Sistema de Monitoramento Agrometeorológico do Grupo ABC - smaabc

Sistema de Monitoramento Agrometeorológico do Grupo ABC - smaabc Alex P. Silva 1, Gustavo B. Rosa 1, Antônio N. Oliveira 1, Silvana G. Mainardes 1, Brunno L. L. Boito 1, Rodrigo Y. Tsukahara 1, Murilo B. Rosa 1, Juscelino I. Oliveira Jr 1 1 Setor de Agrometeorologia - Fundação ABC Pesquisa e Desenvolvimento Agropecuário Rodovia PR 151 Km 288 - Caixa Postal 1003 84165-700 Castro PR Brasil {alex,gustavo,antonio.oliveira,silvana,brunno.boito,rodrigo, murilo.rosa,juscelino.junior}@fundacaoabc.org.br Abstract. Weather conditions and climate are crucial for the expression of the maximum yield potential in different sectors of economy, with special and significant influence on Brazilian agriculture. Considering the high space-time variability of adverse climate events, this study aimed to present a Sistema de Monitoramento Agrometeorológico do Grupo ABC (smaabc), covering the Campos Gerais of Paraná and southeastern São Paulo, to provide technical and scientific updated subsidies to the different levels of supply chain (producers, technical assistants, cooperatives, research, initiative public and private) and resulting in the reduction of uncertainties in the daily processes of decision making, especially those related to choice of sowing dates, environmental conditions for plant growth, occurrence of epidemics, weather and semiannual climate prediction. Resumo. As condições de tempo e clima são determinantes para a expressão do máximo potencial produtivo nos diferentes setores da economia, com especial e significativa influência sobre a agropecuária brasileira. Considerando a grande variabilidade espaço-temporal dos eventos climáticos adversos, este trabalho teve como objetivo apresentar o Sistema de Monitoramento Agrometeorológico do Grupo ABC (smaabc), que abrange a região dos Campos Gerais do Paraná e Sudeste de São Paulo, e fornece subsídios técnico-científicos atualizados aos diversos níveis da cadeia produtiva (produtores, assistentes técnicos, cooperativas, pesquisa, iniciativa pública e privada) resultando na redução das incertezas nos processos diários de tomada de decisão, principalmente os relacionados à escolha de épocas de semeadura, condições ambientais para desenvolvimento de plantas, ocorrência de epidemias, previsão de tempo e previsão climática semestral. 1. Introdução Segundo Ayoade (2001), o clima influencia diretamente diversas atividades econômicas praticadas pelo homem, incluindo a agricultura, o comércio, a indústria, o transporte e a comunicação. Dentre estas atividades econômicas, a agricultura é sem dúvida aquela com maior dependência das condições climáticas, uma vez que as condições do tempo e

clima afetam desde o preparo do solo, semeadura, crescimento dos cultivos, colheita, armazenagem, transporte e comercialização. Assim sendo, a ocorrência de situações meteorológicas adversas levam constantemente à graves impactos sociais e a enormes prejuízos econômicos. Uma vez reconhecida a importância do setor agropecuário para a economia e visualizados os possíveis impactos resultantes de eventos climáticos adversos (veranicos prolongados, geadas severas, granizo, excesso de chuva, entre outros) que possam ocorrer a curto, médio e longo prazo, diversas foram as instituições que desenvolveram ações de pesquisa e desenvolvimento para oferecer formas de mitigar os efeitos negativos proporcionados pela ocorrência destas anomalias climáticas (Tsukahara et.al, 2008). Soma-se a estas ações a crescente profissionalização da agricultura no cenário nacional e principalmente o avanço tecnológico obtidos nos últimos anos nas diversas áreas da Tecnologia da Informação, com ênfase nos sistemas de telemetria, fato este que culminou no desenvolvimento do Sistema de Monitoramento Agrometeorológico do Grupo ABC (smaabc), atualmente disponível a todos os usuários através do endereço eletrônico http://sma.fundacaoabc.org.br. 2. Difusão de Informações de Tempo e Clima para o Grupo ABC No estado do Paraná, a Fundação ABC em parceria com o Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR) e Instituto Tecnológico Simepar