VARIABILIDADE ESPAÇO-TEMPORAL DA PRECIPITAÇÃO EM UMA ÁREA DE MICROBACIA NA AMAZÔNIA CENTRAL

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1 VARIABILIDADE ESPAÇO-TEMPORAL DA PRECIPITAÇÃO EM UMA ÁREA DE MICROBACIA NA AMAZÔNIA CENTRAL ROSAS, Adriana Freitas 1* ; Nascimento, FRANÇA, Maria Nilma Cruz 1 ; NASCIMENTO, Dênis Aguero 1 ; MONTEIRO, Maria Terezinha Ferreira 1 ; CANDIDO, Luiz Antonio 1 1 Programa de Grande Escala Biosfera-Atmosfera na Amazônia/Coordenação de Dinâmica Ambiental/Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. adriana_freitas@live.com RESUMO A região Amazônica tem recursos hídricos abundantes com regimes de chuvas diferentes de acordo com a localização geográfica. Por conseguinte, este estudo tem a finalidade de compreender a variabilidade espaço-temporal da precipitação na regulação do ciclo hidrológico e na transformação do volume de entrada (precipitação) concentrado no tempo em uma área de microbacia da Amazônia Central. Os dados de precipitação utilizados foram medidos através cinco pluviógrafos instalados nas adjacências da microbacia. A análise da variação espaço-temporal da precipitação nos meses de transição (abril e outubro) indicou maior harmonia entre os pontos em abril e grande variação em outubro. Em termos de sazonalidade a precipitação média anual na área de estudo foi de 2130 mm, sendo 1703 mm na estação chuvosa e 426 mm na estação seca. Nos meses de janeiro, abril e dezembro, considerados com maior índice de precipitação houve variação nos volumes pluviométricos para os diferentes pluviógrafos, em agosto e outubro os meses considerados secos variaram de forma mais discreta. Palavras-Chave: Componentes hidrológicas, hidrologia florestal e precipitação pluvial. ABSTRACT The Amazon region has abundant water resources with different rainfall patterns according to geographical location. Therefore, this study aims to understand the spatio-temporal variability of rainfall in regulating the water cycle and the transformation of the input volume (precipitation) concentrated in time in a watershed area in central Amazonia. Precipitation data were measured by five recording rain gauges installed in the vicinity of the watershed. The analysis of spatial and temporal variation rainfall in the months of transition (April and October) indicated greater Harmonia between points in April and wide variation in October. In terms of seasonality average annual rainfall in the study area was 2130 mm, 1703 mm in the rainy season and 426 mm during the dry season. In January, April and December, considered more rainfall index was variation in rainfall volumes for different pluviographs in August and October months as dry ranged from more discreetly. Keywords: Hydrological components, forest hydrology and rainfall. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

