ANÁLISE DA VARIAÇÃO DA TEMPERATURA DO AR NO AMBIENTE MANGUEZAL E EM UMA ESTAÇÃO METEOROLÓGICA AUTOMÁTICA (PCD), LOCALIZADOS NO MUNICÍPIO DE IGUAPE/SP.

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1 ANÁLISE DA VARIAÇÃO DA TEMPERATURA DO AR NO AMBIENTE MANGUEZAL E EM UMA ESTAÇÃO METEOROLÓGICA AUTOMÁTICA (PCD), LOCALIZADOS NO MUNICÍPIO DE IGUAPE/SP. Nádia Gilma Beserra de Lima - aluna de Pós-Graduação do Departamento de Geografia - FFLCH/USP. E- mail: nadia.lima@usp.br; Emerson Galvani, Prof. Dr do Departamento de Geografia - FFLCH/USP. egalvani@usp.br RESUMO A temperatura do ar é um atributo importante no balanço de energia em manguezais, pois influencia na evapotranspiração e demais fluxos de energia. Os extremos de temperatura são fundamentais por limitar o desenvolvimento e a sobrevivência das espécies de mangue, garantindo suas funções metabólicas de produtividade em função do armazenamento e balanço de calor local. O objetivo da presente pesquisa é analisar a temperatura do ar no manguezal da Barra do Ribeira-Iguape/SP e comparar com os registros obtidos na Estação Meteorológica Automática (PCD) do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), localizada no município de Iguape/SP. O levantamento de dados no manguezal ocorreu com a instalação de uma torre meteorológica, contendo duas estações meteorológicas, uma fixada na extremidade da torre, a m de altura (Pm), ultrapassando o dossel; e outra a m de altura (Pm), abaixo do dossel. Utilizou-se o sensor CS - Campbell Scientific, programados para registros a cada minutos. O período de análise compreende os dias / a // e serão aqui apresentados os dados obtidos no sensor Pm e relacionados aos da Estação Meteorológica Automática do CPTEC/INPE. A temperatura média do ar no manguezal foi de,ºc, enquanto as temperaturas máximas absolutas e mínimas foram, respectivamente,, C e, ºC. A PCD apresentou valores superiores aos registrados no manguezal, com temperatura média de,ºc, máxima absoluta de,ºc e mínima absoluta de ºC. Constatou-se que os valores mensais de temperatura máxima e media do ar no manguezal foram reduzidas em relação a PCD, exceto para a temperatura mínima, que na PCD ficou abaixo dos registros dos manguezais. O sensor Pm apresenta se mais protegido em relação às perdas e a chegada de radiação no ambiente devido à presença de dossel, que exerce importante efeito atenuador sobre a temperatura do ar, principalmente no período de aquecimento diurno. Além disso, a maior quantidade de vapor d água presente no ambiente manguezal favorece o equilíbrio térmico. PALAVRAS CHAVES: manguezal, temperatura do ar, e estação meteorológica oficial. ABSTRACT The temperature of air is an important attribute in the rocking of energy in mangroves therefore it influences in the evapotranspiration and others flow of energy. The extremes of temperature are essential to limit the development and survival of mangrove species, ensuring their metabolic functions of productivity in terms of storage and the local heat balance. The objective of this research is to analyze the air temperature in Barra do Ribeira-Iguape/SP and compare with data obtained in the data collection platform pertaining to the INPE/CPTEC located in Iguape / SP. The survey data in mangrove occurred with the installation of meteorological towers, one with m of height and next to this, another two meteorological stations being one fixed m (Pm) of height above of the canopy and another one with m (PM) of height below of the canopy. The sensor CS - Campbell Scientific was programmed to record the values and stored in intervals of

