Climate change and its effect on the soil water balance of Lages, Santa Catarina
DOI:
https://doi.org/10.26848/rbgf.v15.6.p2796-2809Palavras-chave:
Temperatura do ar, Evapotranspiração, Balanço hídricoResumo
Undertaken activities in agricultural, industrial and urban productions emit gases that increase the greenhouse effect and change both air temperature and precipitation. These changes damage the environment and agricultural production alike, as well as life on Earth. In light of this, the present study has as its objective to understand the climate regime in Lages/SC, a municipality located in southern Brazil, and analyze the effects of climate change on air temperature, precipitation, consecutive dry days and the soil water balance. To that end, historical series corresponding from 1948 to 2020 were used for maximum, average and minimum air temperatures, while the series from 1961 to 2020 were used for precipitation. In order to have the water balance calculated, precipitation and air temperature were considered as input data for the method of Thornthwaite and Mather (1955). As for potential evapotranspiration, soil water storage and available water capacity, they were calculated considering a Humic Dystrudept, classified according to the Soil Taxonomy. Temporal analyses regarding air temperature, precipitation, evapotranspiration, consecutive dry days, intense rains and water balance were conducted by using the Mann-Kendall trend test (0.05). A positive and increasing trend was observed for maximum, average and minimum air temperatures, as well as for the precipitation over the years. Although rainfall volume has increased over time, periods with fifteen consecutive dry days have been increasingly frequent. Despite the changes in temperature, precipitation and rainfall distribution, there were no changes observed in evapotranspiration, occurrence of intense rains or in the soil water balance.
Keywords: Humic Dystrudept, air temperature, precipitation, evapotranspiration, water storage, greenhouse effect, Cambisols.
Mudanças climáticas e seu efeito no balanço hídrico do solo de Lages, Santa Catarina.
As atividades desenvolvidas nas produções agrícolas, industriais e urbanas emitem gases que aumentam o efeito estufa e alteram tanto a temperatura do ar quanto a precipitação. Essas mudanças prejudicam o meio ambiente e a produção agrícola, bem como a vida na Terra. Diante disso, o presente estudo tem como objetivo compreender o regime climático em Lages/SC, município localizado no sul do Brasil, e analisar os efeitos das mudanças climáticas na temperatura do ar, precipitação, dias secos consecutivos e balanço hídrico do solo. Para tanto, foram utilizadas séries históricas correspondentes de 1948 a 2020 para temperaturas máximas, médias e mínimas do ar, enquanto as séries de 1961 a 2020 foram utilizadas para precipitação. Para o cálculo do balanço hídrico, a precipitação e a temperatura do ar foram consideradas como dados de entrada para o método de Thornthwaite e Mather (1955). Quanto à evapotranspiração potencial, armazenamento de água no solo e capacidade hídrica disponível, foram calculados considerando um Distrudado Húmico, classificado de acordo com a Taxonomia do Solo. As análises temporais referentes à temperatura do ar, precipitação, evapotranspiração, dias secos consecutivos, chuvas intensas e balanço hídrico foram realizadas por meio do teste de tendência de Mann-Kendall (0,05). Foi observada uma tendência positiva e crescente para as temperaturas máximas, médias e mínimas do ar, bem como para a precipitação ao longo dos anos. Embora o volume de chuvas tenha aumentado ao longo do tempo, períodos com quinze dias secos consecutivos têm sido cada vez mais frequentes. Apesar das mudanças na temperatura, precipitação e distribuição das chuvas, não foram observadas alterações na evapotranspiração, ocorrência de chuvas intensas ou no balanço hídrico do solo.
Palavras-chave: Disstrução Húmica, temperatura do ar, precipitação, evapotranspiração, armazenamento de água, efeito estufa, Cambissolos.
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Referências
Ávila, A.C.M., Campos, C.G.C. 2017. Análise de padrões climáticos e eventos meteorológicos extremos para cidade de Lages SC. 27⁰ Seminário de Iniciação Científica UDESC, Lages.