2 INTRODUÇÃO A região Amazônica tem recursos hídricos abundantes com regimes de chuvas diferentes de acordo com a localização geográfica. Essa região tem seu regime de chuva com forte variabilidade espaço-temporal. Na Amazônia Oriental a precipitação média anual é de cerca de 2500 mm; já na Amazônia Meridional a precipitação média anual é de 2379 mm; na Amazônia Central varia de a 2800 mm e até mesmo no Sudoeste da Amazônia a precipitação média anual é de 2265 mm (TOMASELLA et al., 2009). Essa variação da precipitação pluvial na escala da bacia também pode mudar tanto sazonalmente como anualmente em cada região, conduzindo a uma intensa variabilidade espacial e temporal no ciclo hidrológico na Amazônia. Segundo Nobre et al., (2007) as variabilidades climáticas podem ser de origem natural e antrópica. Como variabilidade climática natural, temos anomalias negativas de precipitação no centro, norte e leste da Amazônia que são em geral, associadas com eventos de El Niño-Oscilação Sul (Enso) e anomalias de TSM no Atlântico tropical (RONCHAIL et al., 2002). O efeito do desmatamento e das mudanças climáticas pode afetar o ciclo hidrológico em todas as escalas de tempo. Em escalas de tempo de dias a meses, levam a mudanças na incidência de inundações; em escalas de tempo sazonal a interanual, mudanças nas características da seca é a principal manifestação hidrológica; e em escalas de anos a décadas, as teleconexões nos padrões de circulação global atmosférica, ocasionadas pela interação oceano-atmosfera, afetam a hidrologia de algumas regiões, especialmente nos trópicos, por diferentes eventos, entre eles o El Niño (NIJSSEN et al., 2001). A Amazônia sofreu com um evento extremo de seca no ano de 2005, segundo Marengo et al., (2006) são três os possíveis fatores das causas da seca na Amazônia: (1) o Atlântico norte tropical anomalamente mais quente do que o normal, (2) a redução na intensidade do transporte de umidade pelos ventos alísios de nordeste em direção ao sul da Amazônia durante o pico da estação de verão, e (3) a diminuição do movimento vertical sobre esta parte da Amazônia, resultando num reduzido desenvolvimento convectivo e reduzida precipitação. Desta maneira, anomalias no padrão das variáveis climáticas interferem diretamente no ciclo hidrológico da região Amazônica, podendo causar variações anuais bem significativas na frequência e intensidade das chuvas. O monitoramento hidrológico de pequena escala é também sensível as condições de variabilidade da precipitação em associação com a estrutura da paisagem e do relevo. Desta forma este estudo tem a finalidade de compreender a variabilidade espaço-temporal da precipitação na regulação do ciclo hidrológico e na transformação do volume de entrada (precipitação) concentrado no tempo em uma área de microbacia da Amazônia Central. MATERIAL E MÉTODO Área de estudo O estudo foi realizado na microbacia do Igarapé Asú, que abrange uma área aproximada de 6,6 km 2 e faz parte da Bacia do Rio Cuieiras, afluente do Rio Negro (MONTEIRO et al., 2013) XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2

3 situada na Reserva Biológica do Cuieiras INPA. Sua localização está distante cerca de 84 km a noroeste de Manaus, no Km 34 da estrada vicinal ZF2 (TOMASELLA et al., 2009) e sua base recebe a alcunha de Estação Experimental de Micrometeorologia (coordenadas geográficas: W ,16 S ,25 ). O clima da região é do tipo Am (Clima Tropical) segundo a classificação de Köppen, com temperatura média de 26ºC (mínima 19ºC e máxima 39ºC), com uma estação chuvosa de dezembro a maio e a estação seca de junho a novembro (TOMASELLA et al., 2007). Metodologia de coleta Foram utilizados dados de precipitação do ano 2011 coletados por meio de cinco pluviógrafos instalados na área da microbacia do Asú. A figura 1 ilustra a localização das torres onde os sensores foram instalados: Torre 1 (W ,78 S ,42 ), Torre 2 (W ,85 S ,69 ), Torre K34 (W ,04 S ,26 ), Motor de Linha (ML) (W ,46 S ,15 ) e Fazenda (W ,78 S ,11. Cada pluviógrafo instalado foi calibrado com 0,1 mm e 0,2 mm de capacidade em sua báscula e cada um deles conectado a um Datalogger da marca HOBO Event, onde eram armazenados e coletados quinzenalmente, com registros a cada minuto. Fig. 1. Delimitação da área de estudo mostrando a localização dos pluviômetros. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Analisando a sazonalidade para esses períodos, a precipitação média anual na microbacia Asú para o ano de 2011 foi de 2130,30 mm, com uma precipitação média de 1703,56 mm na estação chuvosa e 426,74 mm na estação seca. O pluviógrafo da Torre K34 apresentou um volume anual de chuva de 2257,80 mm, o da fazenda 2266,60 mm, ML registrou 1790,20 mm, os das Torre 1 e 2 registaram 2001,60 mm e 2335,30 mm respectivamente. De acordo com Ferreira et al., (2005) a distribuição da chuva na Amazônia é bastante irregular, apresentando variabilidade espacial e temporal, estando coerente com as medidas realizadas ao longo da microbacia e destacando essa variação tanto mensalmente quanto entre os pluviógrafos, mostrado na figura 2. Figura 2 Média anual da precipitação na microbacia Asú para o ano de 2011 e variabilidade mensal (colunas) dos cinco pluviógrafos No período com maior intensidade de chuva (período chuvoso), houve variação nos volumes pluviométricos para os diferentes pluviógrafos. Essas variações acentuaram-se nos meses de janeiro, abril e dezembro (Fig. 2). Os meses considerados secos também demonstraram variação, no entanto mais discreta (agosto e outubro), caracterizando uma precipitação quase homogênea no período seco, e heterogênea na época de chuvas para a microbacia. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4

