Balanço hídrico
de
pequena bacia
hidrográfica
em
floresta amazônica
de
terra firme
Paulo Rodolfo Leopoldo
(')
Wolfram Franken
(
J
)
Enéas Salati
(•')
Resumo
Estimaram-se
as
taxas anuais
de
transpiração,
eva-
potranspiração
e
escoamento superficial
de uma
bacia
hidrográfica
de 1,3
km
2
, localizada
na
Reserva Ducke,
a
26
km de
Manaus. Através
dos
resultados, observou-
se
que, do
total
da
precipitação ocorrida, cerca
de 62%
são transpirados
e 80,7%
evapotranspirados, enquanto
que
o
escoamento superficial
foi
representado
por uma
parcela
de
19,3%.
INTRODUÇÃO
Tem sido observado
que a
destruição
da
Floresta Amazônica, através
de um
irracional
desmatamento, poderá causar profundas alte-
rações
no
ciclo hidrológico
da
região,
com
conseqüências
ao
equilíbrio ecológico (Villa
Nova
ef al., 1976;
Marques
et aí.. 1977;
Salati
ef
aí.,
1979).
Essa possibilidade, aliada
à
representativi-
dade dessa região,
que se
constitui
no
maior
ecossistema florestal
da
terra,
tem
provocado
um necessário
e
crescente interesso
no
estudo
de
seu
comportamento hidrológico.
Neste aspecto,
a
nível
de
macro escala,
inú-
meras pesquisas foram conduzidas,
com
impor-
tantes conclusões
de
ordem básica (Matsui
eí
aí., 1972;
DalTOlio
et aí., 1979;
Marques
ef
al., 1979;
Salati
eí aí., 1979;
Marques
et aí.,
1980).
Em termos específicos
de
Floresta Ama-
zônica
de
terra firme, através
do
balanço
hí-
drico aplicado
à
Bacia Modelo, bacia hidrográ-
fica
de 23,5 km
2
situada
a
cerca
de 80 km de
Manaus, estimou-se
que
48,5%
da
precipitação
total representaram
a
parcela transpirada,
74,1%
a
evapotranspirada,
com um
escoamento
superficial
da
oídem
de 25,9
(Leopoldo
ef aí.,
1981)•
Através
de
semelhantes estudos, conduzi-
dos
na
região
de San
Carlos
do Rio
Negro,
Ve-
nezuela, observou-se
que o
total transpirado
correspondeu
a 47% da
chuva,
a
evapotranspi-
raçáo como sendo
de 52% e o
escoamento
subsuperficial
em 48%
(Jordan
ef al., 1981)
Da mesma forma,
o
presente trabalho teve
por finalidade
a
estimativa
de
parâmetros
do
ciclo hidrológico
em uma
bacia hidrográfica
sob
cobertura florestal
do
tipo terra firme.
informações dessa natureza, evidentemen-
te,
são
úteis
e
importantes, desde
que se
tenha
por objetivo
a
introdução
de
modelos
de uso
do solo, manejo
das
essências florestais
e
exploração
dos
recursos naturais, adequados
à
realidade ecológica
da
região.
MATERIAL
E
MÉTODOS
A bacia estudada localiza-se
na
Reserva
Florestal Ducke,
a
cerca
de 26 km de
Manaus,
junto
a
rodovia Manaus-ltacoatiara.
A sua su-
perfície,
com 1,3 km
2
, é
coberta
por
floresta
amazônica
do
tipo terra firme.
No balanço hídrico dessa bacia,
à
seme-
lhança
de
Leopo!do
ef al.,
(1981), tomou-se
por
base
a
equação
:
P
= E + Q
(D
onde
P
E
O
precipitação
total;
evapotranspiração
e
escoamento superficial.
(
1 ) —
Faculdade
de
Ciências Agronômicas
de
Botucatu, UNESP.
SP.
(2)
—
Instituto Nacional
de
Pesquisas
da
Amazônia, Manaus.
(3)
—
Centro
de
Energia Nuclear
na
Agricultura, Piracicaba,
SP
ACTA AMAZÔNICA
12(2): 333-337.
1982
—
333
Segundo Villa Nova et al., (1976) e Jordan
et al, (1981), a perda da água do solo, por eva-
poração, pode ser desprezível quando compa-
rada aos demais parâmetros.
Assim,
a porda por evaporação se resume
na quantidade de água interceptada pela cober-
tura florestal, de tal modo que a equação (1)
pode ser dada pela expressão seguinte, consi-
derando-se que E = I + T:
P = I + T + O (2)
onde I = perda por interceptação e
T = transpiração
A parcela referente à variação da quantida-
de de água armazenada pelo solo foi conside-
rada como sendo igual a zero, uma vez que os
valores estimados foram para um período de 1
ano (OMM, 1967), e da mesma forma, a perda
por percolação profunda foi considerada como
sendo nula, pressupondo-se que toda água que
atingiu o solo tenha sido parte transpirada e
parte escoada através do igarapé que drena
a bacia.
