Avaliação mensal do regime térmico e hídrico do solo em anos de
eventos extremos
.
Sergio Rodrigo Quadros dos Santos ¹, Rommel B. C. da Silva ², Priscilla Nascimento
Barreto ², Leonardo D. A. Sá ³, Hildo Giuseppe Garcia Caldas Nunes ², Ronaldo da Silva
Rodrigues ², Ana Paula Paes dos Santos¹
Aluno (a) de graduação em Meteorologia da UFPA¹ - [email protected], Aluno do
programa de pós graduação em Meteorologia-USP², Aluna do programa de pós graduação em gestão de
recursos naturais e desenvolvimento local da Amazônia - PPGEDAM/NUMA/UFPA³. Pesquisador do
CRA-INPE4, Belém-PA, Pesquisador do Museu Emilio Goeldi – MPEG5
ABSTRACT: The land involved in the whole process of exchange of water and energy
between the surface, the biota and the atmosphere. The profiles of temperature and soil
moisture depend among other factors, the physical characteristics of the same, the climate and
local vegetation. In this context, we used data from the monthly average soil temperature at
depths of 2 and 10 cm and soil moisture at depths of 5cm and 20cm in years of occurrence of
El Niño and La nina and occurrence of these years of not considering years as Neutral. In
order to describe and quantify the influence of El Niño and La Niña meteorological elements
studied in this work. For the acquisition of these data, we used an automatic weather station
with sensors suitable for this purpose, connected to a model CR10X datalogger (Campbell
Scientific) installed in a micrometeorological tower with 52m high. The tower belongs to the
Program LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere in Amazonia). Preliminary results showed
that the temperature and soil moisture showed distinct variability in years of occurrence of
phenomena in questão.Estas variables also showed different behaviors during the rainy season
and dry season, showing the influence of these events in the region
Palavras chaves: Floresta, regime térmico, regime hídrico, ENOS
1.
INTRODUÇÃO
A precipitação pluviométrica é um dos principais elementos climatológicos na
região, pois além de constituir a fase aérea do ciclo hidrológico, influencia no comportamento
de outros parâmetros meteorológicos como temperatura, vento e umidade do ar e do solo
(MARENGO AND HASTENRATH, 1993). O fenômeno ENOS (El Niño Oscilação Sul)
provoca mudanças significativas na circulação de Walker e Hadley, de modo que, no El
niño/La niña observa-se a predominância de anomalias de vento descendente (ascendente) na
região o que resulta na inibição (intensificação) da convecção, e conseqüentemente,
contribuem na variabilidade do no regime pluviométrico da região Amazônica (SOUZA et al.,
2000)
Nos processos de interação solo-atmosfera, os perfis de temperatura e umidade do
solo dependem entre outros fatores, das características físicas dos mesmos e das trocas de
calor e vapor d’água com a atmosfera, que por sua vez dependem do clima e da cobertura
vegetal local. Os comportamentos térmicos e hídricos do solo, naturalmente apresentam
variações devido ao pulso diário do fluxo de radiação solar incidente na superfície, dos
eventos de chuva e das variações sazonais e anuais dessas variáveis meteorológicas (SOUZA
et al. 2002). Este trabalho tem como objetivo estudar a variabilidade interanual do regime
térmico e hídrico do solo, a partir das médias das temperaturas e umidade do solo. À fim de
descrever e quantificar a influência dos fenômenos El Niño e La Niña sobre os elementos
meteorológicos, e também realizar um detalhamento dos comportamento desses elementos, o
que possibilitará a oportunidade de novos estudos derivados dos resultados obtidos.
2.
MATERIAS E METODOS
O estudo foi desenvolvido na região Amazônica, em terras da Estação Científica
Ferreira Penna – ECFPn, operada pelo Museu Emílio Goeldi. Esta estação está situada no
interior da Floresta Nacional de Caxiuanã, região oeste do Pará, no município de Melgaço –
PA (01º 42’ 30’’S; 51º 31’ 45’’W; 16 m altura), correspondendo a uma área de
aproximadamente 33 mil hectares, sendo que 80 % refere-se à floresta de terra firme e 20% a
várzeas e igapós (LISBOA et al, 2002). Para a região em estudo, como um todo, o período de
chuvas intensas é compreendido entre os meses de dezembro a maio, sendo o período de
poucas chuvas compreendido entre os meses de junho a novembro (COSTA et al., 2006).
Segundo Ruivo et al. (2000), na região predominam solos classificados como Latossolos, que
variam de bem a moderadamente drenados, cor bruno-amarelo-escuro a vermelho-amarelado;
a textura varia de arenosa à argilosa.
Foram consultadas informações do Centro de Previsão de Tempo e Estudos
Climáticos (CPTEC) para verificar os anos de ocorrência dos fenômenos El Niño, neutro e La
niña, e a não ocorrência destes, considerando desta forma como ano Neuto, constatando que o
ano de 2006 foi caracterizado como ano de El Niño, 2007, ano neutro e 2008, ano de La Niña.
A parti destas informações foram utilizados dados médios mensais da temperatura do solo nas
profundidades de 2cm e 10cm e umidade do solo nas profundidades de 5cm e 20cm, para os
anos representativos aos eventos pesquisados. Para a aquisição destes dados utilizou-se um
conjunto de sensores que compõem uma estação meteorológica automatizada. Esta estrutura e
todos os seus sensores pertencem ao Programa LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere in
Amazon Program).
3.
