Doutorado: Uso e Cobertura da Terra ou Precipitação? Mudanças na Resposta Hidrológica da Bacia do Alto do Rio Paraná

Defesa de tese de doutorado
Aluno: Sameh Adib Abou Rafee
Programa: Meteorologia
Título: “Uso e Cobertura da Terra ou Precipitação? Mudanças na Resposta Hidrológica da Bacia do Alto do Rio Paraná”

Resumo:
A Bacia do Alto do Rio Paraná (BARP) passou por extensas Mudanças no Uso e Cobertura da Terra (MUCT) nas últimas décadas, devido ao rápido crescimento populacional e desenvolvimento econômico. Além disso, foi observada uma variação nos padrões de precipitação na bacia, principalmente após o evento Climate shift observado na década de 1970. Ao mesmo tempo, a BARP apresentou mudanças significativas em sua hidrologia. Nesse contexto, esta tese investigou as mudanças na precipitação e nas MUCT, e seus efeitos nos processos hidrológicos na BARP. A tendência dos eventos extremos de precipitação entre 1977 e 2016 foram avaliados utilizando o teste de Mann-Kendall. Diferentes cenários numéricos foram simulados utilizando o modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT). O modelo foi calibrado e validado com desempenho satisfatório para os principais rios durante o período 1984 – 2015 considerando o Uso e Cobertura da Terra (UCT) de 2015. Os resultados revelaram que as partes sul (norte) da bacia apresentaram tendências crescentes (decrescentes) nas quantidades de precipitação. Além disso, as regiões sul (norte) da BARP indicaram um aumento no número de tempestades > 50 mm dia ^-1 e na máxima precipitação anual em 5 dias consecutivos (número de dias secos <1 mm). Simultaneamente, os resultados mostraram que a maior parte da bacia apresenta uma estação chuvosa cada vez mais longa. Na comparação entre o UCT de 2015 e 1985, as simulações numéricas mostraram que a supressão natural da vegetação causou mudanças significativas na hidrologia da bacia. Por exemplo, um aumento (diminuição) foi observado no escoamento superficial durante a estação chuvosa (seca) na maioria das subbacias da BARP. Além disso, as simulações revelaram uma redução na evapotranspiração real e aumento na umidade do solo anual e na estação chuvosa. Consequentemente, os principais rios da bacia apresentaram um aumento (diminuição) na vazão no período chuvoso (seco). Este estudo também abordou a comparação entre o UCT de um período primitivo (por volta do ano 1500), 1960 e 1985, e as mudanças na precipitação antes e depois do Climate shift. Nesse caso, os resultados mostraram que o Climate shift tem um maior efeito na vazão média anual no exutório da BARP. Esta pesquisa apresenta uma melhor compreensão dos efeitos das MUCT e mudanças nos padrões de precipitação sobre a hidrologia da BARP. Os resultados apresentados oferecem subsídios no sentido de melhorar a gestão sustentável dos recursos hídricos.