Modificações do microclima e regime hidrológico devido ao desmatamento na Amazônia: estudo de um caso em Rondônia (Ro), Brasil

MODIFICAÇÕES D O M I C R O C L I M A E R E G I M E H I D R O L Ó G I C O DEVIDO A O DESMATAMENTO N A A M A Z Ô N I A : E S T U D O D E U M CASO E M R O N D Ô N I A (RO), B R A S I L .

F r a n c i s c o S é r g i o M a i a A L V E S , G i l b e r t o F I S C H , Í r i a F e r n a n d e s V E N D R A M E

RESUMO — As m u d a n ç a s n o microclima e no balanço hídrico devido ao d e s m a t a m e n t o na Amazônia (região de Ji-Paraná-RO) foram estudadas com dados meteorológicos coletados de janeiro/92 até outubro/93, em sítios experimentais de floresta tropical e de pastagem. Observou-se que a troca de vegetação (desmatamento) reduz a precipitação total em 10%, diminui a evapotranspiração real de 2 4 % e também apresenta uma maior amplitude térmica da temperatura d o ar de 1,6 °C. A análise d o b a l a n ç o h í d r i c o m o s t r a c l a r a m e n t e q u e a floresta tropical c o n s e g u e extrair m a i s á g u a d o que o sítio d e p a s t a g e m d u r a n t e a e s t a ç ã o seca, e m b o r a o s d o i s sítios p o s s u a m c o m p o r t a m e n t o s similares d u r a n t e a e s t a ç ã o c h u v o s a .

P a l a v r a s - C h a v e s : M i c r o c l i m a , B a l a n ç o H í d r i c o , D e s m a t a m e n t o , A m a z ô n i a

M i c r o c l i m a t e a n d H i d r o l o g y M o d i f i c a t i o n s D u e to t h e D e f o r e s t a t i o n in t h e A m a z ô n i a : a C a s e S t u d y in R o n d ô n i a S t a t e ( R O ) , B r a z i l .

A B S T R A C T — T h e m i c r o c l i m a t e a n d h y d r o l o g y c h a n g e s d u e t o t h e d e f o r e s t a t i o n in t h e Amazon ( J i - P a r a n á r e g i o n - R O ) h a v e b e e n s t u d i e d u s i n g m i c r o m e t d a t a from J a n u a r y / 9 2 until Decembcr/93 c o l l e c t e d at t h e t r o p i c a l forest a n d p a s t u r e s i t e s . It h a s b e e n o b s e r v e d t h a t t h e landuse c h a n g e c a n r e d u c e t h e rainfall b y 1 0 % , d e c r e a s e t h e a c t u a l e v a p o t r a n s p i r a t i o n b y 2 4 % a n d an i n c r e a s e o f t h e d a i l y air t e m p e r a t u r e r a n g e ( b y 1.6 ° C ) . A l s o , t h e w a t e r b u d g e t c l e a r l y s h o w s that t h e t r o p i c a l forest c a n e x t r a c t m o r e w a t e r t h a n t h e p a s t u r e d u r i n g t h e d r y s e a s o n , a l t h o u g h they h a v e s i m i l a r t r e n d s in t h e w e t s e a s o n .

K e y - w o r d s : M i c r o c l i m a t e , W a t e r B u d g e t , D e f o r e s t a t i o n , A m a z o n r e g i o n

1 C e n t r o T é c n i c o A e r o e s p a c i a l ( C T A ) , S ã o J o s é d o s C a m p o s , 1 2 2 2 8 - 9 0 4 , S P I N T R O D U Ç Ã O

Nos últimos anos a Amazônia tem sido foco de discussões no mundo inteiro à respeito de sua importância no equilíbrio do ecossistema terrestre e do impacto que a sua completa devastação teria sobre o clima regional e global. Alguns estudos de simulação climática sobre o tema (Nobre

et ai, 1991; Fisch et ai, 1997) indicam que

o desmatamento completo da Floresta Amazônica provocaria, na região, um aumento de 0,6 a 2,0 °C na temperatura do ar, uma diminuição de 20 a 30 % nas taxas de precipitação e de evapotrans-piração e estações secas mais prolongadas.

