Modelagem hidrológica aplicada ao planejamento dos recursos hídricos na bacia hidrográfica do rio Acre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Simulação da produção de sedimentos na bacia hidrográfica do Rio Pardo – Botucatu, SP, por modelagem hidrológica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização hidrológica e ciclagem de nutrientes em fragmento de mata ciliar em Botucatu, SP

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Balanço de espécies químicas em microbacias sob utilização agrícola - região de Botucatu/SP

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Impacto do balanço hídrico em diferentes tipos de solos: comparação entre dados de radar-pluviômetro e análise de tendência da chuva em área agrícola

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Estimativa de emissão de carbono por difusão CO2 e CH4 na bacia do Ji-Paraná

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Análise e modelagem hidrometeorológica na Bacia do Rio Tocantins em Marabá-PA

Esta pesquisa objetivou desenvolver um modelo estatístico de previsão de vazão para Marabá - PA, bem como avaliar a estrutura dinâmica atmosférica associada aos extremos do regime hidrológico da bacia do rio Tocantins. O modelo hidrológico de regressão linear múltipla utilizou as séries de observações fluviométricas e pluviométricas obtidas no banco de dados da ANA. Os testes de validação do modelo estatístico com coeficiente de Nash acima de 0,9 e erro padrão de 1,5 % e 5% nos períodos de cheia e estiagem, respectivamente, permitem que as previsões de vazão em Marabá possam ser geradas com antecedência de 2 a 4 (3 a 5) dias para o período da cheia (estiagem). Através da técnica de composições considerando todos os anos com registro de vazão acima/muito acima e abaixo/muito abaixo do normal, obtidos pela metodologia dos percentis, investigaram-se as características regionais da precipitação e a estrutura dinâmica atmosférica em cada mês (Novembro a Abril). As composições dos anos com vazão acima/muito acima mostraram que a precipitação sobre a bacia foi acima do normal em todos os meses, sendo que os padrões de grande escala indicaram a configuração associada ao fenômeno La Niña no Pacífico e condições de resfriamento no Atlântico Sul; intensificação tanto do ramo ascendente zonal da célula de Walker como do ramo ascendente meridional da célula de Hadley; intensificação da Alta da Bolívia posicionada mais a leste e anomalias negativas de ROL associadas à atuação conjunta da ZCAS e ZCIT. Inversamente, as composições dos anos com vazão abaixo/muito abaixo evidenciaram a predominância de precipitação abaixo do normal em toda bacia hidrográfica, a qual se associou com as condições de aquecimento (El Niño) sobre o Pacífico, Atlântico sul aquecido, célula de Walker e Hadley com enfraquecimento dos movimentos ascendentes, posicionamento da Alta da Bolívia mais a oeste com anomalias positivas de ROL indicando inibição da atividade convectiva tropical. Adicionalmente, uma análise quantitativa dos impactos sócio-econômicos sobre os principais núcleos da cidade de Marabá revelou que aproximadamente 10 mil pessoas (5% da população) são atingidas pela cheia do rio Tocantins com custos nas operações de enchente acima de R$ 500.000,00, considerando o caso de 2005.

Estudo dos potenciais impactos das mudanças climáticas e de alterações na cobertura vegetal nos recursos hídricos na Região Central da Amazônia

Este trabalho busca avaliar e quantificar os impactos na disponibilidade hídrica local na região da Amazônia Central, decorrentes de possíveis mudanças climáticas e modificações na cobertura vegetal, por meio de um experimento de simulação numérica com o modelo de biosfera Common Land Model (CLM), no modo “off line”. Os resultados de 9 modelos climáticos acoplados Oceano-Atmosfera para três cenários de alterações climáticas do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC-AR4) foram utilizados para compor a base das forçantes climáticas do modelo de biosfera CLM. Em relação ao uso da terra, foram utilizados cenários de dinâmica de desmatamento para a região no caso “business as usual” previstos para cada ano do período de 2001 a 2050. A área de estudo compreende o domínio da drenagem da Bacia do Rio Cuieiras na Amazônia Central. A partir dos resultados dos modelos analisaram-se, para cada conjunto de simulações, as incertezas das projeções em relação à precipitação e a temperatura e o impacto no ciclo hidrológico terrestre, considerando a variabilidade entre os modelos e os cenários de emissões de CO2; bem como as alterações nas componentes do balanço de água e energia a superfície associada a variações progressivas na cobertura de floresta e sua substituição por pastagem. Os resultados indicam que diante de um cenário de mudanças climáticas que resultem em uma diminuição (aumento) persistente na precipitação média anual, tanto o escoamento quanto o armazenamento de água no solo serão diretamente afetados. Em relação às alterações na cobertura vegetal tanto as componentes dos balanços de água e energia foram significativamente afetados pela substituição da floresta por pastagem, apresentando redução na evapotranspiração e aumentos no armazenamento de água no solo e do escoamento total.