A chuva ocorrida na bacia, foi determinada
através de 1 pluviógrafo, com 200 cm'' de su-
perfície, instalado a 20 m da floresta enquanto
que o termo I da equação (2) foi estimado atra-
vés da média de 20 pluviómetros instalados no
interior da mata, conforme Franken eí al.,
(s/d).
Para determinar-se o escoamento supe-fi-
cial Q, dado pelo igarapé Barro-Branco, utilizou-
Fig.
1 — Detalhes do local de medição do escoamento
superficial.
se um vertedor retangular de 0,98 m de largura,
localizado à saída da bacia e de um linígrafo,
conforme mostra a Fig. 1. Através da calibra-
ção dessa estrutura, a carga sobre a soleira
do vertedor e registrada pelo linígrafo, foi
con-
vertida em dados de vazão O.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A obtenção dos dados necessários ao ba-
lanço hídrico, segundo a equação (2), se deu
no período de 23/9/76 a 25/9/77.
Na Fig. 2, estão plotados, por período, os
valores obtidos para a precipitação (P) e in-
terceptação Cl) assim como os valores relati-
vos a soma de I + O. A área achureada repre-
senta o valor da transpiração (T = P — Q + I),
verificados para o período em questão.
Como pode ser observado, tais dados es-
tão agrupados em função de períodos, cujas
amplitudes estão indicadas no eixo das abscis-
sas,
em sua parte superior. O agrupamento em
meses não foi possível, uma vez que as
leitu-
ras referentes à perda por interceptação nem
sempre coincidiram com o início ou fim de
cada mês.
A Tabela 1 mostra os resultados do balanço
hídrico, para o período estudado, observando-
se que os dados de evapotranspiração e trans-
piração foram calculados segundo as equações
(D e (2).
TABELA 1 — Valores em milímetros, percentuais e
mm/dia observados para a precipita-
ção,
interceptação, escoamento superfi-
cial,
transpiração e evapotranspiração ve-
rificados na Bacia Hidrográfica estudada
durante o período de 2309-76 a 25 09-77.
Total em Percentuais mm/dia
mm
(medi
Precipitação (P)
2.075,5
100,0 5.6
Interceptação (I) 387,7
18.7
1,1
Escoamento Sup. (O)
400,4 19.3 1.1
Transpiração (T)
1.287,4
62.0
3,5
Evapotranspiração (E)
1.675,1
80,7 4,6
334 —
Leopoldo et al.
Fig.
2 — Relações entre a Precipitação, Interceptação, Escoamento superficial e Transpiração observados no perío-
do de 23-9-76 a 25-9-77 na bacia hidrográfica estudada (Reserva DUCKE-AM).
A média normal de precipitação, na Reser-
va Ducke, calculada para o período de 1966-
1977 foi de 2.481 mm anuais.
A título de comparação, inclui-se na Tabela
2 um resumo dos dados obtidos por diversos
autores que estudaram a região e os do pre-
sente trabalho. Essa tabela, basicamente, foi
extraída de Marques eí al., (1980) e comple-
mentada com dados mais recentes. Os valores
do escoamento superficial, em alguns casos,
foram deduzidos pela diferença entre o total
precipitado e o evapotranspirado. Os cálculos
percentuais rsferem-se à precipitação de
100%.
Calculou-se o escoamento superficial não
só para os dados referentes à evapotranspira-
ção real como também para a potencial. A
razão desse procedimento resulta do fato de
que,
em alguns casos, a evapotranspiração po-
tencial esteja muito próximo da
real,
conforme
observado por Villa Nova ef al., (1976).
Neste aspecto, devem considerar-se
tam-
bém as" informações de W. Franken (com. pes-
soalj,
nas quais se nota que, de um modo geral,
os valores de tensões da água do solo obtidos
na Bacia Modelo, embora sofram rápidas va-
riações, os mesmos se situam na faixa de
bai-
xos potenciais de retenção (menos negativo).
não limitando, desse modo, a sua disponibili-
dade às plantas.
Assim,
considerando-se esses aspectos,
em que se supõe que os valores da evapotrans-
piração real e potencial sejam muito seme-
lhantes para o local estudado ou mesmo outros
cobertos por floresta de terra firme, pode ser
verificado que os dados de evapotranspiração
vistos na Tabela 1, em linhas gerais, não dife-
rem acentuadamente daqueles relatados por
Villa Nova ef al., (1976) para a Região de Ma-
naus,
por Ribeiro, (1976) para a Reserva
Ducke, por Leopoldo ef al., (1981) para a Bacia
Modelo ou mesmo de alguns outros autores
apresentados na Tabela 2.
Os dados de escoamento superficial, no
entanto, quando comparados aos demais vistos
na Tabela 2, podem ser considerados subesti-
mados e todo erro cometido na determinação
deste parâmetro recai, segundo as equações
(1) e (2), na estimativa da transpiração e eva-
potranspiração.