Em vista disso, é de fundamen-tal importância o entendimento dos

complexos mecanismos de formação do clima da região e de como as d i v e r s a s v a r i á v e i s e n v o l v i d a s no p r o c e s s o se m o d i f i c a m com a alteração da superfície vegetada. A substituição de floresta por pastagem m o d i f i c a as i n t e r a ç õ e s e n t r e a vegetação e a atmosfera. Se grandes extensões forem desmaiadas, o clima da região será, portanto, influenciado. O objetivo do presente estudo é fazer uma análise comparativa dos elementos climáticos registrados em áreas desmaiadas (pastagem) e de floresta tropical, afim de compreender de que forma o desmatamento afetam o ciclo hidrológico (em termos da precipitação e evapotranspiração). Ao

final é feita uma estimativa preliminar do balanço hídrico (considerando os componentes de precipitação, evapotrans-piração e água armazenada no solo) para os s í t i o s de floresta e de pastagem do Projeto ABRAÇOS, na região de Ji-Paraná (RO).

MATERIAL E MÉTODOS Instrumentação

No topo de torres de alumínio foram instaladas estações meteorológicas automáticas que medem fluxo de radiação solar incidente e refletida , saldo de radiação, temperatura e umidade específica do ar, precipitação, velocidade e direção do vento e fluxo de calor conduzido ao solo. Para se medir a radiação solar incidente e refletida foram utilizados piranômetros CM-5 da Kipp & Zonen (Delft , The Netherlands). As medições do saldo de radiação foram feitas por um saldo radiomêtro Q*6 (REBS, Se-attle, USA). O fluxo de calor do solo foi medido através de fluxímetros Thornthwaite - modelo 610 (Elmer, New Jersey, USA), os quais foram instalados a uma profundidade de 5 mm. As temperaturas de bulbo seco e úmido foram medidas utilizando-se psicrômetros aspirados, com base em termômetros de resistência de platina (BH, Wallingford. UK), sendo que a precisão das medidas foi de ± 0,1 °C. Os valores horários de precipitação foram coletados com pluviômetros do tipo báscula, com resolução de 0,2 mm (Didcot Instrument Company, Abingdom, UK). Os valores de direção e velocidade do vento foram obtidos com anemômetros de conchas (Didcot Instrument Company, Abingdom,

UK), sendo que a precisão das medidas do vento são de 0,5 m.s"1 para a velocidade e

de 1 grau para a direção. As medidas de quantidade de água no solo foram realizadas com sondas de neutrons (Didcot Instrument Company, Abingdom, UK).

Sítios experimentais

Os dados utilizados foram coletados em Ji-Paraná, localizada no estado de Rondônia, na porção sudoeste da Amazônia. Na área de coleta de dados existe uma região representativa da vegetação nativa de floresta tropical e outra de área desmaiada, correspon-dendo a Reserva Jam e a fazenda Nossa Senhora da Aparecida, respectivamente. A distância entre estes dois sítios é de aproximadamente 80 km. O período de coleta de dados foi de janeiro de 1992 à outubro de 1993.

Reserva Jaru, Ji-Paraná (RO)

A Reserva Biológica do Rio Jaru (10° 05 'S e 61° 55 'W) é uma reserva florestal de propriedade do Instituto Brasileiro de Meio Ambiente (IBAMA), localizada cerca de 80 km ao norte de Ji-Paraná e a 120m do nível do mar. É caracterizada por uma altura média do dossel de cerca de 33 m. As espécies de árvores mais altas, situadas ao redor da torre, são : Cedrella odor ata, Inga sp.,

Dioclea cf bicolor Bth., Strychnos amazonicus Krukoff, Protium polybotrium

e Leonia glycicarpa Ruiz.

Fazenda Nossa Senhora da Aparecida, Ouro Preto D'Oeste (RO)

Este sítio (10° 45'S e 62° 21'W) foi estabelecido em outubro de 1991, numa fazenda de gado 220 m acima

do nível do mar e cerca de 50 km a nordeste de Ji-Paraná. Este sítio foi desmatado cerca de 14 anos atrás e está no centro de uma área deflorestada de aproximadamente 50 km de raio. A grama (Brachiaria brizantha- A. Rich.) é grumosa e as raízes da cobertura veg-etal inicial ainda podem ser vistas. A pastagem foi queimada no mês anterior à da instalação da aparelhagem e, desde então, não sofreu nova queima até o período de medições utilizadas no presente trabalho. A estação automática está instalada no topo de uma torre de alumínio de 6 m de altura.