Dinâmica da comunidade microfitoplanctônica relacionada com os parâmetros físico-químicos do estuário do rio Guajará-Mirim (Vigia - PA)

Estuários são ambientes ricos em nutrientes, favorecendo a reprodução e desenvolvimento de diversas espécies. Nestes, o fitoplâncton representa uma considerável parcela da produção primária e, em conjunto com outros fatores, regula os níveis de produtividade biológica. Este estudo teve o objetivo de conhecer a dinâmica do microfitoplâncton e sua correlação com os fatores ambientais no estuário do rio Guajará-mirim, na cidade de Vigia- PA, que é um importante pólo pesqueiro do estado do Pará. Foram realizadas coletas bimestrais de fitoplâncton e parâmetros físico-químicos em quatro estações de coleta ao longo do estuário, durante os períodos de maré vazante e enchente. Foram determinadas a composição específica e densidade do microfitoplâncton (org.L-1) e realizadas análises de frequência de ocorrência, diversidade e equitabilidade, agrupamento e componentes principais (ACP). Sazonalmente, nota-se, principalmente durante a maré vazante, uma considerável variação dos parâmetros físico-químicos que está fortemente relacionada ao ciclo hidrológico da região. Foram registrados 78 táxons pertencentes às Divisões Bacillariophyta (65), Chlorophyta (6), Cyanophyta (3), Dinophyta (3), e Ochrophyta (1). A divisão Bacillariophyta foi predominante em numero de espécies, frequência de ocorrência e densidade (99,89%). A densidade média mensal do microfitoplâncton variou de 9.999 (julho) a 535.411 org. L-1 (janeiro). Durante o mês de janeiro ocorreu uma floração de Skeletonema costatum (máx = 1.996.613 org. L-1). A comunidade microfitoplanctônica caracterizou-se como de diversidade média (média geral anual = 2,40). A variação sazonal dos parâmetros físico-químicos e da densidade das espécies foi o fator preponderante no agrupamento de amostras, tendo se formado dois grandes grupos, o primeiro composto por amostras do período chuvoso e o segundo grupo composto por amostras do período de estiagem. A análise de componentes principais mostrou que, apesar de os parâmetros físico-químicos apresentarem baixa variabilidade espacial e sazonal, a variação do índice de pluviosidade, do teor de sólidos totais dissolvidos e da salinidade foi determinante na variação da densidade de grande parte das espécies e também favoreceu um leve aumento da diversidade no período de estiagem.

Composição, distribuição, utilização de ambientes e variação sazonal na densidade de quelônios aquáticos do Lago Verde, Alter do Chão, Santarém, Pará, Brasil

A bacia amazônica abriga 16 espécies de quelônios de água doce. A maioria dos estudos com estes animais já realizados na região estão baseados em aspectos reprodutivos, com poucos estudos voltados para a abundância, o uso de ambientes e a estrutura populacional. Nós estudamos a distribuição espacial, o uso de ambientes e a variação sazonal na densidade de cinco espécies de quelônios aquáticos do Lago Verde, em Santarém, Pará, Brasil (Podocnemis expansa, P. erythrocephala, P. unifilis, Peltocephalus dumerilianus e Phrynops tuberosus), ao longo do período compreendido entre dezembro de 2008 e novembro de 2009. Os animais foram avistados e capturados através de contagens de animais assoalhando e de mergulhos. A maioria dos animais foi encontrada nos ambientes de igapós (n = 64; 66%), principalmente no igapó de aningal (Montrichardia sp) e no igapó misto, com exceção de Phrynops tuberosus, espécie que foi capturada em sua maioria nas margens do lago. As maiores densidades foram registradas na estação hidrológica da enchente, durante a subida do nível das águas, não havendo capturas nas amostragens realizadas durante o período seco, com apenas um indivíduo avistado em dezembro (P. unifilis). Não foi observada relação entre a densidade de animais avistados e a cota do rio Tapajós. Não houve variação na razão sexual das espécies registradas entre os ambientes do Lago Verde. Os mapas de distribuição dos indivíduos nas distintas fases do ciclo hidrológico apontam uma clara tendência de avanço para o interior do igapó na medida em que o nível da água sobe e alaga este ambiente. Os igapós, principalmente os que abrigam aglomerações de aninga, são ambientes de importância crítica para os quelônios aquáticos na área de estudo, recomendando-se a proteção destas áreas para a conservação da comunidade de quelônios aquáticos do Lago Verde.

