Cemaden Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais
Índice Integrado de Seca – IIS
O Índice Integrado de Secas (IIS) para o mês de março aponta que houve uma leve expansão das condições de seca moderada e severa em relação ao mês de fevereiro, principalmente na região Norte. No Sudeste e Centro-Oeste, houve uma diminuição das áreas de seca severa e extrema, mas com aumento das áreas em condição de seca moderada. Na região Sudeste, observou-se uma leve retração das áreas de seca no Estado de São Paulo e no norte de Minas Gerais. Na região Nordeste, os Estados de Piauí e Maranhão permanecem em situação de seca moderada, enquanto nos estados da Bahia, Alagoas e Sergipe as áreas que no mês de fevereiro estavam em condição de seca moderada passaram para seca fraca.
O Boletim da Safra de Grãos do mês de março produzido pela Companhia Nacional de Abastecimento (https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/graos) aponta perdas na lavoura de soja no Maranhão, principalmente na região sul do estado, além de prejuízos às lavouras de milho que se encontravam no estágio de florescimento/polinização no Estado do Paraná, devido à seca. Em Roraima, diversas áreas têm sido afetadas pelas queimadas, em virtude das condições climáticas. Dessa forma, todas as autorizações para queima controlada emitidas no estado foram suspensas em março pela Fundação Estadual do Meio Ambiente e Recursos Hídricos (Femarh), devido ao alto risco de proliferação do fogo.
Impactos na Vegetação: Áreas com condição de estresse hídrico
A avaliação de impactos do déficit hídrico na vegetação é realizada por meio do Índice de Suprimento de Água para a vegetação (ISACV). A condição de estresse hídrico acontece quando a água armazenada no solo é insuficiente para sustentar o crescimento vegetal. As regiões Norte e Centro-Oeste são as que apresentaram as maiores áreas de vegetação em condição de estresse hídrico, totalizando cerca de 541.800 km² (14% do N) e 403.000 km² (25% do CO). Na região Sudeste, houve uma redução das áreas em condição de estresse hídrico e estas representam um total de 101.696 km² (11% do SE) de área impactada.
A condição de seca vegetativa prolongada (por vários meses, por exemplo) pode causar impactos nas reservas hídricas superficiais e até subterrâneas, podendo ocasionar escassez hídrica. Este fenômeno refere-se às incompatibilidades da oferta hídrica (armazenamento de água) em atender todas as demandas hídricas (abastecimento público, usos industriais, irrigação, entre outros). Em Roraima, vários municípios têm sido afetados pela escassez hídrica, como Pacaraima, que em março teve seu abastecimento de água prejudicado, devido à secagem da barragem e de poços artesianos que abastecem o município, conforme reportado por Roraima em Foco (https://roraimaemfoco.com) e Folha de Boa Vista (https://folhabv.com.br).
Impactos Hidrológicos
A figura 3 apresenta o Índice Integrado de Seca (IIS) para as regiões Sudeste e Centro-Oeste do país. É possível observar uma condição de seca fraca à moderada nas bacias afluentes ao reservatório da UHE de Serra da Mesa (bacia do rio Tocantins), localizado no Centro Oeste do país. Nas bacias afluentes ao reservatório da UHE de Três Marias (bacia do rio São Francisco), no sudeste do país, é possível notar uma condição de seca fraca, em algumas áreas. Apesar de grande parte da bacia de drenagem apresentar uma condição normal, do ponto de vista da seca agrícola, esse reservatório vem enfrentando chuvas abaixo da climatologia há alguns anos, o que tem causado impactos nas reservas hídricas. No sistema Cantareira, também no Sudeste do país, nota-se uma condição de normalidade em toda sua bacia de drenagem, entretanto, assim como outros reservatórios dessa região, vem enfrentando chuvas abaixo da climatologia há alguns anos.
Os reservatórios do Sistema Cantareira, responsáveis pelo abastecimento de cerca de 7,4 milhões de pessoas na região metropolitana de São Paulo, apresentou, no dia 31 de março de 2019, aproximadamente 55,2% da sua reserva hídrica, configurando situação de atenção, de acordo com a Resolução Conjunta ANA/DAEE Nº 925. Na figura 4 apresentam-se as vazões médias mensais observadas nos últimos meses e, na sequência, cenários de vazão, em função de cenários de precipitação, para os próximos meses. No mês de março de 2019, a vazão média afluente a estes reservatórios foi de 51 m³/s, o que representa 84,2% da média histórica para este mês (60 m³/s). Os cenários de vazão simulados sugerem que, mesmo considerando precipitações em torno da média climatológica, as vazões se manterão abaixo da média histórica nos próximos meses.
