ANÁLISE DA RELAÇÃO DOS FENÔMENOS OCEÂNICOS COM AGRICULTURA DE SUBSISTÊNCIA NO SEMI-ÁRIDO DO NORDESTE DO BRASIL. Iniciação Científica (PIBIC) ABSTRACT

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1 ANÁLISE DA RELAÇÃO DOS FENÔMENOS OCEÂNICOS COM AGRICULTURA DE SUBSISTÊNCIA NO SEMI-ÁRIDO DO NORDESTE DO BRASIL Vicente de Paulo Rodrigues da Silva, Renilson Targino Dantas, Maria Joseane Felipe Guedes, Wagner Flauber Araujo Lima Universidade Federal da Paraíba, Centro de Ciências e Tecnologia, Departamento de Ciências Atmosféricas, Av. Aprígio Veloso, 88, Bodocongó, Cep: , Campina Grande, PB, vicente@dca.ufpb.br Alunos do Curso de Graduação em Meteorologia (UFPB) e bolsistas do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (PIBIC) ABSTRACT Data of the Pacific and Atlantic oceans sea surface temperature (SST) anomalies were related to crop yield and total annual planted area of corn, bean, cassava and herbaceous cotton crops, grown in rainfed system in Northeast, Brazil. It was considered the agricultural years from 97 to 996. The crops yield data were obtained in the Brazil Statistical Annual of the Brazilian Institute of Geography and Statistics while the Atlantic and Pacific oceans SST mean monthly data were obtained in the site of the NOAA/Climate Prediction Center. The crops yield were related to the phenomenon El Niño, which occurred in the years of 977, 98, 98, 988 and 99 and to the Atlantic Dipole which occurred in the years of 97, 98, 985, 986, 988. The results showed that the Northeast, Brazil rainfed crops yield are better related to the phenomenon El Niño than to the Atlantic Dipole and that the Bahia and Maranhão states are the greatest and lowest producers of the cassava crop, respectively, in the whole Northeast Brazilian region. On the other hands, the bean, corn, herbaceous cotton and cassava crops suffered a strong reduction in the planted area in Pernambuco state and an expansion in the states of Paraíba, Ceará, Bahia, Maranhão and Piauí.. INTRODUÇÃO A parte semi-árida da região Nordeste do Brasil, onde a população supera 5 milhões de habitantes, corresponde aproximadamente 5% da região, periodicamente é afetada por grandes secas que atingem substancialmente a pecuária e agricultura de sequeiro. A seca não afeta apenas o setor rural, uma vez que a economia nordestina é muito dependente do setor primário. A escassez de matérias-primas, desemprego nas industrias, diminuição do consumo, a retração da demanda dos serviços e a queda na arrecadação tributária são alguns exemplos da extensão da problemática gerada pelas secas sobre os diversos setores da economia nordestina. Por exemplo, as secas ocorridas no período provocaram um prejuízo à agricultura da região em 6, milhões de toneladas, correspondentes a mais de U$ bilhões (ARAÚJO FILHO et al. (987). Alguns estudos mostram que as anomalias das Temperatura das Superfícies do mar (TSMs) do oceano Pacífico, caracterizadas pelo fenômeno El Niño, são associadas com secas no Nordeste do Brasil (ARAGÃO, 986; ROUCOU et al., 996; KANE, 997). Recentemente surgiram vários estudos relacionando as anomalias das temperaturas da superfície do oceano Pacífico com rendimento de culturas de sequeiro (FONTANA E BERLATO, 996; RAO et al., 997; SPESCHA E BERRI, 998; RODRIGUES DA SILVA et al., 998; SOUZA et al., 998). O fenômeno El Niño pode ser identificado pelo eventos quentes, em algumas regiões do oceano Pacífico denominadas de Niño, Niño, Niño e Niño. Vários pesquisadores relacionaram as anomalias de TSM do Pacífico com chuva e/ou rendimento de culturas no Sul e Nordeste do Brasil (FONTANA & BERLATO, 