Bao, Z., Zhang, J., Wang, G., Chen, Q., Guan, T., Yan, X., Liu, J., Wang, J. 2019. The impact of climate variability and land use/cover change on the water balance in the Middle Yellow River Basin, China. Journal of Hydrology 577, doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.123942
Bhardwaj, M., Kumar, P., Kumar, S., Dagar, V., Kumar, A. 2022. A district-level analysis for measuring the effects of climate change on production of agricultural crops, i.e., wheat and paddy: evidence from India. Environmental Science and Pollution Research 29, 31861-31885. doi.org/10.1007/s11356-021-17994-2
Burger, M.B., Wentz, J., Horton, R. 2020. The law and science of climate change attribution. -Colum. J. Envtl. Law. 45, doi.org/10.7916/cjel.v45i1.4730
Costa, A., Albuquerque, J.A., Almeida, J.A., Costa, A., Luciano, R.V. 2013a. Pedotransfer functions to estimate retention and availability of water in soils of the state of Santa Catarina, Rev Bras Cienc Solo 37, 889-910. doi.org/10.1590/S0100-06832013000400007
Costa, A., Albuquerque, J.A., Costa, A., Pértile, P., Silva, F.R. 2013b. Water retention and availability in soils of the State of Santa Catarina-Brazil: effect of textural classes, soil classes and lithology. Rev Bras Cienc Solo 37, 1535-1548. doi.org/10.1590/S0100-06832013000600010
Corwin, D.L. 2020. Climate change impacts on soil salinity in agricultural areas. European Journal of Soil Science 72. doi.org/10.1111/ejss.13010
Doll, P., Schmied, H.M. 2012. How is the impact of climate change on river flow regimes related to the impact on mean annual runoff? A global-scale analysis. Environ. Res. Lett. 7, 14037-11. doi.org/10.1088/1748-9326/7/1/014037
Epagri. 2020. Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina. Banco de dados de variáveis ambientais de Santa Catarina. Florianópolis: Epagri, p.20. ISSN 2674-9521
IPCC. 2021. Intergovernmental panel on climate change. Climate change and land. summary for policymakers. IPCC, Genebra. 40 p.
Kemp, L., Xu, C., Depledge, J., Ebi, K.L. et al. 2022. Climate Endgame: Exploring catastrophic climate change scenarios. Proceedings of the National Academy of Sciences 119, 2108146119. doi:10.1073/pnas.2108146119
Konapala, G., Mishra, A.K., Wada, Y., Mann, M.E. 2020. Climate change will affect global water availability through compounding changes in seasonal precipitation and evaporation. Nature Communications 11, 3044. doi.org/10.1038/s41467-020-16757-w
Kumar, S. S.; Wani, O. A.; Krishna, J. R.; Hussain, N. 2022. Impact of climate change on soil health. International Journal of Environmental Science.
Luo, W.; Chen, M.; Kang, Y.; Li, W.; Li, D.; Cui, Y.; Khan, S.; Luo, Y. 2022. Analysis of crop water requirements and irrigation demands for rice: Implications for increasing effective rainfall. Agricultural Water Management. Vol. 260.
Malhi, G.S., Kaur, M., Kaushik, P. 2021. Impact of climate change on agriculture and its mitigation strategies: a review. Sustentability. 13, 1318. doi.org/10.3390/su13031318.
Moura, C. N.; Neto, S. L. R.; Campos, C. G. C.; Sá, E. A. S. 2020. Hydrological Impacts of Climate Change in a Well-preserved Upland Watershed. Water Resources Management 34, 2255-2267.
Medeiros, J. I.; Campos, C. G. C.; Jesus, R. M. Aplicação de Sensoriamento Remoto para a Identificação das Ilhas de Calor Urbanas e Avaliação do Conforto Térmico Humano nas Capitais dos Estados do Sul do Brasil. Revista Brasileira De Geografia Física, v. 13, p. 3518-3553, 2020
Mendonça, F. 2006. Aquecimento global e suas manifestações regionais e locais: alguns indicadores da região Sul do Brasil. Rev Bras Clim 2, 71-86. doi.org/10.5380/abclima.v2i0.25388
Mendonça, R.W.B., Bonatti, J.P. 2008. Estudo da energética modal para episódios de ZCAS. Parte I: Análise Observacional. Rev Bras Met. 23, 360-380. doi.org/10.1590/S0102-77862008000400001
Monteiro, M. 2001. Caracterização climática do estado de Santa Catarina: uma abordagem dos principais sistemas atmosféricos que atuam durante o ano. Rev Geosul. 16, 69-78.
