Uso e cobertura do solo e precipitação no regime das vazões da Bacia do Rio Grande - BA

Abstract

A bacia do rio Grande é um importante afluente do rio São Francisco, faz parte de uma das fronteiras agrícolas mais ativa do mundo e vem passando por alterações do uso e cobertura do solo (LUCC). A década de 2010 a 2020 foi marcada por redução dos volumes de chuva, o que contribuiu com o aumento quase que exponencial da agricultura irrigada. Tais fatores, culminaram no aumento dos conflitos de posse de terra e água. Assim, compreender os processos hidrológicos tornam-se determinante para o gerenciamento e gestão das águas da bacia. Desse modo, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar os efeitos/impactos das mudanças do LUCC e das precipitações nos componentes do balanço hídrico da bacia do rio Grande e espacial no regime das vazões. Foram então inicialmente estudados isoladamente as duas variáveis – precipitações e o LUCC – e, posteriormente, realizada a modelagem hidrológica por meio da calibração multi-sítio sequencial. Na sequência, foram realizadas simulações para avaliar os efeitos isolados e integrados das duas variáveis sobre o escoamento superficial. Devido à baixa densidade da rede pluviométrica, optou por utilizar as precipitações estimadas pelo produto Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station data (CHIRPS), o que demandou sua validação por meio da técnica “ponto–a–pixel”. Foram utilizadas 11 estações pluviométricas e então comparados com as estimadas pelo CHIRPS, a nível mensal usando o período de 1981 a 2020. O CHIPRS foi preciso na detecção de chuva, satisfatório na probabilidade de detecção destes eventos e exibiu boa capacidade para representar a variação espaço temporal da precipitação. A análise LUCC foi realizada por meio de métricas de ecologia da paisagem (período de 1990 a 2020) e correlações das áreas das classes de uso com as vazões próximo ao exutório da bacia. Reduções significativas das áreas das classes foram observadas, especialmente de vegetações nativas (diminuição) e áreas antropizadas (aumento). Foram observadas tendência de reduções das vazões médias, mínimas e máximas e correlações significativas fortes entre as vazões médias e mínimas com o aumento das áreas de agricultura (sequeiro e irrigada), pastagem e infraestrutura urbana. Na modelagem hidrológica utilizou o modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) alimentado com as estimativas do CHIRPS, calibrado e validado com 11 (onze) estações fluviométricas para três períodos distintos (LUCC 1990 e dados climatológicos de 1981 a 1995; LUCC 2010 e dados climatológicos de 1996 a 2010; LUCC 2015 e dados climatológicos de 2011 a 2020) usando a técnica de calibração multi-sítio-sequencial. Após esta etapa, por meio da técnica 'um fator de cada vez' foram simulados experimentos – arranjo de combinação LUCC e série de precipitação estimada pelo CHIRPS. Os resultados mostram que o SWAT teve desempenho satisfatório em sua análise nos três períodos estudados em escala mensal, especialmente, nas sub-bacias de nascentes. O modelo representou bem o declínio progressivo das vazões em todas as estações fluviométricas. A precipitação foi a variável mais sensível na geração do escoamento superficial, entretanto à medida que as precipitações são reduzidas, aumenta a sensibilidade do escoamento superficial da BHGR ao LUCC.