Simulação de cenários alternativos de uso da terra em uma microbacia utilizando técnicas de modelagem e geoprocessamento

O modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi aplicado na simulação de cenários alternativos de uso da terra na microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, em Piracicaba (SP), no biênio 1999/2000. Dois cenários foram simulados. No primeiro, o uso atual foi mantido numa faixa de mata ciliar de 30 m em toda a extensão dos cursos d'água e de 50 m ao redor das nascentes, de acordo com o Código Florestal. No segundo cenário, como as pastagens ocupavam 30,9 % da área da microbacia, nas encostas mais íngremes, com alto potencial erosivo, as áreas de pastagem foram substituídas por vegetação florestal. As simulações dos dois cenários foram comparadas com as condições do cenário atual em termos de produção de sedimentos. Os cenários geraram diferentes padrões espaciais da produção de sedimentos. Uma redução de 94,0 % na produção de sedimentos foi obtida com a substituição da pastagem por vegetação nativa (cenário 2). No cenário 1, a redução foi de 10,8 %. Esses resultados evidenciam a necessidade de tratar a paisagem em bacias hidrográficas de forma global, identificando as "áreas sensíveis ambientalmente", onde são necessárias práticas de controle dos processos erosivos e não somente práticas de proteção dispensada aos cursos d'água por meio da mata ciliar.

Mineralogia de solos das séries Paredão Vermelho, Ribeirão Claro e Saltinho, do município de Piracicaba, SP

No presente trabalho, estudam-se granulometria, composição mineralógica e arredondamento das séries de solos Paredão Vermelho, Ribeirão Claro e Saltinho, no município de Piracicaba, SP, nas frações areia fina (250 a 105m) e areia muito fina (105 a 53m). O material constituinte desses solos é bem selecionado. A composição mineralógica mostra a presença de minerais estáveis, turmalina, magnetita, ilmenita, estaurolita e zirconita, com ocorrência ainda de rutilo, na areia muito fina. O arredondamento é alto, exibindo os perfis, grânulos arredondados, que devem ter participado de mais de um ciclo de sedimentação. Ê possível concluir, também, que o arenito Botucatu é a rocha de origem desses solos.

Fitossociologia e distribuição de espécies arbóreas em uma floresta ribeirinha secundária no mnicípio de Rio Claro, SP, Brasil

(Fitossociologia e distribuição de espécies arbóreas em uma floresta ribeirinha secundária no Município de Rio Claro, SP, Brasil). Foram realizados os levantamentos florístico e fitossociológico em 0,44 hectare de floresta ribeirinha secundária em uma área de micro-bacia do Ribeirão Claro (Rio Claro, SP), visando investigar a estrutura e distribuição das espécies em uma comunidade com elevada heterogeneidade observada para a cobertura de dossel e regime hídrico dos solos. Foram amostrados todos os indivíduos arbóreos com perímetro a altura do peito (PAP) ³ 10 cm em 44 parcelas de 10 × 10 m. O regime hídrico foi avaliado por um ano e a cobertura de dossel foi quantificada com densiômetro esférico. Foram gerados os descritores fitossociológicos para toda a área amostral e para cada grupo resultante das análises de ordenação (DCA) e de agrupamento (Cluster). Verificou-se baixa riqueza florística (22 espécies) e elevados valores de importância concentrados em poucas espécies. A área apresentou, em escala local, três micro-ambientes distintos em relação à composição e estrutura da comunidade arbórea. A distribuição das espécies mais abundantes esteve associada à variação espacial da luminosidade no interior da mata, decorrente de aberturas no dossel (clareiras), e ao regime hídrico dos solos, caracterizado por diferentes condições de drenagem e alagamento nas parcelas ao longo do ano.

