Análise espacial e temporal da erosividade das chuvas no estado do Pará – Brasil a partir de dados de satélite
DOI:
https://doi.org/10.55761/abclima.v31i18.15850Palavras-chave:
GPCC, Interpolação IDW, Conservação do solo e da água, Erosão do soloResumo
Conhecer a magnitude da erosividade das chuvas e seu comportamento espaço-temporal é de suma importância para o planejamento ambiental em relação a práticas de manejo e de conservação do solo e da água. Diante do exposto, o presente estudo teve como objetivo estimar os índices de erosividade de chuva (EI) mensal e anual e avaliar sua distribuição espaço-temporal no estado do Pará, região Norte do Brasil. Foram utilizados dados de precipitação do satélite meteorológico Global Precipitation Climatology Centre – GPCC fornecidos pelo Serviço Meteorológico Nacional da Alemanha – DWD. Os índices EI foram determinados por correlações com os registros de precipitações médias mensais e anuais por meio do coeficiente de Fournier, e seguidamente espacializados utilizando o método de interpolação de pontos pela ponderação do inverso da distância - IDW (Inverse Distance Weighting). Os meses de janeiro a abril foram os que obtiveram os maiores índices EI mensal, apresentando erosividade muito alta em mais de 90% da área do estado. As mesorregiões Metropolitana de Belém, do Marajó e Nordeste Paraense foram as que apresentaram os cenários mais críticos para o risco de erosão. Portanto, esses resultados podem ser usados como ferramenta de auxílio nas tomadas de decisões preventivas nos processos de erosão, visando uma gestão do solo eficaz em todo o estado do Pará.
Downloads
Referências
ALBUQUERQUE, M. F.; SOUZA, E. B.; OLIVEIRA, M. C. F.; SOUZA JÚNIOR, J. A. Precipitação nas mesorregiões do estado do Pará: Climatologia, variabilidade e tendências nas últimas Décadas (1978-2008). Revista Brasileira de Climatologia, v. 6, p. 151 – 168, 2010.
ALMEIDA, C.O.S.; AMORIM, R.S.S.; ELTZ, F.L.F.; COUTO, E.G.; JORDANI, S.A. Erosividade da chuva em municípios do Mato Grosso: distribuição sazonal e correlações com dados pluviométricos. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 16, p. 142-152, 2012.
ALMEIDA, R. T. S.; CASAROLI, D. Erosividade média e o calendário agrícola da microrregião sudoeste do estado de Goiás. GeoFocus, Revista Internacional de Ciencia y Tecnología de la Información Geográfica, v. 17, p. 26-43, 2016.
AMARAL, B. S. D.; DANTAS, J. C.; SILVA, R. M.; CARVALHO, J. F. Variabilidade espacial da erosividade das chuvas no estado da Paraíba. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 7, n. 04, p. 691-701, 2014.
AMARAL, M.A.C.M.; JOSÉ, J.V.; FOLEGATTI, M.V.; COELHO, R.D.; BARROS, T.H. da S. Distribuição espacial da precipitação pluviométrica em relação à topografia no estado do Pará. Irriga, Botucatu, Edição Especial, Irriga e Inovagri, p. 1-12, 2016.
ANGULO-MARTINEZ, M.; LOPEZVICENTE, M.; VICENTESERRANO, S.M., et al. Mapping rainfall erosivity at a regional scale: a comparison of interpolation methods in the Ebro Basin (NE Spain). Hydrol. Earth Syst. Sci., v. 13, n. 10, p. 1907–1920, 2009.
BACK, A. J.; POLETO, C. Distribuição espacial e temporal da erosividade das chuvas no estado de Santa Catarina, Brasil. Revista Brasileira de Climatologia, v. 22, p. 381-403, 2018.
BALLABIO, C.; BORRELLI, P.; SPINONI, J., et al. Mapping monthly rainfall erosivity in Europe. Sci. Total Environ., v. 579, p. 1298–1315, 2017.
BALLABIO, C; BORRELLI, P; SPINONI, J; MEUSBURGER, K; MICHAELIDES, S.; BEGUERÍA, S.; KLIK, A.; PETAN, S.; JANECˇEK, M.; OLSEN, P. A.; ALTO, J.; LAKATOS, M.; RYMSZEWICZ, A.; DUMITRESCU, A.; TADIC´, M. P.; DIODATO, N.; KOSTALOVA, J.; ROUSSEVA, S.; BANASIK, K.; ALEWELL, C.; PANAGOS, P. Mapping monthly rainfall erosivity in Europe. Science of the Total Environment, v. 579, p. 1298–1315, 2017.
