Caracterização de eventos de seca no noroeste do Rio Grande do Sul e impactos na produção agrícola de soja

Abstract

Os eventos de seca ocorrem devido a combinação de diversos fatores hidrometeorológicos, como precipitação, armazenamento de água na bacia, temperatura da superfície e evapotranspiração, e apresentam efeitos ao meio ambiente e a sociedade. Entre esses efeitos está o impacto negativo causado às produções agrícolas. De forma a atender a demanda crescente por alimento, se faz necessário um melhor entendimento da ocorrência de eventos de secas que podem limitar a produção agrícola. Assim, é de fundamental importância a identificação e caracterização destes eventos de seca para monitorar e, quando possível, mitigar seus efeitos. Para isso, podem ser utilizadas variáveis hidrometeorológicas obtidas através de sensoriamento remoto. Nesse contexto, o presente trabalho busca identificar e caracterizar eventos extremos de seca que ocorreram na mesorregião Noroeste Rio-grandense do Estado do Rio Grande do Sul (2004/2005, 2011/2012 e 2021/2022) e que impactaram na produção agrícola da cultura de soja. Foram utilizados dados de sensoriamento remoto obtidos na plataforma Google Earth Engine para o período de janeiro de 2000 a fevereiro de 2022 e dados de produção agrícola obtidos no banco de dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) para o intervalo de 2000 a 2020. As variáveis ambientais selecionadas para o estudo foram precipitação (CHIRPS), variação do armazenamento total de água (GRACE-FO), temperatura de superfície (MOD11), evapotranspiração (SSEBop) e índice de vegetação NDVI (MOD13). A partir dos dados obtidos foram verificados o padrão temporal das variáveis e como ele se modifica durante os eventos de seca, suas variações com relação à média temporal e a correlação entre cada uma delas e entre elas e a produção agrícola. Os resultados indicaram que o primeiro trimestre do ano apresenta as melhores correlações entre as variáveis hidrometeorológicas e a produção agrícola, com destaque para a temperatura de superfície e a evapotranspiração. Espera-se que os resultados obtidos possam contribuir para o melhor entendimento da ocorrência de eventos de seca no noroeste do Rio Grande do Sul que podem limitar a produção agrícola.

Drought events occur due to the combination of several hydrometeorological factors, such as precipitation, water storage in the basin, surface temperature, and evapotranspiration, and have effects on the environment and society. Among these effects is the negative impact caused to agricultural production. To meet the growing demand for food, a better understanding of the occurrence of drought events that can limit agricultural production is necessary. Thus, it is of utmost importance to identify and characterize these drought events to monitor and, when possible, mitigate their effects. For that, hydrometeorological variables obtained through remote sensing can be used. In this context, the present work seeks to identify and characterize extreme drought events that occurred in the Northwest mesoregion of the State of Rio Grande do Sul (2004/2005, 2011/2012 and 2021/2022) and that impacted the agricultural production of the soybean crop. The data used included remote sensing data obtained from the Google Earth Engine platform for the period ranging from January 2000 to February 2022 and agricultural production data obtained through the database of the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE) for the interval from 2000 to 2020. The environmental variables selected for the study were precipitation (CHIRPS), total water storage change (GRACE-FO), surface temperature (MOD11), evapotranspiration (SSEBop) and NDVI vegetation index (MOD13). From the data obtained, the temporal pattern of the variables and how it changes during drought events, their variations with respect to the temporal average and the correlation between each of them and between them and agricultural production were verified. The results indicated that the first quarter of the year has the best correlations between hydrometeorological variables and crop production, with highlight on surface temperature and evapotranspiration. The results obtained are expected to contribute to a better understanding of the occurrence of drought events in northwestern Rio Grande do Sul that may limit agricultural production.