5 A ocorrência dos eventos de precipitação no espaço-tempo nos meses de abril e outubro de 2011 está apresentada na figura 3. A análise dos eventos de chuvas mais intensas no mês de abril (dias 24, 25 e 26) para os diferentes pontos de monitoramento mostra que a chuva é bastante variável ao longo da microbacia. Sendo os maiores valores registrados no ponto ML, e reduzindo ao longo dos pontos Torre1, Torre 2, K34 e sendo os menores registrados na Fazenda. A duração dos eventos de chuva também mostra comportamento diferenciado entre os pontos para o mês de outubro. Figura 3 Variabilidade de chuva na microbacia Açu abril/2011. Figura 4 Variabilidade de chuva na microbacia Açu abril/2011. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5

6 A análise do mês de outubro (dias 11, 17 e 25) mostra uma variabilidade espaço-temporal bastante acentuada nos pontos monitorados, porém sem o comportamento harmonioso observado durante o mês de abril. A regularidade do início, duração e magnitude dos eventos foram substituídos por um comportamento errático e inerente ás condições características da época. Os resultados obtidos e mostrados através dos gráficos confirmam o que afirma Reboita et al., (2010) em seu trabalho, ao dizer que a precipitação para a região norte do Brasil mostra os picos máximos no primeiro semestre do ano, caracterizando as estações somente pelas épocas chuvosas e secas, dependendo da sua localização geográfica no Amazonas (COSTA et al.,1998). Segundo Costa et al., (2006) a floresta Amazônica apresenta elevadas temperaturas e precipitações anuais, embora ocorram grandes variações. Estudos climáticos afirmam que tais variações podem ser explicadas através de eventos relacionados a ocorrência de fenômenos El Niño e La Niña (Andrade & Nery, 2011). As chuvas ao norte do Brasil estão associadas a flutuação sazonal da Zona de Convergência Intertropical - ZCIT (MARENGO e HASTENRATH, 1993; REBOITA et al., 2010; MOLION, 1987), dessa forma acredita-se que devido a interação da ZCIT a atuação na precipitação da região se dá de forma direta na variação sazonal (REBOITA et al., 2010). Percebe-se que quando a análise de dados pluviométricos ocorre de forma anual a variação espaço-temporal é menos aparente, ao observar mensalmente os índices, tem-se uma expectativa de destacar a quantidade de chuva com mais precisão, porém, ao determinar os valores diários de precipitação a variabilidade se torna maior e mais evidente, a compreensão dos resultados passa a ser mais precisa. CONCLUSÃO O estudo da variabilidade de chuva é importante para entender a dinâmica hidrológica de uma determinada microbacia, afim de obter dados significativos dos períodos chuvoso e seco da região. A homogeneidade de chuvas para a área estudada dá-se principalmente no período chuvoso. Podendo ser melhor compreendida quando os estudos espaciais e temporais são delimitados a partir de análises pluviométricas diárias. A distribuição do volume da precipitação média anual para a região Amazônica no entorno da microbacia do Açú mostrou-se bem distribuída no ano estudado. E os meses escolhidos para representação da variação espaço-temporal demonstraram maior variabilidade no período seco. No período mais chuvoso os volumes precipitados foram mais homogêneos e para ambas as estações os intervalos de chuva entre os dias foram curtos e variados entre os pluviógrafos. AGRADECIMENTOS Agradecemos ao LBA por conceder bolsa para o desenvolvimento desta pesquisa e suporte logístico nos trabalhos de campo e ao INPA pelo apoio a pesquisa. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

