Balanço de energia com base no modelo S-SEBI sobre gramíneas em Barrax, Espanha e no bioma Pampa do sul do Brasil

Abstract

No Brasil, existem seis biomas, sendo eles Amazônia, Mata Atlântica, Cerrado, Caatinga, Pantanal e Pampa. Cada bioma possui características únicas e importantes para a manutenção dos seus processos ecossistêmicos. Neste sentido, no bioma Pampa há uma dinâmica socioambiental que influencia a vegetação, o manejo agrícola e o modo de vida da população local. Este bioma é único no mundo porque traz na vegetação rasteira sua fonte de biomassa e energia como em nenhum outro ecossistema, seus campos nativos são os responsáveis pela conservação e preservação dos recursos hídricos, da fauna silvestre e da biodiversidade. A supressão da vegetação nativa deste bioma para a monocultura de grãos compromete a manutenção da biodiversidade e gera impactos nos recursos naturais, alterando as suas condições ambientais, a disponibilidade de água e a temperatura de superfície. Além disso, as mudanças climáticas têm modificado os componentes do Balanço de Energia (BE). Em relação ao balanço energético este bioma tem, no estado do Rio Grande do Sul, a mesma importância climática que as florestas em regiões tropicais, já que cobre 63% do Estado e possui influência nas dinâmicas atmosféricas. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é avaliar as particularidades ambientais do BE e do cálculo de evapotranspiração (ET) no bioma Pampa. A ET é a responsável pelas interações da biosfera- atmosfera-hidrosfera. Estas interações se dão por utilizar energia eletromagnética para a formação de vapor d’água a partir da transpiração vegetal e da evaporação da água. O uso do Sensoriamento Remoto tem sido eficaz nas estimativas de fluxo de calor sensível e fluxo de calor latente por diferentes métodos, porém a aplicação de forma operacional, a heterogeneidade da superfície e a influência da temperatura de superfície (Ts) são desafios deste trabalho. O modelo S-SEBI para recuperação de dados de ET foi avaliado no bioma Pampa e em Barrax, um sítio de validação localizado no mediterrâneo espanhol. O modelo demonstrou ser eficaz em vegetação campestre, além de ser menos dependente da Ts em relação a outros modelos reportados na literatura. Os resultados deste trabalho visam contribuir para a geração de melhor qualidade de dados de ET em futuras análises de mudanças de uso do solo, mudanças climáticas e gestão dos recursos hídricos para todo o bioma Pampa.

In Brazil, there are six biomes, namely the Amazon, Atlantic Forest, Cerrado, Caatinga, Pantanal, and Pampa. Each biome has unique and important characteristics for the maintenance of the ecosystemic processes of each environment. In this sense, in the Pampa biome there is a socio-environmental dynamic that influences the vegetation, agricultural management, and the way of life of the local population. This biome is unique in the world because it brings in its undergrowth vegetation its source of biomass and energy like no other ecosystem; its native grasslands are responsible for the conservation and preservation of water resources, wildlife, and biodiversity. The suppression of the native vegetation of this biome for the monoculture of grains compromises the maintenance of biodiversity and generates impacts on natural resources, altering the environmental conditions of the ecosystem, water availability, and surface temperature. In addition, climate change has modified the components of the Energy Balance (EB). In relation to the energy balance, in the state of Rio Grande do Sul, this biome has the same climatic importance as the forests in tropical regions, since it covers 63% of the state and influences the atmospheric dynamics. Therefore, the objective of this work is to evaluate the environmental particularities of BE and the calculation of evapotranspiration (ET) in the Pampa biome. ET is responsible for biosphere-atmosphere-hydrosphere interactions. These interactions occur by using electromagnetic energy for the formation of water vapor from plant transpiration and water evaporation. The use of Remote Sensing has been effective in estimating sensible heat flux and latent heat flux by different methods, but the application in an operational way, the heterogeneity of the surface and the influence of the surface temperature (Ts) are challenges of this work. The S-SEBI model for ET data retrieval was evaluated in the Pampa biome and in Barrax, a validation site located in the Spanish Mediterranean. The model proved to be effective in grassland vegetation, and is less dependent on Ts compared to other models reported in the literature. The results of this work aim to contribute to the generation of better quality ET data in future analyses of land use change, climate change, and water resource management for the entire Pampa biome.