Evapotranspiração (ET)

A evaporação é o processo por meio do qual a água é convertida da fase líquida para a fase de vapor (vaporização). Já a transpiração é o processo em que a água que passa pelo interior da planta se transforma em vapor e é transferida para a camada de ar próxima à superfície da mesma, através de seus estômatos (ALLEN et al. 1998; PEREIRA et al. 2002). A evapotranspiração é a junção desses dois processos, definindo a perda total de água do sistema solo-planta para a atmosfera.

O conhecimento das taxas de perdas de água por evapotranspiração nas zonas secas é de grande importância em decorrência da característica natural destes ecossistemas, que apresenta reduzida disponibilidade hídrica. Este problema se torna mais acentuado nas regiões áridas de clima quente que não possuem água de degelo e os seus rios são em quase sua totalidade intermitentes ou efêmeros.

A evapotranspiração é um componente do ciclo hidrológico de grande importância, e sua medida permite definir a quantidade de água a ser aplicada nos cultivos. Pereira et al.(1997), definem a evapotranspiração como um elemento climatológico fundamental, que corresponde ao processo oposto da chuva, também expressa em milímetros.

Segundo Allen et al. (1998); Pereira et al. (2002) a evapotranspiração é fortemente definida por fatores da vegetação, fatores de manejo de solo e gestão das condições ambientais e principalmente por parâmetros que dizem respeito ao tempo.

Os fatores do tempo que têm impacto principal neste processo são: radiação solar, temperatura da superfície, temperatura e umidade relativa do ar e o vento (PEREIRA et al. 2002). Temperaturas da superfície e do ar elevadas, baixa umidade, condições de céu claro e alta velocidade dos ventos são fatores que quando combinados muito contribuem com a ET.

A evapotranspiração de referencia é definida como a evapotranspiração de uma cultura hipotética, com altura fixa de 0,12 m, albedo igual a 0,23 e resistência da superfície da cultura ao transporte de vapor d’água igual a 70 s.m-1_{, correspondendo à}

evapotranspiração de uma superfície gramada, de altura uniforme, em crescimento ativo, cobrindo totalmente à superfície do solo, e sem restrição hídrica. (ALLEN et al. (1998).

A definição de evapotranspiração de referência foi introduzido para o estudo da demanda evaporativa da atmosfera independente do tipo, da fase de desenvolvimento ou do manejo da cultura. Portanto, os únicos fatores que afetam a ETo são os elementos atmosféricos. Daí porque a ETo é uma variável atmosférica que, a depender da escala temporal de interesse, pode ser computada a partir de dados climáticos (BEZERRA, 2006).

A ETo pode ser determinada por diversas equações por aquelas mais simples como as baseadas em temperaturas até as mais complexas que avaliam o balanço de energia ao nível de planta, como o método de Penman-Monteith.

�

�

Onde: ET0 é a evapotranspiração de referência (mm.dia-1_{), Rn é o saldo de radiação}

(MJ.m-2_.dia-1_{), G é o fluxo de calor no solo (MJ.m}-2_.dia-1_{), T é a temperatura média}

diária a 2 m dealtura (°C), µ2 é a velocidade do vento a 2 m de altura (m.s-1), es é a

pressão de saturação dovapor (kPa), ea é a pressão real de vapor (kPa), γ é a constante

psicrométrica, e Δ é a curva depressão de vapor (kPa.°C).

2.11.2 Estimativas de Evapotranspiração

Existem diversos métodos para se estimar ou medir a evapotranspiração de uma determinada área. Alguns métodos baseiam-se em medições de campo, oriundas de

equipamentos meteorológicos (ALLEN et al. 1998). Hoje, métodos baseados em sensoriamento remoto estão sendo empregados na estimativa da evapotranspiração, ou seja, métodos estes que se fundamentam nos processos biofísicos e no balanço de energia.

2.11.3 Balanço de Energia

O saldo de radiação exerce um papel fundamental nos processos de troca de calor e massa na baixa troposfera, uma vez que se constitui no principal responsável pelo aquecimento do solo, do ar e, principalmente, pela evapotranspiração da vegetação nativa e das culturas. Para a determinação do saldo de radiação, especialmente em escala regional, faz-se necessário o conhecimento do albedo, também muito importante em estudos de mudanças climáticas, desertificação, queimadas e meio ambiente em geral (SILVA et al. 2005a).

Segundo Teixeira et al. (1999) apud Moreira (2007) o processo de evapotranspiração é governado pela troca de energia na superfície vegetada, limitada pela energia disponível, sendo possível estimar-se o fluxo de calor latente de evaporação, através do princípio de conservação da energia, em que o ganho é igual à perda. De acordo com este princípio, estima-se a evapotranspiração através da fórmula simplificada da equação do balanço de energia, composta pelo saldo de radiação (Rn), pelos fluxos de calor latente (LE) e sensível na atmosfera (H) e pelo fluxo de calor no solo (G) (Equação 2). A solução da equação é obtida por medições de Rn e G e de estimativas de LE e H através da razão de Bowen.

H G R ET � _n � � � ...2 onde:

λET é o fluxo de calor latente instantâneo (W.m-2_{); Rn o saldo de radiação (W.m}-2_);

G o fluxo de calor no solo (W.m-2_{) e H o fluxo de calor sensível (W.m}-2_).

A estimativa de evapotranspiração através de imagem de satélite também tem suas limitações, bastando para isso observar a grande área tomada para a obtenção

deste parâmetro. No entanto, como a imagem de satélite é formada através do conjunto de dados captados por sensores imaginadores, que analisam o comprimento de onda que é obtido pelo satélite, dependendo do tipo de superfície imageada, pode-se supor que este tipo de estimativa pode ser, sim, um grande avanço no processo de determinação de evapotranspiração para uma macrorregião e que o método do balanço de energia através do uso de imagem de satélite, pode ser uma boa opção. (MEIRELES, 2007).

Meireles (2007) estimando a evapotranspiração por meio de imagens de satélites na bacia hidrográfica do Acarau-CE, identificou várias vantagens quanto ao uso de imagens de satélites na determinação da evapotranspiração, sendo citadas as seguintes: a obtenção de valor tomado pixel a pixel, ou seja, os valores de evapotranspiração poderão ser extrapolados para uma área maior ou até uma região, diferente do que ocorre com dados locais. E outra vantagem na estimativa da evapotranspiração em escala regional, podendo ser obtida diretamente sem a necessidade de quantificar outros parâmetros hidrológicos de difíceis determinações, como a umidade por exemplo.