UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE FLORESTAS CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE FLORESTAS CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL Título: INTERCEPTAÇÃO VERTICAL NA SERRA DO MAR, NOVA FRIBURGO RJ. ALUNO: RAFAEL SILVA BARBOZA ORIENTADOR: RICARDO VALCARCEL SEROPÉDICA Novembro de 2004 i

2 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE FLORESTAS CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL INTERCEPTAÇÃO VERTICAL NA SERRA DO MAR, NOVA FRIBURGO RJ. ALUNO: RAFAEL SILVA BARBOZA ORIENTADOR: RICARDO VALCARCEL Monografia apresentada ao Departamento de Ciências Ambientais do Instituto de Florestas da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos para obtenção do título de Engenheiro Florestal. SEROPÉDICA Novembro de 2004 ii

3 Seropédica, 10 de novembro de BANCA EXAMINADORA Prof º Dr. Ricardo Valcarcel / UFRuralRJ (orientador) Dr. Jorge Luiz Pimenta Mello Prof. UFRRJ/IT-Depto Hidráulica e Hidrologia Esp. Marco Antônio Rodrigues da Silva Prof. /UFRRJ/IF-DCA Suplente Eng. Florestal Alexandre Chaboudt Borges. Avaliado em / / Nota Final: ( ) iii

4 AGRADECIMENTOS: A minha mãe Anna, meu pai João, meu irmão André e minhas queridas irmãs Ana Paula e Juliana, em reconhecimento ao suporte familiar que me foi dado desde o meu primeiro dia neste planeta. Ainda sim agradeço a minha amada Julia, que deu todo o apoio possível para a realização deste trabalho até nos momentos mais difíceis da minha vida acadêmica. A meus sobrinhos Felipe e Frederico. Meus avós Luciano e Luzia e todos seus filhos netos e bisnetos que constituem uma família extraordinária. Ao Alexandre, que por meio das trocas de idéias sobre assuntos relacionados ao tema deu o start para o desenvolvimento e conclusão deste trabalho deste trabalho. Ao Guilherme Cabelo, Cleanto e toda a galera da escalada, onde compartilhei as vias de escala da Pedreira da Rural, uma forma de válvula de escape nos momentos mais estressantes da vida acadêmica. Ao Laboratório de Manejo de bacias Hidrográficas e a toda equipe pelas discussões e sugestões enriquecedoras e ao professor Ricardo pelo suporte, paciência e cautela em que passou de sua experiência, orientação e conhecimento, sem duvida é um exemplo a ser seguido. A toda equipe do SBT que acreditou na pesquisa durante a fase experimental e principalmente pelo suporte a abrigo nos dias de chuvas, tempestades de raios e ventos. E ainda a todos os meus amigos e companheiros da vida, que seria difícil lembrar de todos os nomes neste momento, porém agradeço a todos do fundo do meu coração. iv

5 Aos meus pais que ajudaram na construção de minha trajetória, desde o momento em que confiaram, acreditaram e investiram em meu futuro. E a cada dia agradeço a compreensão mesmo nos momentos de maior dificuldade. Dedico v

6 RESUMO: As florestas de terras altas das bacias da Serra do Mar têm serviços ambientais ainda não claramente definidos e o entendimento destes implicará em soluções para os problemas relacionados à qualidade e quantidade de água, já que este processo (interceptação Vertical) é um dos componentes do ciclo hidrológico. O experimento foi desenvolvido entre os divisores das bacias do rio Cachoeiras de Macacu (vertente Atlântica) e Bengala (bacia do rio Paraíba do Sul), na encosta da Serra do Mar do Rio de Janeiro, no período de dezembro de 2003 a janeiro de A área se encontra a 1600 m de altitude, pertence a Área de Proteção Ambiental - APA do Pico do Caledônia e Parque Estadual de Três Picos no município de Nova Friburgo-RJ. Foram instalados um pluviômetro e um interceptador em local aberto, a uma altitude de 1600m. Durante 31 dias de coleta, quantificou-se a precipitação total e interceptação vertical (IV), correspondendo a 786,23mm (25,36mm/dia) e 68,71mm (2,21mm/dia), respectivamente. Por meio de 5 pluviômetros instalados no interior da floresta e um pluviômetro em local aberto, foram quantificadas as parcelas de água de chuva referentes à perda por interceptação (IC) e precipitação interna (PI), correspondendo, em média, a 25,46% e 125,66% da precipitação externa total (PE) respectivamente. Estes valores mostram que a quantificação do mecanismo de IV é um importante indicador da interação dos processos climáticos e ecológicos, que acabam por influenciar no balanço hídrico da região, e que a cobertura florestal propicia um adicional de umidade quando localizada em regiões com forte interceptação da bacia aérea. Palavras-chave: Interceptação, balanço hídrico, precipitação, floresta de altitude, perda por interceptação e precipitação interna. vi

7 ABSTRACT: The forests of the high areas of the Serra do Mar basins have environmental services not clearly defined. The study was developed between December of 2003 and January of 2004, in a part of the Serra do Mar located in Rio de Janeiro and pertaining to Pico do Caledônia Environmental Protection Area and to State Park of Três Picos in Nova Friburgo-RJ. Were installed a pluviometer and a intercepter at the forest outside, at a altitude of 1600m. During 31 days of collection, was determined the total rainfall and Vertical Interception (VI), corresponding to 786,23mm (25,36mm/day) and 68,71mm (2,21mm/day), respectively. By using 5 pluviometers installed at the forest inside, and one pluviometer set at the forest outside was determined how much rain s water were lost through interception and throughfall. Corresponding on average 25,46%, 125,66% of the total external precipitation verified in the period. Proofing that the mechanism quantity of VI is an important indicator of the climatic and ecologic process interaction, that have an influence on the water balance of the region. Indicate that the florestal covering located at regions with strong interception of the air basin promotes an increase of the humidity. Key words: Interception, water balance, precipitation, through interception and throughfall. vii

8 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO OBJETIVOS JUSTIFICATIVA MATERIAL E MÉTODOS Área de estudo: Interceptação Vertical (IV): Análise estatística: Análise florística e fitossociológica: RESULTADOS E DISCUSSÃO Composição Florística Parâmetros fitossociológicos Estrutura da Floresta Interceptação pelas copas e precipitação interna Interceptação Vertical CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS: viii

