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ERLAND – Impactes directos e indirectos de alterações climáticas na erosão e degradação do solo em bacias hidrográficas Mediterrânicas
Investigador Responsável - João Pedro Carvalho Nunes
Programa - Projetos de Investigação Científica e Desenvolvimento Tecnológico - 2008 (PTDC/AAC-AMB/100520/2008)
Período de Execução - 2010-06-01 - 2014-05-31 (48 Meses)
Entidade Financiadora - FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Financiamento para o CESAM - 102444 €
Financiamento Total - 197988 €
Instituicão Proponente - Universidade de Aveiro
Instituições Participantes
Universidade de Évora

A erosão do solo é uma força motriz para a desertificação no Mediterrâneo, degradando a capacidade de sustentação de vegetação dos solos (Vogiatzakis et al., 2006). As alterações climáticas poderão ter impactos significativos na erosão, mas estes impactos têm sido pouco estudados quando comparados com outros, devido nomeadamente à interacção entre diferentes alterações a diferentes forças erosivas (Kundzewicz et al., 2007). 


Um dos poucos estudos nesta area para regiões Mediterrânicas foi desenvolvido pelo Investigador Responsável (IR) deste projecto. Demonstrou que com cresctente aridez, resultado esperado das alterações climáticas, os impactes na erosão do solo dependerão da interacção entre a menor precipitação e o menor coberto vegetal (Nunes et al., 2008). Resultados semelhantes foram obtidos para regiões dos E.U.A. onde se espera um clima mais árido (Nearing et al., 2004). No entanto, estes trabalhos têm limitações importantes (Nunes and Nearing, in press):


1) Os cenários de alterações climáticas não são adequados para escalas espaciais e temporais pequenas, podendo alterar signficativamente os resultados de modelos de erosão (Zhang, 2007);


2) Na sua maioria o foco foi em processos ocorrentes em encostas ou (mais raramente) em linhas de água, ignorando a erosão em ravinas, quando estes processos poderão sofrer impactes diferentes (Nunes et al., in press);


3) A falta de dados de erosão limita a avaliação dos modelos de erosão utilizados, um problema recorrente em estudos de erosão do solo (Boardman, 2006).


O principal objectivo do projecto ERLAND é, consequentemente, superar estas limitações, continuando a linha de investigação do IR (e.g. Nunes et al., 2008, in press) sobre um assunto pouco estudado. Pretende-se estimar os impactes de alterações climáticas na erosão do solo em bacias hidrográficas Portuguesas, representativas de usos agroflorestais, devido a alterações na precipitação, escoamento e coberto vegetal.


A modelação sera a principal ferramenta de análise e um elemento-chave da inovação da proposta. Será construído um novo modelo de vegetação, escoamento e erosão, capaz de simular em continuidade a perda e transporte de sedimentos dentro de bacias hidrográficas de forma simplificada. A sua inovação será a simulação em detalhe dos padrões espaciais da erosão sem a complexidade dos modelos de tempestade actuais, permitindo a sua aplicação a periodos de tempo mais alargados. O modelo será composto por sub-modelos intensivamente testados para vegetação (Williams, 1995), hidrologia e erosão (Morgan and Duzant, 2008), combinados de forma inovadora, tirando partido da capacidade de construção de modelos presente na equipa (Nunes et al., 2005).


O projecto focar-se-á em duas bacias hidrográficas representativas de combinações típicas de clima e uso do solo em Portugal, em regiões húmidas e secas. Espera-se que ilustrem contrastes nas respostas da erosão a cenários de alterações climáticas semelhantes, informação que será útil para desenvolver estratégias de adaptação.


Dados de clima, vegetação, hidrologia e erosão serão recolhidos a várias escalas espaciais, permitindo a calibração correcta do modelo para a simulação dos principais processos erosivos. A metodologia de monitorização seguirá anteriores abordagens já implementadas pela equipa (projecto EROSFIRE 2; PTDC/AGR-CFL/70968/2006). O modelo será de seguida utilizado para caracterizar a área de estudo para um periodo de controlo (1961-1990), utilizando se possível dados auxiliares para validar os modelos: registos hidrológicos, estatísticas agrícolas e imagens de satélite.


Cenários de alterações climáticas para 2071-2100 serão ajustados às áreas de estudo com base em dados de modelos regionais de clima, utilizando uma abordagem estatística desenvolvida pela equipa (Qian et al., 2002). O modelo será aplicado com estes cenários; os resultados serão analizados com vista a estimar o impacte erosivo de alerações às principais forças motrizes: regime de precipitação, coberto vegetal (incluindo fogos florestais), humidade do solo e regimes hidrológicos. Os impactes serão avaliados em termos de perdas de solo em encostas, em ravinas, e exportação de sedimentos à escala da bacia. Esta análise será uma das primeiras focadas em sistemas Mediterrânicos e um dos primeiros a debruçar-se sobre a conecitivdade de sedimentos à escala global. Serão ainda desenvolvidos e testados cenários de adaptação e alterações de uso do solo resultantes de alterações clmáticas.


Os resultados do projecto ERLAND permitirão caracterizar os impactes de alterações climáticas sobre os processos erosivos mais importantes, em bacias hidrográficas Mediterrânicas, e ajudarão a definir os custos e benefícios de diferentes opções de adaptação.




Membros neste projecto

Investigador Responsável

Bolsa de investigação: recolha de dados de campo e modelação
Bolsa de investigação: recolha de dados de campo e modelação
Hidrologista de Campo
Monitorização de Campo
Nelson J. Cabaços Abrantes
Procressos Agrícolas e Nutrientes
Peter Cornelis Roebeling
Cenários sócio-económicos

Bolsa de investigação: cenários sócio-económicos

Financiamento do CESAM: