Effect of climate change on water flow and sediment flow

Eder Alexandre Schatz Sá; Ildegardis Bertol; Silvio Luís Rafaeli Neto; Claudia Guimarães Camargo Campos; Carolina Natel de Moura; Paula Carvalho da Silveira

doi:10.26848/rbgf.v18.1.p723-740

Efeito das mudanças climáticas na vazão e no fluxo de sedimentos

Autores

Eder Alexandre Schatz Sá Udesc/Cav https://orcid.org/0000-0002-3419-4865
Ildegardis Bertol Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC/CAV https://orcid.org/0000-0003-4396-5382
Silvio Luís Rafaeli Neto Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC/CAV https://orcid.org/0000-0002-6640-1961
Claudia Guimarães Camargo Campos Universidade do Estado de Santa Catarina https://orcid.org/0000-0001-5010-1895
Carolina Natel de Moura Karlsruher Institut für Technologie, KIT, Alemanha https://orcid.org/0000-0003-3103-6789
Paula Carvalho da Silveira Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC/CAV https://orcid.org/0000-0002-0751-4069

DOI:

https://doi.org/10.26848/rbgf.v18.1.p723-740

Palavras-chave:

Eta-HadGEM2-ES, Hydrological modeling, SWAT Model

Resumo

Esse trabalho se baseia na hipótese de que em cenários de mudança climática, o ciclo hidrosedimentológico é afetado e a quantidade de sedimentos produzidos na bacia é alterada. A área utilizada para o estudo é a bacia hidrográfica do Marombas. A projeção da vazão futura foi realizada pelo modelo SWAT, sob os cenários climáticos RCP 4.5 e RCP 8.5, no período dentre 2020 a 2099. O modelo SWAT foi calibrado em escala diária entre os anos de 1979 a 1989 e validado entre 1994 e 1997. Os valores de Nash-sutcliffe encontrados foram de 0,91 para a calibração e 0,74 para validação de vazão e de 0,74 para a calibração e 0,50 para a validação de sedimentos. A projeção hidrológica a longo prazo (2020-2099) indicou um aumento da vazão média mensal de 10,4 % e 16,5 % para os cenários RCP 4.5 e RCP 8.5, respectivamente. Os resultados apontaram aumento na vazão modal (Q₅₀) nos dois cenários avaliados e na ocorrência de eventos extremos no RCP 8.5 e, ainda, redução na vazão outorgável (Q₉₅ e Q₉₈), em ambos os cenários. Os resultados indicaram ainda tendência de produção de sedimentos três vezes maiores no futuro do que no período base. Esse aumento foi atribuído a melhor distribuição temporal da chuva, resultando em maior umidade do solo ao longo dos dias, condição propícia para o aumento da vazão e para a intensificação da erosão hídrica.

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Biografia do Autor

Eder Alexandre Schatz Sá, Udesc/Cav

Possui graduação em Engenharia Florestal pela Universidade do Estado de Santa Catarina (2011), mestrado em Engenharia Florestal pela Universidade do Estado de Santa Catarina (2014) e Doutorado em Ciências do Solo na Universidade do Estado de Santa Catarina (2019), onde desenvolveu trabalhos com modelagem hidrológica de bacia hidrográficas. Atualmente é professor das disciplinas de Gestão de Bacias Hidrográficas, Gestão de desastres naturais, Planejamento territorial e Urbano, Desenho Técnico. Desenho assistido por Computador e Ergonomia e Segurança do Trabalho. Lattes: http://lattes.cnpq.br/5557051703252997

Ildegardis Bertol, Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC/CAV

Graduado em Agronomia (Universidade Federal de Santa Maria, 1974), Mestre em Ciência do Solo (Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1986), Doutor em Ciência do Solo (Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1995) e Pós-Doutor (Universidade de Corua, Espanha, 2005). É Professor Titular do Departamento de Solos da Universidade do Estado de Santa Catarina. É Editor Científico da Revista Brasileira de Ciência do Solo e da Revista de Ciências Agroveterinárias, e Revisor Científico dos seguintes periódicos: Pesquisa Agropecuária Brasileira, Scientia Agrícola, Ciência Rural, Acta Scientiaurum, Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Soil Tillage Research, Journal of Environmental Management, Magistra, Geoderma e Soil Science Society of American Journal. É consultor do CNPq e da CAPES e Diretor da Divisão 3 e da Comissão 3.3 da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo. Em Agronomia, tem experiência em Ciência do Solo, com ênfase em Manejo e Conservação - Erosão Hídrica do Solo. Atua principalmente nos seguintes temas: erosão hídrica pluvial do solo, relações da erosão hídrica (perdas de água, solo, nutrientes de plantas e carbono orgânico) com o manejo do solo em condições de chuva natural e chuva simulada. É Professor e Orientador nos cursos de Mestrado em Ciência do Solo e Ciências Ambientais e no Curso de Doutorado em Ciência do Solo na UDESC/CAV. Lattes: http://lattes.cnpq.br/5483684910722289