9 1. INTRODUÇÃO A água é um recurso natural essencial à vida, matéria prima essencial às comunidades terrestres, onde, por meio do ciclo hidrológico, ela é disponibilizada e renovada para manutenção das diferentes formas vivas que compõem a biosfera (VALCARCEL, 1982; OTTONI-NETTO, 1993). Ela é encontrada em três estados - líquido, sólido e gasoso. O ciclo hidrológico é constituído por um conjunto de fases e meios por meio dos quais a água circula pela natureza. A radiação propicia a evaporação da água da superfície dos lagos, rios, açudes e oceanos. A atmosfera recebe também quantidades consideráveis de água em forma de vapor por meio da transpiração vegetal e da evaporação do solo (SATTERLUND, 1972; CESAR, 1994). As precipitações orográficas decorrem do choque das massas de ar úmidas com barreiras físicas (Serra do Mar), que promovem sua ascensão, resfriamento e posterior precipitação (FIDERJ, 1978; NIMER, 1979). O Oceano Atlântico funciona como regulador térmico do continente, fornecendo chuvas, umidade e reduzindo a temperatura. Isto ocorre no estado do Rio de Janeiro devido a sua posição geográfica, que devido a exposição encontra-se sujeito aos efeitos da circulação atmosférica e movimentos de entrada de frentes frias. O estado do Rio de Janeiro está submetido, principalmente nos meses de outubro a março, aos ventos de direção Sudoeste e Nordeste. Neste período, há na Região Sudeste, acentuada elevação das temperaturas diárias e precipitações abundantes, (FIDERJ, 1978; NIMER, 1979). A região de Nova Friburgo tem estes efeitos potencializados pela orientação da cadeia de montanhas que compõem a Serra do Mar e seus efeitos orográficos. Observa-se

10 uma umidade relativa do ar elevada e índices pluviométricos que variam de 1900mm a mais de 2100mm, evidenciando a influência do mar no clima regional. A orientação e exposição do relevo são fatores fundamentais da distribuição espacial da pluviosidade, ocorrendo a maior concentração na região centro-sul fluminense (FIDERJ, 1975). NIMER (1979) relatou que a taxa de precipitação cresce na proporção direta da altitude. A cadeia de montanhas da Serra do Mar atua como uma barreira aos sistemas de circulação atmosférica e às penetrações das massas de ar úmidas que sopram do oceano (NIMER, 1979). O vapor d água se condensa, formando as chuvas orográficas e nevoeiros, que mantêm a região úmida o suficiente para a manutenção da floresta (MARCONDES, 1996). O efeito da floresta sobre a precipitação pluviométrica determina a estabilidade do ciclo hidrológico em uma microbacia (MOLCHANOV, 1971; SATTERLUND, 1972; CESAR, 1994). A interceptação é a quantidade de chuva retida na cobertura florestal que regressa a atmosfera (LIMA, 1986), porém ela tem outros significados hidrológicos, como: reduzir a intensidade da chuva, favorecer a infiltração, recarga do lençol freático, além de funcionar como um provedor adicional de umidade quando localizada em regiões com forte interceptação da bacia aérea (VALCARCEL, 1982). A interceptação é definida como um obstáculo ao acesso da água da chuva ao solo, onde a vegetação impede a sua livre passagem e facilita o retorno da água a atmosfera pela evaporação. A interceptação vertical é a condensação de vapor atmosférico interceptado e condensado sob as florestas mesmo nos dias de chuva, também conhecida como chuva oculta. A cobertura florestal intercepta as gotas de chuva, promovendo o seu fracionamento, que depende das 2

11 características do dossel (ASTON, 1979). SINGH (1987) menciona que as características climatológicas locais, no que diz respeito principalmente à velocidade e direção do vento, além de umidade relativa, interferem diretamente no volume de chuva interceptado pelo dossel e fundamentalmente do estágio de desenvolvimento da vegetação. LAMPRECHT (1990) afirma que a floresta possui efeito de frenagem sobre as correntes de ar. No caso, da região em estudo, a vegetação funciona como uma malha de obstrução aos ventos úmidos oriundos da circulação atmosférica do Atlântico. LIMA (1986) mencionou a importância das condições meteorológicas sobre as perdas por interceptação, observando que a ocorrência de vento durante e após a chuva tem influência direta na evaporação de água interceptada pelo dossel, afetando assim a precipitação interna. Entretanto, o efeito real do vento sobre a perda por interceptação é função de outros fatores tais como: sua velocidade, a umidade relativa do ar, a duração e intensidade de chuva. A direção do vento, proveniente de frente fria (ventos úmidos), favorece a precipitação interna ou Interceptação Vertical. LLOYD et al. (1988), NALON & VELLARDI (1993), LIMA (1986) verificaram que em um período caracterizado por apresentar baixos valores de precipitação, registrou-se a menor taxa de precipitação interna e conseqüentemente maior taxa de interceptação pelo dossel. Da mesma forma, HUBER & OYARZÚM (1992) determinaram que os valores relativos da interceptação pelo dossel são inversamente proporcionais às alturas de precipitações incidentes e que, à medida que aumenta a intensidade das precipitações, diminui o tempo do início do escoamento pelo tronco. Segundo CASTRO et al. (1983), chuvas de grande intensidade dificultam o escoamento pelo tronco, provavelmente 3

12 devido às árvores encontrarem-se saturadas, favorecendo a distribuição de chuva via precipitação interna. JOHNSON (1990) explicou a variabilidade espacial da precipitação interna como conseqüência da distância entre os ramos das árvores e a densidade da cobertura acima dos pluviômetros. Percentualmente, o escoamento pelo tronco pode ser considerado de pouca importância quando comparado ao pequeno montante atingido pela precipitação interna (VALCARCEL, 1982; LLOYD et al., 1988; JOHNSON, 1990). VALCARCEL (1982), ao estudar o balanço hídrico nos Andes Venezuelanos observou que na produção de água de uma bacia, a vegetação proporciona uma perda do sistema. Se a bacia se encontra em áreas de condensação, a floresta pode funcionar como um condensador de umidade aumentando a precipitação total. Este trabalho avalia a importância da floresta nas regiões altas das bacias da serra do Mar. Os ventos úmidos combinados com os efeitos da declividade e rugosidade das encostas têm papel fundamental na Interceptação Vertical. A quantificação do mecanismo e magnitudes da Interceptação Vertical podem-se constituir em um instrumento de planejamento capaz de incorporar os efeitos dos processos climáticos e ecológicos, que influenciam o balanço hídrico das microbacias. 4