BARBOSA, E. H. B.; IDE, C. N.; GONÇALVES, F. V. Análise Estatística de Comparação Entre os Modelos de Erosividade da Chuva (Fator R). Anuário do Instituto de Geociências, v. 41, n. 2, p. 133-140, 2019.
BERTIN, J. Sémiologie Graphique. P. 8-13. Paris: Mouton, 1967.
BERTOL, I. Avaliação da erosividade da chuva na localidade de Campos Novos (SC) no período de 1981-1990. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 29, p. 1453-1458, 1994.
BERTONI, J.; LOMBARDI, N. F. Conservação do solo. 5. ed. São Paulo: Ícone, 2005.
BIASUTTI, M.; SEAGER, R. Projected changes in US rainfall erosivity. Hydrol. Earth Syst. Sc., v. 19, n. 6, p. 2945–2961, 2015.
BORRELLI, P.; DIODATO, N.; PANAGOS, P. Rainfall erosivity in Italy: a national scale spatio-temporal assessment. Int. J. Digit Earth., v. 9, n. 9, p. 835–850, 2016.
BORROUGH, P. A.; MCDONNELL, R. A. Principles of geographical information systems. Oxford University Press, Oxford, 1998.
CARVALHO, L. M. V.; JONES, C. Zona de Convergência do Atlântico Sul. In: CAVALCANTI, I. F. de A. et al. (Orgs.). Tempo e Clima no Brasil. São Paulo: Oficina de Textos, 2009.
CARVALHO, N. O. Hidrossedimentologia prática. 2.ed. Rio de Janeiro, Interciência, p. 599, 2012.
CHOU, S.C.; LYRA, A.; MOURÃO, C.; DERECZYNSKI, C.; PILOTTO, I.; GOMES, J.; BUSTAMANTE, J.; TAVARES, P.; SILVA, A.; RODRIGUES, D.; CAMPOS, D.; CHAGAS, D.; SUEIRO, G.; SIQUEIRA, G.; NOBRE, P.; MARENGO, J. Evaluation of the eta simulations nested in three global climate models. Am. J. Clim. Chang., v. 3, p. 438–454, 2014.
DUAN, X.; GU, Z.; LI, Y.; XU, H. The spatiotemporal patterns of rainfall erosivity in Yunnan Province, southwest China: an analysis of empirical orthogonal functions. Global and Planetary Change, v. 144, p. 82–93, 2016.
FENTA, A.A., YASUDA, H., SHIMIZU, K., et al. Spatial distribution and temporal trends of rainfall and erosivity in the Eastern Africa region. Hydrol. Process., v. 31, n. 25, p. 4555–4567, 2017.
FERREIRA FILHO, D. F.; PEREIRA, B. R. L.; CRISPIM, D. L.; PESSOA, F. C. L.; FERNANDES, L. L. Análise pluviométrica no estado do Pará: comparação entre dados obtidos de estações pluviométricas e do satélite GPCC. Revista Brasileira de Climatologia, v. 26, p. 541-560, 2020.
FICK, S.E.; HIJMANS, R.J. Worldclim 2: new 1-km spatial resolution climate surfaces for global land areas. Int. J. Climatol., v. 37, p. 4302–4315, 2017.
FOURNIER, F. The effect of climatic factors on soil erosion estimates of solids transported in suspension in runoff. Association Hydrologic Int. Public, v. 38, 1956.
GAN, M.; RODRIGUES, L. R.; RAO, V. B. Monção na américa do sul. In: CAVALCANTI, I. F. de A. et al. (Org.). Tempo e Clima no Brasil. São Paulo: Oficina de Textos, 2009.
HOYOS, N.; WAYLEN, P. R.; JARAMILLO, Á. Seasonal and spatial patterns of erosivity in a tropical watershed of the Colombian Andes. J. Hydrol., v. 314, p. 177–191, 2005.
HUANG, J; ZHANG, J; ZHANG, Z; XU, C.Y. Spatial and temporal variations in rainfall erosivity during 1960–2005 in the Yangtze River basin. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, v. 27, n. 2, p. 337–351, 2013.
IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Cidades e estados: Belém. Rio de Janeiro: IBGE, 2019. Disponível em: https://cidades.ibge.gov.br/brasil/pa/panorama. Acesso em: 04 de janeiro 2021.