2 minutes. The measurement period went from / to // and will be presented the data obtained in the sensor Pm and the relation with the data collection platform of the CPTEC / INPE. The average air temperature in the mangrove was. º C, while the absolute maximum and minimum temperatures were, respectively,. C and. º C. The PCD had higher values than those recorded in the mangrove, with average temperature of. º C, absolute maximum of. º C and absolute minimum of C. The results shows that the values of monthly mean and maximum temperature of the air in mangrove were reduced compared to PCD, but the minimum temperature that the PCD was below the records of mangroves. The sensor shows Pm is more protected in respect of losses and the arrivals of radiation in the environment due to the presence of canopy, which exercises significant attenuation effect on air temperature, especially during the daytime heating. Moreover, the larger amount of water vapor present in the mangrove environment favors the thermal balance. Keywords : mangrove, air temperature, meteorological station INTRODUÇÃO Os manguezais representam comunidades vegetais adaptadas a condicionantes climáticas atuantes nos zonas costeiras, geograficamente distribuídas entre latitudes inter-tropicais. Os atributos climáticos, particularmente a temperatura atmosférica, exercem controle sobre a vegetação de forma limitante. A temperatura do ar é um fator importante no balanço de energia em manguezais, pois influencia na evapotranspiração e demais fluxos de energia. Os extremos de temperatura são fundamentais por limitar o desenvolvimento e a sobrevivência das espécies de mangue, garantindo suas funções metabólicas de produtividade em função do armazenamento e balanço de calor local. Segundo Schaeffer-Novelli et al. (), o maior grau de desenvolvimento dos manguezais dependeria de cinco requisitos: () temperatura média do mês mais frio superior a ºC e amplitude térmica anual maior que ºC; () sedimentos predominantemente lodosos, ricos em matéria orgânica; () áreas abrigadas contra tormentas; () presença de água salgada, pois as plantas de mangue são halófitas facultativas e assim ganham na competição com espécies terrestres não adaptadas a presença do sal no sedimento; () elevada amplitude de maré com reduzida declividade, o que permitiria a penetração de águas marinhas a grandes distâncias. Chapman (7) cita Avicennia germinans como espécie capaz de tolerar uma temperatura mínima de ºC. Blasco () em suas considerações sobre a biogeografia do manguezal, refere-se ao desaparecimento das espécies vegetais em litorais que apresentaram ºC de temperatura média, nos meses de janeiro e julho.

3 Para Silva e Herz (7), o manguezal tem uma característica de regulador térmico, devido ao acúmulo da radiação solar no substrato, cujo elevado conteúdo de água, constantemente renovado pelo efeito de maré, está sempre disponível no substrato para ser usado pelas plantas no processo de evaporação. Esta característica é provavelmente um dos principais componentes para a manutenção de temperaturas às vezes superior a do ar. Para Vale (), em adição as temperaturas do ar e da superfície da água do mar, a aridez costeira é um fator condicionante a abundância florística dos manguezais. O manguezal é floristicamente mais rico onde as precipitações ao longo da costa são mais elevadas, gerando maior escoamento e infiltração. Isto acontece porque a maioria dos manguezais ocorre em ambientes de sedimentação terrígena e sedimentos terrígenos abundantes que oferecem uma diversidade de tipos de substratos e níveis de nutrientes mais elevados do que os sedimentos costeiros. De acordo com Chapman (7) a temperatura e a precipitação têm papel de destaque na biogeografia do manguezal, com influencia marcante dessas variáveis para a organização da distribuição do manguezal. Ribeiro () afirma que as precipitações têm repercussão na fisiologia das plantas halófitas e propriedades físicas dos solos, expostos as precipitações ou aos deflúvios extremos que reduzem a salinidade das águas no interior dos canais de drenagem das planícies costeiras. Para Ribeiro (op. cit.), o dossel do manguezal e a atmosfera interagem dinamicamente através de processos físicos que produzem transportes de energia e massa. Portanto, todas as informações relacionadas a partição de energia radiante incidente sobre o manguezal, são fundamentais para o entendimento destes processos que controlam o microclima do manguezal. O manguezal apresenta, ainda, uma relevante contribuição para o equilíbrio do balanço energético na região em que está inserido, visto que as folhas absorvem a radiação solar incidente, que atingiria diretamente o solo e provocaria maiores temperaturas do ar na superfície. A preservação do manguezal é importante não só pelo seu vasto ecossistema e pela inúmeras espécies que abriga, mas também pelo equilíbrio nas condições climatológicas que ele proporciona. O objetivo da presente pesquisa é analisar a temperatura do ar no manguezal da Barra do Ribeira- Iguape/SP e comparar com os registros obtidos na Estação Meteorológica Automática (PCD) do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), localizada no município de Iguape/SP.

