Efeitos das mudanças climáticas e alterações do uso e ocupação do solo sobre as vazões de bacias hidrográficas da Serra da Mantiqueira, UGRHI-1 (SP)

Abstract

Alterações do uso e ocupação do solo e mudanças climáticas afetam o ciclo hidrológico e, consequentemente, os regimes das variáveis hidrológicas. Tendências ou mudanças em séries de vazão acarretam prejuízos para as bacias hidrográficas, exigindo a aplicação de instrumentos para o planejamento de recursos hídricos, como os testes não paramétricos e realização do mapa dinâmico da região. Para tanto, foram aplicados os testes de Mann-Kendall, para averiguar a existência de tendências de aumento ou diminuição das séries médias/totais anuais e sazonais de precipitações e vazões das bacias estudadas, bem como a identificação de possíveis momentos de mudança dos padrões destas variáveis por meio do teste de Pettitt. Conjuntamente, para avaliar se possíveis mudanças foram decorrentes de mudanças do clima e/ou de alterações do uso e ocupação do solo, analisou-se a tendência e ponto de mudança nas séries de evapotranspiração de referência (Etr) e real (Eta), e imagens de satélite das bacias da UGRHi-1 (Serra da Mantiqueira), utilizando técnicas de classificação supervisionada. Os resultados obtidos no teste de Mann-Kendall consistiram em tendências crescentes nas chuvas durante o inverno das duas estações de precipitação analisadas, e tendências de diminuição no verão da estação 61250000 e de aumento no verão da Eta. O teste de Pettitt constatou reduções nas vazões da estação 61250000 nos anos de 1967, no verão, e de 1988, no outono, bem como na Etr no verão em 1998, e em 2006 na Eta durante o outono. A análise de uso e ocupação do solo detectou degradação gradativa na bacia do Rio Sapucaí-Mirim, e conversão e expansão da área urbana na área da bacia do Rio Sapucaí-Guaçu. Isto posto, com fundamento na análise da contribuição das variáveis hidrológicas nas alterações das vazões, verificou-se que a hipótese da tendência e ponto de mudança nas séries fluviométricas de verão e outono é baseada no uso e ocupação do solo.

Changes in land use and occupation and climate change affect the hydrological cycle and, consequently, the regimes of hydrological variables. Trends or changes in flow series cause damage to river basins, requiring the application of instruments for planning water resources, such as non-parametric tests and the creation of a dynamic map of the region. To this end, the Mann-Kendall tests were applied to verify the existence of upward or downward trends in the average/total annual and seasonal precipitation and flow series of the basins studied, as well as the identification of possible moments of change in the patterns of these variables using the Pettitt test. In addition, to assess whether possible changes were due to climate change and/or changes in land use and occupation, the trend and point of change in the reference (Etr) and actual (Eta) evapotranspiration series and satellite images of the UGRHi-1 (Serra da Mantiqueira) basins were analyzed using supervised classification techniques. The results obtained in the Mann-Kendall test consisted of increasing trends in rainfall during the winter of the two precipitation stations analyzed, and decreasing trends in the summer of the 61250000 station and increasing trends in the summer of Eta. The Pettitt test found reductions in the flows at the 61250000 station in the years 1967, in the summer, and 1988, in the fall, as well as at in the summer in 1998, and in 2006 at Eta during the fall. The analysis of land use and occupation detected gradual degradation in the Sapucaí-Mirim river basin, and conversion and expansion of the urban area in the Sapucaí-Guaçu river basin. That said, based on the analysis of the contribution of hydrological variables to changes in flows, it was found that the hypothesis of the trend and point of change in the summer and fall fluviometric series is based on land use and occupation.