Caracterização e efeitos dos períodos de seca e da aridez na suscetibilidade do solo à erosão hídrica no nordeste de Portugal

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Royer, Ana Caroline
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/19513
Resumo: O quadro climático global passou por mudanças evidentes ao longo dos últimos anos e previsões futuras continuam a alertar para panoramas de alteração. Um dos elementos persistentes nos cenários desenhados para este contexto é o aumento da variabilidade das condições de tempo com prolongamento de períodos de seca e, em oposição, a ocorrência de extremos acusados de precipitação, geradores de processos erosivos. Tal poderá afetar severamente as zonas mais secas, como é o caso de boa parte do NE de Portugal, que tem a erosão como ameaça presente. Não estão ainda bem descritos e compreendidos os efeitos de períodos prolongados de seca na resposta erosiva às primeiras chuvadas que se lhes seguem. Perante esta problemática, o desenvolvimento deste trabalho envolveu a caracterização de períodos de seca e de aridez, bem como a sua relação com a degradação do solo, especialmente a erosão hídrica. Para tal, foram confrontadas as classificações climáticas da Carta de Solos e do Índice de Aridez (AI) para NE de Portugal e foi realizada uma análise de tendências de erosividade e eventos extremos por meio do SPI (Standardized Precipitation Index), AI e normais climatológicas, com base em dados meteorológicos e material cartografado. A avaliação da resposta erosiva do solo às primeiras precipitações após um período prolongado de secagem foi realizada por meio de simulador de chuvas, sendo duas chuvadas de 30 min cada com intervalo de 1 h entre as simulações, aplicadas à 5 Unidades de Solos representativos do NE. Com a premissa de que a erosão reduz a espessura dos solos e, em consequência, a sua capacidade de armazenamento, também foi realizado um estudo estatístico de regressão entre a humidade do solo (SM), com origem em sensores de satélites, e a variável armazenamento (A) do balanço hídrico, obtidos com dados terrestres de estações meteorológicas. As classificações climáticas são coerentes e convergem, sendo que a terra quente e o semiárido são mais influenciados pelo regime de pluviosidade. A análise de tendências das precipitações demonstra uma redução na média ao longo da evolução no tempo, e é coincidente para a situação de aumento da erosividade das precipitações nas zonas mais áridas. SPI e AI apontam para uma maior frequência e pronunciamento de eventos extremos, com aumento das condições de aridez. As simulações de chuvas demonstraram que o teor de humidade inicial do solo quando submetido as primeiras precipitações é condicionante das perdas de solo e de água pela erosão hídrica. Verificou-se que o efeito das primeiras precipitações não se reflete necessariamente em maiores perdas de solo por escoamento, mas sim, numa maior concentração de sedimentos e perdas por salpico. A relação entre SM e A é constatada, com r² que variam entre 0,69 e 0,94, sendo o modelo logístico e a condição de Amáx = 50 mm tendencialmente melhores dentre os cenários testados. O constrangimento encontrado foi o incremento do erro padrão da estimativa conforme aumento de Amáx, comportamento que pode ser objeto de esforços futuros. A capacidade dos dados remotos de representar os fenómenos de secagem e humedecimento pelo modelo histerese revela a sensibilidade e o potencial dos dados SM como ferramenta de previsão e monitoramento.
id RCAP_3c293e5d039317ab5749dd84b37b0bf4
oai_identifier_str oai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/19513
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Caracterização e efeitos dos períodos de seca e da aridez na suscetibilidade do solo à erosão hídrica no nordeste de PortugalDegradação do soloÍndice de aridezBalanço hídricoHumidade do soloESA CCISimulação de chuvaSPIDomínio/Área Científica::Ciências Agrárias::Outras Ciências AgráriasO quadro climático global passou por mudanças evidentes ao longo dos últimos anos e previsões futuras continuam a alertar para panoramas de alteração. Um dos elementos persistentes nos cenários desenhados para este contexto é o aumento da variabilidade das condições de tempo com prolongamento de períodos de seca e, em oposição, a ocorrência de extremos acusados de precipitação, geradores de processos erosivos. Tal poderá afetar severamente as zonas mais secas, como é o caso de boa parte do NE de Portugal, que tem a erosão como ameaça presente. Não estão ainda bem descritos e compreendidos os efeitos de períodos prolongados de seca na resposta erosiva às primeiras chuvadas que se lhes seguem. Perante esta problemática, o desenvolvimento deste trabalho envolveu a caracterização de períodos de seca e de aridez, bem como a sua relação com a degradação do solo, especialmente a erosão hídrica. Para tal, foram confrontadas as classificações climáticas da Carta de Solos e do Índice de Aridez (AI) para NE de Portugal e foi realizada uma análise de tendências de erosividade e eventos extremos por meio do SPI (Standardized Precipitation Index), AI e normais climatológicas, com base em dados meteorológicos e material cartografado. A avaliação da resposta erosiva do solo às primeiras precipitações após um período prolongado de secagem foi realizada por meio de simulador de chuvas, sendo duas chuvadas de 30 min cada com intervalo de 1 h entre