13 2. OBJETIVOS Avaliar a interceptação vertical em floresta de altitude em área de domínio ecológico da Mata Atlântica: Floresta Ombrófila Densa Montana. A área encontra-se sobre influencia da bacia aérea da calha do rio Cachoeiras de Macacu e é responsável pelo abastecimento de parte da cidade de Nova Friburgo, RJ. Objetivos específicos Avaliar a Interceptação Vertical na garganta da bacia aérea; e Determinar a variação da Interceptação Vertical dentro dos ecossistemas florestais; 3. JUSTIFICATIVA A cobertura florestal possui uma forte relação com o ciclo hidrológico de uma bacia hidrográfica, interferindo no movimento da água em vários compartimentos do sistema, inclusive para a atmosfera e os rios. Deste modo, a quantificação da precipitação e da interceptação vertical pode influenciar processos hidrológicos, que nas regiões produtoras de água, tem significados e importâncias diferenciadas, uma vez que estas regiões são responsáveis pelo abastecimento. Pode-se dizer que a água é matéria prima fundamental para as comunidades humanas e para a própria sobrevivência do planeta. Entretanto, pesquisas relacionadas à produção de água e as funções da floresta neste processo, são importantes para o abastecimento da região e para o manejo de suas bacias hidrográficas, pois as florestas altas das bacias da Serra do Mar têm serviços ambientais ainda não claramente definidos; o entendimento destes implicará em soluções para os problemas relacionados à qualidade e quantidade de água, já que este 5

14 processo (interceptação Vertical) é um dos componentes do ciclo hidrológico. Contudo, as bacias com cobertura florestal intacta, caracterizam ecossistemas naturais ajustados evolutivamente e com fluxos de energia que precisam ser conhecidos, como elemento de comparação com áreas antropizadas, uma vez que se podem comparar forma e funções dos ecossistemas. 4. MATERIAL E MÉTODOS 4.1. Área de estudo: O experimento foi desenvolvido entre os divisores das bacias do rio Cachoeiras de Macacu (vertente Atlântica) e Bengala (bacia do rio Paraíba do Sul), na encosta da Serra do Mar do Rio de Janeiro. A área se encontra a 1600 m de altitude (Figura 01). Figura 01: Município de Nova Friburgo-RJ. O local pertence a Área de Proteção Ambiental APA do Pico do Caledônia e Parque Estadual dos Três Picos, no município de Nova Friburgo RJ, e está localizado entre as coordenadas geográficas 24 e 26 S e 50 e 52 W. O relevo é irregular formando uma paisagem declivosa com as montanhas da Serra do Mar. 6

15 A cobertura florestal constitui-se em Floresta Ombrófila Densa Montana com transposição para campos de altitude(ibge, 1991). As plântulas, epífitas e lianas são abundantes, assim como, a ocorrência de bambus e palmeiras (LIMA & GUEDES-BRUNI, 1997). A microbacia encontra-se entre os Pico da Pedra K2 (1.750 m) e Caledônia (2.252 m), tem área (300 ha), perímetro (9,4 km) e comprimento (3,05 km) com vegetação e parcelamento parcial dos terrenos. Apresenta rios de 2ª ordem, índices de compacidade (1,52), circularidade (0,32) conformando aspecto alongado. O tempo de concentração (1 h; 38 m) e deflúvio médio mínimo anual de 20 l.s -1 (C.A.E.N.F 2004 comunicação pessoal), enfatizam a importância para a região. Apresenta vales encaixados na encosta localizada na vertente Sul do maciço rochoso da Serra do Mar, proporcionando a passagem turbulenta das massas de ar úmida via bacia aérea. A região objeto de estudo não possui estação meteorológica, por isso tomou-se como base observações de campo, principalmente quanto às informações de vento. O estudo foi desenvolvido entre dezembro de 2003 e janeiro de 2004, período considerado chuvoso na região Interceptação Vertical (IV): A interceptação vertical (IV) foi determinada com interceptador de neblina (pluviômetro dotado de haletas) Figura 02. A precipitação externa (PE) foi determinada com pluviômetro instalado em local aberto, distantes 50 m da cobertura vegetal. O local onde os mesmos foram alocados foi definido a partir de um levantamento do perfil topográfico da área de estudo, com o uso de carta topográfica (Figura 03). 7

16 H1 H2 Figura 02: Interceptador (54,1 cm 2 ) usado para medição de interceptação vertical área das haletas (H1: 1000,00 cm 2 ); altura do pluviômetro (H2). O interceptador capta a precipitação que incide diretamente sobre sua superfície de captação, assim como o volume de vapor de água que se desloca lateralmente e é interceptado pela área das haletas, condensado a partir do choque da massa de ar úmido com as paletas e drenado para o seu interior Altitude (metros metros Figura 03: Perfil topográfico da área de estudo. Em destaque tem-se a localização do pluviômetro externo e o interceptador. 8

17 Para a análise da interceptação vertical, foi utilizada a precipitação do pluviômetro externo (PE), considerado testemunha, uma vez que é a base para se determinar o quanto à área de interceptação contribuiu. A precipitação externa (PE) foi determinada com pluviômetro (54,1 cm 2 ), instalado em local aberto, distante 50 m da cobertura vegetal. A precipitação dentro da floresta (PI) foi medida por meio de cinco pluviômetros, dispostos 25 metros entre si. O PE foi utilizado como testemunha da precipitação total. As coletas foram realizadas as 9:00h com periodicidade diária, entre 18 de dezembro de 2003 a 17 de janeiro de Interceptação Vertical: A interceptação vertical (IV) foi calculada a partir da diferença entre os volumes de chuva colhida pelo PE e o interceptador (Fórmula 01). Em que: IV = In Pe (1) IV = Interceptação vertical (mm.m -2 ) In = Quantidade total de chuva (mm.m -2 ) coletada pelo interceptador; e PE = Precipitação total (mm.m -2 ) coletada do pluviômetro testemunha. Interceptação pelas copas: A interceptação foi calculada a partir da diferença entre os volumes de chuva colhida fora e dentro da floresta (Fórmula 02). Em que: IC = PE PI (2) IC = Interceptação pelas copas (mm.m -2 ) PE = Precipitação total externa (mm.m -2 ); e 9

