Climatologia da Probabilidade de Veranicos nas Zonas Canavieiras Paulistas ALINE TOCHIO ANGELO 1 e EDMILSON DIAS DE FREITAS 1 Departamento de Ciências Atmosféricas, Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil Resumo A cana-de-açúcar é um dos principais produtos agrícolas cultivados no Brasil. O País é maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, sendo que o Estado de São Paulo é responsável por 58% da produção brasileira. Como em qualquer outra cultura, as condições atmosféricas constituem um dos principais fatores responsáveis por oscilações no produto final. A fim de determinar as regiões paulistas mais adequadas ao cultivo canavieiro, com relação à precipitação, foi calculada a climatologia de probabilidade de ocorrência de veranicos no Estado para o período de 1971-2002. Os resultados mostraram que a região norte paulista é a que possui condições pluviométricas mais adequadas às exigências hídricas da cana-de-açúcar, e as regiões sul e leste paulistas são as áreas menos propícias à cultura. Abstract Sugarcane is one of the major agricultural products grown in Brazil. The country is the largest sugarcane producer in the world, and the State of Sao Paulo accounts for 58% of Brazilian production. As in any other culture, the weather conditions play a great role in the final production. In order to determine the most suitable State regions for sugarcane cultivation, with respect to precipitation, the climatological probability of dry spells in the State was calculated for the 1971-2002 period. The results showed that the rainfall conditions on the northern region of São Paulo are the most adequate to sugarcane water requirements, and the southern and eastern areas of São Paulo are less favorable to culture development. 1. Introdução O Brasil é hoje o principal produtor de cana-de-açúcar do mundo, com 90% da produção canavieira concentrada na região Centro-Sul e 10% na região Nordeste. O Estado de São Paulo é líder na produção brasileira de cana-de-açúcar, sendo responsável por quase 58% da produção (Companhia Nacional de Abastecimento - Conab/2009). Atualmente, o álcool é um dos produtos da cana-de-açúcar que tem tido maior destaque, devido, principalmente, ao aumento de venda de automóveis do tipo flex. Segundo estimativas da União Nacional da Indústria de Cana-de-Açúcar (UNICA), o consumo de etanol em carros flex brasileiros, entre março de 2003 e janeiro de 2010, evitou a emissão de 83.548.948 de toneladas de gás carbônico (CO 2 ) para a atmosfera. Sendo assim, grande parte da produção canavieira atual é voltada para o atendimento da demanda doméstica por álcool combustível. 2. Objetivos Dada a tamanha importância da cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, o objetivo deste trabalho é, do ponto de vista pluviométrico, identificar áreas favoráveis e desfavoráveis 1 Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo, R. do Matão, 1226, Cidade Universitária, São Paulo, SP, 05508-900, Brasil. Emails: alineta@model.iag.usp.br, efreitas@model.iag.usp.br
ao cultivo da cana, através da determinação da probabilidade de ocorrência de veranicos em todo o Estado. 3. Material e Métodos Os dados utilizados neste trabalho são acumulados diários de precipitação que foram transformados em pêntadas (totais acumulados em 5 dias), coletados de 26 estações pluviométricas (Departamento de Águas e Energia Elétrica DAEE) espalhadas por todo o Estado de São Paulo (figura 1). As estações foram selecionadas obedecendo a um critério temporal de 32 anos de observações (1971 2002) e com poucas falhas, as quais, quando existentes, foram preenchidas através de regressão linear com estações próximas. Figura 1: Distribuição das estações selecionadas, representadas pelos seus respectivos códigos de identificação. A tabela 1 mostra a relação das estações, sua localização geográfica e seu código. O código de cada estação é definido com sete algarismos, sendo os dois primeiros indicadores da latitude, os dois seguintes, indicadores da longitude, e os três últimos, a identificação da estação. Tabela 1: Relação das estações selecionadas com seus respectivos códigos. Estação Código Estação Código Ituverava 2047067 Dourado 2248009 Guaíra 2048006 Ribeirão do Sul 2249028 Guaraci 2048013 Assis 2250048 Sebastianópolis do Sul 2049018 Mirante do Paranapanema 2251012 Nipoã 2049028 Redenção da Serra 2345023 Santa Rosa do Viterbo 2147022 Taubaté 2345062 Descalvado 2147043 Sâo Luís do Paraitinga 2345067 Candido Rodrigues 2148106 Arujá 2346025 Lins 2149018 Porto Feliz 2347014 Alto Alegre 2150026 Pilar do Sul 2347049 Monte Alegre do Sul 2246022 Ibiúna 2347052 Leme 2247005 São Miguel Arcanjo 2447007 Campinas 2247046 Iporanga 2448015 Artur Nogueira 2247100 Os períodos secos foram determinados a partir dos padrões climatológicos necessários para um bom desenvolvimento da cana-de-açúcar. Estudos realizados acerca desse assunto (Scardua & Rosenfeld, 1987; Marin et. al., 2009) mostram que, no Brasil, de forma geral, a planta precisa em média de 2,5 mm de água por dia, sendo este o valor estabelecido para a determinação de um período seco (12,5 mm/pêntada).