Desenvolvimento de um sistema de alerta de enchente aplicado aos planos de defesa civil em áreas de risco no estado do Pará utilizando Sistema de Informações Geográficas (SIG), caso: cidade de Marabá

A presente dissertação desenvolveu um Sistema de Alerta de Enchentes para a Cidade de Marabá, localizada na confluência dos rios Itacaiúnas e Tocantins, a 440 km da cidade de Belém, capital do Estado do Pará. O Sistema de Alerta de Enchentes foi desenvolvido com base no modelo hidrológico MOD-4B incorporado a um Sistema de Informações Geográficas. Esse sistema permite prever as variações do nível do Rio Tocantins ao longo do ano, de modo a acompanhar a evolução da cheia com antecedência de 4 dias, o que torna possível uma ação eficiente da defesa civil. O modelo de previsão utilizou como referência as réguas linimétricas localizadas nos rios Tocantins e Araguaia nas cidades de Carolina e Conceição do Araguaia, distantes aproximadamente 225 e 270 km, respectivamente, da cidade de Marabá. O sistema utiliza o software de geoprocessamento ArcView 3.3, que teve implementada uma interface desenvolvida através da linguagem de programação orientada a objetos Avenue, com a finalidade de rodar o aplicativo do modelo hidrológico. O uso de menus e janelas customizados do sistema possibilitou o acesso a dados espaciais e tabelas de dados relacionais e/ou banco de dados cadastral, além de módulos de análise espacial e de visualização de dados geográficos em um Sistema de Informações Geográficas (SIG), possibilitando a previsão de enchentes na forma de mapas, tabelas e relatórios com a indicação das áreas inundadas para os períodos de 4, 3, 2 e 1 dia de antecedência do evento de enchente. O Sistema permitiu identificar os imóveis e as ruas atingidos, e possibilitará através de levantamentos futuros quantificar a população afetada e os prejuízos causados pelo desastre, facilitando que a defesa civil execute planos de ação para enfrentamento eficiente antes, durante e depois da ocorrência da enchente.

Variação da comunidade planctônica e fatores físico-químicos da água em dois sistemas de aquicultura

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Variação sazonal e espacial da estrutura de comunidades dos peixes demersais da Região de Foz dos Rios Amazonas e Tocantins - PA (0º 10'S - 2º30'N; 47º50'W - 50º30'W) - Brasil

A composição, abundância e freqüência de ocorrência das espécies de peixes demersais do estuário amazônico foram estudadas em três áreas delimitadas pelos estratos de profundidade de 5 — 10 m, 10 — 20 m e 20 — 50m. Os objetivos principais deste estudo foram de comparar a diversidade, abundância e distribuição das espécies de peixes demersais, nestas três áreas, durante um ciclo hidrológico, e avaliar a influência dos fatores ambientais sobre a estrutura da comunidade. As amostragens foram feitas a bordo de dois navios da frota industrial piramutabeira, com uma rede de arrasto sem porta, em seis cruzeiros com duração de quinze dias cada, divididos entre os períodos seco (entre março e abri1/97) e chuvoso (entre agosto e setembro/97). Foram capturadas 91 espécies em 237 amostragens, sendo que as famílias Sciaenidae e Ariidae foram as mais diversificadas, representando juntas 25% do número de espécies. Todas as espécies de arlideos com ocorrência na região foram muito abundantes. As espécies mais abundantes numericamente no inverno foram Macrodon ancylodon (Sciaenidae) (56,2%) e Brachyplatystoma vaillantii (Pimelodidae) (13,6%), e no verão Macrodon ancylodon (31%) e Stellifèr rastrifer (15,8) (Sciaenidae). Na área delimitada pelas isóbatas de 5 a 10 m (área 1), Brachyplatystoma vaillantii (Pimelodidae) e Macrodon ancylodon (Sciaenidae) foram as mais abundantes em ambos os períodos. O mesmo aconteceu para Macrodon ancylodon e Stellifer rastrifer (Sciaenidae) na área definida pelas isóbatas de 10 a 20 m (área 2), e para iviacrodon ancylodon (Sciaenidae) e Bagre bagre (Ariidae) na área delimitada pelas isóbatas de 20 a 50 m (área 3). As espécies mais freqüentes nas amostragens foram Macrodon ancylodon (Sciaenidae) (40,9%) e Anchoa spinifer (Engraulididae) (35%) no inverno, e Ivlacrodon ancylodon (Sciaenidae) (45,6%) e Anus grandicassis (Ariidae) (38,4%) no verão. Na área 1 Brachyplatystoma vaillantii e Brachypialystorna flavicans (Pimelodidae) tiveram maior freqüência de ocorrência nas amostragens, para os dois períodos; o mesmo acontecendo para Macrodon ancylodon (Sciaenidae) e Bagre bagre (Ariidae), na área 2; e para Macrodon ancylodon (Sciaenidae) e Anchoa spinifer (Engraulididae), na área 3. As espécies dominantes foram: Macrodon ancylodon (Sciaenidae), no inverno (56% dos exemplares coletados); e Macrodon ancylodon, Stellifér rastrifer (Sciaenidae) e Anus quadriscutis (Afiidae) no verão, que representaram 61% das capturas. Na área 1 dominaram Brachyplatystoma vaillantii (Pimelodidae) e Macrodon ancylodon (Sciaenidae) (73%), no inverno e, no verão, as duas espécies já citadas mais Anus grandicassis (Ariidae) (53%). Na área 2 foram dominantes apenas Macrodon ancylodon (Sciaenidae) (64%) no inverno, e Macrodon ancylodon e Stellifèr rastrifer (Sciaenidae) (53%) no verão e, na área 3, apenas il/lacrodon ancylodon (Sciaenidae) (70% no inverno e 49% no verão). Os padrões de distribuição foram principalmente influenciados pela salinidade. A área 1 apresentou a maior diversidade e eqüitabilidade em relação ás outras. Na área 2 a riqueza de espécies foi maior e, na área 3, houve uma maior dominância. Três assembléias de peixes foram identificadas na região: uma composta de espécies de águas continentais que exploram as áreas rasas entre 5 a 20 m; outra é composta de espécies resistentes ao gradiente salino, com ampla distribuição no estuário, principalmente na faixa dos 10 a 20 m; e a terceira é composta de espécies marinhas que se distribuem pelas áreas mais profundas do estuário, desde os 10 até a faixa dos 50 m.