Balanço
— 335
TABELA 2 — Dados de precipitação, transpiração, evapotranspiração e escoamento superficial obtidos para a Região
Amazônica, segundo os autores citados.
Autores Precipitação Transpiração Evapotranspiração
Escoamento Superficial
mm mm % mm/dia mm
mm/dia
mm %
MARQUES et al, (1980) 2328
(1 )
1260 (r) 54.2 3.5 1068
45,8
(2)
—
1000 (r) 43.0
2.7
1328
57.0
(3)
—
1330 (p)
57.1 3.6 998
42,9
VILLA NOVA et al, (1976) 2000 (4)
— 1460 (p)
73,0
4,0 540 27.0
—
1168 (r)
58.4 3,2 832
41,6
2101 (5)
.—
1569 (p)
73,4 4,3 532
26,6
MOLION,
(1975)*
2379
(6)
—
1146 (r)
48.2
3,1
1233
51,8
RIBEIRO. (1976)
2481
(7) — 1536 (p) 62,0
4,2
945
38,0
—
1229 (r) 49,5
3,7
1252
50,5
IPEAN,
(1972)*
2179 (8) — 1475(p) 67,5 4,0 704
32.5
— 1320 (r)
60,6
3.6
859
39.4
DMET, (1978)* 2207
(9)
— 1452 (p)
65,8
4,0 755
34,2
— 1306 (r) 59,2 3.6
901
40.8
JORDAN et al, (1981)
3664 (10) 1722 47,0
4,7
1905 (r) 52,0 5,2 1759
48,0
LEOPOLDO et al, (1981) 2089
(11)
1014 48,5
2,7
1542 (r) 74,1
4,1
541
25,9
LEOPOLDO et al. (1982) 2075
(12)
1287 62,0
3,5
1675 (r) 80,7
4,6
400 19,3
OBSERVAÇÕES: (r) = evopotransp.
reol;
(p) = evopotransp. potencial; (•)
=
dados extraídos de MARQUES et al., (1980).
(1 ) — Métcdo aerológico aplicado a toda Bacia Amazônxa e referente à média do período 1972/1975.
(2) — Idem, para o trecho Belém-Manaus no ano de 1972; (31 — Método de Thornthwaite, para o trecho Belém-Manaus, no ano de
de 1972; (4) — Método de Penman adaptado para florestas e referentes à média do período 1931/1960; (5) — Idem para a
região de Manaus; (6) — Método climatonômico aplicado no período de 1931/1960; (7) — Método de Thornthwaite aplicado
Reserva Ducke e referente â média do período 1965/1973, considerando-se a média normal do precipitação em 2481 mm.
(8) — Idem, para toda Bacia, calculado para um período acima de 10 anos, com média de 7 estações.
(9) — Idem, para períodos diversos.
(10) — Balanço hídrico com transpiração calculada através de tanque classe A, para Floresta Amazônica Venezuelana.
(11) — Balanço hídrico dc Bacio Modelo, com cálculo de P, I e Q.
(12) — Balanço hídrico da Bacio Hidrográfica Reserva Ducke, com cálculos de P, I e Q.
Valores de escoamento superficial seme-
lhantes, aos vistos na Tabela 1 foram encon-
trados por Pereira, (1962 e 1967) que obteve
para região tropical no Este africano, valores
que variaram de 17 a 20% da precipitação, en-
quanto que Odum, (1967) registrou valores
da ordem de 29%, para a região de El Verde
em Porto Rico. Taxas na faixa de 51 a 58%
foram obtidas por Dils. (1957) e Likens (1967).
No entanto, o resultado de 19,3%. estima-
do através de medidas diretas, para a vazão
nesta bacia de floresta tropical implica na
grande importância da evapotranspiração para
o equilíbrio da região. O corte da mata, sem
técnica adequada, influenciará no aumento da
parcela escoada, causando erosão aos leitos
dos igarapés, transporte de sedimentos, mate-
rial orgânico e outros possíveis danos-
De um modo geral, as variações mais acen-
tuadas entre valores vistos na Tabela 2 e re-
sultados do presente trabalho podem ter sido
determinadas em função das diferentes meto-
dologias empregadas, bem como em função
das variações pluviométricas, de tipos de ve-
getação e de solos que ocorrem na Bacia Ama-
zônica como um todo, indicando, contudo a
ordem de grandeza e importância dos compo-
nentes do balanço hídrico-
SUMMARY
It was evaluated the annual transpiration, evapo-
transpiration and runoff rates from a 1.3 km
2
watershed,
located at Ducke Reserve, which is 26 km far from Ma-
naus.
The results showed that, from the total rainfall
about 62% were transpired, 80.7% evapotranspired, and
19.3%
runoff.
336 —
Leopoldo et al
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— 337