M E T O D O L O G I A

Estimativa da evapotranspiração

A evapotranspiração horária foi calculada através da equação de Pen-man-Monteith, a saber:

s(R -G-B) + pC(e-ea)lr

EVT = — " V ' "-1—ÍL 5 + A ( l + ^ )

onde EVT é a evapotranspiração (W.m2), Rn é o saldo de radiação (W.m"2), G é o

fluxo de calor conduzido ao solo (W.m"2), B é a variação no armazenamento de

energia na biomassa (W.nr2), p é a

massa específica do ar em (kg.nr3), Ç

é o calor específico do ar à pressão constante em ( J . k g ' ^ C1) , (es— e ) é o

déficit de pressão de vapor d'agua em mb; s é o coeficiente angular da curva que relaciona pressão de saturação do vapor d'agua e a temperatura do ar (mb.0C"'), r é a resistência estomática

das folhas (s.nr1), r é a resistência

aerodinâmica do ar ( s . n r ' ) e A é o parâmetro psicrométrico em (mb.°C"').

Energia armazenada na biomassa (B)

Segundo Moore & Fisch (1986), a variação da energia armazenada na biomassa pode ser estimada a partir de medidas da temperatura da biomassa e da distribuição da biomassa. A variação desta energia armazenada pode ser um componente significativo do balanço de energia a nível horário, quando a quantidade de biomassa é grande (caso das florestas). Porém, nem sempre é possível obter medidas da temperatura da biomassa, da temperatura do ar do dossel e da umidade. Assim sendo, Moore & Fisch (1986) propuseram uma parametrização mais simples para o cálculo da energia armazenada pela biomassa, em áreas de floresta tropical, a saber:

Bi = 16,7 ST. + 28,0 8q. + 12,6 5 Ti + | (2)

o n d e B.é a e n e r g i a da b i o m a s s a armazenada (W.m- 2) na hora /, ou seja

entre a hora i-1 e i, 8T. é a variação apresentada pela temperatura (°C) na hora /, Sq.é a variação apresentada pela umidade específica ( g . k g1) na

hora i, õT.+ / é a variação apresentada

pela temperatura (°C) na hora i+J.

Resistências aerodinâmica e estomática

A água existente no interior da cavidade sub-estomatal das folhas sofre a atuação de uma resistência quando escapa através da abertura estomatal por difusão molecular. A soma da resistência de cada folha é a resistência estomática da vegetação. No cálculo da e v a p o t r a n s p i r a ç ã o , usou-se os resultados obtidos por Wright et al. (1996) para os valores da

resistência estomática (Fig. i) em dias representativos das estações úmida e seca.

A resistência aerodinâmica foi calculada pela expressão:

(3) r = 33

a V

onde r é a resistência aerodinâmica em

3

s.nr1; e Vé a velocidade do vento em m.s"

'. Esta expressão foi obtida empiricamente por Shuttleworth et aí, (1984) para a área de floresta tropical.

Água acumulada no solo

A quantidade de água no solo foi calculada com valores médios da umidade volumétrica do solo, valores

8 0

estes medidos próximos às estações automáticas por sondas de neutrons. Para o sítio experimental localizado na Reserva Jaru, havia oito tubos de medição de umidade, enquanto na Fazenda Nossa Senhora Aparecida havia apenas seis tubos. Os valores apresentados correspondem a média destes tubos, visando melhorar a representatividade espacial. As medições iniciaram-se em outubro de 1991, na Reserva Jam, e em novembro de 1991, na Fazenda Nossa Senhora Aparecida. Os dados utilizados foram de janeiro de 1992 até dezembro de 1993, em ambos os sítios, sendo que a coleta de dados foi aproximadamente em intervalo semanal.

6 0 4 0 2 0 10 12 14 h o r a local

T

16 1 8

Figura 1. Condutáncia estomática para as áreas de floresta tropical ( 1 = estação chuvosa c 3=cstação seca) e pastagem (2= estação chuvosa e 4=estação seca). (Extraído de Wright et ai; 1996).

