Pais: Brasil

Fecha: 11 de Enero del 2021

Los investigadores generan mapas de susceptibilidad y vulnerabilidad de los suelos brasileños a la erosión hídrica por Embrapa, Brasil

- Los mapas ya están disponibles para su consulta en la plataforma PronaSolos.

- La información es importante para orientar políticas públicas, estrategias agrícolas y planes de recuperación de suelos, además de muchas otras aplicaciones a escala regional.

- Este es el mapeo de género más completo jamás realizado en el país.

- El conocimiento permitirá enfoques más objetivos y específicos para controlar la erosión. 

- El problema es relevante en todo el mundo y también afecta la seguridad alimentaria.

Un estudio inédito de Embrapa identificó y mapeó áreas susceptibles y vulnerables a la erosión hídrica en todo el territorio brasileño, generando mapas que fueron puestos a disposición de la sociedad en  la plataforma tecnológica  del Programa Nacional de Levantamiento e Interpretación de Suelos de Brasil ( PronaSolos ). Los mapas nacionales de erosión, susceptibilidad y vulnerabilidad de suelos a la erosión hídrica son de fácil acceso a través de un sistema de información geográfica (SigWeb), y pueden subsidiar al sector productivo y al gobierno en la priorización y selección de áreas para programas o acciones de conservación, recuperación o reintegración de áreas con potencial productivo.

El método fue desarrollado por un equipo de investigadores y analistas de  Embrapa Solos  (RJ), formado por especialistas en ciencia del suelo, agrometeorología, planificación regional y agricultura digital. El trabajo contó con el apoyo de becarios del programa de doctorado en medio ambiente de la Universidad Estatal de Río de Janeiro ( UERJ / PPGMA).

Además de la plataforma PronaSolos, los mapas y la información técnica respectiva también estarán disponibles para consulta pública en la Infraestructura de Datos Espaciales de Embrapa ( GeoInfo ). 

Subsidios a los tomadores de decisiones

Según la experta en geomática y agricultura digital de Embrapa  Margareth Simões , quien coordinó el procesamiento computacional del estudio, caracterizar la erosión del suelo y evaluar los costos y beneficios de las prácticas que promueven su prevención son fundamentales para informar y apoyar a los tomadores de decisiones. , y también apoyar políticas públicas orientadas a mitigar este problema, que causa mucho daño a la agricultura nacional. “Esto es lo que defiende la FAO [Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación] y ese es el principal objetivo de este trabajo para caracterizar la erosión hídrica del suelo en los estados brasileños”, señala.

“El mapa de evaluación de la vulnerabilidad del suelo para la erosión hídrica es un modelo espacial importante, capaz de identificar áreas que requieren acciones para mitigar los procesos de erosión a escala regional. Cuando se accede desde la plataforma PronaSolos, se puede confrontar con algunas unidades de planificación, como las cuencas hidrográficas ”, explica el investigador de Embrapa  Silvio Bhering , coordinador de la cartera de proyectos de suelos en Brasil.

Los mapas

El mapa de susceptibilidad de suelos a la erosión hídrica en Brasil expresa la sensibilidad de los suelos a la erosión provocada por el agua en su entorno, es decir, considerando la situación topográfica, o relieve paisajístico, y las condiciones climáticas a las que están sometidos. Los niveles de susceptibilidad se representan en cinco clases de intensidad nominal: muy bajo; bajo; promedio; alto y muy alto.

El mapa de vulnerabilidad de los suelos a la erosión hídrica en Brasil muestra el grado de vulnerabilidad de los suelos a los procesos erosivos considerando el nivel de exposición por cobertura vegetal natural o uso agrícola. Los niveles de vulnerabilidad están representados por las mismas cinco clases de intensidad. Hay dos mapas disponibles, uno con información de 1986 y el otro de 2019, lo que permite realizar comparaciones en este lapso de casi cuatro décadas.