996; RAO et al., 997; RODRIGUES DA SILVA et al., 998). Nos últimos anos a produção mundial de algodão em pluma tem variado entre 6,7 e,8 milhões de toneladas e o consumo girado em torno de 8,5 milhões de toneladas (GONÇALVES, 997). Por outro lado, RODRIGUES DA SILVA et al. (998) observaram um abrupto declínio na área colhida de algodão herbáceo e arbóreo no Estado da Paraíba a partir de 98 e 985, respectivamente. Os fenômenos oceânicos El Niño e Dipolo do Atlântico são determinados, respectivamente, pelas anomalias das Temperaturas da Superfície do Mar (TSM) dos oceanos Pacífico e Atlântico. O fenômeno El Niño é definido como o aquecimento anômalo das águas superficiais do Oceano Pacífico na faixa da região equatorial. Esse fenômeno provoca redução na precipitação pluvial em algumas regiões tropicais, dentre as quais o Nordeste do Brasil. Essa relação é confirmada por observações e por modelos numéricos de circulação geral da atmosfera (ARAGÃO, 986). 6

2 O fenômeno El Niño provoca uma mudança na circulação de Walker e na circulação térmica da atmosfera no sentido este-oeste sobre o Pacífico na faixa da região equatorial. Nos anos de anti-el Niño, ocorrem convecção acentuada sobre a Amazônia e Nordeste do Brasil, reforçando assim os movimentos ascendentes convectivos que transportam a umidade para os altos níveis da atmosfera, formando mais nuvens e causando precipitação acima do normal. O aquecimento anômalo das águas do mar no Oceano Pacífico aumenta a evaporação e acentua os movimentos convectivos sobre essa região, enquanto que sobre a Amazônia e Nordeste do Brasil o movimento ascendente normal é reduzido, provocando uma diminuição considerável nos índices pluviométricos. O El Niño é identificado pelo eventos quentes, em algumas regiões do oceano Pacífico denominadas de Niño, Niño, Niño e Niño. A região do Niño compreende uma área do oceano Pacífico entre as longitudes de 5 W e 9 W e as latitudes de 5 N e 5 S. Segundo ARAGÃO (986) essa região do Pacífico é a que mais se relaciona com chuva no Nordeste do Brasil. Vários pesquisadores relacionaram as anomalias da TSM dessa região do Pacífico com chuva e/ou rendimento de culturas no Sul e Nordeste do Brasil (FONTANA & BERLATO, 996; RAO et al., 997; RODRIGUES DA SILVA et al., 998). A seca constitui-se um fenômeno climático de conseqüências desastrosas para a agricultura e pecuária da região Nordeste do Brasil. Segundo MOURA E SHUKLA (98) e ARAGÃO (986) os modelos que envolvem as anomalias das TSMs dos oceanos Pacífico e Atlântico podem ser utilizados para explicar e prever as instabilidades climáticas que afetam essa região Neste contexto, o presente trabalho objetiva analisar a relação entre os fenômenos El Niño e Dipolo do Atlântico no rendimento das culturas de feijão, milho, algodão herbáceo e mandioca, e a influência das anomalias de TSMs do Atlântico na extensão da área plantada dessas culturas, cultivadas em sistema de sequeiro no Nordeste do Brasil.. MATERIAL E MÉTODOS Foram utilizados neste trabalho as médias mensais das anomalias das Temperatura da Superfície do Mar (TSMs) dos oceanos Atlântico e Pacífico, correspondentes ao período de 97 a 996, e os totais anuais de rendimento das culturas de milho, feijão, mandioca e algodão herbáceo dos Estados da Paraíba, Pernambuco, Rio Grande do Norte, Ceará, Piauí, Maranhão, Alagoas, Sergipe e Bahia, referentes ao mesmo período. Os desvios normalizados dos rendimentos das culturas foram obtidos da seguinte forma: R c - Rc R n = () σ em que R n é o desvio normalizado do rendimento da cultura, R c é o rendimento anual da cultura (Kg/ha), R c o rendimento médio da