Estimativa de consumo hídrico do eucalipto através de imagens de sensores orbitais

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i7.30362

Palavras-chave:

Sensoriamento Remoto; Metric; Google Earth Engine; SIG; Eeflux.

Resumo

O plantio do Eucalipto, ao redor do mundo, tem gerado inúmeras discussões ocasionadas pelos efeitos de sua implantação e seus impactos ambientais causados no ecossistema e na disponibilidade hídrica do meio inserido. A evapotranspiração (ET) é um parâmetro primário para a maioria dos estudos envolvendo recursos hídricos, pois representa a principal perda de água do ciclo hidrológico e apresenta estrutura complexa de interação com o ecossistema, é fortemente influenciado pelo meio ambiente e pela atividade humana. O sensoriamento remoto auxilia na obtenção da estimativa da ET em grandes áreas e oferece resultados com elevado grau de confiança, rapidez. Objetivou-se com este trabalho estimar a evapotranspiração de uma área de reflorestamento (eucalipto) e de Cerrado, na cidade São João do Paraiso/MG, utilizando-se de imagens orbitais do satélite LANDSAT 8 processadas através do algoritmo Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration (METRIC) na plataforma do Google Earth Engine, Earth Engine Evapotranspiration Flux (EEFLUX). Os dados foram processados e obteve-se a média dos valores de ET para as áreas. A área de plantio de eucalipto obteve menor evapotranspiração média quando comparada à área de cerrado, entretanto aplicou-se o teste t de Student não pareado, e obtiveram-se que as médias são estatisticamente iguais no período avaliado, observou-se maiores valores de ET no período de Verão sendo a variação da evapotranspiração relacionada com a disponibilidade de radiação. O uso do algoritmo METRIC, associado ao aplicativo EEFLUX mostrou-se satisfatório para o estudo da evapotranspiração em bacias hidrográficas e poderá auxiliar no manejo dos recursos hídricos de forma mais eficiente.

Referências

Alam, M. S., Lamb, D.W., & Rahman, M.M. (2018). A refined method for rapidly determining the relationship between canopy NDVI and the pasture evapotranspiration coefficient. Computers And Electronics In Agriculture. 147,12-17. http://dx.doi.org/10.1016/j.compag.2018.02.008

Allen, R. G et al. (2015). EEflux: A Landsat-based Evapotranspiration mapping tool on the Google Earth Engine. American Society of Agricultural and Biological Engineers. 1–11.

Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. Rome: FAO. 300 p. (FAO – Irrigation and Drainage Paper, 56).?

Allen, R.; Tasumi, M., & Trezza, R. (2007). Satellite-based energy balance for mapping evapotranspiration with internalized calibration (METRIC) - Model. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 133 (04), 380-394.

Allen, R.G. et al. (2007a) Satellite-Based Energy Balance for Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration (METRIC)—Model. Journal Of Irrigation And Drainage Engineering.133(4), 380-394. http://dx.doi.org/10.1061/(asce)0733-9437(2007)133:4(380).

Anderson, M. C. et al. (2004). A Multiscale Remote Sensing Model for Disaggregating Regional Fluxes to Micrometeorological Scales. Journal Of Hydrometeorology. 5(2), 343-363. http://dx.doi.org/10.1175/1525-7541(2004)0052.0.co;2.

Bastiaanssen, W. G. M., Menenti, M., Feddes, R. A., & Holtslag, A. A. M.(1998). A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL): 1. Formulation. Journal Hydrology. 212(1), 198-212.

Bosquilia, R. W. D. (2016). Modelagem espacial da evapotranspiração utilizando Modelo de Duas Fontes em ambiente SIG para florestas e cana-de-açúcar. Tese de Doutorado, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba. doi:10.11606/T.11.2016.tde-03102016-165340. Recuperado em 2022-05-14, de www.teses.usp.br

Cândido, B. M., Silva, M. L. N., Curi, N., & Batista, P. V. G. (2014). Erosão hídrica pós-plantio em florestas de eucalipto na bacia do rio Paraná, no leste do Mato Grosso do Sul. Revista Brasileira de Ciência do Solo. 38(5), 1565-1575.

