Mestrado em Engenharia Florestal e dos Recursos Naturais - Instituto Superior de Agronomia | As florestas são uma componente importante do ciclo da água. São grandes utilizadores de água, que armazenam e usam na produção de biomassa, influenciam o seu movimento contínuo, favorecendo a infiltração e contribuindo para a precipitação, através da evapotranspiração. Nos últimos anos, o impacto das florestas, e mais especificamente das plantações florestais, nos recursos hídricos locais e no ciclo hidrológico global tem sido objecto de discussão aprofundada, a nível nacional e internacional. A crescente preocupação com o impacto das actividades humanas sobre o recurso água, conduziu a uma maior consciencialização da necessidade da sua gestão sustentável. Este tema tem estado no centro de debates entre investigadores, academia, indústria, legisladores, organizações ambientais e a sociedade em geral. Neste contexto, têm surgido várias metodologias com o intuito de avaliar e quantificar o uso da água na cadeia de produção de diversos produtos, como, por exemplo: Water Footprint Network (WFN), Norma ISO – ISO 14046, EWP – Water Stewardship Program, PREPS Watertool. Estas metodologias tornaram-se poderosos instrumentos de comunicação, cuja influência na aceitabilidade social de diversas actividades é relevante. No entanto, o seu rigor e fundamentação científica é por vezes questionável. Tal é o caso do conceito Water Footprint Network, metodologia pioneira, na introdução do conceito e na contabilização da pegada hídrica e que tem actualmente grande impacto na opinião pública. Este trabalho pretende ter uma ação pedagógica de divulgação, fazendo uma revisão actualizada do conhecimento sobre a relações florestas-água e, com base nisso, uma apreciação crítica da aplicação da componente “água verde” da WFN a povoamentos de Eucalyptus globulus e à produção de papel em Portugal. Dois exercícios de cálculo para povoamentos de Eucalipto em Portugal, evidenciam algumas das fragilidades da metodologia e que a pegada hídrica de 1 folha de papel A4, inicialmente estimados pelo WFN, de 10 litros é uma clara sobreestimativa | info:eu-repo/semantics/publishedVersion

La energía y el agua en un ecosistema están íntimamente ligadas, ya que la radiación total es básica para el desarrollo de la evapotranspiración, que, a su vez, es un componente importante en el flujo de agua y de energía de un bosque, de una comunidad vegetal. La radiación total es el equilibrio entre la radiación entrante y saliente de onda corta y larga. Los ecosistemas afectan a la radiación total a través de albedo (reflexión de onda corta), que depende de la reflexión de hojas individuales y de otras superficies junto con la rugosidad del vuelo, la cual está afectada por su altura y complejidad. Gran parte de la energía absorbida es liberada a la atmósfera como flujo de calor latente (evapotranspiración) y como flujo de calor sensible. El primero enfría la superficie y transfiere vapor de agua a la atmósfera, mientras que el segundo calienta el aire de superficie. El coeficiente de Bowen, el cociente entre el flujo de calor sensible y el latente, determina la relación entre el ciclo del agua y el de la energía. El agua penetra en el ecosistema terrestre, principalmente, a través de la precipitación y lo abandona por evapotranspiración, escorrentía e infiltración. El agua circula por los ecosistemas como respuesta a los gradientes de potencial de agua, que vienen determinados por el potencial de presión, el potencial osmótico, el potencial gravitacional y el potencial matricial. El agua disponible en el suelo se desplaza hacia la atmósfera a través de la planta por el continuo hídrico suelo-planta-atmósfera, el cual está generado por el gradiente de potencial hídrico. Este flujo se produce tanto en la fase líquida como en la de vapor y viene condicionado por fenómenos internos, propios de la planta, de la comunidad (especie, edad, estado fisiológico, patologías,.....) y externos, los denominados estreses ambientales, tanto bióticos (patologías, herbivoría, competencia intra/inter específica,...) como abióticos (altas y bajas temperaturas, sequía, salinidad, radiación, contaminación, fuego,...). | Energy and water are essential in the functionalism of ecosystems, because solar energy, total radiation, drives the hydrological cycle through the movement of water from soil to atmosphere by means of evapotranspiration. This is the sum of evaporation from surfaces (soil and canopies) and direct water loss from plants, called transpiration. Ecosystems affect total radiation buy means of shortwave reflectance (albedo), which depends of rugosity of leaves and canopies. The great amount of absorbed energy is released as latent heat of vaporization (evapotranspiration) and sensible heat flux. The first one cools the surfaces and release water vapor to the atmosphere and the second one heats the air in the surfaces. The relationship between them is called Bowen's ratio and characterized the relationship among water and energy in the different ecosystems. Rainfall is the more important source of water for the ecosystems and runoff and evapotranspiration cause the water losses in these.Water moves along a gradients from high to low potential energy, according to gradients of water potential, which determines the water's continuum soil–plant–atmosphere. The water balance is affected by biotic and abiotic environmental stresses.