El mapa de erosionabilidad del suelo de Brasil, también disponible en la plataforma, expresa la capacidad del suelo para resistir la erosión causada por el agua a partir de características intrínsecas, como composición granulométrica, estructura, contenido de carbono orgánico en la capa superficial, permeabilidad, profundidad. suelo eficaz y la presencia o ausencia de capa compactada y pedregosa. Este modelo, señalan los investigadores, no considera factores extrínsecos al suelo, como las condiciones climáticas, el relieve y la cobertura vegetal.

Amenazas de erosión

La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación ( FAO / ONU ) señala que la erosión causada por el agua, el viento o la preparación inadecuada de la tierra es la mayor amenaza para la salud del suelo y sus servicios ecosistémicos en diferentes regiones del mundo. , obstaculizando la producción de alimentos, la disponibilidad futura de tierras para la agricultura y la calidad del agua. Por lo tanto, la erosión afecta directamente a la salud humana, la biodiversidad del planeta y los medios de vida del medio rural.

Varios estudios indican que en las áreas agrícolas, la erosión del suelo reduce su capacidad de infiltración, disponibilidad y drenaje de agua, perjudica la profundidad de enraizamiento de las plantas y favorece la pérdida de agua, suelo, materia orgánica, fertilizantes y nutrientes.

Además, según los expertos, las partículas desplazadas de los sitios erosionados provocan la sedimentación y contaminación de las aguas superficiales, el bloqueo de los cursos de agua y la destrucción de la infraestructura, provocando importantes pérdidas económicas para los productores y el conjunto de la sociedad.

Las fuentes de datos

Para el procesamiento y análisis espacial de los datos, que generó los mapas nacionales con información no publicada, el equipo utilizó el Sistema Brasileño de Clasificación de Suelos (SiBCS); bases de datos de suelos puestas a disposición por Embrapa y el Instituto Brasileño de Geografía y Estadística ( IBGE ); el mapeo de pastos degradados en el Laboratorio de Procesamiento de Imágenes y Geoprocesamiento de la Universidad Federal de Goiás ( Lapig / UFG ); y los mapas anuales de uso y cobertura del suelo en la plataforma  MapBiomas  (colección 5.0).

Metodologías utilizadas 

Las metodologías para calcular la susceptibilidad y vulnerabilidad de los suelos a la erosión hídrica en Brasil utilizaron un modelo conceptual de integración temática, basado en el conocimiento de expertos.

Para el mapeo de susceptibilidad, se utilizó como modelos de entrada el mapa de erosión de suelos de Brasil, carta temática generada por Embrapa Solos a partir de la interpretación pedológica, considerando componentes del Mapa de Suelos de Brasil, escala 1: 250.000, publicado por IBGE. en 2018; y el mapa de erosividad pluvial de Brasil, desarrollado por Embrapa Solos basado en estimaciones de erosividad pluvial anual para todo el país, basado en datos de precipitación mensual de la Red de Zonificación de Riesgo Agrícola (ZARC) y el Servicio Geológico do Brasil ( CPRM )  (ver tabla 3) .

“Las clases de pendiente generadas a partir de un modelo digital del terreno con 30 metros de resolución espacial también se utilizaron para el mapa de susceptibilidad, basado en datos de la Shuttle Radar Topography Mission ( SRTM ) de la  NASA”, agrega el investigador de Embrapa  Rodrigo Demonte Ferraz .

La metodología de cálculo de vulnerabilidad utilizó el mapa de susceptibilidad del suelo a la erosión hídrica en Brasil como los modelos de entrada desarrollados en este estudio y el mapa de uso de suelo y cobertura de suelo MapBiomas. Se elaboraron dos mapas de vulnerabilidad, uno con datos de 1986 y otro de 2019. Así, utilizando los recursos de visualización de la plataforma PronaSolos, se puede comparar la evolución de la vulnerabilidad a la erosión hídrica en los últimos 34 años en todo el país.