18 PI = Precipitação interna (mm.m -2 ) Os valores de escoamento pelo tronco variam entre 1% - 2% da precipitação total (PE) (VALCARCEL, 1982), motivo pelo qual não foram colhidos Análise estatística: Foram realizadas regressões simples entre a precipitação total (variável independente) e a interceptação vertical (variável dependente) formula 03, determinando-se os ajustes e tendências. Em que: Y = a + bxi (3) Y=IV(mm) a=coeficiente da reta b=coeficiente angular Xi=PE (mm) Os coeficientes de determinação (R 2 ) foram testados por meio da análise de variância e as análises realizadas através do programa Statistica versão 5.0. Foram realizadas regressões simples entre a precipitação total externa (variável independente) e as precipitações internas (variável dependente) fórmula 4, determinando-se os ajustes e tendências. Em que: Y = a + bxi (4) Y=PI(mm) a=coeficiente da reta b=coeficiente angular Xi=PE (mm) Os coeficientes de determinação (R 2 ) foram testados por meio da análise de variância. Os dados tiveram suas normalidades testadas por pluviômetro, pelo teste de 10

19 Kolmogorov-Smirnov e Liliefors no programa Statistica versão 5.0, todos apresentando distribuição normal ao nível de 1% de significância. A partir daí realizou-se um teste t para comparar os pluviômetros internos entre si e com o externo. Desta forma, determinou-se o quanto que a precipitação total influência na interceptação vertical e na precipitação interna, e a importância da cobertura florestal neste processo Análise florística e fitossociológica: Realizou-se levantamento em transecto de 100m de comprimento no sentido do escoamento das águas e por 4 metros laterais, totalizando 400 m 2, procedendo-se o censo, para realizar o perfil diagrama da floresta (estrutura vertical). Os dados levantados para árvores cuja altura foram superiores a 1,50m foram: espécie, distância da linha central do transecto, altura total, DAP (cm), altura do primeiro ramo da copa e diâmetro da copa. A composição florística da área foi determinada a partir do ponto por quadrante, onde levantou-se: composição florística (morfoespécies), distância entre ponto e planta, diâmetro da árvore (DAP), altura do fuste e da copa. Segundo MARTINS (1993), no método de pontos por quadrantes, a área de amostragem é variada, mas o número de indivíduos amostrados é constante em cada classe considerada. Este método consiste na marcação de pontos ao longo de um trecho da floresta, onde a unidade de amostragem é constituída pelo ponto no centro dos quatro quadrantes. Foram então retiradas às medidas de cada árvore por quadrante mais próxima do centro. A inclusão foi efetuada a partir da altura (acima de 1,5 m). Além de serem registradas o diâmetro e as alturas do início e do final da copa da árvore mais próxima em cada 11

20 quadrante, foram mensurados também à distância do ponto ao segmento do tronco mais próximo. Os pontos de amostragem foram dispostos em linha e eqüidistante 5 m entre si. A orientação dos quadrantes foi perpendicular à linha de amostragem (Figura 04), como utilizado por MARTINS (1993). Em cada quadrante qualificou-se um indivíduo com altura > 1,5m; palmeiras e pteridófitas também foram considerados. Foram calculados os seguintes parâmetros: índices de Shannon e Weaver, Coeficiente de mistura de Jentscht (QM), índice de valor de importância das morfoespécies. Distância pontoplanta Árvores (Altura > 1,5m) Figura 04: Diagrama esquemático da aplicação do método de pontos por quadrante. O índice do valor de importância (IVI), foi calculado em função da densidade, dominância e freqüência relativas das morfoespécies. 5m 12

21 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 5.1. Composição Florística Nos 20 pontos amostrados foram registrados 80 indivíduos, sendo 35 árvores da morfoespécie A, 17 da morfoespécie B, 18 arbustos da morfoespécie C, 9 da morfoespécie E (palmeiras) e 1 da morfoespécie H (pteridófitas), Tabela 1. Tabela 01: Morfoespécies com os respectivos parâmetros fitossociológicos, floresta de altitude, Nova Friburgo- RJ. Morfoespécies Ni AB DR Dom. A Dom.R FA FR IVI A 35 1, ,75 36,22 90,86 0,80 32,65 167,26 B 17 0, ,25 2,33 5,86 0,60 24,49 51,59 C 18 0, ,50 0,85 2,13 0,65 26,53 51,16 E 9 0, ,25 0,38 0,96 0,35 14,29 26,49 H 1 0,0032 1,25 0,08 0,20 0,05 2,04 3,49 Total 80 1, , , Parâmetros fitossociológicos Na Tabela 1 são apresentados os índices referentes a cada morfoespécie amostrada. O índice do valor de importância (IVI), variou de 167,26% a 3,49%, valores considerados altos quando comparado ao trabalho realizado por GRADISK (2004). A morfoespécie que apresentou maior Densidade relativa (43,75%), Freqüência relativa (32,65%) e Dominância relativa (90,86%), foi a espécie A que apresentou maior número de indivíduos (35), assim como, maior quantidade de indivíduos e a maior área basal. A morfoespécie B foi a que teve o segundo maior IVI (51,59), apresentando uma densidade relativa de 21,25%, freqüência relativa de 24,49 %, e dominância relativa de 5,86%, tendo sido encontrados 17 indivíduos. Esta floresta encontra-se provavelmente em estágio sucessional avançado, o que pode ser explicado devido à existência de espécies tardias. 13

22 O índice de diversidade de Shannon e Weaver calculado para esta floresta foi de 1,32, este índice fornece uma indicação da diversidade de espécies. O coeficiente de mistura de Jentscht foi de 0,05, expressando a relação entre o número de morfoespécies e o número total de plantas que ocorrem em uma comunidade. Os Valores dos índices acima são altos quando comparados com outros estudos similares feitos em locais mais alterados. 5.3.Estrutura da Floresta A distribuição dos 80 indivíduos amostrados em classes de diâmetro (DAP) apresenta diâmetro médio entre as morfoespécies de 15,93cm (Tabela 02). Tabela 02: Distribuição dos indivíduos em classes de DAP, floresta de altitude, Nova Friburgo-RJ. Número da classe Intervalo de classe (cm) Número de indivíduos 1 0,30-4, ,75 2 5,00-9, , ,00-14, , ,00-19, , ,00-29,99 2 2, ,00-39,99 3 3, ,00-70,00 4 5,00 TOTAIS % Dezenove (23,75%) árvores apresentaram DAP inferior a 5cm; com diâmetro superior a 40cm encontrou-se quatro (5%) árvores. A área basal calculada para os 80 indivíduos foi de 1,5945m 2. A área basal de todas as espécies é apresentada na Tabela 1 e a média encontrada foi de 0,0199m 2 /indivíduo. Extrapolando tal valor médio para os 2000indiv./ha (DTA), temse uma estimativa de 39,8m 2 /ha de área basal. 14

