VARIABILIDADE DE PRECIPITAÇÃO EM ASSENTAMENTOS NO CEARÁ (1) Fábio dos Santos Santiago (2) ;Raíssa Rattes Lima de Freitas (3) ;Nielsen Christianni Gomes da Silva (4) ; Ricardo Menezes Blackburn (5) RESUMO: A região Semiárida brasileira está entre os semiáridos mais chuvosos do planeta, com precipitação anual variando de 200 a 800 mm. As chuvas são irregulares no tempo e no espaço e elevadas taxas de evapotranspiração. Compreender a variabilidade das chuvas do Semiárido é fundamental para nortear o planejamento da produção. Neste contexto, o Projeto Dom Helder Camara/SDT/MDA FIDA/GEF, em parceria com a ONG Esplar, assessoram famílias de agricultores no plantio do algodão com culturas alimentares em bases agroecológicas. Para caracterização do regime de precipitação no período de 2010 a 2012, utilizou-se a distribuição de frequência, análise probabilista, teste de normalidade de Kolmogorov-Smirnov e curva de permanência. Os dados de precipitação foram de três pluviômetros instalados em assentamentos no Sertão Central do Ceará. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade de precipitação, de modo a orientar famílias de agricultores na convivência com o clima do Semiárido. O regime de precipitação apresenta alta variabilidade entre os anos e de um lugar para outro. Portanto, os plantios dos roçados no início da estação é uma estratégia de diminuição de risco de perda da produção. PALAVRAS-CHAVES: semiárido, precipitação, algodão agroecológico. INTRODUÇÃO O regime pluviométrico de uma determinada região mantém uma forte relação com as condições hídricas do solo. O Semiárido do Nordeste do Brasil apresenta irregularidade de precipitação no tempo e no espaço e elevadas taxas de (1) Artigo escrito para o 7º Encontro Internacional das Águas, 15 a 17 de Maio de 2013. (2) Coordenador Técnico do Projeto Dom Helder Camara - PDHC. Rua Doutor Silva Ferreira, 122. Santo Amaro, Recife PE. fabiosantiago@dom.gov.br. (3) Estagiária do PDHC. Rua Doutor Silva Ferreira, 122. Santo Amaro, Recife PE. raissarattes@dom.gov.br. (4) Consultor do PDHC. Rua Doutor Silva Ferreira, 122. Santo Amaro, Recife PE. nielsen@dom.gov.br. (5) Consultor do PDHC. Rua Doutor Silva Ferreira, 122. Santo Amaro, Recife PE ricardo@dom.gov.br. 1
evapotranspiração. Portanto, a ocorrência de chuvas não é garantia que os roçados terão safras bem sucedidas. Nesta região é frequente a ocorrência de períodos secos durante a estação chuvosa que, dependendo da intensidade e duração, provocam redução da produção em roçados de famílias de agricultores. A cultura do algodão herbáceo (Gossypium hirsutum L. raça latifolium Hutch. ) em condições de sequeiro com culturas alimentares destaca-se como uma das mais importantes para a região Nordeste, em especial para famílias de agricultores (BELTRÃO, 2006). A produção de algodão em bases agroecológicas é crescente e representa uma busca pela sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Além de despertar o interesse de agricultores familiares pela retomada, em novas bases, do cultivo do algodoeiro, abre possibilidades de acesso ao mercado de algodão orgânico, com vantagens em termos de preços, que chegam a ser 30%, maiores, quando comparados com os do algodão convencional (MEDEIROS, 2012). A região Semiárida brasileira está entre os semiáridos mais chuvosos do planeta, com precipitação anual variando de 200 a 800 mm. As chuvas são irregulares no tempo e no espaço e elevadas taxas de evapotranspiração. Compreender a variabilidade das chuvas do Semiárido é fundamental para nortear o planejamento de consórcios agroecológicos com algodão e culturas alimentares. Segundo Righetto (1998), qualquer variável hidrológica, quando analisada experimentalmente, assume valores dependentes do local e do tempo e sujeita as leis probabilísticas. Assis Neto et al. (1996) disseram que ferramentas estatísticas a dados meteorológicos ajudam a compactar e organizar em tabelas, capaz de sumarizar as informações e facilitar a avaliação e planejamento. Uma das maneiras de organizar os dados de precipitação é agrupar, ajustar em intervalos de classes, determinar a curva de permanência e aplicar o teste de normalidade. As curvas de permanência sintetizam o regime hidrológico de uma bacia hidrográfica. Sua forma e declividade expressam a variabilidade das vazões e são determinadas por características físicas, climáticas e morfológicas, além de representar a relação entre a magnitude e a frequência de vazões, associando o percentual do tempo em que a mesma foi igualada ou excedida ao longo de um período de observação (COSTA, 2012). 2
