Distribuição espacial do balanço hídrico no perímetro de rega do caia com recurso a imagens de satélite de elevada resolução espácio-temporal. Estimativa da recarga do aquífero

Mestrado em Engenharia Agronómica. Universidade de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia

A atividade agrícola é muitas vezes considerada a principal causa para a presença de elevadas concentrações de nitratos (NO3-) nas águas subterrâneas, principalmente nas Zonas Vulneráveis aos Nitratos (ZVN). Esta situação pode ser devida ao uso excessivo de fertilizantes ou à gestão deficiente da sua aplicação. Também a prática da rega, nomeadamente a sua deficiente programação e condução e/ou a baixa eficiência de aplicação dos sistemas podem resultar, adicionalmente à precipitação, em excesso de água que origina percolação profunda e serve de transporte dos nitratos até às massas de água. A ZVN de Elvas, localizada sobre dois aquíferos, inclui o Aproveitamento Hidroagrícola do Caia. O presente trabalho pretende averiguar a existência, neste Aproveitamento, de zonas de elevada recarga dos aquíferos, com elevado potencial para o transporte de NO3- entre 2016 e 2020. Pretende-se também quantificar as recargas com origem na rega e na precipitação. Recorreu-se ao modelo ISAREG para a determinação da drenagem para abaixo da zona radical, que foi posteriormente espacializada e convertida em recarga do aquífero com base na sua litologia e profundidade. A identificação e caracterização dos ciclos culturais, fundamental para a quantificação das necessidades de rega, foi baseada no tratamento de imagens do Sentinel-2 de elevada resolução espácio-temporal na plataforma Google Earth Engine. Os resultados mostram que a recarga dos aquíferos ocorre predominantemente associada à precipitação e fora da campanha de rega. Os valores mais elevados de recarga ocorreram em zonas com reduzida capacidade de armazenamento da zona da vadosa e profundidade reduzida do aquífero, que se localizam principalmente a Sul do Aproveitamento. A recarga média anual para 2018 e 2020 foi de 81,5 e 104,9 mm.ano-1 respetivamente, sendo que para 2017 (ano seco) este valor se reduziu para cerca de metade, 56,3 mm.ano-1.

Agricultural activity is often considered the main cause for the presence of high nitrate concentrations (NO3-) the in groundwater, especially in the Nitrate Vulnerable Zones (NVZ). This may be due to excessive use of fertilizers or poor management of their application. Irrigation, particularly its poor management and/or the low efficiency of the irrigation systems, may also result in excess water resulting in deep percolation and transporting nitrates to water bodies. The Elvas NVZ, overlaying two aquifer systems, includes the Caia Irrigation District. The present work aims at investigate the existence of high aquifer recharge areas, with high potential for the transport of NO3- to aquifers for the period 2016-2020. It is also intended to quantify the recharges from irrigation and precipitation. The ISAREG model was used to determine drainage below the rootzone, which was later spatialized and converted into aquifer recharge based on its lithology and depth. The identification and characterization of crop cycles, fundamental for the quantification of irrigation requirements, was based on the processing of high spatial and temporal resolution images on the Google Earth Engine platform. The results show that the aquifer recharge occurs predominantly associated with precipitation outside the irrigation campaign, with the exception of permanent crops. The higher recharge values occurred in areas with reduced vadose zone storage capacity and reduced aquifer depth, which are located mainly in the south of the irrigation district. The average annual recharge for 2018 and 2020 was 81.5 and 104.9 mm.year-1 respectively, and for 2017 (dry year) this value was reduced to half of its value, 56.3 mm.year-1.

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