23 A distribuição das 80 árvores em classes de alturas do fuste e da copa é apresentada na Tabela 3. A altura média estimada foi de 9,07m. Tabela 03: Distribuição das árvores em classes de altura, floresta de altitude, Nova Friburgo. Número Intervalo de classe Número da classe (m) De indivíduos % 1 0,1-5, ,25 2 5,1 10, , ,1 15, , ,1 20, ,75 TOTAIS Vinte e cinco (31,25%) árvores se apresentaram com altura inferior a 5,1m; com altura superior a 15,1m foram mensuradas onze árvores (13,75%) Interceptação pelas copas e precipitação interna Os dados obtidos de precipitação interna (PI) e precipitação total externa (PE), referente a 31 medições diárias, mostram que o período foi excepcional na região, onde as chuvas apresentaram um comportamento médio de 25,36mm/dia (PE) e 31,96mm/dia (PI). Na Tabela 04 são apresentados os valores de precipitação interna e percentual de cada pluviômetro em relação ao pluviômetro externo (Pe), Interceptação pelas copas (IC em mm), além da altitude aproximada onde foram alocados. 15

24 Tabela 04: Valores e percentuais de precipitação externa total, interceptação vertical, interceptação pelas copas, precipitação interna e altitude de cada pluviômetro. Precipitação Interceptação R 2 b a Altitude PE(mm) 786, PL1(mm) 669,10 117,20 72,11 0,74 2,71 % 85,10 15,90 * * n.s % 94,60 5,40 * * n.s. PL2(mm) 743,50 42,73 67,58 0,84 2, PL3(mm) 717,30 68,90 85,56 0,88 0,74 % 91,20 8,80 * * n.s PL4(mm) 976,20-190,00 88,17 1,07 4,31 % 124,20-24,20 * * n.s % 233,20-133,20 * * n.s. PL5(mm) 1833, ,20 48,71 1,70 16, * significativos a 1% de probabilidade A interceptação pelas copas (IC), resultado da diferença entre a precipitação externa (PE) e precipitação interna (PI), apresentaram perdas somente nos pluviômetros 1, 2 e 3. Os valores de perdas são baixos quando comparados ao trabalho realizado por VALCARCEL (1982), que encontrou 19% de interceptação pela copa. O PL4 (976 mm) e PL5 (1833 mm) resultam em valores de IC negativos, ou seja, choveu mais no interior da floresta do que na parte externa. Esta situação enfatiza o que foi observado por LIMA (1981), onde a precipitação interna sob uma cobertura florestal não pode ser considerada constante em locais de características físicas e biológicas diferentes. No pluviômetro 1 verificou-se que foram interceptados pela copa (IC) 117,18 mm (15,9%) do total coletado, sendo o maior valor encontrado, justamente onde a presença do sub bosque é de mínima influência (Figura 6). Os PL2 e PL3, se comportaram da mesma forma que o anterior, porém apresentando valores mais baixos 5,4% e 8,8%, respectivamente, quando comparados ao 16

25 trabalho realizado por VALCARCEL (1982), que encontrou 19% de interceptação pela copa. Entretanto, na área em que existe um sub bosque mais denso (PL4 e PL5), observa-se que a precipitação interna (Pi) foi superior a externa (PE). De certa forma os dados apresentados demonstram que IC, resultado da diferença entre PE e Pi, somente nos pluviômetros 1, 2 e 3 apresentaram valores de perdas. Os dados apresentados pelos PL4 e PL5 resultam em valores negativos, ou seja, choveu mais no interior da floresta do que na parte externa. Durante o período que não esta chovendo, a elevada altitude confere uma redução da temperatura no fim do dia, reduzindo a capacidade de retenção de vapor d água pela atmosfera, ou seja, o ar fica saturado e a água no estado de vapor retorna ao estado líquido (orvalho) (OTTONI NETTO, 1993). Existindo então uma maior superfície de contato, como é o caso do sub-bosque maior a taxa de condensação (Figura 6). O fenômeno da interceptação pela copa é inevitável de ocorrer em qualquer ecossistema florestal, e nos referidos pluviômetros onde os valores encontrados tenham sido superiores ao externo (124,2% e 133,2%), indica outra entrada de água (energia) no sistema. Havendo precipitação interna sem ocorrência de chuva, a interceptação vertical (condensação de superfície) torna-se essa entrada. 17

26 A A Corte A A ^ ^ Altitude (m) ^ ^ ^ ^ PE Figura 05: Perfil Diagrama da vegetação de altitude da serra do Mar, situado em encosta onde há interceptação de massas de ar úmida pela vegetação, que se apresentam de forma variada em função das variações altitudinais. Observa-se os pluviômetros internos e externos. 18

27 A tabela 05 apresenta valores que explicam as diferenças encontradas no valor p, onde a hipótese testada determina estatisticamente a diferença dos pluviômetros entre si. Tabela 05: Valor p do Teste t para observações dependentes (correlatas). PL1 PL2 PL3 PL4 PL5 PE PL1 1,0000 0,2130 0,6191 0,0000 0,0001 0,1476 PL2 0,2130 1,0000 0,8202 0,0037 0,0001 0,6289 PL3 0,6291 0,8202 1,0000 0,0025 0,0009 0,2345 PL4 0,0000 0,0037 0,0025 1,0000 0,0012 0,0033 PL5 0,0001 0,0001 0,0009 0,0012 1,0000 0,0008 Os resultados referentes ao PL1, PL2, PL3 e PE, mostram que estatisticamente eles são iguais, no entanto diferentes do PL4 e PL5, sendo esta diferença significativa a menos de 1%. O pluviômetro 4 apresenta um baixo valor p quando comparado aos demais pluviômetros (PL1, PL2, PL3, PL5 e PE), mostrando que também difere estatisticamente de todos. O mesmo foi observado com o PL5, que difere de todos os outros a uma significância de menos de 1%. Observa-se que existe influência (fatores bióticos ou mesmo pela diferença de altitude) na precipitação interna. A diferença de altitude existente entre o PE e o PL5, é de aproximadamente 100 metros, o que na teoria reduziria em aproximadamente 1,0 C a temperatura (NIMER, 1979, TARIFA, s/d), favorecendo a condensação na superfície vegetal. Por outro lado, nas formações serranas (como no caso a Serra do Mar), observa-se nas mais elevadas altitudes, devido a baixa temperatura e solos rasos, uma transposição lenta e gradual da Floresta Ombrófila Densa Montana para Campos de Altitude, como observado por LIMA & GUEDES-BRUNI (1997) na serra de Macaé de 19