Silvio Luís Rafaeli Neto, Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC/CAV

Possui graduação em Agronomia pela Universidade do Estado de Santa Catarina (1986), mestrado em Ciências Geodésicas pela Universidade Federal do Paraná (1994) e doutorado em Engenharia / Geoprocessamento pela Universidade de São Paulo (2000). Atualmente é Professor Associado do Departamento de Engenharia Ambiental da Universidade do Estado de Santa Catarina. Tem experiência na aplicação de Geomática / Geoprocessamento nas áreas de cadastro rural e urbano, certificação de propriedades rurais, gestão de recursos hídricos e implantação de Sistemas de Informação Geográfica em órgãos públicos. Atua na linha de pesquisa Tecnologia e Modelagem Ambiental do Curso de Mestrado em Ciências Ambientais da UDESC-Lages. Coordena o Laboratório de Hidrologia, que desenvolve trabalhos nas seguintes áreas: Sócio-Hidrologia, Desastres Naturais (Cheias), Geohidrologia, Gestão de Recursos Hídricos e Monitoramento de Bacias Hidrométricas.

Claudia Guimarães Camargo Campos, Universidade do Estado de Santa Catarina

Pós-Doutorado (PNPD/CAPES) no Programa de Pós-graduação em Recursos Genéticos Vegetais - UFSC, projeto executado em parceria com a EPAGRI/CIRAM. Doutorado em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE (2010), mestrado em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE (2004) e graduação em Meteorologia, pela Universidade Federal de Pelotas/RS - UFPEL (2001). Atualmente é professora da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), no campus de Lages, junto ao curso de Engenharia Ambiental e Sanitária e ao Programa de Pós-graduação em Ciências Ambientais. Tem experiência em Climatologia, Eventos Extremos, Mudanças Climáticas, Qualidade de Dados, Agrometeorologia, Previsão do Tempo e Clima.

Carolina Natel de Moura, Karlsruher Institut für Technologie, KIT, Alemanha

Atualmente é pós-doutora na Universidade Karlsruhe Institut of Technologie (KIT), Instituto de Pesquisas Meteorológicas e Climáticas - Pesquisa Ambiental Atmosférica (IMK-IFU). Doutora em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental pela Universidade Federal do Paraná (2021), Mestre em Ciências Ambientais pela Universidade do Estado de Santa Catarina (2017). Bacharel em Engenharia Ambiental pela Universidade do Estado de Santa Catarina (2014). Realizou estágio obrigatório de conclusão de curso na área de Monitoramento hidrológico de bacias hidrográficas do Estado de Santa Catarina na Sala de Situação da EPAGRI/CIRAM/ANA (2014). Tem experiência com o uso de Sistema de Informação Geográfica (SIG), Modelos Dinâmicos de Vegetação Global, Modelos Hidrológicos, análise do impacto das mudanças climáticas em sistemas terrestres, técnicas de Machine Learning e análise de incertezas.

Paula Carvalho da Silveira, Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC/CAV

Graduada no curso de Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade Estadual de Santa Catarina (UDESC). Atualmente, mestranda e bolsista no Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais (UDESC).

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Publicado

2025-01-01

Como Citar

Alexandre Schatz Sá, E., Bertol, I., Luís Rafaeli Neto, S., Campos, C. G. C., Natel de Moura, C., & Carvalho da Silveira, P. (2025). Efeito das mudanças climáticas na vazão e no fluxo de sedimentos. Revista Brasileira De Geografia Física, 18(1), 723–740. https://doi.org/10.26848/rbgf.v18.1.p723-740

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Edição

v. 18 n. 1 (2025): Revista Brasileira de Geografia Física

Seção

Hidrogeografia e Recursos Hídricos

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