O reservatório da UHE de Três Marias, localizado na porção alta da bacia do Rio São Francisco, na região Sudeste, operou em 31 de março de 2019, com 76,5% de seu volume útil armazenado. Este reservatório tem apresentado importância para esta bacia, que enfrenta sua pior crise do histórico, contribuindo para a manutenção das vazões e das reservas hídricas nos trechos a jusante, principalmente para o reservatório de Sobradinho. Na figura 5 apresentam-se as vazões médias mensais observadas nos últimos meses e, na sequência, projeções de vazão, em função de cenários de precipitação, para os próximos meses. No mês de março de 2019, a vazão média afluente a este reservatório foi de 921 m³/s, o que representa 86% da média histórica para este mês (1072 m³/s). Os cenários simulados para este reservatório sugerem que considerando precipitações em torno da média climatológica, as vazões, nos próximos meses, se manterão abaixo da média histórica, porém mais otimista quando comparado ao mesmo período do ano passado.
O reservatório da UHE de Serra da Mesa localizado no curso principal do rio Tocantins, no município de Minaçú (Goiás), apresentou, no dia 31 de março de 2019, aproximadamente 16,8% do seu volume útil armazenado. Este reservatório tem como objetivo, além de outros usos, regularizar a vazão do rio principal e contribuir para o abastecimento de reservatórios localizados no rio Tocantins, à jusante de Serra da Mesa, e vem enfrentando desde 2015 condições hidro-meteorológicas desfavoráveis, com vazões e precipitações abaixo da média, o que levou a um estado hídrico crítico, requerendo atenção e monitoramento constantes. Na figura 6 apresentam-se as vazões médias mensais observadas nos últimos meses e, na sequência, projeções de vazão, em função de cenários de precipitação, para os próximos meses. No mês de março de 2019, a vazão média afluente a este reservatório foi de 834 m³/s, o que representa 66% da média histórica para este mês (1257 m³/s). Os cenários simulados para este reservatório nos próximos meses, considerando precipitações em torno da média climatológica, sugerem que as vazões mantenham-se abaixo da média histórica, condição semelhante ao mesmo período do ano passado.
A figura 7 apresenta o Índice Integrado de Seca (IIS) para a região Nordeste do país, que apresenta registros frequentes de poucas chuvas ao longo do ano e grandes períodos de estiagem. Nas bacias afluentes ao reservatório Epitácio Pessoa (Boqueirão) na Paraíba, nota-se uma condição normal com relação à análise de seca agrícola, no mês de março. Para esse mesmo período, nas bacias afluentes ao reservatório Castanhão, no Ceará, nota-se, em algumas partes, uma condição de seca normal à moderada. No entanto, apesar das condições normais a moderadas, estes reservatórios se encontram em situação de escassez hídrica ou de redução acentuada de suas reservas nos últimos anos.
Os valores de água armazenada nos açudes da região semiárida do Nordeste permanecem críticos. O reservatório (açude) Epitácio Pessoa/Boqueirão, localizado na porção sudeste do estado da Paraíba, apresentou, no dia 30 de março de 2019, um volume útil armazenado de aproximadamente 23,4%, valor similar apresentado no mês anterior. Este reservatório, que abastece a cidade de Campina Grande e outros dezoitos municípios paraibanos (cerca de 700 mil habitantes), está enfrentando condições hidro-meteorológicas desfavoráveis desde 2012, o que vem reduzindo seu volume armazenado. Projeções para o reservatório Epitácio Pessoa/Boqueirão indicam que, mantendo-se as extrações atuais e considerando os aportes do Rio São Francisco (SF) que foram restabelecidos a partir do mês de fevereiro de 2019 (de acordo com a Agência Executiva de Gestão das Águas – Aesa), o armazenamento de água, considerando um cenário de precipitação na média histórica, deverá aumentar nos próximos meses, apresentando, no final de julho de 2019 cerca de 25% da sua capacidade total, porém, situação menos confortável do que em julho de 2018 (31%) (Figura 8). Ressalta-se que estes cenários podem ser alterados devido à possibilidade de mudanças na extração de água para o abastecimento público, assim como mudanças no aporte da vazão da transposição do Rio São Francisco.