28 Cima. Com isso cabe principalmente, ao fator biótico o aumento da precipitação interna observada no experimento. A Figura 06 mostra a diferença de precipitação entre os respectivos pluviômetros dispostos a altitudes diferentes e sob diferentes formas vegetais. Pode-se observar como as alturas de chuvas referentes ao PL5 foi discrepante relacionado aos demais. mm/m /12/03 19/12/03 20/12/03 21/12/03 22/12/03 23/12/03 24/12/03 25/12/03 26/12/03 27/12/03 28/12/03 29/12/03 30/12/03 31/12/03 01/01/04 02/01/04 03/01/04 04/01/04 05/01/04 06/01/04 07/01/04 08/01/04 09/01/04 10/01/04 11/01/04 12/01/04 13/01/04 14/01/04 15/01/04 16/01/04 17/01/04 Figura 06: Precipitação diária decorrente dos 31 dias de coleta referentes aos pluviômetros internos e o externo durante o período de dezembro de 2003 a janeiro de Nos dias 22/12, 25/12/03 e 02/01 houve entrada de frente fria (massa de ar úmido, proveniente de frentes polares), justamente nos períodos onde as precipitações internas e externas tiveram seus valores máximos que estão apresentados na Tabela 06. PE PL1 PL2 PL3 PL4 PL5 20

29 Tabela 06: Valores máximos de precipitação em milímetros de chuva (mm/m2) apresentados em cada pluviômetro interno nos respectivos dias de entrada de frente fria. PE (mm) PL1 (mm) PL2 (mm) PL3 (mm) PL4 (mm) PL5 (mm) 22/12/03 26,80 30,49 43,44 23,11 36,04 140,46 25/12/03 64,68 58,52 102,57 41,58 83,70 183,90 02/01/04 60,06 78,55 57,31 41,56 78,55 172,80 09/01/04 83,17 25,87 31,42 80,40 66,53 27,72 15/01/04 55,44 54,52 61,00 56,37 66,54 115,51 Do dia 09/01/04 ao dia 14/01/04, foram observados ventos fortes de direção Nordeste conferindo-lhes características de vento seco, e, nota-se que somente neste período a precipitação interna referente aos PL4 (66,53 mm) e PL5 (27,72 mm) foi menor que a precipitação externa (PE) 83,17 mm. A partir do dia 15/01/04 quando estes ventos cessaram, a taxa de precipitação interna aumentou. Pode-se então constatar que fatores climáticos como, velocidade do vento, umidade do ar, intensidade e duração das chuvas, provocam alteração na variável dependente precipitação interna (PI). O mesmo foi observado por LIMA (1986), onde foi verificado que a quantidade de água envolvida na precipitação interna e na interceptação pelas copas são variáveis, dependendo de fatores relacionados tanto com a vegetação quanto com as condições climáticas nas quais a floresta está inserida. Os dados obtidos pelos pluviômetros 4 e 5, mostram que houve interceptações pelas copas (IC) com valores negativos (Tabela 4), ou seja, precipitação interna maior que a precipitação externa (IC= 190,00 mm e 1040,20 mm). Nota-se então que outro tipo de evento ocorreu além da precipitação, 21

30 como comentado anteriormente e observado por meio do interceptador (In), onde a umidade atmosférica pode ser condensada possibilitando a obtenção da água líquida. Segundo OTTONI NETTO (1993) a ação do orvalho, precipitação que resulta da condensação da umidade do ar em superfícies, tem especial significado para coberturas florestais. E ainda, de acordo com o clima e as características do meio-ambiente físico, a produtividade do orvalho pode chegar a várias dezenas de milímetros ao ano, sendo quanto maior o grau de umidade do ar e menor a temperatura, maior a quantidade de orvalho. Desta maneira, pode-se dizer que estes resultados de IC negativos são oriundos da condensação das massas de ar úmido que resultaram em eventos de precipitação interna mesmo durante os períodos entre os intervalos de chuva. Isto se deve provavelmente à presença do sub-bosque (Figura 6), gerando maior superfície de contato, influenciando diretamente na interceptação vertical da floresta. Contemplando os fundamentos ecológicos, onde os ecossistemas em sua evolução buscam cada vez mais equilíbrio para as suas funções, essa constatação pode ser considerada como uma otimização do ambiente a um recurso oferecido, no caso a água em forma de vapor. No Chile, painéis de captura de nevoeiro (com área de exposição igual a 100 m 2 ) foram instalados no deserto do Atacama, onde a produtividade era de 100 a 1000 litros de água por dia, podendo abastecer pequenos grupos populacionais (OTTONI NETTO 1993). Na Figura 07 temos os dados diários de precipitação interna incidente sobre o pluviômetro 4, 5 e interceptação vertical referente ao interceptador. De certa forma a interceptação vertical mostrou-se diferente à precipitação interna no PL4 e PL5. 22

31 Pi(mm/m2) PL4 PL5 IV 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 IV(mm/m2) 0 18/12/03 20/12/03 22/12/03 24/12/03 26/12/03 28/12/03 30/12/03 01/01/04 03/01/04 05/01/04 07/01/04 09/01/04 11/01/04 13/01/04 15/01/04 17/01/04 0,00 Figura 07: Dados diários referentes a precipitação externa (PL4), (PL5) e interceptação vertical (IV) compreendidos no período de 18/12/03 a 17/01/04. Observa-se no período marcado por ventos fortes que compreende os dias 09/01 a 15/01/04, a taxa de precipitação interna no PL4 foi diferente à taxa da interceptação vertical, o mesmo é observado em relação ao PL5, sendo que neste pluviômetro a IV mostrou-se ainda menor pelo fato de se encontrar em maior altitude. Esta variação pode ser devida a ação dos ventos que evapora a água acumulada na superfície das folhas e troncos que estão principalmente na posição horizontal. Nota-se então, que a partir do período em que a velocidade do vento diminui (15/01) aumenta a taxa de precipitação interna via interceptação vertical da bacia aérea. Os coeficientes de regressão múltiplos (R 2 ), angular (b) e da reta (a ou interseção), foram testados pela análise de sua variância. 23

