The Topographic Wetness Index (TWI) is related to the distribution of saturation zones of surface water and water in the soil. In view of this, the occurrence of events related to plant phenology in semi-arid regions is usually influenced not only by rainfall rates, but also by water availability for vegetation. Analogously, this study aimed to analyze the plant phenology from the phenological metrics and relate them to the TWI, associating them to the Desertification process in the Caatinga biome. The applied methodology consisted in generating the TWI in the QGIS and SAGA GIS softwares, with the acquisition of the Digital Terrain Model (DTM) and spatial resolution of 30 meters. Then, the phenological metrics were extracted through MODIS/Terra (MOD13Q1) images that contain the vegetation index (EVI) corresponding to the temporal period from 2001 to 2017, being clipped in ENVI software and processed in TIMESAT program with the application of Savitzky-Golay smoothing filter. As main results the TWI indicated low humidity values in the higher regions and less prone to water saturation in the study area, and the highest values are in the flat/smoothed areas of the Pole more prone to water saturation. The phenological metrics extracted indicated a better analysis of the seasonal behavior of vegetation, specifically drought events in the Jeremoabo Pole. In this regard, the crossing of data between TWI and Phenological Metrics through cross-tabulation, offered better behavioral detailing between both variables in the region, and the metrics showed direct relations to the climatic seasonality of the region.
A Caatinga é o terceiro bioma mais degradado do Brasil devido as modificações provocadas pelo desmatamento nos últimos anos, atrás apenas da Floresta Amazônica e do Cerrado, estimando-se que cerca de 80% da sua vegetação nativa esteja modificada pelas ações antrópicas do extrativismo e atividades agropastoris, desencadeando dessa maneira, a instalaçãodo processo de desertificação comprometendo o equilíbrio ecológico e a resiliência ambiental nesse bioma (ARAÚJO FILHO, 1996; MYERS et al., 2000; SOUZA, ARTIGAS, LIMA, 2015; OLIVEIRA JÚNIOR, 2019).
A Caatinga apresenta grande variedade de fitofisionomias que são influenciadas peloclima quente e seco e pelo baixo índice pluviométrico. A fenologia vegetal em regiõessemiáridas geralmente é influenciada não somente pelos índices pluviométricos, mas tambémpela disponibilidade hídrica para a vegetação (Machado, Barros e Sampaio, 1997; Bulhão eFigueiredo, 2002; Neves, Funch e Viana, 2010).
A supressão da vegetação natural é uma das principais causas de degradação do bioma Caatinga. As alterações na cobertura vegetal influenciam no comportamento fenológico da vegetação, com ciclos anuais de menor produtividade, o que interfere no regime de chuvas e reposta da cobertura vegetal, alterando o início, amplitude, comprimento e fim do ciclo da estação (Cunha et al., 2012; Becerra, Carvalho & Ometto, 2015).
O processo de desertificação é considerado um dos mais severos do planeta devido aos sérios problemas ecológicos e ambientais desencadeados por esse fenômeno. A desertificação é um “processo de degradação das terras em zonas áridas, semiáridas e subúmidas secas, resultantes de variações climáticas e atividades humanas”, associada à perda de biodiversidade e ao aumento da temperatura de superfície de albedo (CHARRUA, 2014).Um dos principais fatores que influencia na temperatura, de acordo com Santos (2010), é a topografia, devido ao aquecimento diferenciado do sol na superfície. Além disso, as diferenças de altitude, provocadas pelas diferenças topográficas do terreno, ao provocar alterações no volume de precipitação, também influenciam na temperatura de superfície (SANTOS, 2010). As diversas características topográficas do relevo têm grande influência nos corpos hídricos. Em relevos de topografia mais acidentada com maior declividade e solos muito rasos a água é encontrada em menor quantidade, pois escoa rapidamente para as áreas mais baixas do terreno, porém relevos de declividades mais suavizadas e áreas mais aplainadas promovem maior capacidade de armazenamento da água. O Índice Topográfico de Umidade (TWI) está relacionado a distribuição das zonas de saturação de água superficial e da água no solo. Dessa forma, com base no MDT, o índice topográfico de umidade estima balanços entre o acúmulo de água e a capacidade de drenagem em escala local (HANCOCK et al., 2010).De acordo com Coelho (2013) nos últimos anos o Sensoriamento Remoto vem ganhando espaço no meio acadêmico, surgiu como uma alternativa por meio de escalas regionais, tendo como possibilidade determinar parâmetros, como temperatura e albedo de superfície (Angelini et al., 2015). Desse modo, objetiva-se fazer a correlação da temperatura de superfície com o índice topográfico de umidade e associar ao processo de Desertificação.
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