Conceição, M., A. (2013). Ajuste do modelo de hargreaves para estimativa da evapotranspiração de referência no noroeste paulista. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada. 7, 306-316.

Costa, J.O. et al. (2020). Spatial variability quantification of maize water consumption based on Google EEflux tool. Agricultural Water Management, 232, 1-8,. http://dx.doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106037

Courault, D., Seguin, B., & Olioso, A. (2005). Review on estimation of evapotranspiration from remote sensing data: from empirical to numerical modeling approaches. Irrigation And Drainage Systems. 19(3-4), 223-249. http://dx.doi.org/10.1007/s10795-005-5186-0.

Douna, V. et al. (2021). Towards a remote sensing data based evapotranspiration estimation in Northern Australia using a simple random forest approach. Journal Of Arid Environments. 191(11), 1-15, http://dx.doi.org/10.1016/j.jaridenv.2021.104513.

Drexler, J. Z. et al. (2004). A review of models and micrometeorological methods used to estimate wetland evapotranspiration. Hydrological Processes. 18(11), 2071-2101. http://dx.doi.org/10.1002/hyp.1462.

Garcia, L. G. et al. (2018). Hydrological effects of forest plantation clear-cut on water availability: consequences for downstream water users. Journal Of Hydrology: Regional Studies. 19, 17-24. http://dx.doi.org/10.1016/j.ejrh.2018.06.007.

IBÁ -Indústria Brasileira de Árvores. (2015). Relatório Anual Ibá 2015. 100.

IBGE- Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísica. (2020). Produção da Extração Vegetal e da Silvicultura. Rio de Janeiro, 34, 1-8, ano base-2019.

Ishida, A. et al. (2006). Contrasting seasonal leaf habits of canopy trees between tropical dry-deciduous and evergreen forests in Thailand. Tree Physiology. 26(50), 643-656.

Leite, F. P. et al. (1999) Relações hídricas em povoamento de eucalipto com diferentes densidades populacionais. Revista Brasileira de Ciência do Solo. 23(1), 9-16.http://dx.doi.org/10.1590/s0100-06831999000100002.

LI, Zhao-Liang et al. A Review of Current Methodologies for Regional Evapotranspiration Estimation from Remotely Sensed Data. Sensors, [S.L.], v. 9, n. 5, p. 3801-3853, 19 maio 2009. MDPI AG. http://dx.doi.org/10.3390/s90503801.

Lima, J. G. A., Sánchez, J. M., Piqueras, J. G., Espínola Sobrinho, J., Viana, P. C., & Alves, A. da. (2020). Evapotranspiration of sorghum from the energy balance by METRIC and STSEB. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola E Ambiental, 24(1), 24–30. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v24n1p24-30

Madugundu, R., Al-Gaadi, K. A., Tola, E., Kayad, A. G., & Jha, C. S. (2017). Estimation of gross primary production of irrigated maize using Landsat-8 imagery and Eddy Covariance data. Saudi Journal of Biological Sciences, 24(2), 410–420. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2016.10.003

Martins, F. B., Gonzaga, G., Dos Santos, D. F., & Reboita, M. S. (2018). CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA DE KÖPPEN E DE THORNTHWAITE PARA MINAS GERAIS: CENÁRIO ATUAL E PROJEÇÕES FUTURAS. Revista Brasileira de Climatologia, 1. https://doi.org/10.5380/abclima.v1i0.60896

Madugundu, R., Al-Gaadi, K. A., Tola, E., Kayad, A. G., & Jha, C. S. (2017). Estimation of gross primary production of irrigated maize using Landsat-8 imagery and Eddy Covariance data. Saudi Journal of Biological Sciences, 24(2), 410–420. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2016.10.003

Mendes, D., & Anderle, R. J. (2014). Análise da diversificação produtiva da silvicultura em propriedade rural. Repositorio.utfpr.edu.br. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/13504

