SITUAÇÃO DO REGADIO FACE À SUSTENTABILIDADE DO SISTEMA Ricardo Serralheiro (ICAAM UÉ) Mário de Carvalho (ICAAM UÉ) Pedro Valverde (ICAAM UÉ) Rodrigo Maia (FEUP) Bruno Oliveira (FEUP) Vanessa Ramos (FEUP)
A Sustentabilidade do Regadio Reside no uso conservativo do solo, da água, da energia e dos recursos biológicos. Traduzse na viabilidade de uso destes recursos em perpetuidade, permitindo um desenvolvimento sustentado. Uso não conservativo será o que degrade a capacidade produtiva da terra. Constitui um passo de Desertificação (na definição das Nações Unidas).
REGADIO DESENVOLVIMENTO Forma de Agricultura Sustentável dos pontos de vista económico, social e ambiental Onde as pessoas contam Conservativa dos Recursos Solo, Água, Energia, Biológicos NEGÓCIOS EQUIPAMENTOS ESTRUTURAS HIDRÁULICAS PROJECTOS E SERVIÇOS BENS DE PRODUÇÃO PRODUÇÕES ELEVADAS
Economia de água: Eficiência de aplicação da rega POTENCIAL DE ECONOMIA DE ÁGUA NA APLICAÇÃO ÀS CULTURAS REGADAS (RA 2009) Culturas: RA 2009 (INE, 2011) Volume de água útil m3/ha Volume Fornecido m3/ha Efic Aplic Economia Efic potencial potencial m3/ha Área de regadio (ha) em 2009 Economi a pot hm3 Média (todas as culturas) 4999 6733 0,74 0,86 928 536350 393,543 Dados de origem: Leão, P. e Morais, A. in (INE 2011, "Uso da Água")
EFICIÊNCIA DE TRANSPORTE E DISTRIBUIÇÃO NAS REDES PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS Valores do CEMAGREF, 1997, citado por Núncio e Arranja in INE (2011) Uso da Água : 30 a 40% nos canais com operação manual 40 a 60% nos canais com operação semiautomática 60 a 80% nos canais totalmente automatizados 80 a 95% nos sistemas sob pressão Os consumos e os custos da ENERGIA Os custos de instalação, exploração e manutenção
ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS E NECESSIDADES DE REGA NA BACIA DO GUADIANA PTDC_AACAMB_115587/2009: Desenvolvimento de uma Metodologia para a Integração dos Efeitos das Alterações Climáticas na Gestão de Recursos Hídricos para uma Bacia Hidrográfica Portuguesa FEUP, coordenador do projeto Prof. Rodrigo Maia ICAAM / UE COTR, NOAA, USBR Duas fases: I Análise das tendências de variação de elementos climáticos 1963 2009 II Simulação de cenários climáticos CCS e agrícolas de regadio CAS
Figure 1 Guadiana basin location and units of analysis (1 to 6) and additional ones (7 and 8). ). The Alqueva dam lake is seen adjacent to units of analysis 1 to 4
Caracterização das unidades de análise Unidade de análise Subbacias Área (Km 2 ) SAU (Km 2 ) (*) P (mm) (**) 1 Caia 1.376 1.047 619 2 Lucefecit 753 575 617 3 Degebe, Alcarrache 2.351 1.777 535 4 Cobres, Ardila 3.857 2.998 503 5 Oeiras, Carreiras, Chança 1.664 1.170 479 6 Vascão, Odeleite, Beliche 1.581 475 596 Total 11.581 8.042 Notas: (*) Superfície agrícola utilizada ponderada por unidade de análise (fonte: INE Recenseamento Agrícola 2009); (**) Precipitação anual média nos anos hidrológicos entre os anos de 1963 a 2009 (fonte: SNIRH) Espaço: unidades de análise
Fase I Análise de tendências e significâncias Regressões lineares, mínimos quadrados Significância: teste estatístico não paramétrico de MannKendall
Resultados da análise de tendências Precipitação a) anual b) mensal
Resultados da análise de tendências Temperatura média anual ETo
Necessidades úteis de rega Milho: + 4,4 m 3 ha 1 ano 1 Trigo: + 11,9 m 3 ha 1 ano 1 Olival
