividade é mais acentuada. As áreas que apresentam maior descarga de água subterrânea neste cenário são as áreas de cabeceiras de drenagem, caracterizadas por superfície freática rasa e rios efluentes, influenciados pela elevação regional dos níveis d’água devido à proximidade da barragem de Nova Avanhandava. No Cenário 2 (A1B), os impactos foram mais pronunciados, apresentando aumento em todos os componentes hidrológicos, influenciado principalmente pela taxa de precipitação mais elevada (33,6%) em relação a 2014. No Cenário 3 (A2), destaca-se o aumento da descarga de água subterrânea e escoamento subsuperficial na maioria das subbacias, que consequentemente reduziu o escoamento superficial. A descarga de água subterrânea ocorre principalmente ao longo dos sistemas de drenagem e zonas úmidas, incluindo lagos, planícies e planícies de inundação.