Balanço Hídrico

O balanço hídrico ( m m ) foi calculado como composto, em intervalo de tempo semanal, do total de água precipitado, do total evapotranspirado e da variação da quantidade de água no solo, ou seja:

P = EVT + ES + DP + AS (4)

onde P é a precipitação; E V T é a evapotranspiração; ES é o escoamento superficial; DP é a drenagem profunda e AS é a variação da quantidade de água no solo (ÀS = S.+ | - S(), sendo S. é a

quantidade de água no instante i. Todos estes componentes estão em mm. Nestas análises agrupou-se os dois termos (ES e DP) não medidos na equação (4) em um único termo denominado de resíduo (R).

R E S U L T A D O S

Ciclo Sazonal

Ao efetuar-se a análise comparativa, procurou-se assegurar que os sítios de floresta e pastagem possuíssem os mesmos números de dias de dados. Dessa forma foram eliminados os erros relativos a números diferentes de dados disponíveis para cada variável. A análise do comportamento sazonal das principais variáveis (fluxos de radiação, temperatura e umidade específica do ar, velocidade do vento, precipitação e evapotranspiração) foi baseada no valores característicos mensais durante o período de janeiro de 1992 até outubro de 1993.

Radiação solar global

Observa-se, na Figura 2, que a radiação solar global na floresta foi quase sempre maior que a medida na

pastagem. No período total de análise, a m é d i a da radiação solar global integrada ao longo do dia na floresta foi 17,4 MJ.m"2.dia"', enquanto na

pastagem este valor foi 16,8 MJ.nr

2.dia"'. No período seco (trimestre

junho-julho-agosto), a radiação solar global média foi 18,4 MJ.nr2.dia"' na

floresta e 17,1 M J . n r2. d i a "1 na

p a s t a g e m . N o p e r í o d o c h u v o s o (janeiro-fevereiro-março) a radiação solar global média foi 16,3 MJ.nr2.dia" 1 na floresta e também na pastagem.

Constatou-se, portanto, que entre o período seco e o chuvoso houve uma redução do valor da radiação solar glo-bal. Este fato está relacionado com uma maior nebulosidade na estação chuvosa. O maior valor de radiação solar global na floresta durante a estação seca deve-se a menor presença de aerossóis, devido ao efeito de queimada (Feitosa et ai, 1998). Em relação ao saldo de radiação, também apresentado na Figura 2, foi observado que o saldo de radiação total diário foi quase sempre maior na floresta, devido ao menor albedo. Em média, o saldo da radiação total diário assumiu, no período todo, o valor de 11,5 MJ.nv2.dia"' na

floresta e 9,8 MJ.nr2.dia"' na pastagem.

No período seco, o saldo de radiação total diário médio foi 11,5 MJ.nr2.dia"'

na floresta e 9,3 MJ.m"2.dia"' na pastagem.

No período chuvoso, o saldo de radiação total diário médio foi 11,5 MJ.nr2 .dia1 na

floresta e 10,3 MJ.m2.dia'' na pastagem.

Verificou-se que não houve uma variação no valor do saldo de radiação to-tal diário médio entre as estações seca e chuvosa, no sítio de floresta. Embora a incidência solar tenha diminuído, em

2 4 . 0 CM g 2 0 . 0 d) c LU O 1 6 . 0 *D O

1

3 3 5 3 3 \ 3- X 3 3

\ /

3

V , 4-,

3 3 O

5

1 2 . 0

^. \ /V

;

-.V

4 4

~

2 2 2 4 4 ^ 4 4 4 4

/

8 . 0 — I — I D e c - 9 1 M a r - 9 2 J u n - 9 2 S e p - 9 2 D e c - 9 2 M a r - 9 3 J u n - 9 3 S e p - 9 3 m e s e s

Figura 2. C o m p o r t a m e n t o m é d i o mensal da radiação solar global e d o s a l d o d e radiação, n o sítio de Ji-Paraná - R O , nas áreas de floresta ( 1 = radiação solar c 3 = s a l d o d e radiação) c pastagem ( 2 = radiação solar e 4 = saldo de radiação), durante o período de Jan 9 2 ate Out. 9 3 . ).

virtude da redução da radiação solar glo-bal no período, houve uma mudança na partição total de energia, sendo que a contribuição de ondas longas e a variação do albedo possibilitaram que não houvesse mudanças significativas no saldo de radiação. O aumento do saldo de radiação total diário médio na estação chuvosa, no sítio de pastagem, está associado a um aumento da umidade do solo no período chuvoso. Uma maior quantidade de água no solo provoca uma alteração na capacidade de absorção de energia pela v e g e t a ç ã o , fenômeno que está

relacionado com a mudança da cor da vegetação e consequentemente albedo (Culfefo/., 1995).