4 ÁREA DE ESTUDO A área de estudo está localizada ao sul do litoral do estado de São Paulo, é constituída, principalmente, pelo setor nordeste do Sistema Costeiro Cananéia-Iguape, drenada pelo curso inferior do Rio Ribeira de Iguape (Figura ). Segundo Suguio e Tessler (), a bacia hidrográfica do Rio Ribeira de Iguape desempenhou importante função nos processos evolutivos da área durante o Quaternário, sendo um dos poucos rios do Estado de São Paulo, que ainda apresenta influência continental até bem próximo a sua foz, localizada no município de Iguape, na Barra do Ribeira. A cidade de Iguape é considerada uma ilha artificial por ter sido originada pela abertura no ano de de um canal de ligação entre o Mar Pequeno e o Rio Ribeira de Iguape, que recebeu o nome de Valo Grande. O Sistema Costeiro Cananéia-Iguape é considerado um dos mais produtivos e um dos principais locais de abrigo e reprodução de inúmeras espécies marinhas da costa sudeste brasileira. Nesse sentido, a área de estudo faz parte de um importante complexo estuarino de grande complexidade biofísica, onde ocorre o ecossistema manguezal ao lado das planícies e cordões arenosos marinhos, recortados por planícies fluviais, cujos sedimentos marinhos são retrabalhados pelos rios e acrescidos de outros sedimentos procedentes do interior do continente. Os manguezais, com importante destaque na área de estudo, caracterizam-se por ambiente salinizado e pela constante inundação causada por marés. Sua importância maior está relacionada à produção de biomassa, introduzida no sistema bioenergético natural, para aumentar a produtividade da zona costeira com a introdução de particulados orgânicos, nas águas estuarinolagunares, pelos processos químicos e biológicos (HERZ, ). Representam comunidades vegetais adaptadas a várias condicionantes físicas atuantes nas zonas costeiras, entre elas, as climáticas. A elevada biodiversidade, característica do manguezal, depende em grande parte da estabilidade do meio físico, constituído pelo solo e a troposfera, porém, ambos tem sofrido muitas alterações pela ação antrópica. Essas modificações da cobertura vegetal, além de alterações microclimáticas tem aumentado a preocupação sobre a possível irreversibilidade do impacto ambiental local e sua influência nos regimes hidrometeorológicos. Porém, se conhece pouco a respeito das respostas do manguezal em relação às condições climáticas. Os estudos microclimáticos apresentam vital importância para o entendimento dos estudos ecológicos, principalmente em áreas prioritárias para preservação, como no Sistema Costeiro Cananéia-Iguape. A análise detalhada do ambiente manguezal se justifica a partir da necessidade de melhor entender o ambiente em escalas inferiores, considerando a relação existente com os

5 componentes do meio físico, dentro de uma dinâmica do ambiente. Pretende-se, assim, chegar a um melhor entendimento da área estudada. Figura : Localização dos Manguezais da Barra do Ribeira Iguape/SP Figura : Localização dos manguezais da Barra do Ribeira Iguape/SP. MATERIAIS E MÉTODOS O levantamento de dados no manguezal ocorreu com a instalação de uma torre meteorológica, contendo duas estações meteorológicas, uma fixada na extremidade da torre, a m de altura (Pm), ultrapassando o dossel; e outra a m de altura (Pm), abaixo do dossel. Utilizou-se o sensor CS - Campbell Scientific, programados para registros a cada minutos. O período de análise compreende os dias / a // e serão aqui apresentados os dados obtidos no sensor Pm e relacionados aos da Estação Meteorológica Automática do CPTEC/INPE. A Figura (a e b) apresenta a estação meteorológica instalada nos manguezais da Barra do Ribeira Iguape/SP e o abrigo meteorológico no qual está instalado o sensor em questão.

6 a) b) Figura : a) Vista da estação meteorológica, instalada nos manguezais da Barra do Ribeira Iguape/SP e b) abrigo meteorológico, contendo sensor de temperatura do ar e umidade relativa do ar - CS. Autoria: Nádia G. B. Lima Visando comparar os registros dos atributos climáticos obtidos com os sensores localizados no manguezal com dados oficiais de meteorologia, foram obtidas informações da Estação Meteorológica Automática do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), a Plataforma de Coleta de Dados (PCD), de responsabilidade do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). As PCDs, de acordo com o CPTEC, surgiram da necessidade de inúmeras empresas e instituições em obter regularmente informações colhidas em lugares remotos ou espalhados por grandes regiões (Figura ). A PCD-Iguape está localizada no Colégio Agrícola Narciso de Medeiros, no município de Iguape, sob as coordenadas geográficas S º 7 e W 7º, a uma altitude de m. Por se tratar de uma estação meteorológica, a PCD-Iguape apresenta-se instalada conforme as condições de referência para medidas meteorológicas e climatológicas (figura ).

