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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/5123

Title: Erosão hídrica do solo para a bacia do rio Mantaro, Peru, considerando possíveis mudanças climáticas
???metadata.dc.creator???: Wongchuig Correa, Sly
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Mello, Carlos Rogério de
???metadata.dc.contributor.advisor-co???: Chou, Sin Chan
???metadata.dc.contributor.referee1???: Viola, Marcelo Ribeiro
Avanzi, Júnior César
???metadata.dc.description.concentration???: Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental
Keywords: Mudanças climáticas
Balanço hídrico vertical
Concentração da precipitação
Erosão hídrica
Manejo de bacias
Climate change
Vertical hydric balance
Mantaro river basin
Rainfall erosivity
Management of basins
???metadata.dc.date.submitted???: 30-Jan-2015
Issue Date: 2015
???metadata.dc.description.sponsorship???: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Citation: WONGCHUIG CORREA, S. Erosão hídrica do solo para a bacia do rio Mantaro, Peru, considerando possíveis mudanças climáticas. 2015. 184 p. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2015.
???metadata.dc.description.resumo???: The impacts from climate change on soil erosion behavior have great environmental concern to society, which are significant on the context of strategic management of basins at medium and long terms, mainly for places whose agriculture activities depend on exclusively of the natural resources. These impacts can be evaluated through parametric models like Revised Universal Soil Loss Equation – 3D (RUSLE-3D) forced with climate change simulation outputs. The studied basin was Mantaro river, that covers the “Junin”, “Pasco”, “Lima”, “Huancavelica” and “Ayacucho” regions, located in Peru, specifically in the “Central of the Cordilheira dos Andes” region. The Mantaro river basin has an area about 34,543.79 km2, and has great importance due to its electrical energy capacity production, which corresponds to almost 35% of all electric energy supply of Peru. In addition, the basin supplies the Lima city (Peru’s capital) with food, and has the greatest population density of the “Cordilheira dos Andes” in Peruvian territory. Several authors and studies have shown the high vulnerability of the Andes region associated to possible climate changes. However, the impacts on rainfall regime behavior, both in temporal and spatial scales, and on rain power erosion, have been scarce. In this context, this study aimed to evaluate the climatic variability in the Mantaro river basin, analyzing the precipitation and evaporation elements and the water budget throughout XXI century. Besides that, it was estimated the temporal variation of rain power erosion taking into account the indicators Modified Fournier Index (MFI) and Precipitation Concentration Index (PCI). For this study, the Eta-CPTEC HadCM3 model was run over the basin, in spatial and temporal scales of, respectively, 20 km and 3 hours, having as reference the climate change scenario SRES A1B. In second part of the study, it was simulated possible impacts over soil erosion due to the climate change impacts simulated, using RUSLE-3D model to generate soil erosion risk maps. To better understanding of the climate behavior, the Mantaro river basin was shared into six agro-ecological regions differentiated according to their physiographical features and altitude strips. The results have shown for A1B scenario significant increases in water deficit over the basin, with decrease in precipitation and increase in evaporation throughout the century. Regarding the temporal variation of the rain power erosion, MFI index, on average, has presented a significant negative trend given by the Mann-Kendall statistical test for all the agro-ecological regions, indicating possible reduction on the rainfall erosion capacity, although the existence of areas with slightly increase on MFI values. It also could find out a high variability of MFI throughout the century, highlighting in the beginning of the decades of 2020, 2050 and 2090. In other hand, the PCI has presented a significant positive trend, showing an increase on the seasonality pattern of the precipitation in end of the century. Finally, the rainfall erosivity has demonstrated that spatially, for all time slices, the largest values were found to the east part of the basin, highlighting the agro-ecological region “Selva Alta”. Over the century, a temporal trend of reduction on rainfall erosivity was noticed, however, in some sub-basins this indicator has presented increase. In the context of the annual average soil erosion rate, it was verified reduction in the basin as a whole, although in sub-basins located in the north and in the middle-south regions, like “Vilca”, “Yauli”, “Santa Ana” and “Atoc Huarco”, increases were estimated for consecutive time slices.