as simulações, aplicadas à 5 Unidades de Solos representativos do NE. Com a premissa de que a erosão reduz a espessura dos solos e, em consequência, a sua capacidade de armazenamento, também foi realizado um estudo estatístico de regressão entre a humidade do solo (SM), com origem em sensores de satélites, e a variável armazenamento (A) do balanço hídrico, obtidos com dados terrestres de estações meteorológicas. As classificações climáticas são coerentes e convergem, sendo que a terra quente e o semiárido são mais influenciados pelo regime de pluviosidade. A análise de tendências das precipitações demonstra uma redução na média ao longo da evolução no tempo, e é coincidente para a situação de aumento da erosividade das precipitações nas zonas mais áridas. SPI e AI apontam para uma maior frequência e pronunciamento de eventos extremos, com aumento das condições de aridez. As simulações de chuvas demonstraram que o teor de humidade inicial do solo quando submetido as primeiras precipitações é condicionante das perdas de solo e de água pela erosão hídrica. Verificou-se que o efeito das primeiras precipitações não se reflete necessariamente em maiores perdas de solo por escoamento, mas sim, numa maior concentração de sedimentos e perdas por salpico. A relação entre SM e A é constatada, com r² que variam entre 0,69 e 0,94, sendo o modelo logístico e a condição de Amáx = 50 mm tendencialmente melhores dentre os cenários testados. O constrangimento encontrado foi o incremento do erro padrão da estimativa conforme aumento de Amáx, comportamento que pode ser objeto de esforços futuros. A capacidade dos dados remotos de representar os fenómenos de secagem e humedecimento pelo modelo histerese revela a sensibilidade e o potencial dos dados SM como ferramenta de previsão e monitoramento.The global climate framework has seen clear changes over recent years and future forecasts continue to alert to changing scenarios. One of the persistent elements in the scenarios designed for this context is the increase in the variability of weather conditions with prolonged periods of drought and, in opposition, the occurrence of extremes accused of precipitation, generators of erosive processes. This could severely affect the driest areas, as is the case for much of Portugal’s internal NE, which has erosion as a present threat. The effects of prolonged periods of drought on the erosive response to the first rains that follow are not yet well described and understood. Faced with this problem, the development of this work involved the characterization of periods of drought and dryness, as well as its relation to soil degradation, especially water erosion. For this, the climatic classifications of the Soil Chart and the Aridity Index (NE) for NE of Portugal were compared and an analysis of trends of erosivity and extreme events was performed using SPI (Standardized Precipitation Index), AI and climatological normals, based on data meteorological and mapped material. The evaluation of soil erosive response to the first precipitations after a prolonged drying period was performed by means of a rainfall simulator, with two raining of 30 min each with interval of 1 h between the simulations applied to the 5 Soil Units representative of NE. With the premise that erosion reduces soil thickness and, as a consequence, storage capacity, a statistical regression study of soil moisture (SM) was also performed, originating from satellite sensors, and the water balance storage variable (A) obtained from terrestrial data from meteorological stations. The climate classifications are consistent and converge, with hot and semi-arid lands being more influenced by the rainfall regime. The analysis of precipitation trends shows a reduction in the average along the evolution in the time, and is coincident for the situation of increase of the erosivity of the precipitations in the arid zones. SPI and AI indicate a greater frequency and pronouncement of extreme events, with increased aridity conditions. The rainfall simulations showed that the initial moisture content of the soil when submitted to the first precipitations is a condition of soil and water losses due to water erosion. It was found that the effect of the first precipitations is not necessarily reflected in greater soil losses by runnof, but in a higher sediment concentration and splash losses. The relation between SM and A is verified, with r² ranging from 0.69 to 0.94, with the logistic model and the condition of Amáx = 50 mm tending to be better among the scenarios tested. The constraint found was the increase of the standard error of the estimation according to the increase of Amáx, behaviour that may be object of future efforts. The ability of remote data to represent the drying and wetting phenomena by the hysteresis model reveals the sensitivity and potential of the SM data as a tool for forecasting and monitoring.Figueiredo, Tomás deFonseca, FelíciaSchütz, Fabiana Costa AraújoBiblioteca Digital do IPBRoyer, Ana Caroline2019-09-02T10:12:12Z201920182019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/19513TID:202278948porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T10:44:29Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/19513Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:10:03.706722Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Caracterização e efeitos dos períodos de seca e da aridez na suscetibilidade do solo à erosão hídrica no nordeste de Portugal