Velocidade do vento

Pode-se observar que a velocidade do vento apresentou uma tendência de ventos mais intensos na estação seca, principalmente no sítio de floresta (Fig. 3). No sítio de pastagem este comportamento é mais facilmente distinguido no ano de

1992, onde o valor máximo da velocidade do vento ocorreu no mês de julho. Comparativamente, a velocidade do vento

1.6

PASTAGEM

T

Dec-91 Feb-92 Apr-92 Jun-92 Aug-92 Oct-92 Dec-92 Feb-93 Apr-93 Jun-93 Aug-93 Oct-93 Figura 3 . C o m p o r t a m e n t o m é d i o mensal da v e l o c i d a d e d o v e n t o , n o s í t i o d e Ji-Paraná-RO, nas

áreas d e p a s t a g e m e floresta, durante o p e r í o d o d e Jan. 9 2 até Out. 9 3 .

foi maior no sítio de pastagem que no sítio de floresta (0,4 m.s"'), durante o período chuvoso (0,5 m . s ' ) . No período seco ocorreu o oposto, ou seja a velocidade do vento na floresta (0,6 m.s') apresentou valores maiores do que os registrados na pastagem (0,5 m.s"1). Um maior valor da

velocidade do vento é favorável ao aumento da evapotranspiração, pois o processo de saída do vapor

d

'agua

é facilitado. Desta forma, o comporta-mento sazonal da velocidade do vento, ou seja o maior valor desta variável na estação seca, contribuiu para um maior valor da evapotranspiração neste período (item 3.1.3).

Evapotranspiração

O comportamento diário da evapotranspiração é apresentado na Figura 4. A evapotranspiração da floresta foi, em média, 1,0 mm.dia"1 maior que a

da pastagem, no período de análise: enquanto a evapotranspiração média para a floresta foi 4,1 mm.dia1, esse

v a l o r foi 3,1 mm.dia"1 p a r a a

p a s t a g e m . N o p e r í o d o s e c o , a e v a p o t r a n s p i r a ç ã o m é d i a foi 4,5 mm.dia1 para a floresta e 3,4 mm.dia" 1 p a r a a p a s t a g e m . No p e r í o d o

chuvoso, a evapotranspiração média foi 3,6 mm.dia"1 para a floresta e 2,7

mm.dia"' para a pastagem. O maior valor da evapotranspiração na floresta foi influenciado pela maior energia d i s p o n í v e l p a r a os p r o c e s s o s evaporativos neste sítio. No sítio de pastagem, a diminuição da evapo-transpiração no período chuvoso não pode ser explicada pela quantidade de energia disponível. Foi observado um maior valor do saldo da radiação no p e r í o d o c h u v o s o em r e l a ç ã o ao período seco e esta maior energia disponível não acarretou um aumento da evapotranspiração. Este fato indica q u e o t e r m o a e r o d i n â m i c o foi o r e s p o n s á v e l p e l a d i m i n u i ç ã o da evapotranspiração no período. Foi observado que a velocidade do vento

ã. í £ -5 2 •£ 4.0 2.0 FLORESTA PASTAGEM

Dec-91 Feb-92 Apr-92 Jun-92 Aug-92 OcI-92 Dec-92 Feb-93 Apr-93 Juii-93 Aug-93 Ocl-9 Figura 4 . C o m p o r t a m e n t o m é d i o mensal da evapotranspiração, n o sítio de Ji-Paraná-RO, n a s

áreas d e pastagem e floresta, durante o período de Jan. 9 2 até Out. 9 3 .

foi menor no período chuvoso, em ambos os sítios. Uma menor velocidade do vento implica numa maior resistência aerodinâmica e consequentemente uma menor evapotranspiração. No sítio de floresta também não houve aumento do saldo de radiação no período seco. Neste sítio, o maior valor da velocidade do vento no período seco também foi o fator responsável pela maior evapotranspiração, em relação à evapotranspiração da estação chuvosa.