Monteiro, J. 2013. Horas de frio em cenários de mudanças climáticas na região sul do Brasil. Congresso Brasileiro de Agrometeorologia, Belém, PA: Sociedade Brasileira de Agrometeorologia.
Nobre, C. 2020. Deforested parts of Amazon emitting more CO2 than they absorb. Retrieved from. https://www.bbc.com/news/science-environment-51464694.
Oliveira Neto, S.N., Reis, G.G., Reis, M.G.F., Leite, H.G., Costa, J.M.N. 2002. Estimativa de temperaturas mínima, média e máxima do território brasileiro situado entre 16º e 24ª latitude sul e 48º e 60º longitude oeste. Eng Agric 10, p. 57-61
Pellegrino, G.Q., Assad, E.D., Marin, F.R. 2007. Mudanças climáticas globais e a agricultura no Brasil. Rev. Multicie. 8.
Pohlert, T. 2020. Non-parametric trend tests and change-point detection. R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical. Vienna, Austria. URL www.R-project.org/.
Ray, D.K., West, P.C., Clark, M., Gerber, J.S., Prishchepov, A.V., Chatterjee, S. 2019. Climate change has likely already affected global food production. PLoS ONE. doi.org/10.1371/journal.pone.0217148
Reboita, M.S., Gan, M.A., Rocha, R.P., Ambrizzi, T. 2010. Regimes de precipitação na América do Sul: Uma revisão bibliográfica. Rev Bras Met 25, 185-204. doi.org/10.1590/S0102-77862010000200004
Reichert, J.M., Albuquerque, J.A., Gubiani, P.I., Kaiser, D.R., Minella, J.P.G., Reinert, D.J. 2011. Hidrologia do solo, disponibilidade de água às plantas e zoneamento agroclimático. Tópicos Ci. Solo 7, p. 1-54
Reichert, J.M., Albuquerque, J.A., Solano Peraza, J.E., Costa, A. 2020. Estimating water retention and availability in cultivated soils of southern Brazil. Geoderma Regional 21, 1-12. doi.org/10.1016/j.geodrs.2020.e00277
Salviano, M.F., Groppo, J.D., Pellegrino, G.Q. 2016. Análise de tendência em dados de precipitação e temperatura no Brasil. Rev Bras Met 31, 64-73. doi.org/10.1590/0102-778620150003
Santos, A. 2010. Balanço Hídrico segundo Thornthwaite e Mather, 1955. Climatologia, Capítulo 10. Universidade Federal do Espírito Santo.
Schick, J., Bertol, I., Cogo, N.P., Paz, A.G. 2014. Erosividade das chuvas de Lages, Santa Catarina. Rev Bras Cienc Solo 38, 1890-1905. doi.org/10.1590/S0100-06832014000600024
Souza, M.C.O., Corazza, R.I. 2017. Do protocolo Kyoto ao acordo de Paris: uma análise das mudanças no regime climático global a partir do estudo da evolução de perfis de emissões de gases de efeito estufa. 52-80. doi:10.5380/dma.v42i0.51298
Thornthwaite, C.W., Mather, J.R, 1955. The water balance. Publications in Climatology 8, p.104.
Tollefson, J. 2021. IPCC climate report: Earth is warmer than it’s been in 125.000 years. Nature 596, 171-172. https://doi.org/10.1038/d41586-021-02179-1.
United States, 2014. Department of Agriculture. Natural Resources Conservation Service. Soil Survey Staff. Keys to soil taxonomy. 12th ed. 360 p.
Wrege, M.S., Steinmetz, S., Junior, C.R., Almeida, I.R. 2012. Atlas climático da região Sul do Brasil: Estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Brasília - DF: Embrapa.
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