O reservatório Castanhão, maior reservatório (açude) do Nordeste e também do Brasil, com capacidade de 6,7 bilhões de m3 de água, localizado no estado do Ceará, operou no dia 31 de março de 2019 com um volume armazenado de apenas 3,7% de sua capacidade total. Este reservatório, que abastece oito cidades no Vale do Jaguaribe, além da região da Grande Fortaleza e regiões vizinhas (cerca de 4,6 milhões de habitantes), também vem enfrentando condições hidro-meteorológicas desfavoráveis desde 2012, ocasionando uma redução acentuada do seu volume armazenado. As projeções indicam que, considerando chuvas na média climatológica, o volume armazenado no Castanhão aumentaria, podendo chegar a 6,7% da sua capacidade no final de julho de 2019, condição semelhante ao mês de julho de 2018 (Figura 9). Entretanto, esta simulação não considera eventuais armazenamentos em açudes menores na sua bacia de captação, o que pode superestimar a presente projeção.
Previsão sazonal e sub-sazonal para o Brasil
Na escala climática sazonal, permanece um estado de indefinição. Os indicadores oceânicos mostram que o Oceano Pacífico está com temperaturas acima da média, mas por outro lado, a atmosfera ainda não apresenta os sinais característicos de um El Niño. A maior parte dos modelos dinâmicos e estatísticos preveem a manutenção de um aquecimento leve (1.0C) do Oceano Pacífico durante o outono e inverno do Hemisfério Sul. A previsão por consenso entre o Climate Prediction Center (NOAA) e o International Research Institute (Columbia University) aumentou (em relação à previsão do mês passado) para 80% de chance (normalmente seria de 33,3%) a ocorrência de um El Niño fraco ainda este ano. As previsões sazonais de chuva do International Research Institute e do CPTEC/INMET/FUNCEME, ambas prevendo o trimestre Abril-Maio-Junho de 2019 (produzidas em março/2019), concordam em indicar condições de chuva abaixo da média no norte do Brasil, abrangendo o extremo norte do Amazonas e os estados do Amapá e Roraima. Nas demais regiões do país não há concordância, indicando um elevado grau de incerteza em relação ao panorama futuro. Recomenda-se um estado de atenção para os estados de Mato Grosso do Sul e Roraima, ambos em estado de seca fraca a moderada. O primeiro porque a tendência para os próximos meses é que a situação da seca se agrava dado que se inicia o período climatológico de estiagem. O segundo pelo fato de haver previsão de chuvas abaixo da média durante o início do período chuvoso do estado. Nas próximas duas semanas está previsto uma diminuição das chuvas no extremo norte e extremo sul do país. A chuva deve ser acima da média nas regiões Norte, Sudeste e Nordeste. Em escalas mais longas (subsazonal) não há indicações de influência positiva ou negativa nas chuvas sobre o país até o fim de Abril.
Metodologia
Para detalhes sobre os métodos e dados utilizados para a compilação do ISS, bem como métodos de avaliação de impactos, clique aqui.
Para detalhes sobre os métodos e dados utilizados para a compilação do ISS, bem como métodos de avaliação de impactos, clique aqui.
1- Apresentação
A seca é considerada um fenômeno natural e recorrente em algumas regiões do Brasil, principalmente na região Nordeste, sendo caracterizada como uma ameaça natural à medida que ocorre de forma intensiva e extensiva em áreas densamente povoadas, podendo resultar em desastre quando as capacidades locais são insuficientes para evitar danos significativos e perdas socioeconômicas. Considerando que o Brasil é constituído por várias regiões, onde predominam uma grande diversidade de clima, vegetação e usos do solo, é importante que se disponha de um índice de seca que considere em sua formulação múltiplas informações que identifiquem convergências das evidências das condições de seca. Tais evidências são essenciais para maior confiabilidade nas tomadas de decisões relacionadas às ações de mitigação dos impactos em diferentes regiões do Brasil. Neste contexto, o monitoramento das condições de seca para todo o território brasileiro realizado pelo Cemaden tem como premissa a robustez metodológica e análise criteriosa das fontes e resolução espaço-temporal dos dados. Neste sentido, foi criado o Índice Integrado de Seca (ISS), que é uma combinação de indicadores de seca calculados a partir de dados observacionais de precipitação e dados da condição hídrica da vegetação.
2 – Índice Integrado de Seca (IIS) O IIS consiste na combinação do Índice de Precipitação Padronizada (SPI) com o Índice de Suprimento de Água para a vegetação (ISACV), este estimado por sensoriamento remoto. O SPI é um índice amplamente utilizado para detectar a seca meteorológica em diversas escalas e pode ser interpretado como o número de desvios padrões nos quais a observação se afasta da média climatológica. O índice negativo representa condições de déficit hídrico, nas quais a precipitação é inferior à média climatológica, e índice positivo representa condições de excesso hídrico, que indicam precipitação superior à média histórica. Para integrar o IIS, o SPI é calculado a partir de dados observacionais de precipitação disponíveis no CEMADEN, no Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e Centros Estaduais de Meteorologia. O SPI é calculado com base na formulação proposta por Mckee et al. (1993) e considerando as escalas de 3, 6 e 12 meses.