title Caracterização e efeitos dos períodos de seca e da aridez na suscetibilidade do solo à erosão hídrica no nordeste de Portugal
spellingShingle Caracterização e efeitos dos períodos de seca e da aridez na suscetibilidade do solo à erosão hídrica no nordeste de Portugal
Royer, Ana Caroline
Degradação do solo
Índice de aridez
Balanço hídrico
Humidade do solo
ESA CCI
Simulação de chuva
SPI
Domínio/Área Científica::Ciências Agrárias::Outras Ciências Agrárias
title_short Caracterização e efeitos dos períodos de seca e da aridez na suscetibilidade do solo à erosão hídrica no nordeste de Portugal
title_full Caracterização e efeitos dos períodos de seca e da aridez na suscetibilidade do solo à erosão hídrica no nordeste de Portugal
title_fullStr Caracterização e efeitos dos períodos de seca e da aridez na suscetibilidade do solo à erosão hídrica no nordeste de Portugal
title_full_unstemmed Caracterização e efeitos dos períodos de seca e da aridez na suscetibilidade do solo à erosão hídrica no nordeste de Portugal
title_sort Caracterização e efeitos dos períodos de seca e da aridez na suscetibilidade do solo à erosão hídrica no nordeste de Portugal
author Royer, Ana Caroline
author_facet Royer, Ana Caroline
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Figueiredo, Tomás de
Fonseca, Felícia
Schütz, Fabiana Costa Araújo
Biblioteca Digital do IPB
dc.contributor.author.fl_str_mv Royer, Ana Caroline
dc.subject.por.fl_str_mv Degradação do solo
Índice de aridez
Balanço hídrico
Humidade do solo
ESA CCI
Simulação de chuva
SPI
Domínio/Área Científica::Ciências Agrárias::Outras Ciências Agrárias
topic Degradação do solo
Índice de aridez
Balanço hídrico
Humidade do solo
ESA CCI
Simulação de chuva
SPI
Domínio/Área Científica::Ciências Agrárias::Outras Ciências Agrárias
description O quadro climático global passou por mudanças evidentes ao longo dos últimos anos e previsões futuras continuam a alertar para panoramas de alteração. Um dos elementos persistentes nos cenários desenhados para este contexto é o aumento da variabilidade das condições de tempo com prolongamento de períodos de seca e, em oposição, a ocorrência de extremos acusados de precipitação, geradores de processos erosivos. Tal poderá afetar severamente as zonas mais secas, como é o caso de boa parte do NE de Portugal, que tem a erosão como ameaça presente. Não estão ainda bem descritos e compreendidos os efeitos de períodos prolongados de seca na resposta erosiva às primeiras chuvadas que se lhes seguem. Perante esta problemática, o desenvolvimento deste trabalho envolveu a caracterização de períodos de seca e de aridez, bem como a sua relação com a degradação do solo, especialmente a erosão hídrica. Para tal, foram confrontadas as classificações climáticas da Carta de Solos e do Índice de Aridez (AI) para NE de Portugal e foi realizada uma análise de tendências de erosividade e eventos extremos por meio do SPI (Standardized Precipitation Index), AI e normais climatológicas, com base em dados meteorológicos e material cartografado. A avaliação da resposta erosiva do solo às primeiras precipitações após um período prolongado de secagem foi realizada por meio de simulador de chuvas, sendo duas chuvadas de 30 min cada com intervalo de 1 h entre as simulações, aplicadas à 5 Unidades de Solos representativos do NE. Com a premissa de que a erosão reduz a espessura dos solos e, em consequência, a sua capacidade de armazenamento, também foi realizado um estudo estatístico de regressão entre a humidade do solo (SM), com origem em sensores de satélites, e a variável armazenamento (A) do balanço hídrico, obtidos com dados terrestres de estações meteorológicas. As classificações climáticas são coerentes e convergem, sendo que a terra quente e o semiárido são mais influenciados pelo regime de pluviosidade. A análise de tendências das precipitações demonstra uma redução na média ao longo da evolução no tempo, e é coincidente para a situação de aumento da erosividade das precipitações nas zonas mais áridas. SPI e AI apontam para uma maior frequência e pronunciamento de eventos extremos, com aumento das condições de aridez. As simulações de chuvas demonstraram que o teor de humidade inicial do solo quando submetido as primeiras precipitações é condicionante das perdas de solo e de água pela erosão hídrica. Verificou-se que o efeito das primeiras precipitações não se reflete necessariamente em maiores perdas de solo por escoamento, mas sim, numa maior concentração de sedimentos e perdas por salpico. A relação entre SM e A é constatada, com r² que variam entre 0,69 e 0,94, sendo o modelo logístico e a condição de Amáx = 50 mm tendencialmente melhores dentre os cenários testados. O constrangimento encontrado foi o incremento do erro padrão da estimativa conforme aumento de Amáx, comportamento que pode ser objeto de esforços futuros. A capacidade dos dados remotos de representar os fenómenos de secagem e humedecimento pelo modelo histerese revela a sensibilidade e o potencial dos dados SM como ferramenta de previsão e monitoramento.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018
2019-09-02T10:12:12Z
2019
2019-01-01T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10198/19513
TID:202278948
url http://hdl.handle.net/10198/19513
identifier_str_mv TID:202278948
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799135365375721472