KAVIAN, A.; FATHOLLAH, N.Y.; HABIBNEJAD, M., et al. Modeling seasonal rainfall erosivity on a regional scale: a case study from northeastern Iran. J. Environ. Res., v. 5, n. 4, p. 939–950, 2011.
KÖPPEN, W.; GEIGER, R. Klimate der Erde. Gotha: Verlagcondicionadas. Justus Perthes, 1928.
LEE, J.H.; HEO, J.H. Evaluation of estimation methods for rainfall erosivity based on annual precipitation in Korea. J. Hydrol., v. 409, n. 1, p. 30–48, 2011.
LEFRE, J.H.; LEE, J.; JULIEN, P.Y. Global climate teleconnection with rainfall erosivity in South Korea. Catena, v. 167, p. 28–43, 2018.
LOMBARDI NETO, F. Rainfall erosivity - its distribution and rela¬tionship with soil loss at Campinas, Brazil. Purdue University, West Lafayette, Dissertation (Master of science), p. 53, 1977.
LOMBARDI NETO, F.; MOLDENHAUER, W.C. Erosividade da chuva: sua distribuição e relação com perdas de solo em Campinas (SP). Bragantia, v.51, n. 2, p. 189-196, 1992.
MACHADO, R. L.; CARVALHO, D. F.; COSTA, J. R.; OLIVEIRA, D. H.; PINTO, M. F. Análise da erosividade das chuvas associada aos padrões de precipitação pluvial na região de Ribeirão das Lajes (RJ). Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, p. 2113-1223, 2008.
MARCUZZO, F. F.; MELO, D. C.; COSTA, H. C. Sazonalidade e distribuição espaço-temporal das chuvas no bioma do Cerrado do Estado do Mato Grosso do Sul. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 17, n. 1, p. 77-86, 2012.
MAZZINI, P. L. F.; SCHETTINI, C. A. F. Avaliação de metodologias de interpolação espacial aplicadas a dados hidrográficos costeiros quase-sinóticos. Brazilian Journal of Aquattic Science Technology, v. 13, n. 1, p. 53-64, 2009.
MELLO, C.R.; VIOLA, M.R.; OWENS, P.R.; MELLO, J.M.; BESKOW, S. Interpolation methods for improving the RUSLE R-factor mapping in Brazil. J. Soil Water Conserv., v. 70, p. 82–197, 2015.
MELLO, C.R.; VIOLA, M.R.; BESKOW, S.; NORTON, L.D. Multivariate models for annual rainfall erosivity in Brazil. Geoderma, v. 202–203, p. 88–102, 2013.
MELO, D. de C.D.; XAVIER, A.C.; BIANCHI, T.; OLIVEIRA, P.T.S.; SCANLON, B.R.; LUCAS, M.C.; WENDLAND, E. Performance evaluation of rainfall estimates by TRMM Multisatellite Precipitation Analysis 3B42V6 and V7 over Brazil. Journal of Geophysical Research, v. 120, p. 9426-9436, 2015.
MENEZES, F. P.; FERNANDES, L. L.; ROCHA, E. J. P. O uso da estatística para regionalização da precipitação no estado do Pará, Brasil. Revista Brasileira de Climatologia, v. 16, n. 11, p. 64-71, 2015.
MEUSBURGER, K.; STEEL, A.; PANAGOS, P.; MONTANARELLA, L.; ALEWELL, C. Spatial and temporal variability of rainfall erosivity factor for Switzerland. Hydrology and Earth System Sciences, v. 16, n. 1, p. 167–177, 2012.
MORAIS, L. F. B.; SILVA, V.; NASCHENVENG, T. M. C.; HARDOIN, P. C.; ALMEIDA, J. E. L.; WEBER, O. L. S.; BOEL, E.; DURIGON, V. Índice EI30 e sua relação com o coeficiente de chuva do sudoeste do Mato Grosso. Revista brasileira de ciência do solo, v. 15, n. 3, p. 339-344, 1991.
MORETI, D.; CARVALHO, M.P.; MANNIGEL, A.R.; MEDEIROS, L.R. Importantes características de chuva para a conservação do solo e da água no município de São Manuel (SP). Revista Brasileira Ciência do Solo, v. 27, p. 713-725, 2003.
MORGAN, P.R.C. Erosion Hazard Assessment, in: Soil Erosion and Conservation (thirded). Blackwell Publishing, London, p. 67, 2005.
NEARING, M.A., YIN, S., BORRELLI, P., POLYAKOV, V.O. Rainfall erosivity: an historical review. Catena, v. 157, p. 357–362, 2017.