Tanto para el mapeo de susceptibilidad como para los de vulnerabilidad, se desarrollaron modelos basados ??en el conocimiento experto, calculados en matrices con píxeles de 30 x 30 metros y, al final, segmentados en cinco clases de intensidad. Todo el procesamiento se realizó utilizando la plataforma Google Earth Engine ( GEE ).

“La gran ventaja en términos computacionales de este trabajo fue el desarrollo de algoritmos en la plataforma Google Earth Engine (GEE). En el entorno de GEI, podemos procesar nuestros algoritmos en la nube, en cualquier momento, en un entorno basado en computación paralela. Sin este recurso, no hubiéramos podido realizar todos los cálculos con la resolución espacial de 30 metros para todo Brasil ”, explica Margareth Simões.

Erosividad pluvial estimada en Brasil

Uno de los estudios que apoyó la creación de mapas nacionales de vulnerabilidad y susceptibilidad de los suelos a la erosión hídrica presentó la estimación de erosividad pluvial anual para todo Brasil. Investigadores de Embrapa Solos y becarios de la Universidad Federal de Pernambuco ( UFPE ) utilizaron datos de precipitación mensual de la Red de Zonificación de Riesgo Agrícola ( ZARC ) y el Servicio Geológico de Brasil ( CPRM ). En total, se utilizaron datos de 3.659 estaciones pluviométricas, 3.294 de la red ZARC y 365 de CPRM.

Según  Evaldo de Paiva Lima , investigador de Embrapa Solos que trabaja en la Unidad de Ejecución de Investigaciones (UEP) en Recife, la erosividad para Brasil se determinó a partir de las ecuaciones del índice de erosividad compiladas, principalmente, en un  trabajo académico  de 2012. Estas ecuaciones dieron lugar a puntos en el entorno ArcGIS GIS, un sistema de información geográfica para trabajar con mapas. “Con el establecimiento de los vínculos entre las ecuaciones utilizadas y las estaciones pluviométricas, el siguiente paso fue calcular, en la hoja de cálculo, el índice de erosividad para cada uno de los meses y estaciones de precipitación. La suma del índice de erosividad de cada mes resultó en la erosividad de la lluvia anual de cada estación ”, explica.

A partir de estos resultados puntuales, los investigadores generaron el mapa de estimación de erosividad de lluvia anual, utilizando un método de interpolación de datos espaciales. Este mapa fue reclasificado, según un artículo académico de 2008 sobre hidrosedimentología práctica, en cinco clases de erosividad anual: baja, media, media-fuerte, fuerte y muy fuerte.

Plataforma tecnológica PronaSolos

Este mes se lanzó la versión 1.0 de   la plataforma tecnológica PronaSolos, programa coordinado y liderado por el Ministerio de Agricultura, Ganadería y Abastecimiento, que  reúne, a través de un sistema de información geográfica (SigWeb), mapas y datos de suelos producidos a lo largo de los años. pasados ??60 años por Embrapa, CPRM, IBGE, agencias estatales y regionales y universidades.

Según Silvio Bhering, responsable del desarrollo de la plataforma tecnológica de PronaSolos, con la nueva herramienta es posible tener acceso a la colección de estudios de mapeo de suelos en Brasil y perfiles de suelos en un solo lugar, de manera organizada y sistemática. El sistema SigWeb también permite combinar, de forma fácil y ágil, diversos datos e información, mediante la integración de mapas temáticos con unidades de planificación, como cuencas hidrográficas y biomas. “Una nueva versión de la plataforma incorporará nuevos estudios, además de otras funcionalidades en el sistema, que permitirán la recuperación e integración selectiva de mapas y datos de suelos”, añade.

Como  explica José Carlos Polidoro , investigador de  Embrapa  y coordinador del comité ejecutivo de PronaSolos, la entrega de la plataforma tecnológica marca el inicio de la operación del Sistema Nacional de Información de Suelos, según lo solicitado por el Tribunal Federal de Cuentas (TCU) en 2015, por mediante sentencia, y previsto en el decreto que creó el programa en 2018.

Traducido del portugués.

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