Mapeamento digital de solos e modelagem da recarga hídrica na Bacia do Rio Doce, Minas Gerais

Abstract

A avaliação quantitativa de recursos pedológico e hídrico é uma medida importante para a adoção de práticas sustentáveis e eficientes de uso e manejo dos recursos. Dados climatológicos e pedológicos são, geralmente, coletados de forma pontual e, para muitas áreas o número de locais para os quais se tem informações é, quase sempre insuficiente para alimentar modelos de predição. Para suprir a escassez e a descontinuidade espacial de informações de solo e de água tem-se utilizado modelos para estimar certas propriedades e atributo, a partir de outras de mais fácil obtenção. Os modelos preditivos empregam uma variedade de técnicas e métodos para geração de informações no formato discreto e contínuo. Este trabalho teve como objetivo geral a geração de funções de pedotrasnferencia para estimar a densidade do solo e o conteúdo de água no solo e, a avaliação da predição espacial de atributos do solo e do balanço e hídrico na Bacia do Rio Doce, localizada no Estado de Minas Gerais. No Capítulo 1, avaliou-se a predição espacial dos atributos dos solos: carbono orgânico, argila e capacidade de troca catiônica (CTC). O estudo teve o objetivo de avaliar o desempenho de modelos de predição, a partir de mapas de solos gerados por método convencional e, mapa de solos gerado por Regressão Logística Multinomial. Foi utilizado um conjunto de covariáveis composto por mapas derivados de modelo de elevação do terreno, de imagens de satélite e mapas de classes dos solos do mapeamento convencional e avaliado o desempenho do método geoestatístico de Regressão-krigagem para a predição espacial. No Capítulo 2, realizou-se a modelagem da recarga hídrica na Bacia, para um período de dois anos hidrológicos (09/2007 - 09/2009). O balanço hídrico foi calculado pelo modelo de balanço hídrico sequencial diário, BALSEQ. As variáveis do balanço hídrico; evapotranspiração, escoamento superficial, infiltração profunda e precipitação, foram espacialmente preditas. No Capítulo 3, foram ajustadas funções de pedotransferência (FPTs) por Regressão Linear Múltipla para densidade do solo, conteúdo de água em quatro potenciais e, capacidade de água disponível para as plantas. As FPTs foram geradas para dados agrupados por horizonte, por classe de solo e por grupamentos texturais. Comparações entre os resultados obtidos e aqueles apresentados por FPTs compiladas na literatura foram realizadas. Os resultados do Capitulo 1 mostraram a importância do mapa de solos do mapeamento convencional para as abordagens de mapeamento digital de solos. Verificou-se a necessidade de aumentar a amostragem da argila e da CTC, e a obtenção de covariáveis com maior correlação com esses atributos para melhorar o desempenho do modelo de predição espacial. Os modelos de predição do carbono orgânico apresentaram bom desempenho com melhores resultados quando se utilizou o mapa de solos do método convencional juntamente com outras covariáveis. A estimativa e espacialização do balanço hídrico realizadas no Capítulo 2 possibilitam melhor entendimento da recarga do aquífero livre na bacia e geraram cenários que podem ser utilizados no zoneamento da bacia para uso e manejo dos solos e água. No Capítulo 3, verificou-se bom poder preditivo das FPTs desenvolvidas com os dados levantados na Bacia, e melhor desempenho dessas funções em relação àquelas compiladas da literatura. As informações geradas com as funções propostas são de disponibilidade escassa e têm grande importância como variáveis de modelos de estudos ambientais, podendo ser usadas para alimentar modelos de predição espacial. De forma geral, o trabalho contribui com a geração de informações sobre os solos e a dinâmica hídrica na Bacia que possibilitam estudos relacionados às mudanças climáticas a partir de medidas do estoque de carbono no solo, da oferta hídrica e da distribuição espacial de atributos e classes dos solos.