NETO, J. C. A. S.; ALEIXO, N. C. R. Erosividade da chuva na região do médio Solimões, Amazonas, Brasil. Caminhos de Geografia, v. 21, n. 77, p. 01-17, 2020.
OLIVEIRA, J. P. B.; CECÍLIO, R. A.; PRUSKI, F. F.; ZANETTI, S. S. Espacialização da erosividade das chuvas no Brasil a partir de séries sintéticas de precipitação. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v. 10, n. 4, p. 558-563, 2015.
OLIVEIRA, P. T. S.; RODRIGUES, D. B. B.; SOBRINHO, T. A.; CARVALHO, D. F.; PANACHUKI, E. P. Spatial variability of the rainfall erosive potential in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil. Engenharia Agrícola, v. 32, n. 1, p. 69–79, 2012.
PANAGOS, P.; BALLABIO, C.; BORRELLI, P.; MEUSBURGER, K.; KLIKC, A.; ROUSSEVA, S.; PERˇCEC TADI´C M.; MICHAELIDES, S.; HRABALÍKOVÁ, M.; OLSEN, P.; AALTO, J.; LAKATOS, M.; RYMSZEWICZ, A.; DUMITRESCU, A.; BEGUERÍA, S.; ALEWELL C. Rainfall erosivity in Europe. Science of the Total Environment, v. 511, p. 801–814, 2015.
PANAGOS, P.; BORRELLI, P.; MEUSBURGUER, K.; YU, B.; KLIK, A.; LIM, K. J. et al. Global rainfall erosivity assessment based on high-temporal resolution rainfall records. Scientific reports, v. 7, n. 1, p. 41-75, 2017.
QIN, W., GUO, Q.K., ZUO, C.Q., et al. Spatial distribution and temporal trends of rainfall erosivity in mainland China for 1951–2010. Catena, v. 147, p. 177–186, 2016.
RAIMO, Luis Augusto Di Loreto Di et al. Spatio-temporal variability of erosivity in Mato Grosso, Brazil. Revista Ambiente e Água, v. 13, 2018.
RENARD, K.G.; FREIMUND, J.R. Using monthly precipitation data to estimate the Rfactor in the revised USLE. J. Hydrol, v. 157, n. 1–4, p. 287–306, 1994.
RICHARDSON, C.W.; FOSTER, G.R.; WRIGHT, D. Estimation of erosion index from daily rainfall amount. Trans. A. Sae, v. 26, n. 1, p. 153–157, 1983.
RIQUETTI, NELVA B. et al. Rainfall erosivity in South America: Current patterns and future perspectives. Science of the Total Environment, v. 724, p. 138315, 2020.
ROSETTE, A. C.; MENEZAS, P. M. L. Erros comuns na cartografia temática. Rio de Janeiro: UFRJ, p. 1-9, 2011.
SADEGHI, S. H. R.; MOATAMEDNIA, M.; BEHZADFAR, M. Spatial and temporal variations in the rainfall erosivity factor in Iran. Journal of Agricultural Science and Technology, v. 13, p. 451–464, 2011.
SADEGHI, S. H.; ZABIHI, M.; VAFAKHAH, M.; HAZBAVI, Z. Spatiotemporal mapping of rainfall erosivity index for different return periods in Iran. Natural Hazards, v. 87, p. 35-56, 2017.
SADEGHI, S. H.R; MOATAMEDNIA, M; BEHZADFAR, M. Spatial and temporal variations in the rainfall erosivity factor in Iran. Journal of Agricultural Science and Technology, v. 13, p. 451–464, 2011.
SADEGHI, S.H., ZABIHI, M., VAFAKHAH, M., et al. Spatiotemporal mapping of rainfall erosivity index for different return periods in Iran. Natural Hazards., v. 87, n. 1, p. 35–56, 2017.
SANTOS, C. N. El Niño, La Niña e a erosividade das chuvas no Estado do Rio Grande do Sul. Universidade Federal de Pelotas, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. 2008.
SHAMSHAD, A; AZHARI, M. N.; ISA, M. H.; WAN HUSSIN, W. M. A.; PARIDA, B. P. Development of an appropriate procedure for estimation of RUSLE EI30 index and preparation of erosivity maps for Pulau Penang in Peninsular Malaysia. Catena, v. 72, n. 3, p. 423–432, 2008.
SILVA, A.M.D. Rainfall erosivity map for Brazil. Catena, v. 57, p. 251–259, 2004.
