Cenários de mudanças climáticas usando modelagem dinâmica na Bacia do Alto Taquari.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lisboa, Leila Sheila Silva
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/10840
Resumo: Due to agriculture frontier advance in Centre-Western Brazil in the last 40 years, the region became a major grain and meat producer. Soil and Climate particular characteristics, associated to soil management system brought drastic environmental consequences, such as erosion process, mainly in Upper Taquari Basin (UTB). Approximately 86% of UTB is located in North of Mato Grosso do Sul, however the sediment transport effects are reflected downstream, at Pantanal Basin. This study aimed at modeling meteorological variables and simulating climate change scenarios applying dynamic modeling techniques coupled to geoprocessing tools in UTB in order to support land use planning in the region. IPCC assumptions were adopted to simulate two termopluvial scenarios until 2100 applying TerraME (Modelling Environment) tool. An optimistic scenario considers that yearly average air temperature would be increased by 1°C, while pessimistic scenario points out 3°C as average temperature elevation. Regarding to annual pluvial precipitation means, an optimistic scenario forecasts 15% of precipitation increment. Reductions of 15% in precipitation are waited in pessimistic foreseen. Isolines spatial distribution was calculated using DEM (Digital Elevation Model) based on SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Scenarios generate different spatial topoclimate patterns in the basin. Prevalent mean temperatures currently vary from 23.6 to 25.7°C. After 100 years in simulation, optimistic scenario shows a displacement to thermal range from 22.1 to 23.0°C. In the next 40 years, on areas along Taquari river basin, from West to East direction, temperatures will overcome current mean superior thermal limit for the region of UTB, i.e., evapotranspiration rates in riparian zone are likely to increase. This indicates a trend to reduction in stream discharges. In the pessimistic scenarios, these temperatures will be anticipated in 20 years. Scenario with 15% higher pluvial precipitation shows that north part of UTB will receive larger rainfall volumes, what should make erosion problem worse. These scenarios demonstrate spatial-temporal dynamic model potential. Among studied climate variables, air temperature is the most sensitive to express climate change effects in Upper Taquari Basin.
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Approximately 86% of UTB is located in North of Mato Grosso do Sul, however the sediment transport effects are reflected downstream, at Pantanal Basin. This study aimed at modeling meteorological variables and simulating climate change scenarios applying dynamic modeling techniques coupled to geoprocessing tools in UTB in order to support land use planning in the region. IPCC assumptions were adopted to simulate two termopluvial scenarios until 2100 applying TerraME (Modelling Environment) tool. An optimistic scenario considers that yearly average air temperature would be increased by 1°C, while pessimistic scenario points out 3°C as average temperature elevation. Regarding to annual pluvial precipitation means, an optimistic scenario forecasts 15% of precipitation increment. Reductions of 15% in precipitation are waited in pessimistic foreseen. Isolines spatial distribution was calculated using DEM (Digital Elevation Model) based on SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Scenarios generate different spatial topoclimate patterns in the basin. Prevalent mean temperatures currently vary from 23.6 to 25.7°C. After 100 years in simulation, optimistic scenario shows a displacement to thermal range from 22.1 to 23.0°C. In the next 40 years, on areas along Taquari river basin, from West to East direction, temperatures will overcome current mean superior thermal limit for the region of UTB, i.e., evapotranspiration rates in riparian zone are likely to increase. This indicates a trend to reduction in stream discharges. In the pessimistic scenarios, these temperatures will be anticipated in 20 years. Scenario with 15% higher pluvial precipitation shows that north part of UTB will receive larger rainfall volumes, what should make erosion problem worse. These scenarios demonstrate spatial-temporal dynamic model potential. Among studied climate variables, air temperature is the most sensitive to express climate change effects in Upper Taquari Basin.A região Centro-Oeste do Brasil tornou-se nos últimos 40 anos grande produtora de grãos e carne bovina. As condições edafoclimáticas, o sistema de manejo do solo e o descumprimento de leis ambientais trouxeram conseqüências drásticas à região como o agravamento do processo hídrico erosivo, principalmente na Bacia do Alto Taquari (BAT). Cerca de 90% da BAT localiza-se na porção norte do estado de Mato Grosso do Sul (MS), porém os efeitos do transporte de sedimentos e volume de água são refletidos a jusante dos rios, na Bacia do Pantanal. Utilizando-se pressupostos do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) foram estabelecidos cenários de mudanças climáticas na Bacia do Alto Taquari, visando identificar áreas com maior vulnerabilidade ao processo erosivo em função de pressões de uso da terra. Usando a modelagem dinâmica no TerraME (Environment Modeling) foram gerados cenários topopluviais até 2100, considerando-se para a temperatura do ar média anual um aumento de 1°C, em cenário otimista e, em pessimista, elevações térmicas de 3°C. Para a precipitação pluvial média anual um cenário foi com aumento de 15% e outro com reduções de 15%. Os dados foram espacializados no ArcGis 9.2 e exportados para o TerraView 3.2, criando-se espaços celulares e integrando-se com as informações do modelo digital do terreno do Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) para geração dos mapas topoclimáticos e simulações de cenários no TerraMe. Os resultados apontam que 85% da área da BAT nas condições atuais as temperaturas médias variam entre 23,6 a 25,7°C. As simulações térmicas no cenário otimista indicam que em 40 anos as temperaturas tendem a superar o maior limite térmico médio nas áreas ao longo do rio Taquari, no sentido Oeste-Leste. Esses valores evidenciam elevações nas taxas evapotranspiratórias de matas ciliares, indicando reduções na vazão do Taquari. Em cenário pessimista essas temperaturas antecipam sua ocorrência, em um prazo de 20 anos. Os cenários com acréscimo de 15% na precipitação pluvial mostram aumentos no volume de água precipitada na parte norte da Bacia, região mais vulnerável aos problemas de erosão hídrica. Cenários do regime térmico-hídrico apontam áreas mais sensíveis às mudanças climáticas na parte oeste da BAT e impactos ambientais também na Bacia do Pantanal. Conclui-se que o TerraME é indicado para gerar cenários de mudanças climáticas em bacias hidrográficas.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T14:05:30Z No. of bitstreams: 2 Leila Sheila Silva Lisboa Pt1.pdf: 2530889 bytes, checksum: 5ea3b442a3613ac80c1dd9b657af468b (MD5) Leila Sheila Silva Lisboa Pt2.pdf: 7794293 bytes, checksum: 058ac383fb5c690f485a76ad7e1ec32f (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T14:05:30Z (GMT). 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