As alterações das possíveis mudanças climáticas sobre o aumento na perda de solo por erosão hídrica significa um grande problema ambiental na agricultura, o qual é de grande importância no contexto do manejo estratégico de bacias em médio e longo prazo, sobretudo em locais cuja atividade produtiva agrícola depende dos recursos naturais superficiais. Estes impactos podem ser avaliados através de modelos paramétricos como a Equação Universal de Perda de Solos Revisada-3D (RUSLE-3D, pela sigla em inglês). A bacia estudada, do rio Mantaro, abrange as regiões de Junín, Pasco, Lima, Huancavelica e Ayacucho, localizados no Peru, na parte central da cordilheira dos Andes. A bacia do rio Mantaro possui 34.543,79 km2, tem uma grande importância na região por ser a geradora de quase 35% da energia elétrica do Peru, com produção agrícola que fornece alimentos à cidade capital, Lima, além de ser a bacia com maior densidade populacional da Serra do Peru. Diversos autores e estudos sinalizam a alta vulnerabilidade da região dos Andes frente a possíveis mudanças climáticas futuras, porém a importância das projeções futuras em relação ao comportamento da chuva, tanto na sua variação temporal como espacial, qual é o fator ativo no processo de erosão hídrica, o que tem sido pouco avaliado. Nesse contexto, objetivou-se avaliar mediante o uso do cenário de mudanças climáticas SRES A1B projetado pelo modelo climático regional Eta-CPTEC e acoplado ao Modelo Climático de Circulação Global (MCG) HadCM3, em primeiro lugar, a variabilidade climática na bacia do rio Mantaro a partir das variáveis precipitação e evaporação, até o final do século XXI. Além disto, foi estimada a variação temporal do potencial erosivo da chuva, mediante o Índice Modificado de Fournier (IMF) e Concentração da Precipitação (ICP). Na segunda parte da avaliação, simularam-se os possíveis impactos, nos solos, da erosão hídrica associada ao mesmo cenário climático futuro SRES A1B através de mapas de vulnerabilidade, mediante o uso da Equação RUSLE-3D. Para um maior entendimento do comportamento climático, dividiu-se a bacia do rio Mantaro em seis regiões agroecológicas diferenciadas pelas características fisiográficas e faixas de altitudes. Segundo o comportamento climático simulado ao longo do cenário avaliado, em relação ao balanço hídrico vertical estimou-se um aumento no défice hídrico até o final do cenário avaliado. Em relação à variação temporal do potencial erosivo da chuva, o índice IMF anual, na média, apresentou uma tendência estatística negativa para todas as regiões do local de estudo, indicando provável diminuição do potencial erosivo da chuva, embora existam espacialmente áreas que apresentam aumento do IMF anual, e temporalmente constatou-se anos com valores máximos, sobretudo no início da década dos anos 2020, 2050, 2080 e 2090. Enquanto o ICP anual amostrou tendência estatística positiva, sinalizando um aumento na irregularidade das chuvas até o final do século XXI. Finalmente a estimativa do potencial erosivo da chuva demonstrou que espacialmente, em todos os “time slices”, os maiores valores ocorrem na parte leste da bacia que pertence à região agroecológica “Selva Alta”, assim a tendência temporal, na média, foi de diminuição, embora apresentando áreas com incremento deste potencial. Em relação à perda média anual do solo, também houve diminuição na média, embora no contexto do manejo de bacias se diferenciou a Bacia do rio Mantaro em sub-bacias. Assim, apresentaram-se algumas áreas cujos valores de perda média anual de solos aumentarão de maneira progressiva até o final do cenário avaliado, na parte Central e Noroeste da Bacia do rio Mantaro, abrangendo principalmente as sub-bacias Vilca, Yauli, Santa Ana e Atoc Huarco.
Description: Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos em Sistemas Agrícolas, área de concentração em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental, para a obtenção do título de Mestre.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/5123
Publisher: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
???metadata.dc.language???: pt_BR
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