Monitoramento e modelagem do processo de interceptação em área de Cerrado stricto sensu

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Rosalem, Lívia Malacarne Pinheiro
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Balanço hídrico; Dew; Evaporação; Evaporation; Forest floor; Gash model; Modelo de Gash; Modelo de Rutter; Orvalho; Rutter model; Serrapilheira; Water balance
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-22122021-102301/

A interceptação da chuva pela floresta e sua subsequente evaporação constitui uma parte importante do ciclo hidrológico. Entretanto, devido principalmente a dificuldade em realizar o monitoramento direto, o processo de interceptação pela serrapilheira tem sido geralmente desconsiderado nos balanços hídricos. Por isso, os modelos de interceptação mais aplicados concentram-se apenas no processo de interceptação do dossel e do caule, e desconsideram a interceptação pela serrapilheira, o que resulta em valores subestimados de evaporação total. O objetivo principal deste trabalho foi analisar os processos de interceptação através da quantificação da interceptação pelo dossel, troncos e pela serrapilheira de uma área experimental de Cerrado stricto sensu a fim de aprimorar o balanço hídrico local. Para isso foram monitorados entre Junho de 2017 a Fevereiro de 2020 algumas variáveis meteorológicas, a precipitação total e interna, a infiltração e o escoamento dos troncos através de uma rede de equipamentos manuais e automáticos, além do monitoramento direto e automático da interceptação pela serrapilheira e evaporação do solo. Ainda, entre outubro de 2018 e setembro 2019 foi realizado o monitoramento da produção mensal de serrapilheira a partir de 37 coletores dispostos em 9 transectos na área de estudo. Como foram observados acréscimos no armazenamento da serrapilheira durante alguns períodos noturnos, foi verificada a possibilidade de interceptação de orvalho pela serrapilheira. Para uma melhor análise dos processos de interceptação nos eventos de precipitação, foram desenvolvidas versões adaptadas dos modelos de interceptação de Rutter e de Gash, denominadas RA e GA, afim de que a interceptação pela serrapilheira fosse incluída. Como resultados do monitoramento, a precipitação interna, a infiltração e o escoamento dos troncos corresponderam a 72%, 60% e <1% da precipitação total, respectivamente. A produção média mensal de serrapilheira foi de 0,065 (&#177;0,030) kg.m-2, correspondendo ao total de 7,810 ton.ha-1.ano-1, com pico de produção entre os meses de agosto e setembro. A análise da interceptação de orvalho indicou que esse processo representou em volume a apenas 0,4% da precipitação total no período entre junho de 2017 a maio de 2019, que corresponde a 4,3% do total de interceptação pela serrapilheira. A interceptação pela vegetação, isto é, dossel e troncos, correspondeu a 28&#37; da precipitação, sendo a interceptação pela serrapilheira 12&#37; da precipitação ou 29&#37; da interceptação total. Os modelos apresentaram bom desempenho na simulação dos processos de precipitação interna e infiltração, independente se as respostas são analisadas em escala diária, quinzenal ou mensal. Os modelos, principalmente o modelo RA, apresentaram baixa eficiência na simulação dos processos de interceptação em escala diária, mas eficiência satisfatória na modelagem da interceptação total em escalas quinzenal ou mensal para o período de calibração (NSE &#8805; 0,76). A modelagem com coeficientes sazonais não ocasionou grandes diferenças nas respostas mensais do modelo RA, exceto em relação a significativa melhora nas estimativas de interceptação da copa, enquanto que o modelo GA apresentou desempenho em escala mensal pior com o uso dos coeficientes sazonais, com significativa melhora na estimativa dos totais de evaporação pela serrapilheira tanto na calibração quanto na validação. Os resultados mostraram que o processo de interceptação apresenta grande variabilidade temporal e espacial, e que ambos os modelos, independentemente se coeficientes gerais ou sazonais são usados, apresentaram eficiência menor para a simulação dos processos durante o verão. Os resultados sugerem que a evaporação durante a chuva deve ser maior do que as estimativas de evaporação potencial usadas no modelo RA, que ocasionou por vezes períodos de residência hidráulica mais longos na copa do que os geralmente reportados na Literatura. No geral, os modelos adaptados se mostraram válidos para a modelagem e estudo dos processos de interceptação em áreas florestais como as áreas de Cerrado s.s. Ambos os modelos resultam em estimativas satisfatórias da interceptação total em escala mensal e podem ser usados para análises interanuais, entretanto para simulações com foco nas respostas sazonais para o Cerrado s.s., o modelo RA parece ser mais apropriado.