Ocorrência de montmorilonita em alguns solos desenvolvidos do arenito de Botucatu

Este trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a ocorrência de montmorilonita em solos desenvolvidos do arenito de Botucatu no município de Piracicaba. Tais solos são os seguintes: Regossol (série Ribeirão Claro), Podzólico Vermelho Amarelo-variação Laras (série Ibitiruna) e Regossol "intergrade". para Podzólico Vermelho Amarelo. Foram selecionados cinco perfis, sendo dois pertencentes ao Regossol (perfis P1, e Ρ2), dois ao Podzólico (perfis P3 e P4) e um ao Regossol "intergrade" (perfil Ρ5). As amostras dos cinco perfis, em número de 33, foram tratadas convenientemente para se processar a eliminação de sais solúveis e agentes cimentantes (matéria orgânica, óxidos de ferro livres, etc), e assim facilitar o estudo da fração argila. Nesta fração foram feitas as determinações químicas (% de K2O, silica, alumina e C.T.C.) e mineralógicas (raios X e análise térmica diferencial). Também determinações granulométricas e químicas foram realizadas em todas as amostras. Os perfis Ρ1 e P2, que não apresentaram rocha consolidada, tiveram a caolinita como mineral dominante (acima de 50%). Os perfis Ρ3, Ρ4 e Ρ5, que apresentaram como material de origem a rocha arenítica consolidada, tiveram a montmorilonita como mineral dominante, apresentando todavia, diferenças quanto ao teor desse mineral. Assim, o Podzólico Vermelho Amarelo-variação Laras, que possui o arenito de Botucatu de estratificação plano-paralela como material originário, teve um teor médio de montmorilonita de 35%, enquanto que o Regossol "intergrade" para Podzólico Vermelho Amarelo, com o mesmo arenito, mas de estratificação cruzada como material originário apresentou um teor médio de montmorilonita de 57%. A presença da montmorilonita nestes dois solos se deve a uma herança do material originário e não à formação local, por intemperização. Neste caso, o material originário deve ter tido, em outras épocas, condições favoráveis para a formação deste mineral, ou seja, clima semi-árido, riqueza de Ca, Mg, Na, baixa relação Si/Al e baixo teor de H. Pelos resultados obtidos, os perfis Ρ1 e P2), parecem não pertencer ao arenito de Botucatu. Infelizmente, devido à falta de dados mineralógicos da rocha do arenito de Botucatu de outras regiões do Estado, não foi possível verificar se a ocorrência da montmorilonita é ou não comum neste arenito. Outras pesquisas devem ser executadas visando este objetivo.

Fatores que contribuem para a fixação do fósforo em solos do município de Piracicaba

A finalidade deste trabalho foi determinar os fatores que mais contribuem para a fixação do fósforo na camada de 0 - 20cm em 8 solos representativos do município de Piracicaba. Foram realizados dois ensaios. No primeiro foram tomadas porções de 4g de terra e agitadas durante 48 ho ras, intermitentemente, em solução de cloreto de cálcio 0,01 M contendo 500ppm de P. A seguir, fez-se a filtra çao e dosagem do teor de P do filtrado. A diferença en tre este e o da solução original foi considerada como P fixado pela amostra. As quantidades de P fixadas, expressas em ug/100g de terra, foram correlacionadas com propriedades físicas e químicas dos solos. 0 segundo ensaio constou de incubação das amostras de terra com 250ppm de P durante 15 dias. A seguir procedeu-se à extração e dosagem do P solúvel. A diferença entre a quantidade posta a incubar (250ppm) e a quantidade solúvel encontrada foi considerada fixada. Constatou-se, no primeiro ensaio, que argila e óxido de ferro livre são os principais fatores que concorrem para a fixação do P em solos do município de Piracicaba. A areia contribui para reduzir a fixação. Em ordem decrescente de capacidade de fixação os solos se comportaram do seguinte modo: Iracema > Luiz de Queiroz>Monte Olimpo > Lageadinho > Pau D'Alho > Quebra Dente = Gibóia > Ribeirão Claro. Após a incubação com 250ppm de P as terras continuaram a fixar esse elemento, mas nenhum dos fatores estudados se correlacionou com as quantidades fixadas, exceto a areia, negativamente.

Simulação da produção de sedimentos para a microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins (SP)

O modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi aplicado para simular a carga de sedimentos produzida pela microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, em Piracicaba (SP), no biênio 1999/2000. A aplicação do modelo requer a entrada dos dados na forma espacializada que foi feita com o auxílio de uma interface entre o modelo e um Sistema de Informações Geográficas (SIG's). A microbacia foi discretizada em sub-bacias para determinar os parâmetros de entrada no modelo. Os resultados obtidos na simulação da produção de sedimentos foram comparados aos dados observados em um posto hidrossedimentométrico, localizado no terço superior da microbacia, utilizando o Coeficiente de Eficiência de Nash e Sutcliffe (COE) e o desvio dos dados simulados em relação aos observados (Dv). Para as condições específicas da microbacia do Ribeirão dos Marins, os resultados obtidos na simulação da produção de sedimentos pelo modelo, após a calibração, foram de 0,83, para o COE, e de -3,2 %, para o Dv, indicando um bom ajuste dos dados simulados comparados aos dados observados.

