Carlos Rogério de Mello

Potencial de sequestro de carbono em diferentes biomas do Brasil

SUMMARY : POTENTIAL OF SOIL CARBON SEQUESTRATION INDIFFERENT BIOMES OF BRAZIL Soil is an important pool for C stocks and plays a fundamental role in greenhouse gasemissions and consequently in climatic changes. Land use change can cause either a negativeor a positive effect in terms of greenhouse gas emissions to the atmosphere. However, theintensification of global warming has been confirmed, related mainly to the increase ofgreenhouse gas emissions from burning of fossil fuel, deforestation, and adoption of inadequateagricultural land management practices. An inadequate soil use does not only contribute tointensified greenhouse effects but also creates problems related to soil sustainability due to thedegradation of soil organic matter, which negatively reflects on soil physical and chemicalattributes, as well as on its biodiversity. On the other hand, best management practices thatmaintain or even increase soil organic matter contents can minimize the effects of globalwarming. Examples of such management practices are no-tillage, rehabilitation of degradedpasture, reforestation of marginal lands and elimination of the burning activity among others.The aim of this review was to evaluate some of the main greenhouse gas sources related toagriculture and land use change, to present strategies to mitigate these emissions and to increaseC sequestration in the soil-plant system, in three of the main biomes of Brazil.Index terms: land use change, greenhouse gas emissions, soil carbon stocks, global warming.

Sea surface temperature (SST) and rainfall erosivity in the Upper Grande River Basin, southeast Brazil

Relationships between regional climates and oceanic and atmospheric anomalies are important in understanding the rainfall regime of a given region. This work aimed to analyze rainfall erosivity in the Upper Grande River Basin, Southern Minas Gerais State, Brazil; namely the two most representative environments, the Mantiqueira Range (MR) and the Plateau of Campos das Vertentes (PCV). These areas can be affected by the El Nino Southern Oscillation (ENSO) phenomena, which can be evaluated by indicators such as Sea Surface Temperature (SST) for the Nino 3.4 Region. Rainfall erosivity was calculated for individual rainfall events from January, 2006 to December, 2010. Pearsons coefficient of correlation was used to evaluate the relationships between rainfall variables and SST. The coefficients of correlation were significant for both sub-regions. Correlations between the rainfall variables and negative oscillations of SST were also significant, especially in the MR sub-region, however, the Persons coefficients were lower than those obtained for the SST positive oscillations. These results demonstrate that El-Nino phenomenon can be considered an important factor in the intense rainfall behavior of the Upper Grande River Basin.

Dinâmica da resistência à penetração de um Latossolo Vermelho da Microrregião de Goiânia, GO

This study aims to evaluate soil moisture and bulk density effects on penetration resistance dynamics of Dark Red Latosol, located in the Microregion of Goiânia, Goias. Area under rotating pasture were sampled 1) in lines and 2) between lines; 3) pasture renewal area; 4) area under Central Pivot; 5) area under no-tillage and 6) forest. Penetrometry tests were done for three different soil moistures, and six undisturbed soil samples were collected in layers of 0-5 and 20-30 cm for determination of bulk density, soil moisture at field capacity, total porosity, and micro and macro-porosity. Soil use and management affected in a differentiated way, all analyzed soil attributes; penetrometry diagnosis test was efficient when accompanied by bulk density and soil moisture analysis; the Dark Red Latosol studied appears to offer a restriction on types of crops cultivated in areas under central pivot and in rotating pasture when soil presents low moisture.

Continuidade espacial de chuvas intensas no estado de Minas Gerais

O mapeamento de variaveis climaticas, como chuvas intensas, e de fundamental importância para o manejo ambiental. Para isto, ferramentas estatisticas para interpolacao espacial devem ser devidamente analisadas e caracterizadas. Assim, objetivou-se com este trabalho analisar modelos e metodos de modelagem do semivariograma que melhor se ajustem a chuvas intensas com duracao de 20, 60, 360 e 1440 minutos e tempos de retorno de 5, 50 e 100 anos, fornecendo subsidios primordiais para espacializacao da mesma pelo interpolador geoestatistico, para o Estado de Minas Gerais. Foram testados os modelos esferico, exponencial e gaussiano pelos metodos de ajuste da Maxima Verossimilhanca (MV) e Minimos Quadrados Ponderados (MQP). Utilizou-se como criterio de escolha do melhor modelo, o menor erro medio gerado pela validacao cruzada, e em caso de similaridade, tambem foram considerados o maior grau de dependencia espacial e o menor efeito pepita, alem da analise visual do ajuste do modelo ao semivariograma experimental. O modelo exponencial se sobressaiu em nove das doze situacoes analisadas, o gaussiano em duas e o esferico em uma situacao. Quanto aos metodos de ajuste, o MQP sobressaiu em todos os casos estudados, o que permite sugerir o modelo exponencial ajustado pelo metodo dos minimos quadrados ponderados como sendo o mais adequado para o mapeamento da chuva intensa para as condicoes do Estado de Minas Gerais.