SILVA, D. S.; BLANCO, C. J. C.; DOS SANTOS JUNIOR, C. S.; MARTINS, W. L. D. Modeling of the spatial and temporal dynamics of erosivity in the amazon. Modeling Earth Systems and Environment, v. 6, n. 1, p.513-523, 2019.
SILVA, J.R.C.; DIAS, A.S. A erosividade das chuvas em Fortaleza (CE). II - Correlação com o coeficiente de chuva e atualização do fator R no período de 1962 a 2000. Revista Brasileira Ciência do Solo, 27:347-354, 2003.
TRINDADE, A. L. F.; OLIVEIRA, P. T. S.; ANACHE, J. A. A.; WENDLAND, E. Variabilidade espacial da erosividade das chuvas no Brasil. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 51, n. 12, p. 1918-1928, 2016.
UNITED NATIONS CONVENTION TO COMBAT DESERTIFICATION (UNCCD). Zero Net Land Degradation. A Sustainable Development Goal for Rio+20 (Bonn, Germany), 2012.
VALLEBONA, C.; PELLEGRINO, E.; FRUMENTO, P., et al. Temporal trends in extreme rainfall intensity and erosivity in the Mediterranean region: a case study in southern Tuscany Italy. Climatic Change, v. 128, p. 139–151, 2015.
VERHEIJEN, F. G.; JONES, R. J.; RICKSON, R. J.; SMITH, C. J. Tolerable versus actual soil erosion rates in Europe. Earth-Science Reviews, v. 94, n. 1-4, p. 23-38, 2009.
VIOLA, M. R.; AVANZI, J. C.; de MELLO, C. R.; de OLIVEIRA LIMA, S.; ALVES, M. V. G. Distribuição e potencial erosivo das chuvas no Estado do Tocantins. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 49, n. 2, p. 125-135, 2014.
WANG, B.; ZHENG, F. GUAN, Y. Improved USLE-K factor prediction: A case study on water erosion areas in China. International Soil and Water Conservation Research, v. 4, p. 168-176, 2016.
WANG, L. China’s water conservancy encyclopedia: volume of soil and water conservation. China Water Power Press, Beijing, 2004.
WISCHMEIER, W. H.; SMITH, D. D. Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. U.S Department of Agriculture, Agr. Handbook, v. 537, p. 1-58, 1978.
WISCHMEIER, W. H.; SMITH, D. D. Rainfall energy and its relationship to soil loss. Eos, Transaction American Geophysical Union, v. 39, n. 2, p. 285–291, 1958.
XIN, Z; YU, X; LI, Q; LU, X. X. Spatiotemporal variation in rainfall erosivity on the Chinese Loess Plateau during the period 1956–2008. Regional Environmental Change, v.11, n. 1, p. 149–159, 2011.
YU, B., ROSEWELL, C. An assessment of a daily rainfall erosivity model for New South Wales. Aust. J. Soil. Res., v. 34, n. 1, p. 139–152, 1996.
ZHENG, F.L.; LIU, F.; YANG, Q.K., et al. Review of research progress in soil erosion prediction model. Bull. J. Soil. Water. Conserv, v. 21, n. 6, p. 16–18, 2001.
ZHU, DAYUN; XIONG, KANGNING; XIAO, HUA. Multi-time scale variability of rainfall erosivity and erosivity density in the karst region of southern China, 1960–2017. Catena, v. 197, p. 104977, 2021.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
A aprovação dos artigos implica a aceitação imediata e sem ônus de que a Revista Brasileira de Climatologia terá exclusividade na primeira publicação do artigo. Os autores continuarão, não obstante, a deter os direitos autorais. Os autores autorizam também que seus artigos sejam disponibilizados em todos os indexadores aos quais a revista está vinculada.
Os autores mantém seus direitos de publicação sem restrições
A Comissão Editorial não se responsabiliza pelos conceitos ou afirmações expressos nos trabalhos publicados, que são de inteira responsabilidade dos autores.
A Revista Brasileira de Climatologia oferece acesso livre imediato ao seu conteúdo, seguindo o entendimento de que disponibilizar gratuitamente o conhecimento científico ao público proporciona maior democratização do conhecimento e tende a produzir maior impacto dos artigos publicados. Os artigos publicados na revista são disponibilizados segundo a Licença Creative Commons CC-BY-NC 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/). Segundo essa licença é permitido acessar, distribuir e reutilizar os artigos para fins não comerciais desde que citados os autores e a fonte. Ao submeter artigos à Revista Brasileira de Climatologia, os autores concordam em tornar seus textos legalmente disponíveis segundo essa licença