Variabilidade espaço-temporal da precipitação e sua relação com a dinâmica hidrológica no semiárido pernambucano, Brasil

Abstract

A escassez hídrica no semiárido brasileiro, intensificada pela variabilidade climática, torna essencial o uso de dados alternativos para análise hidrológica. Este estudo investigou a variabilidade espaço-temporal da precipitação e sua relação com a dinâmica hidrológica na Bacia Hidrográfica do Rio Pajeú, localizada no semiárido pernambucano, Brasil. A pesquisa avaliou o desempenho de produtos de precipitação derivados de sensoriamento remoto (CHIRPS, GPM-IMERG, PERSIANN-CDR) e reanálise (BR-DWGD) em comparação com dados de estações pluviométricas convencionais, visando validar sua aplicabilidade em estudos hidrológicos por meio do modelo hidrológico concentrado CAWM (Campus Agreste Watershed Model), numa cobertura temporal de 2000 a 2023. Além disso, analisou-se a influência da precipitação na cobertura vegetal do bioma Caatinga por meio do índice NDVI, obtido do sensor MODIS a bordo dos satélites TERRA/ACQUA. Os resultados demonstraram que o produto CHIRPS apresentou os melhores desempenhos na validação estatística, com baixos valores de RMSE e altas correlações (r > 0,90) em estações como Serra Talhada. O BR-DWGD também mostrou boa precisão, enquanto o GPMIMERG e o PERSIANN-CDR exibiram limitações, como superestimação e subestimação de eventos extremos, respectivamente. Na modelagem hidrológica com o CAWM, o CHIRPS e o BR-DWGD foram os mais eficientes, com NSE de 0,60 e 0,56, respectivamente, indicando capacidade satisfatória de simulação de vazões. A análise do NDVI revelou forte sazonalidade na cobertura vegetal, com valores mais altos no período chuvoso (média de 0,67) e redução significativa no período seco (média de 0,32).vegetação mostrou alta sensibilidade à disponibilidade hídrica, corroborando a dependência do bioma Caatinga em relação à precipitação. Concluiuse que a integração de dados de sensoriamento remoto e reanálise pode aprimorar a gestão de recursos hídricos em regiões semiáridas, especialmente em áreas com escassez de estações convencionais. O estudo reforça a necessidade de estratégias adaptativas para mitigar os impactos da variabilidade climática e assegurar a sustentabilidade ambiental no semiárido brasileiro.