7 Silvio Villar/ Figura : Plataforma de Coleta de Dados (CPTEC), localizada no município de Iguape/SP. As figuras, e apresentam a relação linear entre os dados diários de temperatura média do ar, máxima e mínima absoluta, respectivamente, no manguezal e na PCD. Observa-se elevada correlação nas três figuras, no entanto com maior destaque para a temperatura média do ar, com coeficente de determinação de,7. O uso das equações presentes nas figuras, e permitem conhecer com qualidade o valor da temperatura do ar observada no manguezal com uso de dados monitorados por órgãos oficiais como o CPTEC/INPE dispensando assim, de forma duradoura, a manutenção da estação no manguezal.

8 Figura : Relação linear entre os dados de temperatura média do ar para o manguezal da Barra do ribeira e a PCD Iguape/SP. Figura : Relação linear entre os dados de temperatura máxima absoluta do ar para o manguezal da Barra do ribeira e a PCD Iguape/SP.

9 Figura : elação linear entre os dados de temperatura mínima absoluta do ar para o manguezal da Barra do ribeira e a PCD Iguape/SP.

10 RESULTADOS E DISCUSSÃO. A temperatura média do ar no manguezal foi de,ºc, enquanto as temperaturas máximas e mínimas foram, respectivamente,, C e, ºC. A PCD apresentou valores superiores aos registrados no manguezal, com temperatura média de,ºc, máxima absoluta de,ºc e mínima absoluta de ºC. Constatou-se que os valores mensais de temperatura máxima e media do ar no manguezal foram menores que os da PCD, exceto para a temperatura mínima, que na PCD ficou abaixo dos registros dos manguezais. O sensor P apresenta se mais protegido em relação às perdas e a chegada de radiação no ambiente devido à presença de dossel, que exerce importante efeito atenuador sobre a temperatura do ar, principalmente no período de aquecimento diurno. Além disso, a quantidade de vapor d água presente no ambiente manguezal favorece o equilíbrio térmico. A temperatura do ar é um atributo importante no balanço de energia em manguezais, influenciando significativamente na evapotranspiração e demais fluxos de energia. Os extremos de temperatura são fundamentais por limitar o desenvolvimento e a sobrevivência das espécies de mangue, garantindo suas funções metabólicas de produtividade em função do armazenamento e balanço de calor local (RIBEIRO, ). A análise das médias de temperatura do ar no ambiente manguezal apresentou resultados de,ºc. As temperaturas máximas e mínimas absolutas foram, respectivamente,,ºc e, ºC, em P e ocorreram no dia //. A PCD apresentou valor de temperatura média muito próximo ao registrado em P, com,ºc. No entanto, a comparar os dados de P e da PCD, os valores mensais de temperatura máxima absoluta foram maiores na PCD e o de temperatura mínima absoluta mais reduzida também na PCD. Vale ressaltar que a PCD está localizada em condições padrões de instalação de uma estação meteorológica, em área de gramado e amplo horizonte, portanto, mais sujeita as variações diurna e noturna da temperatura do ar, resultado das perdas radiativas noturnas. Conforme apresentado na Tabela e na figura, janeiro apresentou a maior temperatura máxima absoluta, tanto no manguezal quanto na PCD, enquanto as menores temperaturas mínimas absolutas foram registradas no mês de junho. Observa-se que quanto à temperatura média os três sensores apresentam variação muito semelhante entre si, enquanto para a temperatura máxima e mínima, apesar da semelhança entre a curva há destaque para a PCD.

11 Tabela : Temperatura máxima absoluta, média e mínima absoluta do ar para os sensores localizados no manguezal e para a PCD Iguape/SP. TºC Max TºC Méd TºC Min TºC Max TºC Med TºC Min P PCD J,,,,, 7, F,,7,,,, M,, 7,7,,, A,,,,,, M,7,,,,, J, 7,7,, 7,, J,7 7,,,,, A,,,,,, S,,,,,, O,,,,,, N,,,,,, D,,,,,, Média,7,,,7,,,, Tmáx (ºC), ºC T,,, Tmed (ºC) Tmin (ºC) Pm PCD,,, J F M A M J J A S O N D Meses Figura : Variação mensal da temperatura média, máxima absoluta e mínima absoluta e ar para os sensores localizados no manguezal da Ilha dos Papagaios - Barra do Ribeira e para a PCD Iguape/SP.