Neste contexto, o Projeto Dom Helder Camara/SDT/MDA FIDA/GEF, em parceria com a ONG Esplar, assessoram famílias de agricultores no cultivo de algodão e culturas alimentares em bases agroecológicas em assentamentos no Território do Sertão Central do Ceará. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade de precipitação, de modo a orientar famílias de agricultores em convivência com clima Semiárido. MATERIAIS E MÉTODOS O trabalho foi desenvolvido nos assentamentos de Lagoa do Mato e Campo Alegre, localizados em Quixadá/CE (04 58' 15" S 39 00' 54" O) e Maraquetá Quixeramobim/CE (05 11' 56" S 39 17' 34" O). O clima da região é tipicamente semiárido (tropical quente de seca acentuada), temperatura do mês mais frio superior a 18 ºC e 7 a 8 meses secos (Bsw h/köeppen e 4aTh/Gaussen). A precipitação média anual está em torno de 800 mm e a vegetação regional é do tipo caatinga hiperxerófila (BRASIL, 1973). No âmbito da ação do Projeto Dom Helder/SDT/MDA FIDA/GEF, em parceria com o Esplar, os roçados agroecológicos são verdadeiramente espaços para experimentação do plantio de algodão com culturas alimentares, tais como gergelim (Sesamum indicum), feijão caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp), milho (Zea mays), amendoim (Arachis hypogaea L.), jerimum (Cucurbita spp) e sorgo (Sorghum bicolor), que servem a alimentação das famílias e de forragem para os animais; culturas plantadas em faixas alternadas; adubação orgânica com esterco; plantio em nível; adubação foliar com biofertilizante à base de esterco fermentado; manejo de pragas com técnicas de controle mecânico e biológico; manejo de caprinos e ovinos nas lavouras após a colheita; e controle da erradicação dos restos do algodoeiro após colheita e pastagem dos animais. Foi instalado em cada área um pluviômetro. O tratamento estatístico aos dados de precipitação foi composto por uma série hidrológica de nove observações entre 2010 a 2012. Para a determinação do intervalo de classes de precipitação foi utilizada a expressão empírica proposta por Sturges (1962), com a seguinte expressão: (1) 3
Onde: I= número de intervalo de classes; n = número de eventos observados; logn= logarítmo de base 10. precipitação. A amplitude foi calculada pela diferença entre os valores máximos e mínimos de Em que: A= amplitude; Pmáx = maior valor de precipitação no período; Pmín = menor valor de precipitação no período. (2) Dividir a amplitude pelo número de intervalo de classes é possível obter a diferença entre os limites superior e inferior: (3) Assim: H= diferença entre os limites superior e inferior; A= amplitude; I = número de intervalo de classes. Para construir a curva de permanência, utilizou-se o Método Probabilístico de Kimball: Onde: P(x) = probabilidade de acontecer o evento; n = número de eventos da série; m= número do termo da série. O tempo de recorrência ou período de retorno (T) do evento é o período de tempo médio em que um determinado evento deve ser igualado ou superado pelo menos uma vez, mediante a expressão abaixo: (4) (5) 4
Em que: T = período de retorno; n = número de eventos da série; m= número do termo da série. A probabilidade de não ocorrer, conhecido também como Índice de Risco é: (6) Assim: P = Índice de Risco; P= Probabilidade de acontecer o evento. Para o teste de normalidade utilizou-se o Teste Kolmogorov-Smirnov, que mede a distância máxima entre os resultados de uma distribuição e os valores associados à distribuição hipoteticamente verdadeira (SILVA, 2012). Sendo: D= diferença máxima entre as funções acumuladas de probabilidade teórica e empírica; F(x) = função teórica; F(a) = função experimental (7) RESULTADOS E DISCUSSÃO A Fig. 1 representa a curva de permanência da série hidrológica em estudo. A declividade acentuada da curva abaixo caracteriza o regime de chuvas com alta variabilidade no tempo e no espaço. Precipitação Anual (mm) 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 Permanência Figura 1. Curva de permanência de precipitação entre 2010 a 2012. 5