Aplicabilidade do lisem (limburg soil erosion) para simulação hidrológica em uma bacia hidrográfica tropical

As variáveis de entrada do modelo LISEM, mais importantes do ponto de vista da gênese do escoamento superficial direto (umidade do solo antecedente aos eventos de precipitação pluvial (θap) e espessura da camada de solo considerada no balanço hídrico) foram calibrados para eventos individuais de precipitação pluvial ocorridos na bacia hidrográfica do ribeirão Marcela, da região Alto Rio Grande, MG. Avaliou-se, também, a influência de diferentes cenários nas variáveis do escoamento superficial direto. O modelo apresentou elevada sensibilidade à umidade do solo, sendo este sua principal variável de calibração. A influência da camada de balanço hídrico esteve associada à umidade de calibração, observando-se que, quanto maior a profundidade, maior a umidade requerida para calibrar o modelo. Os cenários mata natural, eucalipto e café, aos 35 meses após o plantio, atenuaram as vazões máximas de 37,6; 42,2; e 28,0 %, cuja intensidade de precipitação pluvial foi de 48,0 mm h-1. O modelo hidrológico LISEM apresentou resultados satisfatórios na simulação hidrológica do escoamento superficial direto, mostrando que pode ser aplicado para previsão do comportamento hidrológico de bacias hidrográficas tropicais, desde que devidamente calibrado.

Simulação do rendimento de grãos de arroz irrigado em cenários de mudanças climáticas

O objetivo deste trabalho foi simular o rendimento de grãos de arroz em cenários de mudanças climáticas com aumento da atual concentração de CO2 na atmosfera e da temperatura média do ar em Santa Maria, RS, e verificar as implicações nas recomendações de época de semeadura. Foram utilizados cenários de mudanças climáticas, para os próximos 100 anos, com o dobro da quantidade de CO2 e com aumentos de temperatura do ar de 1, 2, 3, 4 e 5°C. O rendimento de grãos da cultura do arroz foi simulado com o modelo InfoCrop. As simulações foram realizadas para três cultivares de arroz (IRGA 421, IRGA 417 e EPAGRI 109) em sete datas de semeadura, com intervalos mensais, de 20 de julho até 20 de janeiro. Um aumento no rendimento de grãos de arroz irrigado foi observado nos cenários de mudanças climáticas simulado para as três cultivares, com maior incremento na muito precoce (IRGA 421) e menor na de ciclo longo (EPAGRI 109). Se as mudanças climáticas se confirmarem, o período de semeadura recomendado atualmente para cultivares de arroz irrigado deverá ser ampliado.

Efeitos de cenários de uso do solo sobre o regime hidríco e produção de sedimentos na bacia do Ribeirão Concórdia - SC

O uso inadequado dos solos agrícolas vem causando a perda gradual da sua capacidade produtiva e a degradação dos recursos hídricos por sedimentos e poluentes. O uso do solo pode afetar os processos hidrológicos e a erosão do solo na bacia. O objetivo do trabalho foi simular diferentes cenários de uso do solo para a bacia hidrográfica do ribeirão Concórdia, utilizando o modelo SWAT, e analisar os efeitos dessas mudanças no fluxo de água e de sedimentos. Os cenários gerados foram agricultura, mata nativa e pastagem. A bacia está localizada no sul do Brasil e possui uma área de drenagem de 30,74 km². Na etapa de calibração, obteve-se coeficente de eficiência Nash-Sutcliffe mensais de 0,82 para escoamento e 0,83 para sedimento. O cenário mata nativa apresentou o maior decréscimo na vazão média, em relação ao cenário atual, cerca de 8,70%. O cenário agricultura produziu a maior taxa de produção de sedimentos, aproximadamente 3 vezes maior que o cenário atual.Observou-se que alterações no uso do solo impactam o regime e a disponibilidade hídrica da bacia.