Para saber como os veranicos se distribuem ao longo do ano no Estado de São Paulo, foram calculadas as probabilidades de ocorrerem 1, 2, 3, 4, 5 e 6 pêntadas secas seguidas nos 30 dias seguintes a uma determinada pêntada do ano. A probabilidade de um evento E ocorrer de h maneiras diferentes, em um total de m modos possíveis e igualmente prováveis, é dada por (Spiegel, 1993): h P E (1) m Adaptando a equação 1 para o caso deste trabalho, temos: ns P n (2) nc N em que Pn representa a probabilidade de ocorrência de n pêntadas secas seguidas, ns é o número de vezes que aconteceram as n pêntadas secas seguidas, nc é o número de combinações possíveis para cada valor de n, e N é o número de anos da série temporal. 4. Resultados e Discussão Primeiramente foram calculadas as séries temporais e a climatologia de precipitação (por pêntada) para cada estação. De forma a mostrar diferentes regiões paulistas, na figura 2 são apresentadas as séries temporais e a climatologia de precipitação para a cidade de Nipoã (2049028 - noroeste de SP) e São Miguel Arcanjo (2447007 - sul de SP). Analisando as séries temporais, é possível notar a tendência climatológica predominante no Estado de São Paulo nas duas estações, com mínimos e máximos que representam as estações secas e chuvosas. Porém, nos gráficos de climatologias, observa-se que a estação de Nipoã possui uma estação seca mais definida do que a estação de São Miguel Arcanjo. Observa-se ainda que a pêntada mais chuvosa em Nipoã é a de número 71, enquanto em São Miguel Arcanjo, a pêntada com mais chuva, de acordo com a climatologia, é a de número 6.
Figura 2: Série temporal (painéis superiores) e climatologia de precipitação (painéis inferiores) para as estações de Nipoã (painéis esquerdos) e São Miguel Arcanjo (painéis direitos). O próximo passo foi calcular a climatologia de probabilidades de veranicos no Estado. Utilizando a equação 2, foram obtidos os gráficos com as probabilidades de 2, 3 e 6 pêntadas secas seguidas a uma determinada pêntada do ano. A figura 3 mostra estes gráficos para as mesmas estações da figura 2. Figura 3: Probabilidade de ocorrerem 2, 3, ou 6 pêntadas secas seguidas no período de 30 dias seguintes a uma determinada pêntada do ano nas estações de Nipoã (esq.) e São Miguel Arcanjo (dir.). Analisando a figura 3, é possível notar que a probabilidade de não ocorrer chuva durante um mês inteiro em Nipoã ( esq.) chega a 60% entre as pêntadas 30 e 45 (outono/inverno), mas no período que compreende parte das estações da primavera e do verão (pentadas 1 a 14 e 56 a 72), a probabilidade de 30 dias seguidos com chuvas abaixo do limite estabelecido é nula. Já em São Miguel Arcanjo (dir.), a chance de ocorrência de 6 pêntadas secas seguidas é muito baixa, não ultrapassando 20% durante todo o ano. Por outro lado, a chance de ocorrerem 10 dias (2 pêntadas) seguidos com chuvas abaixo do limite estabelecido em Nipoã (esq. ) é bastante alta no período outono/inverno (entre as pê ntadas 30 e 45), variando entre 80 e 90%. No mesmo período, o risco de chuvas abaixo do limite estabelecido durante 15 dias seguidos também é alto, entre 70 e 80%. Já na primavera e no verão, esse risco é baixo, e não ultrapassa 10% de probabilidade. Enquanto isso, a cidade de São Miguel Arcanjo apresenta linhas de 2 e 3 pêntadas secas seguidas muito parecidas entre si, com máximos de probabilidade de ocorrência que não passam de 60 e 45%, respectivamente. A figura 4 mostra as estações com probabilidade de ocorrência de 15 dias seguidos com chuvas abaixo do limite estabelecido, no período de outono/inverno (pêntadas 30 a 45), abaixo de 50% (laranja), entre 50 e 70% (amarelo) e acima de 70% (verde).