disponibiliza desde 2002 informações agrometeorológicas regionalizadas e direcionadas ao produtor rural, assistentes técnicos e cooperativas, através do Sistema de Monitoramento Agrometeorológico do Grupo ABC, smaabc. Atualmente esta instituição de pesquisa privada mantém parcerias técnicocientíficas com outras instituições de Ensino, Pesquisa e Extensão, como o Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI), Centro Integrado de Informações de Recursos Ambientais (CIRAM), três unidades da EMBRAPA (Trigo, Soja e Florestas), universidades como UEPG, UEL, UNIOESTE, UNESP, UFRJ, USP, UPF e UFCG, além de financiamentos públicos de fomentadores como a Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) e Conselho Nacional de Pesquisa (CNPq), os quais possibilitam a disponibilização de uma grande quantidade de informações de tempo e clima aplicadas ao setor agrícola e pecuário, com atualizações em intervalos de 15 minutos, diários e mensais, dependendo das aplicações, através do endereço eletrônico http://sma.fundacaoabc.org.br. As informações contidas no site são disponibilizadas para produtores, técnicos, cooperativas e ao público em geral. 2.1. Menu Principal opção Climatologia Nesta opção, o visitante acessará as cartas climáticas, baseadas no acervo de informações disponibilizadas, coletadas e gerenciadas por diversas instituições. Essas informações foram processadas e analisadas com os melhores recursos atualmente disponíveis para processamento espacial. A Classificação Climática, objetiva caracterizar em uma grande área ou região, zonas com características climáticas e biogeográficas relativamente homogêneas (Pereira et al., 2002). Para tanto, normalmente utilizam-se séries históricas de no

mínimo 30 anos de informações, a fim de se evitar a influência de fenômenos sazonais sobre o conjunto de dados. Diversas são as metodologias propostas para a classificação climática, entretanto, uma das mais reconhecidas mundialmente é a proposta por Wilhelm Köppen. O balanço hídrico é a contabilização de água no solo, resultante da aplicação do Princípio de Conservação da Massa em volume de solo vegetado. A variação do armazenamento de água em um determinado volume de solo é influenciada pelas variáveis de entrada e de saída, resultando em representações quantitativas dos níveis de deficiência hídrica (mm) ou excedente hídrico (mm). Através do trabalho desenvolvido por Pugsley (2002), foram quantificados os riscos de ocorrência de eventos climáticos adversos, tais como excesso de chuva (precipitação de 50mm acumulada em 5 dias), veranicos (10, 15, 20, 25 e 30 dias consecutivos sem chuva), geadas (temperatura mínima no abrigo meteorológico entre 0 C e 3 C), temperaturas mínimas (entre 5 C e 15 C) e máximas (entre 30 C e 35 C). Estes critérios foram aplicados às séries históricas de dados para estimativa das probabilidades individuais de ocorrer pelo menos uma condição verdadeira (critérios acima), movendo-se uma janela fixa de 10 dias ao longo da série de dados (passo a passo 1-10, 2-11, 3-12, etc.) e finalmente calculada a frequência acumulada ao longo do ano para cada estação. O frio é considerado o principal fator exógeno para a indução à saída da dormência em gemas de espécies de frutíferas nas regiões temperadas. A região sul do Brasil, apesar de ser de clima subtropical com algumas localidades temperadas, apresenta grandes variações entre anos, e com invernos amenos, o qual tem dificultado a adaptação de espécies e cultivares oriundos de regiões com invernos bem definidos, pois as mesmas geralmente apresentam respostas fisiológicas indesejáveis. Desta forma, Herter e Wrege (2004) calcularam o número de horas com temperatura mínima igual ou inferior a 7,2 C, no período compreendido entre maio e setembro. Nas opções de Épocas de Plantio, Zoneamento Agrícola e Portarias MAPA, o visitante será redirecionado aos sites do Agritempo, Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR) e Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), respectivamente. Estas páginas reúnem informações sobre metodologias para definir épocas de plantio, probabilidades de ocorrência de eventos climáticos, zoneamento para culturas de interesse (algodão, amendoim, arroz, café e canola) e portarias de zoneamento agrícolas classificadas para cada estado brasileiro. Por fim, no item Número de Dias Trabalháveis, estima-se o número de dias trabalháveis por decêndio, através da determinação de critérios empíricos baseados no volume de precipitação aplicados sobre uma série histórica (mais de 30 anos de registros meteorológicos). Estas informações podem ser utilizadas para fins de planejamento operacional, ou para estudo de adequação de máquinas em relação às janelas preferenciais de plantio. 