Cenários Prospectivos e a Dinâmica de Sistemas: proposta de um modelo para o setor calçadista

Esta pesquisa visa propor uma forma de análise sistêmica do setor calçadista que integre a abordagem de Cenário Prospectivos à Dinâmica de Sistemas. Objetiva-se com isso disponibilizar alternativas que possibilitem análise, descrição e simulação de tendências de mercado para um período de cinco anos. Para a construção dos cenários, adotou-se o método descrito por Grumbach. Após a geração dos cenários, realizou-se a integração com a modelagem hard da Dinâmica de Sistemas. Os resultados indicam que a abordagem proposta pode contribuir para apontar oportunidades e ameaças do ambiente externo, bem como pontos fortes e fracos do ambiente interno, a fim de auxiliar nas decisões estratégicas e na adoção de procedimentos adequados para proteger o mercado calçadista pesquisado.

Planejamento por cenários: preparando pequenas empresas do varejo de móveis planejados para um futuro competitivo

Neste trabalho, propõe-se um modelo de construção de cenários para atender pequenas empresas do setor de móveis planejados, podendo, ainda, após sua validação, ser aplicado a outras empresas, observadas as suas limitações. O modelo proposto foi construído a partir das ideias e teorias existentes acerca da construção de cenários como ferramentas para a formulação de estratégias empresariais. Para sua validação, o modelo foi aplicado a uma pequena empresa do setor, na qual foi realizada pesquisa qualitativa e foram utilizados os instrumentos metodológicos de pesquisa documental e brainstorming, tendo participado sete profissionais da área. Na filtragem dos dados, utilizou-se modelo apresentando as seguintes variáveis: Macroambiente Clima (inflação, incentivos financeiros, crises mundiais e legislação); Solo (aumento da renda e da classe C, mudanças nos hábitos e trabalho feminino); Ambiente Operacional (concorrência, tendências, fornecedores, evolução tecnológica); e Ambiente Interno (valores e aspirações pessoais, qualificação profissional). Com base nas variáveis, elaboraram-se dois cenários para um universo de tempo até meados de 2018: um positivo, pressupondo alterações favoráveis para a alavancagem das vendas, crescimento físico e financeiro da organização; e um negativo, sendo desfavorável para a continuidade e o crescimento da organização, o que implica limitação de ações em função das restrições do mercado. E, finalmente, sobre cada cenário foram elaboradas sugestões de estratégias a serem adotadas pela empresa. O uso do modelo constatou a sua confiabilidade pelos resultados apresentados, bem como sua aplicabilidade, mostrando ser viável a sua proposta.

Simulação da expectativa de perdas de solo em microbacia sob diferentes manejos florestais

Este estudo foi designado a avaliar, por meio de simulação cartográfica em Sistema de Informações Geográficas (SIG), o impacto de diferentes estratégias de manejo florestal na escala de uma microbacia hidrográfica. O projeto foi desenvolvido em uma pequena microbacia (2,8 km²), localizada na porção norte do litoral capixaba (Estado do Espírito Santo), inserida em um a área de plantação industrial de eucalipto pertencente ao complexo agroindustrial da Aracruz Celulose S.A. A avaliação dos impactos potenciais foi efetuada por meio da aplicação da equação universal de perdas de solo (EUPS), sendo diferentes cenários simulados com base no processamento digital da base primária de dados (dados ancilares relativos a cobertura pedológica, relevo, clima e vegetação). A simulação considerou quatro diferentes estratégias de manejo, variando de uma situação mais crítica (completa ausência de qualquer técnica conservacionista) até uma abordagem mais próxima da situação atualmente observada (onde diferentes técnicas de manejo têm sido empregadas). Os primeiros resultados permitem denotar a adequacidade do uso dessas técnicas de investigação prospectiva em suporte ao manejo operacional de florestas de produção. Todavia, alguns cuidados devem ser adotados quanto ao alcance desta abordagem, especificamente quanto ao modelo EUPS e, ainda, a uma tendência à dispersão multiplicativa de erros detectada durante o processamento digital.

