Balanço de energia e controle biofísico da evapotranspiração na Caatinga em condições de seca intensa

Abstract

Resumo -O objetivo deste trabalho foi determinar a variação sazonal dos componentes do balanço de energia e avaliar o controle biofísico da evapotranspiração, em área de Caatinga preservada, em condições de seca intensa. O experimento foi conduzido em 2012, tendo-se utilizado o sistema "eddy covariance", instalado a 16,9 m acima da superfície do solo. Além disso, foram realizadas medidas de temperatura, umidade, radiação solar, saldo de radiação, fluxo de calor no solo e temperatura do solo. Os dados dos fluxos de calor sensível e latente foram processados com o programa Alteddy e analisados em escalas diária e sazonal. Com os dados do fluxo de calor latente, foram determinados os valores da evapotranspiração, bem como os indicadores da sua sensibilidade às condições ambientais: fator de desacoplamento, e resistências aerodinâmica e da superfície. O saldo de radiação apresentou forte sazonalidade, com comportamento dependente da radiação solar. A partição dos componentes do balanço de energia revelou que a ocorrência de seca intensa maximiza a destinação da energia disponível ao fluxo de calor sensível, e que a evapotranspiração nessa condição é especialmente dependente do deficit de pressão de vapor e da resistência da superfície.Termos para indexação: eddy covariance, fator de desacoplamento, fluxo de calor sensível, resistência de superfície, vegetação natural. Energy balance and evapotranspiration biophysical control in Caatinga under intense drought conditionsAbstract -The objective of this work was to determine seasonal variation in energy balance components and to evaluate the biophysical control of evapotranspiration in a preserved Caatinga area, under intense drought conditions. The experiment was conducted in 2012, using the eddy covariance system, installed at 16.9 m above soil surface. In addition, temperature, humidity, solar radiation, net radiation, soil heat flux, and soil temperature were measured. Data on the sensible and latent heat fluxes were processed with the Alteddy software and analyzed on daily and seasonal scales. Using the latent heat flux data, the evapotranspiration rates were determined, as well as the indicators of their sensitivity to environmental conditions: decoupling factor, and aerodynamical and surface resistances. The net radiation showed a strong seasonality, with behavior dependent on solar radiation. The partition of the energy balance components revealed that the occurrence of intense drought maximizes the destination of the available energy to sensible heat flux, and that evapotranspiration under this condition is specifically dependent on the vapor pressure deficit and on the surface resistance.

Mudanças temporais na estrutura vegetacional de um fragmento de Caatinga, sul do Piauí

“…Conforme os dados apresentados na tabela 2, foram amostradas 11 famílias botânicas e 31 espécies em ambos inventários. A riqueza de espécies foi superior ao encontrado por Ferreira et al (2016) [1], em uma área de Caatinga após 30 anos de supressão de vegetação em Pernambuco, e inferior ao encontrado por Macedo et al (2019) [34] em uma área de Caatinga preservada no Sul do Piauí.As famílias mais representativas foram Fabaceae 51,6%, Combretaceae 6,4% e Euphorbiaceae 6,4% das espécies amostradas em ambos inventários, respectivamente (Tabela 2).Essas famílias também foram encontradas em outras áreas de Caatinga[3,[34][35][36][37][38][39]. Espécies da família Fabaceae possuem características morfológicas que fazem com que sejam adaptadas em locais sazonalmente secos.…”

Seasonal variation of energy fluxes in caatinga areas preserved and degraded in Northeast Brazil

“…Como no caso anterior, não ocorreu o fechamento do BE na área degradada, Figura 6, os fluxos turbulentos (H+LE), foram subestimados (38%), contudo essa diferença foi maior na área degradada, em torno de 15% e r 2 igual a 72%. Assim, como calculados por Hao et al (2007), o coeficiente angular (α) de 0,69 e R 2 de 0,95, Cunha et al (2013b) encontrou α de 0,83 e r 2 de 0,96, e Souza et al (2015a), obteve α igual a 0,75 e r 2 de 0,92 . Esses resultados encontrados indicam desigualdades no balanço de energia para a região de estudo, fato que foi documentado em outros artigos para diferentes superfícies (Foken, 2008, Irmak et al, 2014.…”

“…Este é decorrente de uma série de fatores, dentre os quais pode se destacar a precipitação pluvial baixa que oscila entre 200 e 800 mm/ano (ASA, 2013;Silva, et al, 2013), com volume mau distribuídos no espaço e no tempo. A baixa precipitação quando associada à elevados índices de radiação e temperaturas resultam em uma demanda evaporativa alta, provocando estresse hídrico nas plantas, vindo a ser potencialmente agravado pelas mudanças nos padrões atmosféricos de larga escala (Souza et al, 2015a).…”

“…Alguns estudos das trocas turbulentas entre a biosfera e a atmosfera vêm sendo realizados em áreas de Caatinga, tais como os de Oliveira et al (2006), Teixeira et al (2008), Teixeira (2010), Cunha et al (2013b), Cunha et al (2013a), Souza et al (2015). Estudos acerca do balanço de energia e suas partições permitem avaliar as respostas da interação do ecossistema-atmosfera às condições ambientais, bem como alterações no regime de precipitação, assimilação de carbono pelo sistema, além de serem usados como dados de entrada para modelagem climática (Chen et al, 2009;Krishnan et al, 2012;Souza et al, 2015a).…”

Cereus jamacaru DC. and Pilosocereus pachycladus F. Ritter (Cactaceae) in the Northeast region of Brazil: future perspectives and distribution

“…Climate change directly affects the physiological dynamics and ability of plant species to remain in affected areas. Changes in atmospheric patterns on a large scale may increase the demand for evapotranspiration (Souza et al, 2015), which would cause water stress in plant species. This situation was recorded throughout the Atlantic Dipole phenomenon in the Caatinga in 2012 which prolonged the period of low precipitation (Gutiérrez et al, 2014).…”