cultura (Kg/ha) e σ o desvio padrão (Kg/ha). O sinal do Dipolo foi obtido pela diferença entre os desvios das anomalias das TSMs do Atlântico Norte e Sul e o El Niño pelas anomalias da TSM do oceano Pacífico tropical. A média do El Niño, referente aos meses de novembro a março, foi relacionada com o rendimento anual das culturas de cada Estado do Nordeste da seguinte forma: Paraíba (mandioca), Pernambuco (milho), Ceará (milho), Rio Grande do Norte (milho), Bahia (feijão), Maranhão (feijão), Piauí (feijão), Alagoas (milho) e Sergipe (algodão). Enquanto que a média do Dipolo, referentes ao mesmo período do ano, foi relacionada da seguinte forma: Paraíba (milho), Pernambuco (feijão), Ceará (milho), Rio Grande do Norte (milho), Bahia (algodão), Maranhão (feijão), Piauí (milho), Alagoas (mandioca) e Sergipe (mandioca). Foi, ainda, utilizada a área plantada das culturas de milho, feijão, mandioca e algodão herbáceo dos Estados da Paraíba, Pernambuco, Rio Grande do Norte, Ceará, Piauí, Maranhão, Alagoas, Sergipe e Bahia, referentes ao período estudado. Os dados de rendimento das culturas foram obtidos no Anuário Estatístico do Brasil do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e as médias mensais das TSMs dos oceanos Pacífico e Atlântico no site da NOAA/Climate Prediction Center. O sinal do El Niño foi obtido pelas anomalias da TSM do oceano Pacífico tropical, da região denominada Niño. Essa região compreende uma área do oceano Pacífico entre as longitudes de 5 W e 9 W e as latitudes de 5 N e 5 S, que segundo ARAGÃO (986) é a região do Pacífico que mais se relaciona com chuva no Nordeste do Brasil 6

3 . RESULTADOS E DISCUSSÃO A evolução temporal da área plantada, em sistema de sequeiro, das culturas de algodão herbáceo, milho, feijão e mandioca no Nordeste do Brasil é apresentado nas Figura. Observa-se uma expansão na área planta das culturas de milho e feijão nos Estados do Piauí (Figura g) e Ceará (Figura c). A expansão na área plantada da cultura de milho no Estado do Maranhão (Figura f ) foi mais acentuada do que as de feijão, mandioca e algodão. No início do período analisado, a área plantada era de aproximadamente. ha e em 996 mais de 6. ha. O Estado de Pernambuco (Figura b) apresenta retração na área plantada de todas culturas, sendo a redução mais abrupta nas culturas de algodão herbáceo e mandioca. A cultura do algodão herbáceo, também sofreu uma profunda retração na área plantada nos Estados da Paraíba (Figura a), Ceará (Figura c), Rio Grande do Norte (Figura d), Alagoas (Figura h) e Sergipe (Figura i). A área plantada da cultura de mandioca manteve-se constante praticamente em todo Nordeste, exceto no Estado de Pernambuco (Figura b) onde ocorreu uma forte redução. O Estado Bahia (Figura e) apresenta-se como maior produtor da cultura da mandioca de todo Nordeste, com uma área média plantada superior a. ha, e o Estado do Maranhão (Figura f) como menor produtor, com uma área plantada em torno de.ha. Ainda de acordo com a observa-se que a extensão da área plantada das culturas de feijão, milho, mandioca e algodão no semi-árido do Nordeste do Brasil é pouco relacionada com a ocorrência do fenômeno El Niño. As flutuações observadas nas Figuras a i não são devidas exclusivamente às anomalias climáticas que ocorreram no semi-árido do Nordeste do Brasil durante o período analisado. Foi, possivelmente, devido os seguintes fatores: incentivos fiscais, demanda regional, etc., sendo a questão climática uma componente pouco relevante na determinação do comportamento temporal da área plantada dessas culturas em todo os Estados do Nordeste. Isso é evidenciado