Landsat 8 «Landsat Science. (2012). Retrieved from Nasa.gov website: https://landsat.gsfc.nasa.gov/landsat-8/

Nisa, Z., Khan, M. S., Govind, A., Marchetti, M., Lasserre, B., Magliulo, E., & Manco, A. (2021). Evaluation of SEBS, METRIC-EEFlux, and QWaterModel Actual Evapotranspiration for a Mediterranean Cropping System in Southern Italy. Agronomy, 11(2), 345. https://doi.org/10.3390/agronomy11020345

Pereira, A. R., Sediyama, G. C., & Villa Nova, N. A. (2013). Evapotranspiração. Campinas: Fundag.

Ramírez-Cuesta, J., Mirás-Avalos, J., Rubio-Asensio, J., & Intrigliolo, D. (2018). A Novel ArcGIS Toolbox for Estimating Crop Water Demands by Integrating the Dual Crop Coefficient Approach with Multi-Satellite Imagery. Water, 11(1), 38. https://doi.org/10.3390/w11010038

Rana, G., & Katerji, N. (2000). Measurement and estimation of actual evapotranspiration in the field under Mediterranean climate: a review. European Journal of Agronomy, 13(2-3), 125–153. https://doi.org/10.1016/s1161-0301(00)00070-8

Salemi, L. F., Groppo, J. D., Trevisan, R., de Moraes, J. M., de Barros Ferraz, S. F., Villani, J. P., … Martinelli, L. A. (2013). Land-use change in the Atlantic rainforest region: Consequences for the hydrology of small catchments. Journal of Hydrology, 499, 100–109. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.06.049

Santarosa, E.; Penteado Júnior, J. F.; Goulart, I. C. G 2014. Transferência de tecnologia florestal: cultivo de eucalipto em propriedades rurais: diversificação da produção e renda. Brasília: Embrapa, 138 p. ISBN 976-85-7035-400-6.

Sena, C. C. R. (2021). Uso do sensoriamento remoto para a estimativa da evapotranspiração atual e diagnóstico do manejo da irrigação da cultura do tomate industrial em Goiás. Repositorio.bc.ufg.br. Retrieved from http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/11361

Senay, G. B., Leake, S., Nagler, P. L., Artan, G., Dickinson, J., Cordova, J. T., & Glenn, E. P. (2011). Estimating basin scale evapotranspiration (ET) by water balance and remote sensing methods. Hydrological Processes, 25(26), 4037–4049. https://doi.org/10.1002/hyp.8379

de Oliveira Ferreira Silva, C., Lilla Manzione, R., & Albuquerque Filho, J. (2018). Large-Scale Spatial Modeling of Crop Coefficient and Biomass Production in Agroecosystems in Southeast Brazil. Horticulturae, 4(4), 44. https://doi.org/10.3390/horticulturae4040044

Silva, W. et al. “Índice de consumo e eficiência do uso da água em eucalipto, submetido a diferentes teores de água em convivência com braquiária”. Curitiba: Floresta (UFPR), v. 34, n. 3, p. 325-335, 2004.

Thorp, K. R., Marek, G. W., DeJonge, K. C., Evett, S. R., & Lascano, R. J. (2019). Novel methodology to evaluate and compare evapotranspiration algorithms in an agroecosystem model. Environmental Modelling & Software, 119, 214–227. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2019.06.007

Xue, J., Bali, K. M., Light, S., Hessels, T., & Kisekka, I. (2020). Evaluation of remote sensing-based evapotranspiration models against surface renewal in almonds, tomatoes and maize. Agricultural Water Management, 238, 106228. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106228

Downloads

Publicado

01/06/2022

Como Citar

DIAS, T. L. .; VICENTE, M. R. .; SANTOS, R. M. dos .; LIMA, V. O. B. .; NUNES, S. M. V. . Estimativa de consumo hídrico do eucalipto através de imagens de sensores orbitais. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 7, p. e48011730362, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i7.30362. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/30362. Acesso em: 3 jul. 2024.

Edição

Seção

Ciências Agrárias e Biológicas