12 A figura 7 apresenta a variação sazonal da temperatura do ar para o manguezal e para a PCD. Observa-se que a variação da temperatura média do ar, nessa escala temporal, não apresenta variação muito intensa entre os dois sensores, no entanto, ao considerar os valores máximos e mínimos, constatou-se que a PCD apresenta elevada variação em relação ao manguezal.,,, T maxima, ) (ºC, T T média, T mínima,,, verão outono inverno primavera P (max/med) PCD (max/med) P (min) PCD (min) Figura : Variação sazonal da temperatura do ar Ilha dos Papagaios Barra do Ribeira Iguape/SP. Na escala diária, o sensor a registrar as maiores máximas absolutas foi a PCD, conforme apresentado na figura.

13 ,,,,,,,,, T ºC Nº de dias do ano P PCD Tmax ºC Tmin ºC Figura : Temperatura máxima e mínima absoluta do ar, em escala diária para o manguezal Barra do Ribeira e PCD Iguape/SP.,,,,,,,,, T ºC Nº de dias do ano P PCD Figura : Temperatura media do ar, em escala diária, para o manguezal Barra do Ribeira e PCD Iguape/SP.

14 As figuras e demonstram que o sensor localizado no ambiente manguezal, apresenta se mais protegido em relação às perdas e a chegada de radiação no ambiente. O dossel presente na área de manguezal exerce efeito atenuador sobre a temperatura do ar, principalmente no período diurno, quando comparada com a do ambiente aberto, onde está localizada a PCD. Esse fenômeno está relacionado com a barreira proporcionada pelo dossel das copas das árvores que impede a entrada de uma parte da radiação solar durante o dia no interior do bosque. Essa menor quantidade de radiação solar incidente implica menor aquecimento do solo e, conseqüentemente, menor emissão de radiação de onda longa e menor aquecimento do ar no espaço entre o solo e o dossel. Diante disso, as amplitudes térmicas foram mais elevadas na PCD, com amplitude máxima diária de,ºc, no dia // e amplitude anual de,ºc. Enquanto o manguezal registrou uma amplitude anual de,ºc e amplitude máxima diária de,ºc no dia //. Diante disso, a área da PCD torna-se mais aquecida no período diurno devido a exposição do solo a radiação solar, e na variação geral, é notada uma redução na amplitude térmica no manguezal em comparação com a PDC. CONCLUSÃO Os resultados indicam que o manguezal apresenta-se com estabilidade térmica mais constante em relação a PCD. O ambiente manguezal, apresenta se mais protegido em relação às perdas e a chegada de radiação no ambiente. Isso ocorre devido a presença do dossel, que funciona como uma barreira e impede a entrada de uma parte da radiação solar durante o dia no interior do bosque. Essa menor quantidade de radiação solar incidente implica menor aquecimento do solo e, conseqüentemente, menor emissão de radiação de onda longa e menor aquecimento do ar no espaço entre o solo e o dossel. Também se obteve elevada correlação entre os dados de temperatura do ar e os da PCD podendo, em um futuro próximo, dispensar o monitoramento e manutenção de uma estação meteorológica neste ambiente. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. BLASCO, F. Climatic factors and the biology of mangrove plants. In: The mangrove ecosystem: research methods. Org. Samuel C. Snedaker e Jane G. Snedaker. Paris: UNESCO.. CHAPMAN, V. J. Mangrove vegetation. J. Cramer. Vaduz, 7.

15 HERZ, R. Distribuição dos padrões espectrais associados a estrutura física dos manguezais de um sistema costeiro subtropical.. Tese (Livre Docência) - Instituto Oceanográfico, Universidade de São Paulo, São Paulo,. RIBEIRO, J. B. M. Micrometeorologia do manguezal e o impacto do desmatamento em Bragança-PA.. p. Tese (Doutorado em Engenharia Ambiental) Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. São Carlos.. SCHAEFFER-NOVELLI, Y. Manguezal: ecossistema entre a terra e o mar. São Paulo: Caribbean Ecological Research,. SILVA, J. F.; HERZ, R. Estudo de microclimas em ambientes de manguezais na região do complexo estuarino-lagunar de Cananéia. In: SIMPÓSIO SOBRE ECOSSISTEMAS DA COSTA SUL E SUDESTE BRASILEIRA,., 7, Cananéia. Anais... Cananéia: Academia de Ciências do Estado de São Paulo, 7. p.7-. VALE, C. C. do. Séries geomórficas costeiras do estado do Espírito Santos e os habitats para o desenvolvimento dos manguezais: uma visão sistêmica.. Tese (Doutorado em Geografia Física) - Departamento de Geografia, Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas, Universidade de São Paulo, São Paulo,.