Métodos de interpolação espacial para o mapeamento da precipitação pluvial

A espacializacao de variaveis climaticas, notadamente a precipitacao pluvial, necessita de estudos constantes, visando ao aperfeicoamento de interpoladores e desenvolvimento de mapas sem tendencia. Objetivou-se, neste contexto, avaliar o desempenho dos interpoladores krigagem (KG), a partir do melhor modelo de semivariograma, cokrigagem (CA), introduzindo a altitude como variavel secundaria, modelagem estatistica (ME), na qual a precipitacao media pode ser estimada a partir de coordenadas geograficas, e inverso do quadrado da distância (IQD), para espacializacao da precipitacao media mensal, precipitacao media do periodo seco e precipitacao media anual, em Minas Gerais; para isto se utilizaram informacoes de 232 postos pluviometricos para modelagem e de 70 para validacao, com base no erro medio absoluto, alem de um modelo digital de elevacao com resolucao de 270 m. Quanto a avaliacao dos metodos de interpolacao, constatou-se bom desempenho das metodologias abordadas, com erro absoluto medio variando de 12,84 a 19,96%, com destaque para a cokrigagem, que obteve menor erro em 50% das situacoes analisadas.

Hydrologic modeling in the Aiuruoca river basin, Minas Gerais State.

A simulacao do comportamento hidrologico de bacias hidrograficas consiste em uma das principais ferramentas na gestao dos recursos hidricos, devido a possibilidade de predicao do regime fluvial. A bacia em estudo esta localizada na regiao Alto Rio Grande, Sul de Minas Gerais, com area de drenagem de 2.094 km², constituindo uma das bacias fundamentais de drenagem para o reservatorio da Usina Hidreletrica de Camargos (UHE - Camargos/CEMIG). Neste contexto se objetivou desenvolver e aplicar um modelo hidrologico semi-conceitual, na forma semi-distribuida, para simular o comportamento hidrologico da bacia do Rio Aiuruoca, com apoio dos SIGs e sensoriamento remoto, disponibilizando uma ferramenta util para o gerenciamento e planejamento dos recursos hidricos na regiao. Os resultados do coeficiente estatistico de Nash-Sutcliffe (CNS) foram de 0,87 e 0,92 para as etapas de calibracao e verificacao, respectivamente, o que, de acordo com a classificacao proposta para modelos hidrologicos de simulacao, permite qualifica-lo para simulacao do comportamento hidrologico na bacia hidrografica do Rio Aiuruoca.

Levantamento pedológico e sistema de informações geográficas naavaliação do uso das terras em sub-bacia hidrográfica de Minas Gerais

A aptidao agricola das terras consiste em uma classificacao tecnica que identifica o potencial agricola de utilizacao das mesmas, considerando as limitacoes do solo em niveis de manejo diferenciados a partir das informacoes geradas em um levantamento pedologico. O cruzamento dos dados de aptidao agricola e uso atual das terras em ambiente SIG (Sistema de Informacoes Geograficas) consiste numa ferramenta adequada de planejamento, pois permite determinar a inadequacao entre uso e aptidao agricola, dando bases sustentaveis a exploracao. Neste estudo, foram realizadas a avaliacao da aptidao agricola das terras e seu uso atual com auxilio de imagens de satelite e observacoes de campo, e a identificacao de Areas de Preservacao Permanente (APPs) em uma sub-bacia hidrografica da Bacia do Alto Rio Grande, MG. Com base no levantamento de solos, a utilizacao do sensoriamento remoto, por meio de imagens de satelites, aliado ao ambiente SIG, constituem-se em ferramentas adequadas para avaliacao da aptidao agricola e uso atual das terras, e permitem o monitoramento das areas da sub-bacia hidrografica. O levantamento pedologico forneceu uma base segura e real para que, com o auxilio de ferramentas de geoprocessamento, os mapas resultantes tivessem melhor qualidade e representassem com acuracia os diferentes ambientes naturais na paisagem da sub-bacia hidrografica. Ocorreu o predominio de usos da terra menos intensivos que os das classes de aptidao agricola encontradas. As Areas de Preservacao Permanente (APPs) estao recebendo os mais diferentes usos agricolas, caracterizando uma inadequacao entre a legislacao ambiental e o uso atual da terra.