Necessidades úteis de rega Resumo das tendências (m 3 ha 1 ano 1 ) e teste de significância As tendências das necessidades de rega que apresentaram significância estatística para α=5% estão assinaladas com o símbolo Cultura Unidades de Análise: 1 2 3 4 5 6 Média Milho Tendência Teste de signif. 3,6 6,1 6,8 14,4 10,0 7,4 4,4 Trigo Tendência Teste de signif. 0,6 15,5 14,8 35,0 11,7 6,0 11,9 Olival Tendência Teste de signif. 7,6 2,9 3,3 4,5 1,7 7,5 1,0 Vinha Tendência Teste de signif. 0,1 3,4 4,9 4,4 3,8 0,7 2,7 Citrinos Tendência Teste de signif. 3,2 3,1 11,0 10,8 2,8 12,8 1,9
ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS E NECESSIDADES DE REGA NA BACIA DO GUADIANA Fase II Simulação de cenários climáticos CCS e agrícolas de regadio futuros CAS
Table 1 Definition of the climate change scenarios (CCS) and the corresponding spread and central tendency shown as percentile (pctl) for mean annual temperature T (ºC) and precipitation P (mm) Period CCS T (ºC) P (mm) Future 1 (20112040) 1 Warm and mildly dry 0.99 (25pctl) 4.89 (75pctl) 2 Warm and much dry 0.99 (25pctl ) 10.70 (25pctl) 3 Hot and dry (central tendency) 1.23 (50pctl) 8.76 (50pctl) 4 Hotter and mildly dry 1.39 (75pctl) 4.89 (75pctl) 5 Hotter and much dry 1.39 (75pctl) 10.70 (25pctl) Future 2 (20412070) 1 Warm and mildly dry 1.73 (25pctl) 9.80 (75pctl) 2 Warm and much dry 1.73 (25pctl ) 21.79 (25pctl) 3 Hot and dry (central tendency) 2.31 (50pctl) 15.20 (50pctl) 4 Hotter and mildly dry 2.61 (75pctl) 9.80 (75pctl) 5 Hotter and much dry 2.61 (75pctl) 21.79 (25pctl)
a) b ) Figure 2 Simulated a) annual mean air temperature Tm (ºC) and b) total annual precipitation Pt (mm) for each of the 48 climate simulations, and the corresponding ensemble of annual values for the Guadiana river basin.
Table 7 Annual average net irrigation requirements (m 3 ha 1 year 1 ) for the representative crops in the Guadiana river basin estimated for the historic period (1960 1990) and for each CCS and descriptive climateinduced variations (Variation Range, Standard deviation SD, and coefficient of variation CV) between CCS outputs. Future 1 (20112040) Crop Historic Period CCS 1 CCS 2 CCS 3 CCS 4 CCS 5 Maize/Spring cereals 5663 5919 5970 6056 6081 6071 Wheat/Winter cereals 1654 1796 1930 1932 1904 1891 Grain legumes 244 275 303 307 266 275 Spring fodder 3797 4001 4025 4039 4033 4066 Winter fodder 1654 1796 1930 1932 1904 1891 Sunflower/Oleaginous 3349 3577 3650 3671 3663 3676 Horticulture 5647 5935 5980 6017 6049 6043 Pastures 4978 5301 5418 5454 5460 5451 Fruit orchards (except citrus) 5128 5402 5528 5576 5589 5583 Citrus 4225 4415 4556 4625 4616 4628 Olive groves 1441 1587 1628 1644 1658 1660 Grapevine 2916 3122 3156 3186 3193 3201 Other : Golf courses 4978 5301 5418 5454 5460 5451
Table 7 (cont.) Annual average net irrigation requirements (m 3 ha 1 year 1 ) for the representative crops in the Guadiana river basin estimated for the historic period (1960 1990) and for each CCS Future 2 (20412070) Crop Historic Period CCS 1 CCS 2 CCS 3 CCS 4 CCS 5 Maize/Spring cereals 5663 6173 6161 6385 6455 6451 Wheat/Winter cereals 1654 1935 2090 2134 2146 2196 Grain legumes 244 294 338 317 290 357 Spring fodder 3797 4143 4092 4297 4349 4344 Winter fodder 1654 1935 2090 2134 2146 2196 Sunflower/Oleaginous 3349 3739 3800 3924 3983 3966 Horticulture 5647 6168 6142 6381 6452 6436 Pastures 4978 5543 5673 5849 5903 5948 Fruit orchards (except citrus) 5128 5685 5761 5928 6011 6016 Citrus 4225 4731 4927 5060 5094 5114 Olive groves 1441 1690 1741 1861 1880 1888 Grapevine 2916 3279 3279 3422 3465 3458 Other: Golf courses 4978 5543 5673 5849 5903 5948