O agrupamento dos dados em classes (blocos) caracteriza a distribuição de precipitação na região em estudo. É possível observar que a frequência relativa (33,33%) para precipitações menores de 300 foi de 33,33% (Tabela 1). Este mesmo comportamento para precipitações entre 567,5mm a 710 mm. Isso denota a variabilidade quantitativa de precipitação e irregularidade de distribuição no tempo e no espaço. Cirilo (2010) estudou que o clima da região Semiárida é caracterizado por regime de chuvas fortemente concentrado em quatro meses (fevereiro-maio) e grande variabilidade interanual. As fortes secas que afetam a região sempre moldaram o comportamento das populações e foram preponderantes para a formulação de políticas públicas. Tabela 1. Distribuição de frequência absoluta, relativa e acumulada de precipitação entre 2010 a 2012. Bloco Frequência absoluta Frequência Relativa (%) Frequência Acumulada (%) 211,25 3 33,33 33,33 353,75 2 22,22 55,56 496,25 1 11,11 66,67 638,75 3 33,33 100,00 O histograma da Fig. 2 agrupa graficamente as observações da Tabela 1. Figura 2. Histograma das precipitações de 2010 a 2012. 6
As variáveis hidrológicas são aleatórias, pois não seguem uma lei de certeza. Uma variável hidrológica qualquer tem certa frequência ou probabilidade (Tabela 2) de ocorrência. O tempo médio em que a variável pode ser igualada ou superada é denominado tempo de retorno e o de não ocorrer de Índice de Risco. Observa-se na Tabela 2 a variabilidade da distribuição de chuvas com tratamento probabilístico. Tabela 2. Análise probabilística da série hidrológica entre 2010 e 2010. m Precipitação Anual (mm) Permanência ou Probabilidade (P) Tempo de Retorno (T) Índice de Risco (J) 1 708 0,10 10,00 0,90 2 704 0,20 5,00 0,80 3 626 0,30 3,33 0,70 4 468 0,40 2,50 0,60 5 369 0,50 2,00 0,50 6 343 0,60 1,67 0,40 7 181 0,70 1,43 0,30 8 175 0,80 1,25 0,20 9 149 0,90 1,11 0,10 Na Tabela 2 a amplitude entre o maior e menor Índice de Risco é alta. Isso revela a irregularidade da série hidrológica. A probabilidade de ocorre novamente um evento de precipitação anual de 708 mm é 10 % e 90 % de Índice de Risco de não ocorrer. Os dados foram testados e apresentam distribuição normal pelo Teste Kolmogorov-Smirnov a 5% de significância. CONCLUSÃO 1. O plantio anual de sequeiro de algodão e culturas alimentares agroecológicas na região do Sertão Central do Ceará pode se concentrar no início da estação chuvosa, de modo a mitigar a elevada variabilidade de chuvas da região em riscos com perda de produção. 7
REFERÊNCIAS ASSIS NETO, F. et al. Aplicações de Estatística à Climatologia: teoria e prática. Pelotas: editora universitária - UFPel, 1996. BRASIL. Ministério da Agricultura. Divisão de Pesquisa Pedológica, DNPEA. Levantamento exploratório reconhecimento de solos do estado do Ceará. Recife, Convênios MA/DNPEA - SUDENE/DRN, MA/CONTAP/USAID/ETA, 1973. v.1-2, 502p. (Boletim Técnico, 28) BELTRÃO, N. E. M. et al. Cultivo do algodão herbáceo na agricultura familiar. Embrapa Algodão, Sistemas de Produção. 1-2a edição. ISSN 1678-8710. Versão Eletrônica. Set/2006. BUAINAIN, A.M.; DE SOUZA FILHO H.M. Agricultura familiar, agroecologia e desenvolvimento sustentável: questões para debate. II Jornada do Fórum de Desenvolvimento Rural Sustentável. 2006. 79p. CIRILO, J. A; MONTENEGRO, S. M.G.L.; CAMPOS, J. N. B. A questão da água no semiárido brasileiro. São Paulo. 2010. COSTA, V. A. F.; FERNANDES W.; NAGHETTINI M. Modelos regionais para Curvas de Permanência de vazões de rios Perenes, intermitentes e efêmeros, com emprego da distribuição Burr XII Estendida. RBRH Revista Brasileira de Recursos Hídricos Volume 17 n.2 - Abr/Jun 2012, 171-180p. MARENGO J. A. Vulnerabilidade, impactos e adaptação à mudança do clima no semiárido do Brasil. Parcerias estratégicas. Brasília, DF. nº 27. Dezembro 2008. 28p. MEDEIROS, A.A. et al. A Cotonicultura no Estado do Rio Grande do Norte: aspectos históricos e perspectivas. REDIGE v. 3, n. 02, ago. 2012 RIGHETTO, A. M. Hidrologia e Recurso Hídricos. São Carlos: EESC/USP, 1998. SILVA, B. M. et al. Chuvas Intensas em Localidades do Estado de Pernambuco. RBRH Revista Brasileira de Recursos Hídricos Volume 17 n.3 Jul/Set 2012, 135 147p. 8