Hydrology is the basic science for water engineering, including a wide list of research topics ranging from atmospheric water and surface hydrology to groundwater hydraulics. To initiate the new publication period of the journal Ingeniería del Agua, we present here a brief review paper where the current state of research in many hydrologic fields is discussed. The aim of the paper is not to present a complete picture of current state-of-the-art research topics, but rather to provide a broad overview and stimulate new and innovative publication of Hydrology papers in the journal Ingeniería del Agua. | La Hidrología es una ciencia esencial en Ingeniería del Agua, la cual abarca un amplio abanico de temas de investigación que engloban los diversos estadios del agua en el ciclo Hidrológico, tanto en atmósfera, superficie y suelo. Con motivo del relanzamiento de la revista Ingeniería del Agua se presenta un breve artículo de carácter introductorio en el que se muestran algunas de la líneas de investigación actuales en Hidrología, dedicadas a lluvia, interceptación de agua por la vegetación, sensores en Hidrología, agua subterránea, entre otras. Dicha revisión no pretende ser exhaustiva, dado el tamaño limitado de este formato de publicación, sino motivar la publicación en Ingeniería del Agua de artículos dentro de la temática Hidrología.

O ciclo hidrológico; Tipos de águas utilizadas para irrigação; Critérios para estabelecer a qualidade da água para irrigação; Modelos de classificação da água de irrigação; Entupimento de emissores; Técnicas para análise de água; Gestão da água para controle dos sais; Irrigação com águas salinas.

