Estimativa da taxa de evapotranspiração da macrófita aquática "Zizaniopsis Bonariensis" : aplicação à simulação do nível de água do longo período do Banhado do Taim (RS)

Abstract

O presente trabalho estima a taxa de evapotranspiração diária (ET) da macrófita aquática Zizaniopsis Bonariensis através do emprego de tanques enterrados, para as condições climáticas da região de Porto Alegre (RS), num experimento conduzido desde julho/2004 até março/2005. Foram empregados três tanques, um tanque com vegetação (CCV), um tanque sem vegetação (CSV), e um tanque classe A (TCA), junto com uma estação meteorológica automática, sensores transmissores de pressão e sondas de temperatura por imersão. A taxa média diária de ET, no período avaliado, para Zizaniopsis Bonariensis (CCV) é de 5,2 mm.dia-1. Além disso, foram registradas para esta macrófita, taxas médias diárias de ET de 1,7, 5,7 e 6,2 mm.dia-1 para as estações de inverno, primavera e verão, respectivamente. Por outro lado, a taxa média diária de evaporação (E) para a CSV foi de 3,1 mm.dia-1 para o período inteiro, enquanto foi de 1,8, 3,5 e 3,4 mm.dia-1 para as estações de inverno, primavera e verão, respectivamente. Com relação a taxa média diária de E, registrada no TCA, para o periodo da pesquisa, se obteve um valor de 3,8 mm.dia-1. Para as estações de inverno, primavera e verão, foram obtidos valores de 1,8, 3,7 e 4,6 mm.dia-1, respectivamente. Enquanto o TCA e a CSV consomem quantidades de água semelhantes, a CCV consome mais água. A instalação conjunta do TCA permitiu estabelecer razões de ET/E para esta pesquisa. Para o período completo, a razão foi de 1,37, enquanto para as estações de inverno, primavera e verão foi de 0,95, 1,52 e 1,36, respectivamente. A partir do modelo de regressão linear simples proposto, entre variáveis meteorológicas e consumos de água medidos, se observa que a radiação solar recebida é a variável que melhor representa os fenômenos de evaporação e de evapotranspiração (R2 = 0,54 para CCV, R2 = 0,61 para TCA, R2 = 0,45 para CSV). Empregando o modelo de regressão linear múltipla, com até quatro variáveis, entre consumos de água medida e variáveis meteorológicas os coeficientes de determinação são incrementados (R2 = 0,72 para CCV, R2 = 0,78 para TCA, R2 = 0,60 para CSV). Da aplicação das fórmulas clássicas de ET, as equações que apresentam os melhores resultados são: Priestley – Taylor (R2 = 0,67), Penman – Monteith (R2 = 0,69), Hicks – Hess (R2 = 0,67), DeBruin – Keijman (R2 = 0,67), Tanner – Pelton (R2 = 0,65), e Penman 1966 (R2 = 0,67); ou seja, expressões com base no método de combinação e na radiação solar. Finalmente, a aplicação ao Banhado do Taim de um modelo simplificado de balanço de volume, aqui desenvolvido (que utiliza a taxa de ET estimada no experimento), fornece resultados satisfatórios da tendência de níveis de água para longos períodos, quando é confrontado com os resultados de um modelo hidrodinâmico.

This work estimates daily evapotranspiration rates (ET) from the aquatic macrophyte Zizaniopsis Bonariensis through the use of tanks, in climatic conditions of the region of Porto Alegre city (RS), in an experiment led from july/2004 to march/2005. We used three tanks, one tank with vegetation (CCV), a tank without vegetation (CSV), and a standard class A pan (TCA), an automatic weather station, pressure transmitters and immersion temperature probes. The mean daily measured ET rate, during the period evaluated, of Zizaniopsis Bonariensis (CCV) was 5,2 mm.day-1. In addition, we measured for this macrophyte, mean daily ET rates of 1,7, 5,7 and 6,2 mm.day-1 for winter, spring and summer, respectively. Moreover, the mean daily evaporation (E) rate for CSV was 3,1 mm.day-1 for the entire period, while it was 1,8, 3,5 and 3,4 mm.day-1 for winter, spring and summer, respectively. With respect to mean daily E rate recorded in TCA for the research period, was obtained a value of 3,8 mm.day-1. For winter, spring and summer, we obtained values of 1,8, 3,7 and 4,6 mm.day-1, respectively. While the TCA and CSV consume similar amounts of water, the CCV consumes more amount of water. The installation of TCA allowed to calculate ET/E ratios this research. For the entire period, the ratio was 1,37, while for winter, spring and summer were 0,95, 1,52 and 1,36, respectively. From the simple linear regression model proposed between meteorological variables and measured water consumption rates, the received solar radiation is the variable that best represents the phenomena of evaporation and evapotranspiration (R2 = 0,54 for CCV, R2 = 0,61 for TCA, R2 = 0,45 for CSV). Employing multiple linear regression model, with up to four variables between water consumption rates and meteorological variables measured, the coefficients of determination increased (R2 = 0,72 for CCV, R2 = 0,78 for TCA, R2 = 0,60 for CSV). Applying the classical formulae of ET, the equations that show the best results are: Priestley – Taylor (R2 = 0,67), Penman – Monteith (R2 = 0,69), Hicks – Hess (R2 = 0,67), DeBruin – Keijman (R2 = 0,67), Tanner – Pelton (R2 = 0,65), and Penman 1966 (R2 = 0,67), expressions based on the combination method and solar radiation. Finally, the application of a developed simple water budget model in the Taim wetland (using the ET rate estimated in the experiment), provides satisfactory results of the trend of water levels for long periods when it is confronted with the results of a hydrodynamic model.