Figura 4: Probabilidade de ocorrência de 3 pêntadas secas seguidas no período de inverno abaixo de 50% (laranja), entre 50 e 70% (amarelo) e acima de 70% (verde). A cana-de-açúcar precisa de 1500 a 2500 mm anuais de chuva para ter um bom desenvolvimento (Doorenbos & Kassam, 1994), mas na fase de maturação, é necessário algum tipo de estresse hídrico (queda de temperatura ou deficiência hídrica) para cessar o desenvolvimento vegetativo e iniciar o processo de acúmulo de sacarose. Sendo assim, as regiões que possuem melhores condições para o cultivo da cultura com relação à precipitação são as áreas na faixa verde da figura 4, ou seja, a região centro-norte do Estado. Apesar disso, não deve haver descuido com relação à necessidade de irrigação, já que a falta de chuva no período de crescimento prejudica o desenvolvimento final da cultura. Na faixa amarela, onde a chance de não chover durante 15 dias seguidos está entre 50 e 70%, a cultura pode ser plantada com restrições. Já na área laranja da figura 4, o cultivo da cana se torna praticamente inviável, já que não há estação seca bem definida, o que pode prejudicar a maturação da planta, provocar baixo teor de açúcar e causar atrasos na colheita. 5. Conclusões Através da determinação da probabilidade de ocorrência de veranicos, é possível distinguir áreas propícias ao cultivo da cana-de-açúcar, com relação à precipitação. Deste trabalho, é possível concluir que a cidade de Nipoã (noroeste paulista), por exemplo, possui condições meteorológicas de precipitação favoráveis ao cultivo da cana-de-açúcar, já que possui estações seca e chuvosa bem definidas, condições essenciais para o bom desenvolvimento da cultura. Este pensamento pode ser generalizado para toda a região norte do Estado. Já a cidade de São Miguel Arcanjo (sul paulista) não possui uma estação seca bem definida, o que não é bom para o cultivo da cana, podendo provocar baixa produção de açúcar e atraso da colheita. Dessa forma, as porções leste e sul do Estado não são regiões adequadas à cultura canavieira, no que diz respeito à climatologia de precipitação. 6. Agradecimentos Os autores gostariam de agradecer a CAPES pelo auxílio financeiro. 7. Referências Bibliográficas Cana-de-açúcar, Safra 2009/2010, Terceiro Levantamento. In: Acompanhamento da Safra Brasileira, Companhia Nacional de Abastecimento (Conab), 2009. Disponível em <http://www.conab.gov.br/conabweb/download/safra/3_levantamento2009_dez2009.pdf> Último acesso em 05/03/2010. DOORENBOS, J. & KASSAM, A.H. Efeito da água no rendimento das culturas. Campina Grande: UFPB. 1994, 306p. MARIN, F. R.; PELLEGRINO, G. Q.; ASSAD, E. D.; PINTO, H. S.; ZULLO JUNIOR, J.: Cana-de-açúcar. In: Monteiro, J. E. B. A (ed). Agrometeorologia dos Cultivos. Instituto Nacional de Meteorologia, cap. 7, p. 111-130, 2009. SCARDUA, R. & ROSENFELD, V.: Irrigação da Cana-de-açúcar. In: Paranhos, S.B. (coord.). Cana-de-açúcar: cultivo e utilização. Campinas, Fundação Cargill, v.1, p. 373 429, 1987. SPIEGEL, M. R.: Estatística, cap. 6, p. 153-184, 1993. União Nacional da Indústria da Cana-de-açúcar (UNICA). Disponível em <http://www.unica.com.br/faq/>. Último acesso em 05/03/2010.