quando observa-se aumento da área plantada no ano seguinte a ocorrência do fenômeno El Niño, classificado como forte, de 98/8 das culturas de feijão, milho e algodão nos Estados do Rio Grande do Norte, Pernambuco e Paraíba, em todos os Estados, exceto o do Maranhão, um redução da área plantada no ano de ocorrência do El Niño, classificado como fraco, de 99/9. Esses resultados sugerem que no planejamento da agricultura no semi-árido não são utilizadas convenientemente as informações climáticas de previsão da estação chuvosa na região amplamente divulgadas por diversas instituições de pesquisas dos País. O conhecimento e a utilização dessas informações poderão contribuir substancialmente na redução de perdas de plantios por falta de chuva, tão comum na região semi-árida do Nordeste, visto que conforme RODRIGUES DA SILVA (998) o rendimento da agricultura de sequeiro nessa região é fortemente relacionada com a ocorrência do fenômeno El Niño. Os desvios dos rendimentos das culturas de algodão herbáceo, feijão, milho e mandioca e das anomalias das TSMs dos oceanos Pacífico e Atlântico são apresentados, respectivamente, nas Figuras e. De acordo com a metodologia apresentada, os anos de ocorrência do fenômeno El Niño, foram os seguintes: 977, 98, 98, 988 e 99 e os de Dipolo negativo, mais representativos, associados com chuva no Nordeste foram: 97, 98, 985, 986, 988 e 99. De acordo com a Figura observa-se um perfeito relacionamento entre os desvios negativos dos rendimentos da cultura de milho nos Estados de Pernambuco, Ceará e Rio Grande do Norte e da cultura de feijão no Estado do Piauí com a ocorrência do fenômeno El Niño nos anos 977, 98, 98, 988 e 99. O relacionamento com as culturas de mandioca, milho e feijão, respectivamente, nos Estados da Paraíba, Pernambuco e Bahia, foi na ordem de 8% e com as culturas de feijão no Estado do Maranhão, algodão herbáceo no Estado de Sergipe foi de 6 e %, respectivamente. O relacionamento do Dipolo do Atlântico, na forma que foi definido, com o rendimento acima da média das culturas analisadas é muito fraco (Figura ). Observa-se um relacionamento de apenas 6% com a cultura de feijão nos Estados de Pernambuco e Maranhão e com a cultura de milho no Estado do Ceará. Um relacionamento melhor, em torno de 66%, foi observado com a cultura de algodão no Estado da Bahia, e mandioca no Estado de Sergipe. A cultura de milho no Estado do Rio Grande do Norte apresentou um relacionamento de aproximadamente 56% dos casos. Foi observado, ainda, um relacionamento de % dos casos em que o Dipolo é associado com rendimento acima da média com a cultura de milho nos Estados da Paraíba e Pernambuco e com mandioca no Estado de Alagoas. 65

4 . CONCLUSÕES De acordo com os resultados aqui apresentados conclui-se o seguinte:. os rendimentos das culturas de algodão herbáceo, feijão, milho e mandioca, cultivadas em sistema de sequeiro no nordeste do Brasil são melhor relacionados com o fenômeno El Niño do que com o Dipolo do Atlântico.. os Estados da Bahia e Maranhão apresentam-se, respectivamente, como o maior e menor produtor da cultura de mandioca de todo Nordeste do Brasil;. as culturas de feijão, milho, algodão herbáceo e mandioca sofreram uma forte redução na área plantada no Estado de Pernambuco e uma expansão nos Estados da Paraíba, Ceará, Bahia, Maranhão e Piauí. 