Para compreender a estimativa das variáveis estudadas por meio do algoritmo SEBAL, realizou-se a análise estatística dos valores obtidos, conforme podem ser verificados na Tabela 10.
Verifica-se a partir da Tabela 10 que para a imagem do dia 18/06/1990, os valores de albedo apresentaram baixa amplitude, o que caracteriza uma pequena diferença na resposta espectral dos alvos nessa data. Isso evidencia uma homogeneização nas superfícies nas quais a radiação é refletida. De fato, no limite da Bacia escola, há extensas áreas de solo exposto e pedregoso.
Tabela 10 – Estatística descrita dos valores estimados para os indicadores biofísicos Data Indicadores biofísicos Média Desvio Padrão Desvio Médio Mínimo Máximo Coeficiente de variação
18 /0 6/ 19 90 Albedo 0,128 0,028 0,125 0,023 0,025 0,001 NDVI 0,379 0,126 0,374 -0,975 0,775 0,016 SAVI 0,299 0,085 0,294 -0,331 0,679 0,007 IAF 0,483 0,228 0,438 -0,164 4,336 0,052 Ts (°C) 25,7 1,3 25,9 20,5 28,9 1,6 Rn (W/m2) 467,5 22,5 468,3 379,9 560,6 507,4 G (W/m2) 57,3 14,2 24,9 168,1 36,2 201,7 20 /0 9/ 19 95 Albedo 0,143 0,23 0,143 0,019 0,251 0,001 NDVI 0,307 0,089 0,293 -0,799 0,768 0,008 SAVI 0,25 0,067 0,239 -0,298 0,683 0,005 IAF 0,342 0,197 0,296 -0,17 4,908 0,039 Ts (°C) 30,2 1,4 30,4 22,3 33,2 2,1 Rn (W/m2) 571,1 23,4 569,5 477,7 648,8 545,6 G (W/m2) 83,5 10,7 12,8 51,5 205,4 114,4 17 /1 2/ 20 04 Albedo 0,23 0,031 0,229 0,055 0,383 0,001 NDVI 0,197 0,078 0,189 -0,849 0,705 0,006 SAVI 0,168 0,062 0,16 -0,447 0,645 0,004 IAF 0,147 0,141 0,118 -0,165 2,823 0,02 Ts (°C) 35,4 1,8 35,6 21,5 39,6 3,2 Rn (W/m2) 595 30,8 593,7 457,9 785,3 946,6 G(W/m2) 286,6 31,2 10,8 217,1 629,8 972,1 28 /1 0/ 20 09 Albedo 0,181 0,025 0,183 0,041 0,322 0,001 NDVI 0,228 0,088 0,214 -0,972 0,758 0,008 SAVI 0,196 0,072 0,183 -0,387 0,698 0,005 IAF 0,214 0,199 0,167 -0,169 6 0,04 Ts (°C) 37,4 2,3 37,7 22,5 42,7 5,4 Rn (W/m2) 608,5 32,9 604,9 489,3 801,4 1084,2 G (W/m2) 118,0 11,4 9,7 73,8 241,3 131,7
O coeficiente de variação obtida para esse indicador em todas as datas permite afirmar que a confiabilidade para essa estimativa é considerada alta. O maior coeficiente de variação obtido para um índice de vegetação foi a do IAF (0,052) em 18/06/1990. Esse fato pode ser explicado pela baixa densidade vegetal das plantas na área de estudo e pelo espaçamento do dossel.
Observa-se que o saldo de radiação e o fluxo de calor no solo apresentaram os maiores valores de desvio padrão, em todas as datas analisadas, isso se deve à presença de manchas de vegetação arbustiva entre as áreas de solo exposto, aos afloramentos rochosos e à grande quantidade de material em suspensão nos corpos hídricos que influenciam na reflectância da água.
7.4 Potencial natural de erosão do solo (PNE)
A Figura 42 apresenta os resultados da integração em ambiente SIG dos fatores que interferem diretamente na perda natural de erosão dos solos (PNE), para Bacia Experimental de São João do Cariri. Os resultados mostraram que as classes de perdas de solo variaram de 0 a 135 t/ano, no período de 2003 a 2012.
Figura 42 – Espacialização do potencial natural de erosão do solo (PNE) na Bacia Experimental de São João do Cariri
Na distribuição espacial das classes do PNE, nota-se que os maiores valores correspondem às áreas com maior declividade (Figura 6) e pela ausência de cobertura vegetal. Percebe-se, ainda, que as áreas onde as perdas de solo foram maiores que 20 t/ano compreendem as terras de solo exposto e áreas onde o tipo de
solo presente é o neossolo flúvico (Figura 4). Os altos valores do PNE podem ser explicados pelo fato do solo da bacia encontrar-se bastante degradado devido às práticas agropecuárias como a monocultura e a pecuária caprina, já empregadas na área, além das interferências climáticas,
O grau de erosão das perdas de solo na Bacia Experimental de São João do Cariri se apresentou entre baixo e alto levando em consideração a classificação da FAO (Tabela 11) para as perdas de solo.
Tabela 11 – Classificação das perdas de solo por grau de erosão
Perda de solo (t/ano) Grau de erosão
< 10 Baixo
10 50 Moderado
50 200 Alto
> 200 Muito alto
Fonte: Adaptado de FAO (1967).
Ao observar o IAF e o resultado do PNE, percebe-se que as áreas em que as perdas de solo são maiores, o IAF indicou menor densidade da vegetação de 1990 a 2009. Esse fato sugere que se a vegetação ainda presente for desmatada, as perdas de solo tendem a aumentar devido ao maior grau de erosão nas áreas sem cobertura vegetal.