Solum depth spatial prediction comparing conventional with knowledge-based digital soil mapping approaches

Solum depth and its spatial distribution play an important role in different types of environmental studies. Several approaches have been used for fitting quantitative relationships between soil properties and their environment in order to predict them spatially. This work aimed to present the steps required for solum depth spatial prediction from knowledge-based digital soil mapping, comparing the prediction to the conventional soil mapping approach through field validation, in a watershed located at Mantiqueira Range region, in the state of Minas Gerais, Brazil. Conventional soil mapping had aerial photo-interpretation as a basis. The knowledge-based digital soil mapping applied fuzzy logic and similarity vectors in an expert system. The knowledge-based digital soil mapping approach showed the advantages over the conventional soil mapping approach by applying the field expert-knowledge in order to enhance the quality of final results, predicting solum depth with suited accuracy in a continuous way, making the soil-landscape relationship explicit.

Variabilidade espacial de atributos físicos do solo associados ao uso e ocupação da paisagem

This work aimed to diagnose current agricultural soil use as well as its implications for the spatial variability of soil bulk density (Ds), organic matter (OM), particle-size distribution and water dispersible clay (WDC), in Ribeirao Marcela watershed, belonging to Alto Rio Grande region, using geostatistics tools, in order to observe occurrence patterns of these attributes in the landscape. Disturbed and undisturbed soil samples were collected in 0-0.15 m layer, in a grid of 240 x 240 m (macro-scale) and 60 x 60 m (micro-scale), resulting in 165 samples. Current soil use is not in accordance to soil class agricultural suitability. Soil bulk density presented values between 1.05 and 1.15 g cm-3, this range being above characteristic values for Oxisol (close to 0.95 g cm-3), with the highest values found in lands under pasture. Organic matter values ranges from 1.5 to 4.5 dag kg-1, detecting higher concentrations in lands under eucalyptus, cerrado and wetlands. Particle-size distribution presented behavior following the drainage pathways and WDC presented low values in the entire watershed. Kriging maps were shown to be important tools for the understanding of spatial variability of physical soil attributes in the watershed, indicating critical management areas.

Precipitação provável para a região de Madre de Deus, Alto Rio Grande: modelos de probabilidades e valores característicos

Nos dias atuais a irrigacao e uma das principais tecnicas a servico da agricultura. Entretanto, a consideracao da irrigacao como unica fonte de suprir a demanda de agua para as plantas pode acarretar em sistemas superdimensionados, o que contribui para elevar seu custo de implantacao. Uma das alternativas utilizadas na solucao desse problema consiste em considerar a precipitacao a um determinado nivel de probabilidade, ou seja, a precipitacao provavel, o que possibilitaria fazer a irrigacao complementar. Assim, objetivou-se com o presente trabalho, caracterizar a precipitacao provavel na regiao do municipio de Madre de Deus, MG, comparando quatro diferentes modelos de distribuicao de frequencia (Gama, Normal, Log-normal 2 e 3 parâmetros). As lâminas diarias foram totalizadas em periodos de 10, 15 e 30 dias, sendo avaliadas com 13 diferentes niveis de probabilidades, para series historicas de 57 anos de observacao, compreendido entre 1942 e 1999. Foi aplicado o teste de Kolmogorov-Smirnov a fim de avaliar a adequabilidade das mesmas e verificar qual modelo e mais adequado para cada uma das series historicas. Observou-se que os modelos de probabilidade adequaram-se melhor ao periodo chuvoso, sendo a distribuicao Log-normal 3 parâmetros a mais adequada para as series historicas de periodo mensal e a distribuicao Gama para os periodos quinzenal e decendial.