Walter Batista Júnior Identificação E
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WALTER BATISTA JÚNIOR IDENTIFICAÇÃO E AVALIAÇÃO DOS FATORES DE OCORRÊNCIA DE SECAS NA BACIA DO RIO GUANDU - ESPÍRITO SANTO Tese apresentada à Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Meteorologia Agrícola, para obtenção do título de Doctor Scientiae. VIÇOSA MINAS GERAIS – BRASIL 2012 ii “O caminho da sabedoria não consiste em crer, não crer ou duvidar! O caminho da sabedoria consiste em inquirir, analisar, meditar e experimentar. A verdade é o desconhecido de momento a momento. A verdade nada tem que ver com o que alguém acredita ou o que deixe de acreditar, nem tampouco com o ceticismo. A verdade não é questão de aceitar ou de rejeitar. A verdade é questão de experimentar, viver e compreender”. Samael Aun Weor iii À minhas crianças Sofia, Maha, Áian e Gandhi. Que o caminho seja brando aos teus pés. Que o vento sopre leve em teus ombros. Que o Sol brilhe cálido em tuas faces. Que as chuvas caiam serenas em teus campos. E, até nos vermos novamente, que DEUS os guarde nas Palmas das Mãos! Dedico! iv AGRADECIMENTOS “E os que foram vistos dançando foram julgados insanos pelos que não conseguiam ouvir a música” Friedrich Nietzsche Ao Deus que habita em mim. Por me possibilitar saúde e força nesta travessia. Aos meus pais Walter Batista e Natalina Aparecida Gonçalves Batista, que tanto lutaram para me ensinar a diferença entre o certo e errado. Vocês são o caminho norteador de minhas decisões ao longo desta vida. À Alessandra, que tanto se esforça para que eu aprenda a controlar minha impaciente energia criadora. À minha família Wiliam Jorge Batista e Maria Lúcia Batista, Ronaldo, Natalia, Ana Luiza e Dal, aos meus amigos Landão, João Wagner e Zé Manoel por agirem em diferentes formas na essência de minha vida. À Dona Amélia; seu José Aziz e dona Iría; Michele, Flávio e Filipe; Aziz; Tio Paulo e Tia Maria; Tio Michel e Tia Neusa; Zizinho e Telma, por terem me aceitado com tanto carinho e respeito em sua família. Ao seu Toninho e dona Nana, meus pais de “coração” em Viçosa. A dona Regina, Didi, Ariadne, Weslley, Kamila, Anderson e Darcilene, Luiz Fernando e Carminha, Edu e Cristine, querido amigos que sempre estão em minhas preces. Aos amigos Fabio Ahnert e Ricardo Valory, por acreditarem que podemos tornar o Espírito Santo um lugar melhor. Ao prof. Vicente Wagner Dias Casali, por permitir nosso trabalho no Grupo Entre Folhas, melhor parte dos conhecimentos adquiridos neste período. Aos Professores José Maria Nogueira da Costa e Flávio Barbosa Justino, que se revezaram no processo de orientação desta tese. v Aos amigos e Profs. Júlio Cesar Lima Neves e Genelício Crusoé Rocha, do Departamento de Solos da UFV e ao Dr. Clóvis Angeli Sansígolo, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), pela fundamental ajuda no processo de lapidação desta tese. Ao Dr. Josemir Araujo Neves, da Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte (EMPARN), pilar da criação desta nova visão para, encararmos a seca no Estado do Espírito Santo. A Maria de Fátima dos Santos, da EMPARN, que com paciência e dedicação construiu o mapa de Aptidão Agrícola do Estado do Espírito Santo, sem o qual não poderíamos realizar este novo índice. Ao amigo Luiz Henrique Nobre Boff, do Instituto Estadual de meio Ambiente e Recursos Hídricos do Espírito Santo - IEMA pela inestimável ajuda no entendimento da dinâmica dos dados de precipitação desta tese. Aos funcionários e professores do Departamento de Engenharia Agrícola da UFV, pelo apoio, pela amizade, pelos momentos de descontração e, em especial, a nossa secretária do Programa de Pós-graduação em Meteorologia Agrícola Graça Soares – a funcionária pública mais eficiente deste país – sem você eu e muitos colegas do programa, teríamos perdidos todos os prazos deste doutorado. Aos meus colegas Evandro Tche, Leo Rondônia, Paulo Ciclone, Evandro, Davi e Manuel por terem-me suportado nos momentos bons e ruins. Ao amigo Gustavo “Tatá” D’angiolella, pois esta tese é tanto minha como sua. A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pelo auxílio financeiro, para o desenvolvimento deste projeto e à UFV, pelos conhecimentos recebidos. Ao Dr. José Gerado Ferreira da Silva e ao meteorologista Hugo Ely Ramos da Incaper. Por fim, a todas as pessoas que de alguma forma incentivaram e contribuíram para o desenvolvimento desse trabalho, humildemente agradeço! vi BIOGRAFIA Walter Batista Júnior nasceu a 27 de junho de 1963, filho de Walter Batista e Natalina Aparecida Gonçalves Batista, na cidade de São Paulo, São Paulo, onde passou sua infância e adolescência