O impacto da ocorrência de secas extremas no uso da água na agricultura irrigada no Rio Grande do Sul

Abstract

As secas são eventos extremos caracterizados por uma redução anormal e prolongada da disponibilidade de água em uma região, podendo ainda ser influenciados por anomalias de temperatura no oceano, como El Niño e La Niña. Devido às mudanças climáticas, eventos de seca têm se tornado mais frequentes, gerando impactos significativos, especialmente em áreas agrícolas, que sofrem grandes prejuízos em razão da escassez hídrica. Nesse contexto, a análise de variáveis climáticas e hidrológicas obtidas por produtos de sensoriamento remoto apresenta-se como uma alternativa robusta para a caracterização de eventos de seca. Diante desse cenário, este estudo tem como objetivo analisar os impactos da ocorrência de secas extremas no uso da água na agricultura irrigada no município de Cruz Alta (RS), comparando variáveis como evapotranspiração (ET), índices de vegetação (NDVI), temperatura da superfície (LST) e suas anomalias. Para isso, será considerado como um período normal todos os anos entre 1999 a 2025, e para períodos secos durante os meses de verão de dezembro a março (2003 a 2005, 2009 a 2011, 2012 a 2013 e 2020 a 2023). As estimativas de ET foram obtidas através dos modelos geeSEBAL, PT-JPL e SSEBop, disponíveis na plataforma Google Earth Engine, enquanto os valores de NDVI e LST foram obtidos a partir da coleção 2 disponível do imageamento de satélites Landsat. Com estes dados, os resultados das variáveis mostraram que a ET teve uma redução para todos os períodos secos analisados em comparação com um período normal para DJFM, sendo registrados os menores valores durante os verões de 2020 a 2023. O NDVI também teve valores reduzidos para todos os períodos secos durante os meses de verão e os menores valores registrados foram durante os verões de 2020 a 2023. Já o LST durante a seca de 2009 a 2011 ficou abaixo em relação à média de um período normal, enquanto durante os outros períodos os valores foram maiores ou próximos ao período de referência. Os indicadores mostraram que mesmo se tratando de agricultura, a irrigação não foi capaz de suprir a necessidade das culturas por conta da baixa disponibilidade hídrica e espera-se que os resultados obtidos nesse estudo colaborem para uma maior compreensão dos impactos da ocorrência de secas no RS.

Droughts are extreme events characterized by an abnormal and prolonged reduction in water availability in a region and can also be influenced by temperature anomalies in the ocean, like El Niño and La Niña. Due to climate change, drought events have become more frequent, causing significant impacts, especially in agricultural areas, which suffer substantial losses due to water scarcity. In this context, the analysis of climatic and hydrological variables obtained by remote sensing products presents as a robust alternative for the characterization of drought events. In this context, this study aims to analyze the impacts of the occurrence of extreme droughts on water use in irrigated agriculture in the municipality of Cruz Alta (RS), comparing variables such as evapotranspiration (ET), vegetation indices (NDVI), surface temperature (LST) and their anomalies, For this, the period from 1999 to 2025 will be considered as a normal period, and dry periods will be considered during the summer months from December to March in the following years: 2003 to 2005, 2009 to 2011, 2012 to 2013, and 2020 to 2023. ET estimations were obtained through the geeSEBAL, PT-JPL and SSEBop models, available on the Google Earth Engine platform, while the NDVI and LST values were obtained from the available collection 2 of the Landsat satellite imagery. With these data, the results of the variables showed that ET had a reduction for all droughts periods analyzed compared to a normal period for DJFM, with the lowest values being recorded during the summers of 2020 to 2023. NDVI also showed reduced values for all droughts periods during the summer months, and the lowest values recorded were during the summers of 2020 to 2023. On the other hand, the LST during the drought from 2009 to 2011 was below the average of a normal period, while during the other periods the values were higher or close to the reference. The indicators showed that even in the case of agriculture, irrigation was not able to meet the needs of the crops due to the low water availability and it is expected that the results obtained in this study will contribute to a greater understanding of the impacts of the occurrence of droughts in RS.