7 REFERÊNCIAS ANDRADE, A. R. D., NERY, J. T. Análise Sazonal e Espacial da Precipitação Pluvial na Bacia Hidrográfica do Rio Ivaí Paraná. Bol. geogr., Maringá, v. 29, n. 2, p , COSTA, A. C. L. D., BRAGA, A. P., GONÇALVES, P. H. L., COSTA, R. F. D., JÚNIOR, J. D. A. S., MALHI, Y. S., ARAGÃO, L. E. O. E C. D., MEIR, E. P. Estudos Hidrometeorológicos em uma Floresta Tropical Chuvosa na Amazônia Projeto ESECAFLOR. Revista Brasileira de Meteorologia, v.21, n.3b, p , COSTA, R. F. D., FEITOSA, J. R. P., FISCH., G., SOUZA, S. S. D., NOBRE, C. A. Variabilidade Diária da Precipitação em Regiões de Floresta e Pastagem na Amazônia. Acta Amazônica. vol. 28, n. 4, p , FERREIRA, S. J. F., LUIZÃO, F. J., & DALLAROSA, R. L. G. Precipitação Interna e Interceptação da Chuva em Floresta de Terra Firme Submetida à Extração Seletiva de Madeira na Amazônia Central. Acta Amazônica. v. 35(1), p.55-62, FISCH, I. F., VENDRAME, G., HANAOKA, P. C. M. Variabilidade Espacial da Chuva Durante o Experimento LBA/TRMM 1999 na Amazônia. vol. 37, n. 4 p , MARENGO, J. A. Mudanças Climáticas Globais e seus Efeitos Sobre a Biodiversidade: Caracterização do Clima Atual e Definição das Alterações Climáticas para o Território Brasileiro ao Longo do Século XXI Brasília: MMA. v. 26, p. 212, MARENGO, J. A., HASTENRATH, S. Case Studies of Extreme Climatic Eventis in the Amazona Basin. American Meteorological Society. p MONTEIRO, M. T. F. (dados não publicados). Estudo Integrado da Dinâmica do Carbono, Nitrogênio e da Hidrologia em uma Microbacia da Amazônia Central - Manaus: [s.n.], xxi, 139 f.: il. color. Tese de doutorado, MOLION, L. C. B. Climatologia Dinâmica da Região Amazônica: Mecanismos de Precipitação. Revista Brasileira de Meteorologia. vol. 2, p , NIJSSEN, B., O'DONNELL, G. M., HAMLET, A. F., LETTENMAIER, D. P. Hydrologic sensitivity of global rivers to climate change. Climate Change, v. 50(1-2), p , NOBRE, C. A., SAMPAIO, G., SALAZAR, L. Mudanças climáticas e Amazônia. Ciência e Cultura, v. 59, n. 3, p , XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7

8 REBOITA, M. S., GAN, M. A., ROCHA, R. P. D., AMBRIZZI, T. Regimes de Precipitação na América do Sul: Uma Revisão Bibliográfica. Revista Brasileira de Meteorologia, v.25, n.2, p , RONCHAIL, J., COCHONNEAU, G., MOLINIER, M., GUYOT, J-L., CHAVES, A. G. M., GUIMARÃES, V., OLIVEIR, E. Interannual rainfall variability in the Amazon basin and seasurface temperatures in the equatorial Pacific and the tropical Atlantic Oceans. Int. J. Climatol., v. 22, p , TOMASELLA, J., Neill, C., Figueiredo, R., Nobre, A. D Balanços Hídrico e Químico em Escala de Bacia de Drenagem Incluindo Exportações de Nutrientes de Florestas Intactas e Áreas Perturbadas. In: Amazonia and Global Change. Geophysical Monograph Series. Org. por KELLER, M., BUSTAMANTE, M., GASH, J., & DIAS, P. S. (Eds.). Amazonia and global change. Vol, 186, XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 8