2.2. Menu Principal opção Monitoramento Com o objetivo de monitorar o efeito das condições proporcionadas pelo ambiente (radiação solar, temperatura, umidade relativa, velocidade do vento) sobre o conforto animal, esta opção de monitoramento possibilita ao visitante o conhecimento sobre a

presença ou ausência de uma situação desfavorável ao funcionamento metabólico animal, com vistas à produção de leite na região de atuação do Grupo ABC. Para tanto, utilizamos o denominado Índice de Temperatura e Umidade (ITU), segundo metodologia proposta por Rosenberg et. al, (1983), onde os valores de ITU iguais ou superiores a 72 indicam condições ambientais desfavoráveis ao bom desempenho produtivo. Informações de previsão de tempo extraídas do modelo ETA (modelo regional de previsão de tempo que representa o estado atmosférico em pontos de grade, atualmente gerados pelo CPTEC com resolução horizontal de 5km para 3 dias) também são inseridas na equação para o conhecimento das condições de estresse para os próximos três dias. O item Doenças em Plantas estima o processo de infecção e desenvolvimento de doenças nas culturas de Trigo, Soja, Milho e Feijão. Através do modelo ETA e das estações automáticas, posicionadas na região de interesse da Fundação ABC, os dados observados e previstos são registrados e inseridos operacionalmente em modelos epidemiológicos, desenvolvidos para cada doença de cada cultura (publicados em literatura nacional e internacional). As informações de monitoramento da precipitação pluvial, precipitação pluvial acumulada, temperatura do ar, radiação solar, umidade relativa do ar, velocidade média do vento, direção do vento, velocidade máxima do vento, temperatura do solo e pressão atmosférica são registradas pelas estações meteorológicas automáticas com intervalos de 15 minutos, transmitidos até a Fundação ABC, para serem processados e disponibilizados pelo smaabc através de gráficos horários, diários e decendiais. No item Satélite, podem ser visualizadas imagens dos satélites geoestacionários GOES-12 e GOES-13, disponíveis de forma colorida, realçada, infravermelho, entre outras. Além dessas, a sessão monitoramento conta com imagens geradas por radares meteorológicos. No link hidroestimador são apresentadas imagens a cada 30 minutos de estimativa da taxa de precipitação, extraídas do canal infravermelho do satélite geoestacionário GOES-12 com resolução espacial de aproximadamente 4km. Os itens Brasil-CPTEC e Boletins reúnem links para as páginas do site do CPTEC (contendo assuntos relacionados a Veranicos, Descargas Elétricas, Queimadas e Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) e para os boletins gerados semanalmente e mensalmente, disponibilizados em arquivos PDF, pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) juntamente com o CPTEC. Os boletins contêm informações referentes aos sistemas meteorológicos ocorridos, prognósticos climáticos para o próximo trimestre e condições agrícolas nos principais países produtores de alimento. O conceito de graus-dias (GD) baseia-se no fato de que a taxa de desenvolvimento de uma espécie vegetal está relacionada à temperatura do ambiente. Essa informação pode ser visualizada em forma de gráficos na opção Graus Dia Acumulado. Com o objetivo de monitorar o índice de risco de incêndio florestal, são utilizadas informações observadas de: precipitação pluvial, velocidade do vento e umidade relativa do ar. Este índice, apresentado em dois gráficos, possui os últimos 30 dias observados mais 3 dias de previsão e está disponível link Risco de Incêndio.

