Groundwater recharge potential and its interaction with soil physical quality in Brazil

dc.contributor.advisorSilva, Bruno Montoani
dc.contributor.co-advisorAvanzi, Junior Cesar
dc.contributor.co-advisorOttoni, Marta Vasconcelos
dc.contributor.refereeMello, Carlos Rogerio de
dc.contributor.refereeSeveriano, Eduardo da Costa
dc.creatorCorinto, Lara Mota
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9318434942429855
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-1274-945X
dc.date.accessioned2025-08-07T11:51:20Z
dc.date.issued2025-02-24
dc.description.abstractIn the face of increasing global water scarcity and the complex process of climate change, groundwater emerges as a fundamental resource to ensure water quality and availability. Thus, the present study investigates the role of soil attributes in groundwater recharge potential by developing and evaluating Soil Quality Index (SQI) using data from the Hydrophysical Database for Brazilian Soils (HYBRAS). Initially, a Soil Quality Index for Groundwater Recharge Potential (SQIra) was developed based on the evaluation of eleven physical soil attributes, employing the Supervised Principal Component Analysis (SPCA) tool to select the main indicators: Saturated Hydraulic Conductivity (Kslab_log), Drainable Porosity (DP), and Silt content. The SQIra proved effective in highlighting differences in soil quality among land uses and soil classes. The index was validated with Basic Infiltration Rate (BIR) data and baseflow data, emphasizing its usefulness for sustainable watershed management. Furthermore, the pattern of the SQI created, along with other indices available in the literature for recharge potential, was evaluated for the influence of soil class, textural class, functional structure, land use, and biomes. The Amazon and Atlantic Forest biomes showed higher recharge potential, while the Pampa biome exhibited lower values. Native vegetation areas showed greater recharge potential. Although soil texture is a relevant factor in water conduction through the soil and, therefore, in groundwater recharge, the combination of soil texture and soil classification proved more satisfactory for mapping recharge potential in Brazil.
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.odsODS 2: Fome zero e agricultura sustentável
dc.description.odsODS 6: Água potável e saneamento
dc.description.odsODS 12: Consumo e produção responsáveis
dc.description.odsODS 13: Ação contra a mudança global do clima
dc.description.resumoDiante da crescente escassez hídrica global e intricado processo de mudanças climáticas, as águas subterrâneas emergem como recurso fundamental para garantir a qualidade e disponibilidade hídrica. Dessa forma, o presente estudo investiga o papel dos atributos do solo no potencial de recarga de águas subterrâneas, por meio do desenvolvimento e avaliação de Índice de Qualidade do Solo (SQI – Soil Quality Index) utilizando dados do Hydrophysical Database for Brazilian Soils (HYBRAS). Inicialmente foi desenvolvido o SQI para Potencial de Recarga de Água Subterrânea (SQIra), com base na avaliação de onze atributos físicos do solo, utilizando-se da ferramenta de Análise de Componentes Principais Supervisionada (SPCA) para seleção dos indicadores principais: Condutividade Hidráulica Saturada (Kslab_log), Porosidade Drenável (DP - Drainable Porosity) e Silte. O SQIra demonstrou eficácia ao destacar diferenças na qualidade do solo entre usos da terra e classes de solo. O índice foi validado com dados de Velocidade de Infiltração Básica (BIR) e com dados de deflúvio subterrâneo, destacando sua utilidade na gestão sustentável de bacias hidrográficas. Ademais, o padrão do SQI criado juntamente com outros disponíveis na literatura para o potencial de recarga foi avaliado quanto a influência da classe de solo, classe textural, estrutura funcional, uso da terra e biomas. Amazônia e Mata Atlântica apresentaram maior potencial de recarga, enquanto o Pampa teve valores menores. Áreas de vegetação nativa mostraram maior potencial de recarga. Embora a textura do solo seja um fator relevante na condução de água no solo e, portanto, na recarga hídrica, a combinação entre textura e classificação do solo se mostrou mais satisfatório para mapear o potencial de recarga no Brasil.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.identifier.citationCORINTO, Lara Mota. Groundwater recharge potential and its interaction with soil physical quality in Brazil. 83 p. (Mestrado em Ciência do Solo) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60122
dc.language.isoen
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeEscola de Ciências Agrárias de Lavras (Esal)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solo
dc.subjectAnálise de Componentes Principais (PCA)
dc.subjectRandom Forest
dc.subjectHYBRAS
dc.subjectXGBoost
dc.subjectÁreas de recarga hídrica
dc.subjectPrincipal Component Analysis (PCA)
dc.subjectWater recharge áreas
dc.subject.cnpqCiências Agrárias
dc.titleGroundwater recharge potential and its interaction with soil physical quality in Brazil
dc.title.alternativePotencial de recarga de água subterrânea e sua interação com a qualidade Física do Solo no Brasil
dc.typedissertação

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