Definição dos cenários agrícolas (SAU constante, diminuição das áreas de sequeiro equivalente ao aumento das de regadio) Presente: RA 2009 (INE 2011) atualizado a 2011; 72645ha A: horizonte temporal 2020, todo o sistema de Alqueva utilizado. Crescimento de 17% da área regada, como entre 1999 e 2009 (público e privado); 190828ha B: horizonte temporal 2030 2040, A + 50000ha de regadio público, havendo tb 17% crescimento privado e as culturas distribuídas como em A; 281992ha C: alternativa ao B, de intenção + conservativa (preço da água elevado, culturas pouco consumidoras (+ cereais de inverno e lenhosas), tecnologias conservativas do solo, da água e da energia). Área = A, mas com: a) converter 0,65 milho em cereais e pastagens de inverno; b) manter área de olival e vinha; c) converter outras herbáceas em pomares e florestais; 192545ha
Figure 5 Gross irrigation requirements (hm3) for the ensemble of representative irrigated crops in the Guadiana basin for each combination of Climate change scenario (CCS) and agricultural scenario (AGS).
Table 8 Gross irrigation requirements (hm3 year1) average for the representative crops in the Guadiana river basin for each combination of CCS, AGS and future period F1 (20112040) and F2 (20412070) AGS Period CCS1 CCS2 CCS3 CCS4 CCS5 Present 20112040 253.4 258.1 260.7 261.6 261.0 20412070 266.7 271.6 285.5 288.2 288.3 A 20112040 736.4 750.4 758.1 759.3 758.4 20412070 773.9 787.8 823.9 834.1 833.5 B 20112040 1093.1 1113.8 1125.2 1127.1 1125.8 20412070 1148.6 1169.4 1222.7 1237.9 1237.1 C 20112040 684.0 700.8 707.3 707.7 706.7 20412070 720.5 739.4 773.4 782.4 782.8
A Sustentabilidade do Regadio e a conservação do solo e da água O problema universal da salinidade Sais: Ca ++ Mg ++ K + Na + Potencial osmótico e dificuldade de absorção radical Complexos argilohúmicos: agregação, estrutura do solo Na+: desfloculação, halomorfismo, alcalização Situações particulares importantes VERTISSOLOS LUVISSOLOS
Modelação da drenagem e controlo da salinidade QUALIDADE DA ÁGUA DE REGA Salinização Alcalização SOLO Teor elevado de argila no solo Condições de má drenagem Superfícies freáticas
SUBSOLAGEM DRENOS TOUPEIRA
Uso conservativo e o ciclo de degradação da água e do solo Erosão Eutroficação Lixiviação Contaminação
A Sustentabilidade do Regadio e a conservação do solo e da água Investigação científica e inovação tecnológica Subsolagem drenagem: lixiviação Terraceamento; PAM Mobilização conservativa: equipamento Gestão da rega: melhorar a eficiência / a uniformidade Gestão da água na parcela (medição por sondas) Gestão da rega por teledeteção (imagens de satélite e de aviões não tripulados) Qualidade do projeto de rega, integral Rega de superfície: automatização Rega por aspersão: infiltrabilidade e ip
SITUAÇÃO DO REGADIO FACE À SUSTENTABILIDADE DO SISTEMA Ricardo Serralheiro (ICAAM UÉ) Mário de Carvalho (ICAAM UÉ) Pedro Valverde (ICAAM UÉ) Rodrigo Maia (FEUP) Bruno Oliveira (FEUP) Vanessa Ramos (FEUP) MUITO OBRIGADO