En la frontera entre la superficie terrestre y la atmósfera se producen numerosos procesos físicos relacionados con el ciclo hidrológico. Cuando se producen precipitaciones en forma de lluvia, y el agua alcanza la superficie terrestre, una parte llega al suelo y otra parte puede ser interceptada por la vegetación. La fracción que llega al suelo se infiltra en la zona no saturada donde se almacena, lo humedece, disuelve los elementos que son absorbidos posteriormente por la vegetación y modifica las propiedades físicas del suelo. Para que la vegetación pueda desarrollarse es necesario que la planta abra los estomas, absorba CO2 y realice la fotosíntesis. Durante este proceso se produce una pérdida de agua a través de la hoja, que si es lo suficientemente grande puede llegar a hacer que la planta marchite si no es capaz de reponerla del suelo. El agua del suelo es devuelta a la atmósfera posteriormente mediante la evaporación y la transpiración de las plantas. La primera parte del trabajo se ha centrado en la estimación de parámetros biofísicos y estructurales de la vegetación, concretamente los relacionados con el contenido de agua. Para ello se han empleado numerosos datos recogidos en campo a lo largo de dos años fenológicos completos y se relacionaron con las medidas espectrales a dos escalas diferentes, campo y sensor MODIS (500 m). El contenido de agua se calculó usando tres métricas diferentes calculadas a partir de la misma muestra, el Contenido de Humedad de la Vegetación (FMC), el Espesor Equivalente de Agua (EWT) y el Contenido de Agua del Dosel (CWC). Además se usaron dos estimaciones a partir de Modelos de Transferencia Radiativa (RTM) para la obtención del FMC y CWC que fueron comparados con las obtenidas a partir de los modelos empíricos creados a partir los índices espectrales. Otras variables relacionadas como el contenido de materia seca (Dm) y el índice de área foliar (LAI) fueron también evaluadas usando índices de vegetación. Entre los resultados destacables de este estudio se encuentran en primer lugar los relacionados con el protocolo de recogida de datos en campo. En este estudio se obtuvieron evidencias de que las diferencias temporales a la hora de recoger datos en campo son más importantes que las diferencias espaciales en este ecosistema. Además se demostró la necesidad de mostrar consistencia en el protocolo de muestreo: tamaño de la muestra, hora de recogida de las muestras, etc. y en la importancia de evitar, en lo posible la toma de decisiones, generalmente subjetivas, por parte de los operadores de campo. Otro resultado destacable ha sido demostrar la existencia de una alta variabilidad del Dm a lo largo del año. Esto indica que asumir, como sugieren algunos autores, un valor constante de Dm para la estimación del espesor equivalente de agua a partir del contenido de humedad de la vegetación no es una opción viable en este ecosistema. De los índices de vegetación que fueron comparados en el estudio, el que presentó menores correlaciones fue el Índice de Vegetación Resistente a la Atmósfera (VARI). Se observaron algunas diferencias en el comportamiento de los modelos empíricos obtenidos con MODIS y las producidas a partir de medidas espectrales de campo, obteniendo resultados algo mejores en el caso de MODIS. Este hecho posiblemente sea debido a que las adquisiciones de del sensor MODIS presentan diferentes ángulos de observación, lo que reduce la proporción de suelo captada por el sensor y por lo tanto capturando una mayor proporción del dosel. La comparación entre los modelos empíricos y las estimaciones a partir de RTM demostró que en este caso los modelos empíricos aún mejoran las estimaciones de los modelos físicos desarrollados en zonas similares para estimar el contenido de humedad de la vegetación. La segunda parte del trabajo se ha centrado en la estimación del contenido de humedad del suelo combinando datos ópticos y térmicos mediante el cálculo del Índice de Temperatura y Sequedad de la Vegetación (TVDI) cuya obtención se basa en la técnica del triángulo. Se han investigado diferentes factores que afectan a la definición del triángulo, y cómo estos afectan los valores del TVDI y a su relación final con el contenido de humedad del suelo. En este trabajo se introdujo una modificación al cálculo del TVDI en la que se sustituyó el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) por el Índice de Diferencia Infraroja Normalizada (NDII). Esta modificación se tradujo en una mejora en el comportamiento de los modelos empíricos para estimar el contenido de humedad del suelo. Finalmente en la tesis se investiga el comportamiento de la EF en la zona de estudio y su estimación a partir de teledetección. El principal motivo del empleo de la EF es que ha sido ampliamente utilizada para estimar la evapotranspiración diaria, asumiendo que la EF es constante a lo largo del día. A partir de las medidas recogidas por una torre de flujos se han evaluado las variaciones diarias y se han validado las estimaciones de EF calculadas a partir de imágenes Landsat. Se ha usado una nueva versión modificada de la técnica del triángulo en la que se ha introducido el índice de área foliar adaptado a la escala Landsat a partir del producto MODIS (de 1 km a 30 m) como sustituto del índice de vegetación. Además se muestra un innovador método basado en las estadísticas propias del triángulo para la selección de las fechas a incluir en el análisis estadístico. La validación de las estimaciones de EF se ha llevado a cabo de dos maneras diferentes: usando las contribuciones de todos los pixeles incluidos en la zona de influencia de la torre; y utilizando el valor del único pixel correspondiente a la localización de la torre, mostrando ambas aproximaciones escasas diferencias en cuanto a resultados. Además se han comparado las EF diarias y la correspondiente a la hora de la pasada de Landsat sobre la zona de estudio. En este caso se observaron mayores diferencias, lo cual indica que el supuesto de una EF constante a lo largo del día ha de ser tomada con ciertas precauciones si el objetivo final es el cálculo de la evapotranspiración diaria.

Gift | Summary (Pt)