5. BIBLIOGRAFIA ARAGÃO, J. O. R. A general circulation model investigation of the atmospheric response to El Niño. Ph. D. Dissertation. University of Miami, Coral Gables, Florida/USA, p, 986. FONTANA, D.C.; BERLATO, M.A. Relação entre El Niño oscilação sul (ENOS), precipitação e rendimento de milho no Estado do Rio Grande do Sul. Pesquisa Agropecuária Gaúcha, v., n, p.9-6, 996. MOURA, A. D.; SHUHLA, J. On the dynamics of droughts in North-East Brazil: observations, theory and numerical experiments with a general circulation model, J. Atmos. Sci, v. 8, p.65675, 98. RODRIGUES DA SILVA, V.P.; DANTAS R.T.; CAVALCANTI, E.P. Influência do fenômeno El Niño no rendimento da cultura de algodão no Estado da Paraíba. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA,, CONGRESSO DA FLISMET, 8, 998, Brasília, Anais... Brasília: Sociedade Brasileira de Meteorologia, 998, CD. RAO, V. V., SÁ, L. D. A., FRANCHITO, S. H., HADA, K. Iinterannual variations of corn yields in northeast Brazil. Agricultural and Forest Meteorology, n.85, p. 6-7, 997. ROUCOU, P.; ARAGÃO, J.O.R.; HARZALLAH, A; FONTAINE, B.; JANICOT, S. Vertical motion, changes related to north-east Brazil rainfall variability: A GCM simulation. International Journal of Climatology, v. 6, p , 996. ARAÚJO FILHO, A.A.A. & QUEIROZ, F.A.N. Uma estratégia de convivência com as secas no Nordeste. Revista Econômica do Nordeste, v.8, n., 987, p.9-5. GONÇALVES, J.S. Crise do algodão brasileiro pós - abertura dos anos 9 e as condicionantes da retomada da expansão em bases competitivas Informações Econômicas, São Paulo -SP, INSS: -9, v.7, n., p.9-5, 997. RODRIGUES DA SILVA, V.P.; DANTAS R.T.; CAVALCANTI, E.P. Influência do fenômeno El Niño no rendimento da cultura de algodão no Estado da Paraíba. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA,, CONGRESSO DA FLISMET, 8, 998, Brasília, Anais... Brasília: Sociedade Brasileira de Meteorologia, 998, CD. KANE, R. P. Prediction of droughts in north-east Brazil: Role of ENSO and use of periodicities. International Journal of Climatology, v. 7, p , 997. SOUZA, I.A. ARAGÃO, J.O.R.; LACERDA, F.F. et al. Avaliação dos impactos provocados pelo El Niño em algumas culturas no Estado de Pernambuco.. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA,, CONGRESSO DA FLISMET, 8, 998, Brasília, Anais... Brasília: Sociedade Brasileira de Meteorologia, 998, CD. SPESCHA,.; BERRI, G. Acerca del efecto de El Niño en el rendimiento de soja en la región pampeano argentina. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA,, CONGRESSO DA FLISMET, 8, 998, Brasília, Anais... Brasília: Sociedade Brasileira de Meteorologia, 998, CD. 66

5 Área plantada ( ha) 5 a) PB Área plantada ( ha) f) MA Área plantada ( ha) 6 5 b) PE Área plantada ( ha) 6 5 g) PI Área plantada ( ha) 8 6 c) CE Área plantada ( ha) h) AL fei mil man alg Área plantada ( ha) d) RN Área plamtada ( ha) 8 6 i) SE Ano Agrícola Área plantada ( ha) 8 6 e) BA Figura. Evolução temporal da área plantada das culturas de algodão, milho, feijão e mandioca nos Estados de a) Paraíba, b) Pernambuco, c) Ceará, d) Rio Grande do Norte, e) Bahia, f) Maranhão, g) Alagoas e h) Sergipe

6 a) PB/ mandioca f) MA/feijão b) PE/milho g) PI/feijão - - c) CE/milho h) AL/milho - - d) RN/milho i) SE/algodão e) BA/feijão Figura. das anomalias da TSM do oceano Pacífico e dos rendimentos das culturas de feijão, milho, algodão herbáceo e mandioca nos Estados a) Paraíba, b) Pernambuco c) Ceará, d) Rio Grande do Norte, e) Bahia, f) Maranhão, g) Piauí h) Alagoas e i) Sergipe

7 a) PB/milho f) MA/feijão b) PE/feijão g) PI/milho - - c) CE/milho h) AL/mandioca - - d) RN/milho i) SE/mandioca e) BA/algodão Figura. das anomalias da TSM do oceano Atlântico e dos rendimentos das culturas de feijão, milho, algodão herbáceo e mandioca nos Estados a) Paraíba, b) Pernambuco, c) Ceará, d) Rio Grande do Norte, e) Bahia, f) Maranhão, g) Piauí h) Alagoas e i) Sergipe