O ISACV é calculado a partir do Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI, sigla em inglês) e da temperatura da superfície, ambos do sensor MODIS a bordo dos satélites Terra e Aqua, disponibilizadas pelo Earth Observing System (EOS/NASA). Durante período de seca, o suprimento de água no solo não atende a demanda de água para o crescimento da vegetação. Consequentemente, ocorre o fechamento dos estômatos para a redução da perda de água do dossel pela evapotranspiração, levando ao aumento da temperatura. Assim, as características de adaptação fisiológicas da vegetação se alteram em função da umidade do solo e podem ser detectadas por meio de sensores em forma de características espectrais da copa da vegetação. O ISACV indica condição de seca quando o valor do NDVI é baixo (baixa atividade fotossintética) e a temperatura da vegetação é alta (estresse hídrico). Portanto, o índice é inversamente proporcional ao conteúdo de umidade do solo é fornece uma indicação indireta do suprimento de água para a vegetação. Mais detalhes sobre o ISACV podem ser encontrados em Cunha et al. (2015).
Para a compilação do ISS, os dados de SPIs nas escalas 3, 6 e 12 e o ISACV são reclassificados e compatibilizados de forma que as classes de ambos os índices traduzam nas mesmas intensidades de seca, as quais variam de fraca à excepcional. O ISS é calculado na escala mensal e apresentado com diferentes classes para as intensidades de seca.. Uma vez que o ISS é gerado em base georeferenciada para todo o Brasil, é possível a computação desse índice em nível municipal.
3 – Monitoramento e Modelagem Hidrológica
Diante da necessidade informações que subsidiem tomadas de decisões relacionadas às ações de mitigação dos impactos da seca em diferentes regiões do Brasil, o Cemaden vem monitorando a precipitação e a vazão em bacias hidrográficas estratégicas e simulando previsões e cenários de vazão e de volume armazenado nos reservatórios, através de atividades de modelagem hidrológica[1]. Para isso, utiliza-se o modelo PDM/Cemaden – Probability Distributed Model. Este é um modelo simplificado que utiliza como informações de entrada a precipitação e a evaporação potencial e gera informações sobre a vazão e o volume armazenado no reservatório em diversas escalas de tempo, de acordo com o esquema apresentado na Figura 1.
As previsões e os cenários de vazão são importantes para uma eficiente gestão do risco de escassez hídrica e vêm sendo divulgados em relatórios técnicos mensais disponibilizados no site do CEMADEN (Link para relatórios de Três Marias e Sistema Cantareira) e também em reuniões técnicas semanais com os Institutos responsáveis pela gestão dos recursos hídricos (p.e. Agência Nacional de Águas, Comitês de Bacias, Operador Nacional do Sistema Elétrico, Projetos de Irrigação, etc.), disponível em:
https://www.youtube.com/playlist?list=PLdDOTUuInCuwDJ8tsrVi-G5yULaOj0zRx e
https://www.youtube.com/playlist?list=PLdDOTUuInCuzUQxnqhXo1U32ndSjL1khm.
[1] Conjunto de equações matemáticas com a finalidade de representar, de forma simplificada, os processos hidrológicos (precipitação, evaporação, infiltração, armazenamento e vazão) que ocorrem em uma bacia hidrográfica.
4 – Referencias
CUNHA, A.P.M.; ALVALÁ, R.C.; NOBRE, C.A.; CARVALHO, M.A. 2015. Monitoring vegetative drought dynamics in the Brazilian semiarid region. Agricultural and Forest Meteorology. 214-215: 494-505. doi: 10.1016/j.agrformet.2015.09.010.
MCKEE, T.B.; DOESKEN, N.J.; KLEIST, J. The relationship of drought frequency and duration to time scales, In: Eighth Conference on Applied Climatology, Anaheim, California, 1993.
ZHANG R, CUARTAS LA, CARVALHO LA DE C DEUSDARÁ LEAL KR, MENDIONDO EM, ABE N, BIRKINSHAW S, MOHOR GS, SELUCHI ME, NOBRE CA. Season‐based rainfall–runoff modelling using the probability‐distributed model (PDM) for large basins in southeastern Brazil. Hydrological Processes. 2018 vol: 32 (14) pp: 2217-2230. https://doi.org/10.1002/hyp.13154
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