Sistemas de informação geográfica aplicados no levantamento e mapeamento de Orchidaceae na bacia hidrográfica do rio Corumbataí - SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Fitoplâncton da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá – AM

O ambiente amazônico é caracterizado por uma grande sazonalidade no nível da água, o que provoca uma flutuação anual, regular e de grande amplitude, no nível do rio Amazonas e seus tributários. Essas variações decorrentes dos alagamentos típicos de várzea foram denominadas como pulsos de inundação. Dentro da diversidade encontrada na várzea está o fitoplâncton, sendo que o estudo taxonômico e da diversidade desses organismos pode ser utilizado para avaliar o ambiente e inferir sobre as prováveis causas de danos ecológicos, tornando-se imprescindível para uma adequada compreensão da estrutura e funcionamento dos ecossistemas aquáticos. Além disso, a flora planctônica do estado do Amazonas com seus inúmeros ambientes aquáticos é ainda pouco conhecida. Este estudo teve como objetivo descrever e comparar a estrutura da comunidade fitoplanctônica em canais de várzea da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM) e em trechos dos rios Japurá e Solimões, determinada pelos atributos: riqueza, composição e densidade, e verificar sua relação com as variáveis: temperatura, pH, oxigênio dissolvido, transparência e condutividade, nos períodos de seca (novembro/2008) e de cheia (julho/2009) do ciclo hidrológico. O estudo baseou-se em 14 amostras coletadas com rede de plâncton com malha de 20 μm, na subsuperfície da água. A comunidade fitoplanctônica esteve composta por 150 taxa, classificados em oito classes taxonômicas. A classe Chlorophyceae foi a mais representativa nos canais de várzea e a classe Bacillariophyceae nos rios, no período de seca, sendo que a classe Zygnemaphyceae predominou no período de cheia nos dois tipos de ambientes. A maior riqueza de espécies observada nas áreas de várzea está, provavelmente, associada à maior disponibilidade de nutrientes devido ao maior tempo de residência da água. O oxigênio dissolvido e a transparência foram os principais fatores determinantes da variação da riqueza e composição do fitoplâncton. Em relação à composição das espécies, através da Análise de Correspondência Destendenciada (DCA), verificou-se a separação das amostras, entre os dois períodos e entre ambientes. Esse resultado foi confirmado pela análise de similaridade (ANOSIM), mostrando que existe uma diferença significativa de composições de espécies entre os períodos e entre os tipos de ambientes. Já a composição de espécies, avaliada pelo teste de Mantel parcial, evidenciou similaridade entre amostras coletadas no período de cheia e, no de seca, a formação de um grupo de espécie para cada ambiente. Portanto, o pulso de inundação foi o principal estruturador dos parâmetros ambientais, da composição e da riqueza desta comunidade nos diferentes ambientes, determinando as variações encontradas no fitoplâncton das águas brancas desta região da Amazônia Central.