Temperatura do ar

A temperatura do ar teve seu comportamento descrito na Figura 5. A temperatura do ar média no período foi 24,6 °C na floresta e 24,1 °C na pastagem. O maior valor registrado para a temperatura média diária na floresta está associado a uma menor amplitude térmica diária nesse sítio, caracterizado por temperaturas diurnas menores e temperaturas noturnas maiores, em relação à p a s t a g e m . No p e r í o d o s e c o , a

temperatura média do ar foi 23,9 °C na floresta e 23,0 °C na pastagem. No período chuvoso, a temperatura média do ar foi 24,5 °C na floresta e 24,3 °C na pastagem. Houve uma redução no valor médio da temperatura do ar no período seco em ambos os sítios. Este resultado é influenciado pela ocorrência de frentes frias na região (denominado localmente de triagens). Foi constatado a ocorrência de seis eventos deste tipo no ano de 1992 e nove no ano de 1993. Durante a ocorrência de friagens, a temperatura máxima diária pode ser 10 °C m a i s b a i x a q u e a m á x i m a t e m p e r a t u r a no d i a a n t e r i o r ao e v e n t o ( F i s c h et al,, 1 9 9 7 ) . De acordo com o m e s m o autor, a temperatura pode demorar de 2 a 3 dias para retornar aos valores registrados antes da passagem da frente.

Umidade específica

Conforme pode ser observado na Figura 6, a umidade específica foi

- I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 1 Dec-91 Feb-92 Apr-92 Jun-92 Aug-92 Ocl-92 Dec-92 Feb-93 Apt-93 Jun-93 Aug-93 Oct-9

Figura 6. C o m p o r t a m e n t o m é d i o mensal da u m i d a d e específica, no sítio d e Ji-Paraná-RO, n a s áreas d e pastagem e floresta, durante o período d e Jan. 9 2 até Out. 9 3 .

sempre maior na floresta. A umidade específica da floresta foi, em média, 0,9 g.kg"1 maior que a da pastagem, no

período. Essa variável assumiu o valor médio de 16,3 g.kg1 na floresta e 15,4 g.kg: 1 na pastagem. No período seco, a umidade

específica média foi 14,5 g.kg;1 na floresta

e 13,0 g.kg"1 na pastagem. No período

chuvoso, a umidade específica média foi 17,2 g.kg"1 na floresta e 16,7 g.kg"1 na

pastagem. Portanto, houve um aumento da umidade específica no período chuvoso, em ambos os sítios, resultado de uma maior presença de vapor d'agua no ar, associado a uma maior precipitação neste período.

Precipitação

A precipitação nos dois sítios pode ser analisada da Figura 7. Foi observada uma maior precipitação to-tal para a floresta, considerando-se o período total de dados: precipitação total de 2.897,4 mm na floresta e 2.615,7 mm na pastagem. Fisch et aí. (1997) também observou, usando resultados de modelos climáticos, que ocorre uma redução na precipitação ao substituir-se floresta por pastagem. Ferreira da Costa et ai (1998) usando dados observacionais de precipitação de Ji-Paraná para o período chuvoso entre

1993-1996, verificou que ocorre uma precipitação 28% maior na área de floresta em relação à pastagem. No período seco, a precipitação observada foi 116,6 mm na floresta e 145,8 mm na pastagem. No período chuvoso, a precipitação foi 1.501,5 mm na floresta e 1.149,3 na pastagem. Pode-se observar na Figura 7 que a precipitação teve um comportamento

sazonal bem definido. Os primeiros meses do ano (janeiro-fevereiro-março) foram caracterizados por uma uma maior precipitação, ao contrário dos meses de junho, julho e agosto.