Simulação da variabilidade espacial da erosão hídrica em uma sub-bacia hidrográfica de Latossolos no sul de Minas Gerais

A simulação da distribuição espacial da erosão do solo consiste em uma ferramenta poderosa para o planejamento conservacionista em bacias hidrográficas, sendo uma importante aplicação da Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS) associada a princípios de interpolação espacial, principalmente a geoestatística. Este trabalho objetivou simular a distribuição espacial da erosão hídrica numa sub-bacia hidrográfica da região do Alto Rio Grande (MG), aplicando ferramentas geoestatísticas para distribuição espacial e mapeamento. Diferentes cenários de uso do solo foram analisados. A erosão foi estimada com base na EUPS aplicada a células, considerando as unidades pedológicas e diferentes usos em cada célula. O fator topográfico (LS) das células foi obtido com base no Modelo Digital de Elevação da sub-bacia, identificando comprimento e direção principal do escoamento. A erosividade média anual da região é de 8.030 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, e a erodibilidade dos solos foi extraída da literatura. A EUPS foi aplicada a cada célula, levando-se em conta a situação atual do solo, áreas degradadas plantadas com eucalipto, pastagem plantada e plantio convencional de milho, considerando a ocupação de toda a sub-bacia hidrográfica. Na situação atual, a sub-bacia apresenta taxas de erosão inferiores aos limites de tolerância para os respectivos solos, com exceção das áreas degradadas ocupadas por eucalipto e pastagem em Cambissolo. No entanto, em todas as situações analisadas, seu lado leste apresentou as maiores perdas de solo, especialmente para os cenários de eucalipto nas condições atuais e plantio convencional de milho em Cambissolo e Latossolo Vermelho-Amarelo, sendo necessária a aplicação de técnicas conservacionistas.

Simulação e análise econômica da produção in vivo e in vitro de embriões em bovinos

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das variáveis número de receptoras, protocolo de sincronização, indicadores de eficiência reprodutiva e custo da prenhez na eficiência econômica da produção in vivo e in vitro de embriões, em bovinos. Elaborou-se um aplicativo de simulação que permite ao usuário inserir os parâmetros das variáveis de entrada. Um cenário base, originado a partir de taxas tradicionais de eficiência das técnicas de produção in vivo (TE) e in vitro (PIVE) de embriões bovinos, foi introduzido no aplicativo de simulação como critério para comparação dos resultados. O aplicativo desenvolvido foi capaz de reproduzir os cenários de TE e PIVE. A produção de embriões foi simulada com o uso de simulação estocástica. Posteriormente determinou-se o número ótimo de receptoras por análise de sensibilidade. O valor presente líquido e o custo por prenhez foram utilizados como parâmetros de decisão. A sincronização para inovulação em tempo fixo reduziu a ociosidade de receptoras e, consequentemente, o custo final da prenhez em comparação à metodologia tradicional. A sexagem fetal deve estar associada à produção in vivo de embriões bovinos. Além disso, o número ótimo de receptoras por doadora é variável e dependente dos parâmetros de entrada do sistema.

Simulação e análise dosimétrica de protonterapia e íons de carbono no tratamento do melanoma uveal

OBJETIVO: Este artigo apresenta a avaliação dosimétrica da radioterapia por íons de carbono em comparação à protonterapia. MATERIAIS E MÉTODOS: As simulações computacionais foram elaboradas no código Geant4 (GEometry ANd Tracking). Um modelo de olho discretizado em voxels implementado no sistema Siscodes (sistema computacional para dosimetria em radioterapia) foi empregado, em que perfis de dose em profundidade e curvas de isodose foram gerados e superpostos. Nas simulações com feixe de íons de carbono, distintos valores de energia do feixe foram adotados, enquanto nas simulações com feixe de prótons os dispositivos da linha de irradiação foram incluídos e diferentes espessuras do material absorvedor foram aplicadas. RESULTADOS: As saídas das simulações foram processadas e integradas ao Siscodes para gerar as distribuições espaciais de dose no modelo ocular, considerando alterações do posicionamento de entrada do feixe. Os percentuais de dose foram normalizados em função da dose máxima para um feixe em posição de entrada específica, energia da partícula incidente e número de íons de carbono e de prótons incidentes. CONCLUSÃO: Os benefícios descritos e os resultados apresentados contribuem para o desenvolvimento das aplicações clínicas e das pesquisas em radioterapia ocular por íons de carbono e prótons.