Outro fator a ser considerado é em relação ao tipo do solo presente nessas áreas. A associação do tipo de solo e a ausência de vegetação tornam algumas áreas dessa bacia mais vulneráveis a ação da chuva, formando crostas na superfície, diminuindo a infiltração e aumentando o escoamento superficial. Dessa forma, o transporte de sedimentos é alto, favorecendo a formação de processos erosivos no local.
As Figuras 43a-h mostram as correlações entre o PNE e o SAVI para as áreas vegetadas e não vegetadas consideradas mais representativas na bacia em todas as imagens utilizadas nesse estudo. Porém, com a análise dos gráficos percebe-se que não há uma correlação entre o PNE e o SAVI. Entretanto, é possível analisar as perdas de solo por erosão nos intervalos de valores de SAVI para as amostras com ausência de vegetação e vegetada.
Na Figura 43, percebe-se que a maior concentração dos valores de PNE variaram entre 0-20t/ano e para o SAVI variaram entre 0,30,5 (área vegetada). Para
a área não vegetada na mesma imagem, verificou-se que as maiores perdas de solo 6 t/ano ocorreram no intervalo de SAVI de 0,2-0,3 (Figura 43b).
Figura 43 – PNE x SAVI em área vegetada e não vegetada.
Nota: (a) área vegetada em 18/06/1990, (b) área não vegetada em 18/06/1990, (c) área vegetada em 20/09/1995, (d) área não vegetada em 20/09/1995, (e) área vegetada em 17/12/2004, (f) área não vegetada em 17/12/2004, (g) área vegetada
A Figura 43c apresenta uma maior concentração dos valores de PNE no intervalo de SAVI de 0,250,4. Essa maior concentração ocorreu na imagem de 20/09/1995, em que se percebe uma maior dispersão dos valores, com valores de PNE de aproximadamente 8t/ano, possivelmente, pelo fato da presença de fragmentos de solo exposto. Em área não vegetada (Figura 43d), a maior concentração dos valores ocorrem no intervalo de SAVI de 0,2-0,25, no qual se notam perdas de até 9t/ano.
Nas figuras 43e e f, as maiores perdas de solo por erosão ocorrem no intervalo de SAVI entre 0,15-0,25 e 0,1-0,2, respectivamente. Na área vegetada o PNE variou de 020 t/ano, já na área sem vegetação o maior valor de PNE foi de 6 (t/ano), para a imagem de 17/12/2004.
No intervalo de SAVI 0,2-0,25 (Figura 43g) na área com vegetação, em 28/10/2009, o total de perdas de erosão por solo variou de 020 t/ano. Na área não vegetada, o PNE variou de 0-7 t/ano, no intervalo de SAVI compreendido entre 0,15 e 0,2 (Figura 43h).
Observa-se com base nesses resultados, conforme imagens de 18/06/1990, 17/12/2004 e 28/10/2009 as áreas ao norte onde se pode encontrar vegetação rala e até densa, são áreas mais elevadas com altitudes compreendidas entre 508 a 523 metros. Nessas áreas, o potencial de erosão é alto, pois com a inclinação das vertentes tem-se o aumento da desagregação de sedimentos.
As Figuras 44ad apresentam a distribuição de frequência dos valores de SAVI e exibem um quadro estatístico dos mesmos, em que podem ser observados os valores máximos e mínimos, bem como o desvio padrão. Os histogramas possibilitaram, ainda, identificar outras classes de cobertura dentro de cada amostra, ou seja, analisar a aparente confusão provocada por valores de SAVI de outras classes.
Estatisticamente nas amostras na imagem de 18/09/1990 (Figura 44a), a distribuição de valores está mais simétrica, a maioria dos valores está em torno da média. Dessa forma, entende-se que nesses recortes não há tantos valores discrepantes, ou seja, não tantos há pixels de outras classes nas amostras.
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 44 – Localização das áreas escolhidas para verificação da distribuição de frequência dos valores de SAVI em (a) 18/06/1990, (b) 20/09/1995, (c) 17/12/2004 e (d) 28/10/2009
Em 20/09/1995 (Figura 44b), a distribuição está assimétrica para a amostra em área vegetada o que pode significar ausência de valores de SAVI de outras classes na amostra. Analisando os histogramas da figura 44 a – d, percebe-se que para a amostra em área vegetada a distribuição dos valores de SAVI encontra-se
assimétrica, diferentemente do que ocorre na amostra não vegetada que apresenta uma distribuição simétrica com valores em torno da média. Na Figura 44d, que corresponde a 28/10/2009, observa-se distribuição assimétrica nas duas amostras analisadas.
Ainda de acordo com essas figuras, percebe-se que nas amostras (áreas vegetadas) há uma presença relativamente pequena dos valores de SAVI que representam a vegetação densa se comparada à frequência dos valores que representam a vegetação rala.
A menor frequência ocorreu para os valores próximos à vegetação densa. Devido ao tipo de vegetação presente nessas áreas e o espaçamento entre o dossel, há uma maior interferência do solo na resposta espectral da vegetação, com pixels classificados como solo exposto o que pode explicar os resultados obtidos e apresentados nos histogramas, além da interferência de pixels de outras classes nas amostras o que pode ter causado confusão em relação ao PNE x SAVI nas amostras que apresentaram uma distribuição de valores assimétrica.