Balanço Hídrico

Para a realização do balanço h í d r i c o , u t i l i z o u - s e do v a l o r da precipitação medida pelas estações automáticas, sendo que os valores de evapotranspiração foram calculados através da e q u a ç ã o de P e n m a n n -Monteith. Calculou-se a quantidade de água no solo e a partir destes dados foi determinada a variação da quantidade de água no solo durante um certo intervalo de tempo. Durante a análise utilizou-se intervalos de uma semana, sendo o tamanho destes períodos dependentes do intervalo de tempo decorrido entre duas medições da quantidade de água no solo, realizadas aproximadamente em bases semanais. Dividiu-se o perfil do solo em

E

E

400

8

300

c

_o>

E

200

f

100

CO

0

o

O)

J

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Jul-

O

J

A

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O

an-

/92

92

ct-

an-

pr-

93

ct-92

92

93

93

93

meses

Figura 7. C o m p o r t a m e n t o m é d i o mensal da precipitação, n o sítio d e Ji-Paraná-RO, nas áreas d e pastagem e floresta, durante o período d e Jan. 9 2 até Out. 9 3 .

duas sub-camadas: uma primeira camada mais superficial, variando de 0 a 2m e uma outra camada mais profunda, estendendo-se de 2 a 3,6m de profundidade.

Fazenda Nossa Senhora Aparecida

Durante o período seco do ano de 1 9 9 3 , a c a m a d a de 2 a 3,6 m apresentou uma taxa de redução da quantidade de água em torno de 0,6 mm.dia"1 (Figura 8). Este valor está

associado ao abaixamento do lençol freático. N o final deste p e r í o d o , quando ocorreram algumas chuvas no

Reserva Jaru - floresta Ji-Paraná-RO

início de setembro, essa taxa diminuiu para aproximadamente 0,17 mm.dia1,

um valor que indica aproximadamente a permeabilidade do solo. Este valor permaneceu praticamente constante até a chegada da estação úmida. A redução do valor da taxa de d i m i n u i ç ã o d a quantidade de água no final da estação seca está associado ao reumedecimento do solo, com as primeiras chuvas de setembro, o que fez com que as raízes existentes nesta camada parassem de extrair água da camada inferior do solo. No final de julho e começo de agosto de 1993, o

camada de 0 a 2 m camada de 2 a 3.6 m 800.0 600.0 400.0 — 200.i 1—200.0 — 160.0 — 120.0 — 40.0 0.0 0 40 80 120 Eventos

Figura 8. Serie temporal da umidade d e á g u a n o s o l o e precipitação da Fazenda N o s s a Senhora Aparecida. Valores m e d i d o s e m intervalo semanal.

valor do resíduo R do balanço foi em média 2,0 m m . d i a1, indicando que

ocorreu uma extração de água pelas raízes existentes na camada superior. Hodnett et al. (1996) obteve para o período de duas semanas no final de julho e início de agosto de 1993 o valor de 1,8 mm.dia"1 para a taxa de

absorção de água pela camada supe-rior. A Tabela 1 resume os valores m é d i o s do resíduo R, durante os diversos períodos de análise. Observa-se que no período chuvoso, em ambos os anos, o valor do resíduo foi positivo. Esse resultado está associado à ocorrência de escoamento superficial e de uma drenagem, na parte inferior da camada.

Observa-se ainda na Figura 8 que a camada 2,0 - 3,6 m apresenta uma menor diferença entre o valor de pico e o valor de mínimo da quantidade de água no solo. Outra observação advinda da mesma Figura é a rápida resposta da camada su-perior do solo à ocorrência da chuva, como pode ser constatado pela inclinação da

curva pontilhada quando as primeiras chuvas são registradas. Esse resultado está associado à subida do nível do lençol freático que saturou a camada inferior do solo, com o início da estação úmida. A Tabela 2 indica os valores de máximo e de mínimo da quantidade de água no solo, nas duas camadas estabelecidas para a análise.

Reserva Jaru

A peculiaridade deste sítio consiste no lençol freático estar localizado muito próximo à superfície. No período úmido, a camada 2,0-3,6 m chega a atingir a saturação, o que implica numa taxa de variação da quantidade de água no solo de aproximadamente zero.

Da mesma forma que no sítio de pastagem, observa-se no período seco um valor n e g a t i v o do r e s í d u o do balanço, o que está associado a uma e x t r a ç ã o , por parte das r a í z e s da camada superior, da água localizada na sub-camada inferior do solo (Tab. 1).

Tabela 1. Valores m é d i o s do R e s í d u o d o balanço hídrico para a Fazenda N . S Aparecida ( N S A P ) c Reserva Jaru (RJ). Valores e m m m . d i a1.

Tabela 2. Valores da quantidade de água ( S ) no s o l o para a Fazenda N . S . Aparecida ( N S A P ) e Reserva Jaru (RJ). Valores e m m m .