Equaciona-se o direito humano à água tendo presente a sua utilização assente no equilíbrio dos possíveis modelos de gestão aplicáveis aos sistemas de distribuição de água e na consciencialização/educação dos consumidores para soluções de eficiente utilização da água. Avalia-se o conceito de Pegada Hídrica como indicador de impacte do consumo humano global nos recursos de água associado ao conceito de “água virtual” bem como ao de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) do produto água para consumo humano, desde a sua origem à sua distribuição. Analisam-se as alterações significativas que a Diretiva Quadro da Água (DQA) veio introduzir, para a proteção e a utilização sustentável da água, tendo por base princípios ambientais, económicos, sociais e políticos de modo a minimizar a crescente degradação dos recursos hídricos. Apresenta-se o quadro institucional português, do setor do abastecimento e distribuição de água, analisando as diferentes formas de gestão possíveis bem como os diferentes modelos e estruturas tarifárias aplicáveis, desenvolvendo-se uma metodologia para uniformização dos tarifários quer na sua estrutura quer nos valores a aplicar em cada bloco estrutural. É apresentada a regra de Ramsey-Boiteux como uma solução viável para o estabelecimento de preços em monopólios com restrições orçamentais, como é o caso das entidades de distribuição de água. Analisa-se o conceito de qualidade serviço com base no grau de cumprimento de padrões de desempenho por parte das entidades gestoras, utilizando indicadores de desempenho padronizados através de uma classificação pontual, distribuída por diferentes intervalos aos quais é atribuído, um coeficiente qualitativo. Procede-se à hierarquização das Entidades Gestoras baseada nos seus sistemas de operação/produção, calculam-se e aplicam-se indicadores de avaliação de qualidade de serviço visando, a criação de um modelo de aplicação generalizada às diferentes Entidades Gestoras, conduzindo a um modelo tarifário unificado final, coerente e equitativamente equilibrado socialmente, em paralelo com um sistema compensatório que conduz à justiça social e à sustentabilidade. Por fim, aplicam-se, a título de exemplo, os conceitos desenvolvidos a um número restrito de entidades com diferentes modelos de gestão e de tarifários, determinando-se o valor final do preço para todas as Entidades Gestoras consideradas. | The human right to water is equated with its use based on the balance of possible management models applicable to water distribution systems and on consumer awareness /education for efficient water use solutions. The concept of Water Footprint is evaluated as an indicator of the impact of global human consumption on the water resources associated with the concept of “virtual water" as well as the Life Cycle Assessment (LCA) of the product water for human consumption, from its origin to its distribution. The important changes that the Water Framework Directive (WFD) has introduced for the protection and sustainable use of water, are based on environmental, economic, social and political principles in order to minimize the increasing degradation of water resources. It presents the Portuguese institutional framework of the water supply and distribution sector, analyzing the different possible forms of management as well as the different models and tariff structures applicable, developing a methodology for standardizing tariffs in both structure and values to be applied in each structural block. The Ramsey-Boiteux rule is presented as a viable solution for the establishment of prices in monopolies with budgetary restrictions, as is the case of water distribution entities. The concept of service quality is analyzed based on the degree of compliance with performance standards by management entities, using performance indicators standardized through a point ranking, distributed over different intervals to which it is assigned, a qualitative coefficient. The Managing Entities are hierarchically based on their operating/production systems, indicators of quality of service evaluation are calculated and applied in order to create a generalized application model for the different Managing Entities, leading to a model unified final tariff, coherent and equitably socially balanced, in parallel with a compensatory system that leads to social justice and sustainability. Finally, as an example, the concepts developed for a limited number of entities with different management and tariff models are applied, and the final value of the price is determined for all the Management Entities considered.

Mestrado em Arquitectura Paisagista - Instituto Superior de Agronomia | The method of development that cities have been following is pointed as one of the responsible for the environmental crisis that threatens the planet. The main challenge is to create more sustainable cities, in which urban green spaces play a fundamental role. This thesis aims to contribute to demonstrate the importance of urban green spaces in reaching more sustainable cities, particularly regarding the rebalancing of the hydrological cycle, themselves being an example of sustainability. Therefore, strategies are presented to guide urban waters to the hydrological cycle and promote the sustainable use of water in green spaces. The implementation of these strategies to the Botanical Garden of Coimbra pointed to a very significant outcome, both from the economic and environmental point of view, making it selfsufficient and enabling the reduction of water consumption and the return of twice the water spent in irrigation in the garden to its natural cycle. The adoption of such strategies results in economic and environmental benefits, reflected not only in urban areas but also in the environment, representing a very important contribution in the reduction of cities ecological footprint. The landscape architect plays a key role in the integration of the sustainability aspect in urban green spaces, as well as in the insertion of the water cycle in the city.

La cuenca del Mantaro, destaca por su eficaz red de drenaje. Sin embargo, enfrenta desafíos provocados por la inadecuada gestión de recursos hídricos y el cambio climático. En ese sentido, la necesidad de identificar zonas que permitan el almacenamiento de agua de lluvia, ha sido reconocida. Para lograrlo, se elaboraron mapas temáticos del área de estudio aplicando la técnica de análisis de criterios múltiple, considerando: precipitación, tipo de suelo, pendiente, capacidad de uso mayor de suelo y textura del suelo. Además, se incluyeron 4 escenarios de cambio climático (RCP 2.5, RCP 4.5, RCP 6.0 y RCP 8.5) con el fin de determinar cuál reduce estas zonas potenciales. De este modo, el estudio concluye que, la cuenca baja tiene la mayor capacidad de almacenamiento de agua de lluvia, con un 54% del total (14107.61 km²), superando a la cuenca media (35%, 3651.43 km²) y alta (11%, 566.32 km²). En la cuenca baja, el 54% del área tiene alta capacidad de almacenamiento, mientras que el 44.5% tiene capacidad media. Los acuíferos, que cubren el 84.02% de la cuenca, son esenciales para la recarga de agua y dependen de la precipitación y glaciares, que representan el 15.98% del área. El escenario climático bajo el RCP 8.5 proyecta un aumento en temperaturas y variaciones en la precipitación, reduciendo las zonas aptas para reserva de agua de lluvia en un 54.28%, lo que representa un desafío para la gestión del agua en el futuro. El tipo de investigación fue aplicada, de nivel descriptivo y método hipotéticodeductivo.