32 Tabela 07: Grau de liberdade, coeficiente de regressão múltiplo (R2), coeficiente angular e coeficiente da reta referentes às Regressões I, II, III, IV e V e suas respectivas significância. Regr. I Regr. II Regr. III Regr. IV Regr. V G.L R 2 0,7211* 0,6758* 0,8556* 0,8817* 0,4871* b 0,7444* 0,8460* 0,8830* 1,0710* 1,6964* a 2,7120 2,6384 0,7416 4, ,1163 * significativos a 1% de probabilidade Com os graus de liberdade utilizados, todas as regressões se apresentaram significativas a 1%, sendo que a regressão IV resultou no maior coeficiente de determinação (R 2 ) e a regressão V foi a que resultou no menor R 2. As Figuras 8, 9, 10, 11 e 12 foram obtidas pela relação entre os valores individuais da precipitação interna com a precipitação total, em milímetros de chuva. De acordo com a reta de regressão apresentada na Figura 9, constatou-se, por meio do coeficiente de determinação, que cerca de 72,11% da precipitação interna pode ser explicada pela precipitação total. As demais regressões apresentaram valores de 67,58%, 85,56%, 88,17% e 48,71%,respectivamente. Estes valores podem ser considerados elevados quando realizados com dados ambientais. Ao analisar a significância dos coeficientes, observa-se que os coeficientes angulares (b), que estão fornecendo um melhor ajuste ao modelo visto os baixos valores p encontrados. Os coeficientes de Interseção (a) apresentaram valores p elevados, indicando que não está bem definido o ponto onde a reta criada pelo modelo irá coincidir com o eixo y. 24

33 REGRESSÃO 1 INTERNA 80,00 60,00 40,00 20,00 y = 0,744x + 2,7117 R 2 = 0,7211 0,00 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 EXTERNA Figura 8 Reta de regressão dos valores da precipitação interna no pluviômetro 1, em função da externa. REGRESSÃO 2 INTERNA 80,00 60,00 40,00 20,00 y = 0,8417x + 2,6384 R 2 = 0,6758 0,00 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 EXTERNA Figura 9 - Reta de regressão dos valores da precipitação interna no pluviômetro 2, em função da precipitação externa. 25

34 REGRESSÃO 3 INTERNA 80,00 60,00 40,00 20,00 y = 0,8831x + 0,7417 R 2 = 0,8556 0,00 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 EXTERNA Figura 10 - Reta de regressão dos valores da precipitação interna, em função da precipitação externa. REGRESSÃO 4 100,00 80,00 y = 1,0716x + 4,3133 R 2 = 0,8817 INTERNA 60,00 40,00 20,00 0,00 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 EXTERNA Figura 11 - Reta de regressão dos valores da precipitação interna no pluviômetro 4, em função da externa. 26

35 REGRESSÃO 5 200,00 150,00 y = 1,6965x + 16,116 R 2 = 0,4871 INTERNA 100,00 50,00 0,00 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 EXTERNA Figura 12 - Reta de regressão dos valores da precipitação interna no pluviômetro 5, em função da externa. De acordo com a reta de regressão apresentada na Figura 12, constatou-se, por meio do coeficiente de regressão múltiplo R 2, que 49% da precipitação interna no pluviômetro 5, pode ser explicada pela variância da precipitação externa. Pela análise estatística dos dados pode-se observar que os F de significação resultantes, apresentaram-se baixos, determinando que o modelo está bem ajustado. Pode-se afirmar com menos de 1% de erro, que os valores de R 2 podem ser considerados corretos. O valor p determina a significância do coeficiente angular(b) e da reta (a). O valor p do coeficiente da reta (a), resultaram em valores que podem ser considerados altos, ou seja, o ponto onde a reta criada pelo modelo coincide com o eixo y não está bem definido. Os coeficientes angulares (b) resultaram em valores p baixos, indicando que o coeficiente angular está dando um melhor ajuste ao modelo testado. 27

36 Em todas as regressões acima os coeficientes da reta apresentaram-se elevados, determinando seu pouco ajuste no modelo, propiciando um elevado erro. Apesar disso, os pontos onde as retas criadas pelos modelos cruzaram o eixo y, se mostraram positivos, ou seja, houve precipitação interna mesmo quando os valores de precipitação externa foram iguais a zero. Nota-se que a regressão IV e especialmente a V, resultaram em coeficientes de reta maiores (4,3133 e 16,116) reforçando o teste t realizado anteriormente, onde observou que a precipitação no PL4 e PL5 foram diferentes entre si e dos demais. Com isso, cabe principalmente às diferentes características da vegetação e também ao aumento da altitude, o maior valor encontrado de precipitação interna nos PL4 e PL5. No presente trabalho, verificaram-se resultados distintos referentes à precipitação interna, principalmente no pluviômetro (5) que se encontra em maior altitude e onde a dominância do sub-bosque influencia diretamente na distribuição da precipitação interna. Admite-se, portanto, que a variação verificada seja decorrente da interferência de outro fator como a característica da vegetação. Constatou-se que houve maior correlação da precipitação interna em função da precipitação externa (88%) no pluviômetro 4, sendo o menor valor encontrado referente ao pluviômetro 5, justamente onde a correlação da precipitação interna em função da precipitação total se encontra menor (48%). A carência de estudos voltada para estas regiões, deixa dúvidas sobre os serviços ambientais prestados por suas florestas. E quando se pensa que nos ecossistemas florestais a existência de um bolsão de umidade sob o dossel, diminui a evaporação e aumenta a probabilidade de ocorrer a condensação desse vapor d`água. Isso atrelado ao aumento da altitude com 28

37 conseqüente diminuição da temperatura e a transposição para campos de altitude com aumento do sub-bosque acarreta em uma importância cada vez maior da cobertura florestal na produção de água. Esta hipótese ainda não esclarecida, mostra a necessidade de estudos a serem feitos nesta região Interceptação Vertical Foram obtidos dados de precipitação total e interceptação vertical, referente a 31 medições diárias. Desta forma foi determinado um modelo de regressão simples entre a variável independente PE (precipitação total externa) e a variável dependente IV. Na figura 13 encontram-se os dados diários de precipitação externa e interceptação vertical, que foram obtidos por meio do interceptador e do pluviômetro alocados fora do domínio florestal. Nota-se que na magnitude dos dados, a interceptação vertical apresentou um comportamento semelhante à precipitação externa. PE mm/m /12/03 20/12/03 PE IV 22/12/03 24/12/03 26/12/03 28/12/03 30/12/03 01/01/04 03/01/04 05/01/04 07/01/04 09/01/04 11/01/04 13/01/04 15/01/04 17/01/04 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 IV mm/m2 Figura 13: Dados diários referentes a precipitação externa (PE) e interceptação vertical (IV) compreendidos no período de 18/12/03 a 17/01/04. 29