Ano 1992 1993

Período Chuvoso Seco Chuvoso Seco

NSAP +9,1 -1,3 +5,0 -2,0

RJ +5,1 -3,0 +6,0 -2,5

Ano 1992 1993

água no solo NSAP Mínimo Máximo Mínimo Máximo

C a m a d a 0-2 m 465,0 722,0 440,0 690,0

C a m a d a 2-3.6 m 482,0 657,0 454,0 603,0

água no solo RJ Mínimo Máximo Mínimo Máximo

C a m a d a 0-2 m 370,9 719,5 358,9 723,3

Reserva Jaru - floresta Ji-Paraná-RO camada de 0 a 2 m camada de 2 a 3.6 m 300.0 —i 600.0 — 400.0 200.0 0 40 80 120 Eventos

Figura 9 . Série temporal da umidade d e água n o s o l o c precipitação da Reserva Jaru. Valores m e d i d o s e m intervalo semanal.

Os valores deste resíduo neste período são, em valor absoluto, superiores aos valores registrados na pastagem, o que p o d e ser j u s t i f i c a d o p e l a m a i o r quantidade de raízes profundas no sítio de floresta (Tab. 2). Segundo Nepstad

et al. (1994) a floresta da Amazônia

possui um sistema radicular que chega a atingir profunididades de até 10 m.

C O N C L U S Õ E S

Este trabalho realiza uma análise global das modificações microclimáticas e

do balanço hídrico devido ao desmatamento na Amazônia, enfocando o caso de 2 sítios experimentais em Rondônia. A evapotranspiração calculada para a floresta foi, em média, 1,0 mm.dia"

1 maior que a calculada para a pastagem.

Isto corresponde a uma evapotranspiração 24% menor na área desmaiada. Portanto, a substituição da vegetação de floresta por pastagem provocou uma redução no valor da evapotranspiração, considerando-se o período e região analisada. A precipitação total na pastagem foi 281,7 mm menor

que na área de floresta, representando um decréscimo de 10%. A temperatura do ar média na região foi maior na floresta. Este resultado está relacionado com uma maior amplitude térmica registrada na pastagem. Os maiores valores do saldo da radiação solar para a floresta propiciaram uma maior quantidade de energia disponível e portanto taxas maiores de evapotrans-piração. Em média, o saldo de radiação foi maior 1,7 MJ.nr2 dia na floresta, o

que eqüivale a uma disponibilidade de energia para a evapotranspiração 17% maior na floresta. A velocidade do vento apresentou maiores valores para a floresta, facilitando a remoção do vapor d'agua das proximidades da superfície e, consequen-temente, a evapotranspiração.

O b s e r v a - s e um m a i o r valor médio absoluto do resíduo do balanço hídrico, durante o período seco, para o sítio de floresta. Este resultado in-dica uma m a i o r c a p a c i d a d e da vegetação de floresta de suprir sua necessidade de água durante o período seco, o que está associada a uma maior profundidade das raízes permitindo a aborção de água em camadas mais profundas. A maior disponibilidade de água na vegetação de floresta durante estação seca é um dos fatores que favorecem uma maior evapotrans-piração desta vegetação durante este período. Observa-se que os valores máximos de quantidade de água no solo são similares nos sítios de floresta e pastagem durante a estação chuvosa (ao redor de 720 mm de água na camada superficial), sendo que, du-rante a estação seca, a pastagem apresenta valores maiores de água no

solo, pois as plantas não conseguem extrair a água como no caso de florestas.

A G R A D E C I M E N T O S

O autor ES. Maia Alves agradece à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo pela bolsa de iniciação científica (96/01950-5) que incentivou a realização deste trabalho. O Dr. G. Fisch agradece ao CNPq pela concessão da bolsa de produtividade em pesquisa do CNPq (300564/96-2). Este trabalho foi parte do Trabalho de Conclusão de curso de Engenharia de Infra-Estrutura do CTA/ ITA, desenvolvido por F. S. Maia Alves e apresentado em Dezembro de 1997. Este trabalho foi p a r c i a l m e n t e financiado pelo Projeto P P D - G 7 intitulado Balanço de Energia, Vapor D'agua e C 0 2 em áreas de floresta tropical na Amazônia Central-95/0966.

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Aceito para publicação em 19.05.99