Entre os fatores ambientais, a temperatura pode ser o parâmetro mais importante e que condiciona a fase de repouso ou dormência. Um novo ciclo vegetativo será iniciado após as plantas sofrerem a ação de baixas temperaturas, sendo que a quantidade de frio calculado na opção Horas de Frio, pode ser denominada como número de horas com temperatura menor ou igual a 7,2ºC 2.3. Menu Principal opção Previsão do Tempo Neste item podem ser visualizados Meteogramas e Mapas de diversos modelos de previsão de tempo providos por várias instituições, dentre estes, o modelo ETA com resolução espacial de 15 km para 12 dias, processado especificamente para região do grupo ABC. Também são apresentados mapas diários de previsão de evapotranspiração potencial em milímetros por dia, para 11 dias, além da previsão de geada para 5 dias. Na opção Brasil e Internacional, o visitante encontra uma lista com os links das principais instituições que geram previsão de tempo. 2.4. Menu Principal opção Previsão Climática São disponibilizadas informações atualizadas mensalmente a respeito da tendência climática para um semestre à frente, elaborados a partir da estimativa das condições oceânicas e atmosféricas predominantes nos meses que antecedem às previsões, bem como, através dos dados de séries históricas com períodos acima de 30 anos. Além disso, o sistema fornece um resumo das previsões climáticas separado por trimestre, elaboradas através do consenso dos resultados das rodadas climáticas de um conjunto de modelos dinâmicos e estatísticos, descrevendo as ocorrências futuras esperadas em uma determinada região. Essa tendência do comportamento climático é de fundamental importância para as tomadas de decisões em diferentes segmentos da sociedade, em especial no setor agrícola, como por exemplo, no planejamento de safras. Através do menu Previsão Climática do smaabc, o usuário terá acesso a alguns mapas de previsão de precipitação e temperatura gerados pelos modelos climáticos IRI (International Research for Climate Prediction) e ECMWF (European Center for Medium-Range Weather Forecasts), disponibilizados de forma automática sempre no segundo decêndio de cada mês. Através dessas informações os usuários do sistema poderão ter uma ideia do comportamento futuro dessas variáveis meteorológicas em relação a uma condição climatológica da região de interesse. Outras informações também estão disponíveis nesta sessão do sistema, como por exemplo, mapas de anomalia da TSM (Temperatura da Superfície do Mar) dos últimos 03 e 12 meses, além das comparações entre os diferentes modelos numéricos de previsão climática, que rodam operacionalmente em vários centros de pesquisa e operação espalhados pelo mundo. Em suma, todas essas informações são acompanhadas por um meteorologista e também por uma equipe técnica, objetivando fornecer informações importantes para auxiliar as tomadas de decisões dos nossos usuários e cooperados. Conclusão No intuito de facilitar os processos diários de tomada de decisão e planejamento agrícola, o smaabc reúne ferramentas relacionadas à agrometeorologia, meteorologia e

climatologia, desenvolvidas para acesso via internet e voltada a pesquisadores, consultores técnicos, produtores e cooperativas, além de usuários comuns. Esse conhecimento auxilia no planejamento de tarefas diárias como preparo do solo, semeadura, crescimento dos cultivos, colheita, armazenagem, transporte e comercialização para todo Grupo ABC. Referências AYOADE, J. O. (2001) O clima e a agricultura, Introdução à climatologia para os trópicos, Rio de Janeiro, 6º edição, Bertrand Brasil, p. 261-285. FUNDAÇÃO BRASILEIRA PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL FBDS. (2010) A Problemática do Desmatamento na Amazônia Legal e seu Papel nas Mudanças Climáticas Globais, http://www.fbds.org.br/rubrique.php3?id_rubrique=58, 20 de Agosto. TSUKAHARA, R., DA GUIA, C. V. F., KOCHINSKI, E. G. and MARQUARDT, F. A. (2008) Sistema de Monitoramento Agrometeorológico do Grupo ABC smaabc, Circular Técnica nº 48, Fevereiro, Castro, Paraná. PEREIRA, A. R., ANGELOCCI, L. R., SENTELHAS, P. C., (2002) Agrometeorologia: fundamentos e aplicações práticas., Guaíba, Agropecuária, p. 477. ROSENBERG, L. J., BIAD, B. L., VERNS, S. B., (1983) Human and animal biometeorology., New York, Wiley-interscience Publication, p. 485. WREGE, M. S., HERTER, F. G., (2004) Condições de clima. In: ANTUNES, L. E. C., RASEIRA, M. do C. B. Aspectos técnicos da cultura da amora-preta, Pelotas, Embrapa Clima Temperado, p. 54. CRUVINEL, P. E., PUGSLEY, L., CARAMORI, P. H., (2002) Modelagem para otimização de zona de risco em sistemas agrícolas. In: Reunião Brasileira De Manejo e Conservação do Solo e da Água, Cuiabá, MT.Anais, 14.