38 Conforme a figura 13, pode-se observar que nos períodos compreendidos entre as entradas de frente frias 25/12 a 29/12/03, 02/01 a 07/01/04 foram apresentados maiores valores de interceptação vertical (IV). Da mesma forma que no período compreendido entre 09/01/04 a 14/01/04, que foi marcado por ventos fortes (como já citado anteriormente), a taxa de IV apresentou-se menor que a taxa de precipitação. Resultado semelhante ao observado nos pluviômetros internos 4 e 5. Determinou-se então que através da interceptação vertical medida pelo interceptador e a ocorrida na floresta, sofrem influência semelhante aos ventos fortes e entrada de massas de ar úmido. O vento acaba por aumentar a evaporação da água interceptada pela copa, diminuindo a precipitação interna. Os coeficientes de regressão múltiplos (R 2 ), angular (a) e da reta (b ou interseção), foram testados pela análise de sua variância, estando os resultados na Tabela 08. A regressão 6 foi realizada com os dados brutos e a regressão 7 teve seus dados transformados em logaritmo neperiano. Tabela 08: Grau de liberdade, coeficiente de regressão múltiplo, coeficiente angular e coeficiente da reta, referente às Regressões 6 e 7, e suas respectivas significâncias. Regr. 6 Regr. 7 G.L R2 0,6249* 0,7068* Coef. ang. 0,0675* 0,6102* Coef. Reta 0,5051 1,0636* *significativos a 1% de probabilidade Com os graus de liberdade utilizados, as regressões se apresentaram significativas a 1,00%, sendo que a regressão 7 resultou no maior coeficiente de determinação (R 2 ). 30

39 A Figura 14, que representa a relação entre os valores da precipitação total e interceptação vertical, resultou em um coeficiente de determinação (R 2 ) igual a 0,6249, ou seja, 62% da variação na interceptação vertical pode ser explicada pela variação da precipitação incidente. O erro relativamente elevado apesar de significativo pode ser explicado por fatores climáticos e até mesmo, fatores bióticos, como descritos anteriormente. 8,00 7,00 6,00 IV (mm/m2) 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 y = 0,0675x + 0,5051 R 2 = 0,6249 0,00 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 Precipitação (mm/m2) Figura 14 Reta de regressão entre os valores de interceptação vertical em função da precipitação externa. 31

40 5,00 4,00 3,00 LN IV (mm/m2) 2,00 1,00 0,00-1,00-2,00 y = 0,6102x - 1,0636 R 2 = 0,7098-3,00-4,00-3,00-2,00-1,00 0,00 1,00 2,00 3,00 LN Precipitação (mm/m2) Figura 15 Reta de regressão entre os valores de interceptação vertical em função da precipitação total entre os dados transformados em logaritmo neperiano. A análise estatística dos dados resultou em um valor de F de significação baixo, determinando que o modelo está bem ajustado. Pode-se afirmar com menos de 1% de erro, que o valor de R 2 (0,6249) pode ser considerado correto. Por meio da análise dos coeficientes de significância, onde o valor p determina a significância do coeficiente angular (b) e do coeficiente da reta (a), observou-se que o coeficiente da reta (a) apresentou um valor p igual a 0,1653. Um valor que pode ser considerado alto. Isto indica que o ponto onde a reta coincide com o eixo y, não está bem definido, apresentando um erro de 16,53%. O coeficiente angular resultou em um valor p igual a 1,22171E-07, valor este que determina um melhor ajuste ao modelo. A Figura 15 representa a reta de regressão entre os valores de interceptação vertical (IV) em função da precipitação externa (PE), transformados em logaritmo 32

41 neperiano, que resultou em um coeficiente de determinação (R 2 ) igual a 0,7098, explicando que aproximadamente 71% da interceptação vertical ocorre em função da variância precipitação externa. Deve-se levar em consideração a época de chuva, onde neste ano em especial precipitou uma quantidade considerável em função das diversas frentes frias que vinham da região sul. A região encontra-se entre vales encaixados na encosta localizada na vertente Sul do maciço rochoso da Serra do Mar, proporcionando a passagem turbulenta das massas de ar úmida via bacia aérea. Por meio da Figura 16 (B) observa-se ascendência orográfica dos ventos úmidos que se deslocam do oceano. Estes ventos passam por vales encaixados e obstáculos verticais, que promovem forte interceptação da bacia aérea, um adicional de umidade para o sistema via interceptação vertical. 33

42 A) Direção do fluxo da bacia aérea Canal de drenagem Pico do Caledônia 2220m Pico da pedra K2 1752m B) Área de estudo 1560m Figura 16: (A) Planta da bacia aérea e (B) Corte longitudinal (perfil) das entradas e saídas de massas de ar proveniente da evaporação do Oceano Atlântico e/ou frentes fria. Em destaque a área de estudo entre os divisores das bacias do rio Cachoeiras de Macacu (vertente Atlântica) e Bengala (bacia do rio Paraíba do Sul), Pico do Caledônia e Pico da Pedra K2. 34

43 Segundo FURIAN (1987), as massas de ar equatoriais e tropicais imprimem uma dinâmica climática caracterizada por um clima úmido, com fortes influências da altitude e dos efeitos orográficos da Serra do Mar. A Figura 17 representa os valores de interceptação vertical decorrentes destas influências, onde em alguns dias a umidade levou a uma taxa de interceptação vertical de mais de 30%, justamente nos dias de ocorrência de frente fria. 40,00% Frente fria 36,91% Frente fria 37,31% Frente fria 35,00% 30,00% 31,73% 31,42% 25,00% 20,00% 15,00% 10,00% 5,00% 20,95% 16,76% 6,98% 3,61% 15,71% 11,99% 9,73% 8,62% 8,07% 5,24% 17,80% 9,43% 13,38% 10,47% 4,60% 10,22% 7,48% 4,53% Ventos fortes 6,38% 12,72% 5,09% 4,36% 0,00% 18/12/03 20/12/03 22/12/03 24/12/03 26/12/03 28/12/03 30/12/03 01/01/04 03/01/04 05/01/04 07/01/04 09/01/04 11/01/04 13/01/04 15/01/04 17/01/04 Figura 17: Interceptação vertical diária em percentual decorrente dos 31 dias de coleta referentes ao Interceptador (In) compreendidos durante o período de dezembro de 2003 a janeiro de Por meio da Figura 17 pôde-se observar que os dias com passagem de frente fria (em destaque) proporcionaram taxas de interceptação vertical mais altas, já no período marcado por ventos fortes a taxa de interceptação se manteve baixa, assim como o observado nos pluviômetros 4 e 5 (Figura 8), onde foram quantificadas taxas de interceptação vertical consideráveis. Através dos dados obtidos, verificou-se resultado distinto referentes à precipitação interna e interceptação vertical. 35