e aprendeu sobre a filosofia e arte Paulistana. Em 1984 ingressou na Universidade Federal de Viçosa, Viçosa/MG, para em janeiro de 1989 colar grau como Engenheiro Agrônomo. Neste período aprendeu o poder da cultura Mineira. Em março de 2001 volta à Viçosa, para ingressar no programa de pós- graduação em Fitotecnia, da UFV para, em 31 de julho de 2003, tornar-se mestre em Fitotecnia. Em 2004 ingressa no Instituto Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Espírito Santo – IEMA, para atuar como apoio a tomada de decisão dos comitês de bacias hidrográficas, do Estado. Neste período funda o Fórum Capixaba de Mudanças Climáticas, pelo qual conhece vários municípios do Espírito Santo, aprendendo um pouco mais da vida do povo capixaba. Em agosto de 2008 retorna mais uma vez à Viçosa, para ingressar no programa de pós-graduação em Meteorologia Agrícola, da UFV, para em julho de 2012 tornar-se doutor em Meteorologia Agrícola. Continua sua caminhada por este Brasil, sempre exercendo a maravilhosa profissão de Engenheiro Agrônomo, na procura do aprendizado do que é ser Brasileiro. vii SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS xi LISTA DE TABELAS xiv LISTA DE QUADROS xv LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS xvi RESUMO xviii ABSTRACT xix 1. INTRODUÇÃO 1 1.1. Por que a bacia do Rio Guandu e regiões adjacentes? 4 1.1.1. Dados socioeconômicos da população 5 1.1.2. Solos 6 1.1.3. Clima 6 1.1.4. Rede hidrográfica 7 1.1.5. Hidrogeologia 7 1.1.6. Usos das águas 8 1.2. Hipótese da tese 9 1.3. Objetivos gerais 9 1.4. Objetivos específicos 9 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 10 2.1. Desastres naturais 10 2.2. Desastres naturais no Estado do Espírito Santo 11 2.3. A ocorrência do fenômeno da seca no Espírito Santo 11 2.4. A seca como um desastre natural 15 2.5. Caracterizando o fenômeno da seca 18 2.6. Tipos de seca 16 2.6.1. Seca meteorológica 20 2.6.2. Seca agrícola 20 2.6.3. Seca hidrológica 20 2.6.4. Seca socioeconômica 21 2.7. Tipos de impactos ocasionados pelo fenômeno da seca 21 2.8. Elaboração de planos para convivência com a seca 23 2.9. Classificação das medidas de mitigação da seca 23 2.9.1. Classificação em função do objetivo das medidas 24 2.9.2. Classificações em função da abordagem de implementação 25 2.9.3. Classificação baseada no prazo de execução das medidas 26 2.10. Sistemas de alerta precoce contra a Seca 28 viii 2.11. Sistema de monitoramento de secas 29 2.12. Indicadores de severidade de seca 31 2.12.1. Índice de Precipitação Normalizada (SPI) 34 2.12.2. Índice de Susceptibilidade ao Fenômeno da Seca – ISFS 41 3. MATERIAL E MÉTODOS 44 3.1. Região de Estudo 44 3.2. Obtenção e tratamento da base de dados climatológicos 46 3.3. Uso de médias móveis para o calculo do SPI 48 3.4. Uso de uma biblioteca do R para cálculo do SPI 49 3.5. Desenvolvendo o calculo do SPI 49 3.6. Análise Preliminar dos Dados de Precipitação 51 3.7. Calculo da frequência dos eventos de seca 52 3.8. Desenvolvendo o Índice de Susceptibilidade ao Fenômeno da Seca (ISFS), para aplicação na bacia do rio Guandu 54 3.8.1. Considerações iniciais 54 3.8.2. Parametrização do Subindicador de Natureza Física – PV11 55 3.8.3. Parametrização do Subindicador de Natureza Climatológica – PV12 63 3.8.4. Parametrização do Subindicador de Natureza Socioeconômica – Efeito sobre a base Rural - PV131 64 3.8.5. Parametrização do Subindicador de Natureza Socioeconômica – Efeito Sobre a Base Econômica - PV132 65 3.8.6. Parametrização do Subindicador de Natureza Socioeconômica – Condições Municipais de Atenuação dos Efeitos da Seca - PV133 67 3.8.7. Parametrização do Subindicador: Risco de Perda da Produção Agrícola - PV21 68 3.8.8. Parametrização do Subindicador: Risco de Falta de Água para Consumo Humano e Animal - PV22 70 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 73 4.1. Considerações Iniciais 73 4.1.1. Caracterização da precipitação na região em estudo 73 4.2. Estudo do SPI para os diferentes tratamentos 78 4.2.1. Estudo do SPI3 79 4.2.1.1. Estudo do SPI3 - Período em análise (1970-2002) 79 4.2.1.2. Estudo do SPI3 - Décadas de 70, 80 e 90 82 4.2.2. Estudo do SPI6 86 4.2.2.1. Estudo do SPI6 - Período em análise (1970-2002) 86 4.2.2.2. Estudo do SPI6 - Décadas de 70, 80 e 90 89 4.2.3. Estudo do SPI12 94 ix 4.2.3.1. Estudo do SPI12 - Período em análise (1970-2002) 94 4.2.3.2. Estudo do SPI12 - Décadas de 70, 80 e 90 96 4.3. Desenvolvimento do Índice de Susceptibilidade ao Fenômeno da Seca adaptado para o âmbito da bacia Hidrográfica do rio Guandu 101 4.3.1. Resultados do ISFS – Períodos: 1993-1994, 1994-1995, 1996-1997 105 5. CONCLUSÕES 117 6.