3.1
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Variabilidade mensal da umidade do solo
A umidade do solo é um elemento importande, pois regula as atividades dos
organismos e limita a distribuição dentro de um ecossistema (ODUM, 1988). A média anual
da umidade do solo em 5 cm foi de 0,410 m³.m-3 em 2006, 0,413 m³.m-3 em 2007 e 0,420
m³.m-3 em 2008. Os valores máximos de umidade do solo na camada superficial foram de
0,464 m³.m-3 em março de 2006, 0,468 m³.m-3 em março de 2007 e 0,47 m³.m-3 em abril de
2008 e os valores mínimos registrados foram de 0,325 m³.m-3 em outubro de 2006,
0,340m³.m-3 em outubro de 2007 e 0,329 m³.m-3 em novembro de 2008, (figura 1a). Em 20
cm de profundidade as medias anuais foram de 0,471 m³.m-3 em 2006, 0,475m³.m-3 em 2007 e
0,503 m³.m-3 em 2008. Os valores máximos de umidade do solo aconteceram no mês de
março nos anos de 2006 com 0,564 m³.m-3 e 2007 com 0,567 m³.m-3 e no ano de 2008 o valor
máximo foi registrado em abril, com 0,583 m³.m-3. Os valores mínimos de umidade nessa
camada foram no mês de outubro, com 0,349 m³.m-3 em 2006 e 0,380 m³.m-3 em 2007, no
ano de 2008 o valor mínimo ocorreu no mês de novembro com 0,422 m³.m-3 (figura 1b). A
variabilidade no regime hídrico pode ocasionar alterações nas taxas de crescimento arbóreo
(CLARK and CLARK, 1994), já que a precipitação é a maior fonte de umidade do solo
resultando na principal fonte de água para a vegetação. A deficiência de água no solo leva à
diminuição gradual da fotossíntese pela maior resistência à fixação do CO2 por causa do
fechamento dos estômatos (NEPSTAD et al., 1999).
Figura 1 – Variação media anual da umidade do solo em 5cm (a) e 20cm(b) de profundidade, para os anos de 2006, 2007 e 2008. 3.2
Variabilidade mensal da temperatura do solo
A media anual da temperatura do solo em 2 cm de profundidade foi de 28,8°C em
2006 , 27,4°C em 2007 e 27°C em 2008. Os mínimos valores de temperatura do solo foram
de 28,7°C em março de 2006, 27°C em maio de 2007 e 26,5°C em abril de 2008 e os valores
máximos foram registrados, especificamente, durante os meses de novembro do referido
período, com 29,5°C em 2006, 27,7°C em 2007 e 27,4°C, em 2008 (figura 2a). Em 10 cm de
profundidade os valores das medias anuais foram de 27,3°C em 2006 , 25,4°C em 2007 e
25,2°C em 2008. Os mínimos valores de temperatura do solo aconteceram no mês de março
com 27,1°C em 2006 e 24,9°C em 2007 e no ano de 2008 o valor mínimo de temperatura do
solo foi registrada em abril com 24,9°C. Os máximos valores de temperatura nesta camada,
foram no mês de novembro com 27,6°C em 2006, 25,8°C em 2007 e 25,4°C em 2008 (figura
2b). A capacidade de um solo em armazenar e transferir calor é determinada pelas suas
propriedades térmicas e pelas condições meteorológicas do local, que, por sua vez
influenciam todos os processos químicos, físicos e biológicos deste solo, (PREVEDELLO,
1996). A atividade microbiológica poderá ser interrompida, as sementes não poderão
germinar e as plantas não se desenvolverão caso o solo se apresente fora de uma faixa de
temperatura adequada para a manutenção dos processos fisiológicos envolvidos. Estudos
ambientais realizados, desde o início de 2000 têm demonstrado que o estresse hídrico
influencia nos fluxos de gases do solo, principalmente o CO2 (SOTTA et al, 2006). Figura 2 – Variação media anual da temperatura do solo em 2cm (a) e 10cm(b) de profundidade, para os anos de 2006, 2007 e 2008. 4.
CONCLUSÕES
A temperatura e umidade do solo tiveram apresentaram variabilidades bem distintas
em anos de ocorrência dos fenômenos El Niño/ Neutro/ La Niña. Nos períodos chuvoso e
menos chuvoso o comportamento destas variáveis também apresentaram comportamento
diferentes, mostrando a influência destes eventos na região. Em geral, as temperaturas
diminuem no sitio do referido estudo durante a estação chuvosa e em anos de La nina. Por
outro lado os valores da umidade do solo, aumentam nesta mesma estação, enquanto que, nos
anos de El Niño, estes valores apresentaram-se e menores. Desta forma, percebeu-se ainda
que no ano, considerado como neutro, as médias mensais de umidade e temperatura do solo
são maiores e menores, respectivamente, quando comparadas com o ano de ocorrência de El
nino, em que este comportamento se apresenta de forma inversa quando comparado com o
ano de La nina
5.
ACRADECIEMENTOS Sergio Santos agradece ao Museu Paraense Emílio Goeldi e ao CNPq pela bolsa de
pesquisa concedida através do Projeto Cenários. Os autores agradecem ao Museu Paraense
Emílio Goeldi e ao IBAMA que proporcionaram todas as facilidades para o bom andamento
da coleta de dados, ao Escritório Central do LBA e a faculdade de Meteorologia da UFPA
pelo apoio às atividades experimentais em Caxiuanã.
6.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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