Evapotranspiração real pelo método do balanço de energia - Razão de Bowen em área de pastagem na região metropolitana do Rio de Janeiro

Abstract

A evapotranspiração (ET) é o processo da evaporação de água do solo e de superfícies de água livre mais a transpiração da superfície vegetada. A estimativa de ET é de extrema importância para diversas práticas agrícolas, como para o adequado manejo da irrigação. Existem alguns tipos de evapotranspiração (referência, cultura, real, entre outras), e para o presente estudo, foi avaliada a evapotranspiração real (ETR) de uma superfície cultivada por pastagem. Na estimativa de ETR, consideram-se as condições reais do sistema solo-planta-atmosfera, como se a planta se encontra em condição de estresse ou não. ETR foi estimada pelo método do balanço de energia – razão de Bowen (BERB). Este pode ser aplicado em diversos tipos de superfícies, como em corpos hídricos e evapotranspiração de florestas, pastagens e culturas agrícolas. Também foi estimada a evapotranspiração de referência (ETo) por Penman-Monteith (PM), parametrizada no boletim da Food and Agriculture Organization No 56 (FAO56). ETo por PM-FAO-56 pode ser aplicada para diversos tipos de vegetação e o método possui simples aplicação. Os principais objetivos do estudo foram estimar e avaliar a variação de ETR de uma área de pastagem pelo BERB e a relação entre ETR e ETo, além de avaliar as partições dos fluxos de energia. O trabalho foi desenvolvido em uma área experimental na Reserva Ecológica de Guapiaçu (22º 27' 49" S; 42º 45' 56" W, 21 m), localizada em Cachoeiras de Macacu, Rio de Janeiro. Para a utilização de tais métodos, foi instalado um mastro micrometeorológico na área, onde foram realizadas medidas do perfil de temperatura e umidade do ar em três níveis acima da superfície (1,15, 1,58 e 2,33 m), do perfil da velocidade do vento em quatro níveis (1,23, 1,68, 2,34 e 3,00 m) acima da superfície e do balanço de radiação (Rn) (1,5 m acima do dossel). Além disso, foram realizadas medidas do fluxo de calor no solo (G) (0,05 m de profundidade). Os instrumentos utilizados para tais medidas foram conectados a um datalogger, que realizou as coletas e o armazenamento dos dados a cada 10 min. Nas estimativas pelo BERB foram utilizadas médias de 30 min dos elementos micrometeorológicos. O método BERB produz erros devido às simplificações feitas para a aplicação do mesmo, e para o nível 2-3 verificou-se alta frequência do erro gerado por baixos gradientes de temperatura e umidade do ar. Assim, esse nível foi desconsiderado em outras análises. Foram realizadas análises das partições dos fluxos de energia (calor latente ou sensível) em relação à energia disponível (Rn - G), que alcançaram altos coeficientes de determinação (r2 de até 0,9947 para o fluxo de calor latente e 0,9832 para o de calor sensível). Verificou-se o fechamento do balanço de energia e, ademais, confirmou-se que as medidas necessárias ao método de BERB foram realizadas dentro da camada limite interna. Concluiu-se que a partição do fluxo de calor latente apresentou aumento na primavera e no verão, assim como ETR e ETo, época do ano em que há maior disponibilidade de água e energia solar no ambiente