Dissertação/Tese Monitoramento da seca agrícola no semiárido brasileiro utilizando sensoriamento remoto - PPGPV

A seca é um dos maiores desafios para a agricultura mundial, afetando a disponibilidade de água e a produtividade agrícola, com impactos severos na segurança alimentar. No Brasil, especialmente em regiões semiáridas como o Vale do Jequitinhonha, a seca prejudica a economia e a agricultura de subsistência, resultando em grandes perdas na produção de milho. Este estudo foi conduzido para oferecer informações importantes que possam apoiar agricultores e pesquisadores na formulação de estratégias destinadas a melhorar as práticas agrícolas e a otimizar a utilização dos recursos hídricos. Os resultados obtidos foram detalhados e apresentados em dois artigos científicos. O primeiro artigo teve como objetivo estimar e monitorar as condições de seca agrícola na região do Vale do Jequitinhonha, localizada nos biomas brasileiros de Cerrado e Mata Atlântica, durante o período de 2001 a 2021, utilizando índices de vegetação e o índice de seca meteorológica obtidos por meio de dados de sensoriamento remoto. Foram analisadas as tendências espaciais de seca por meio de regressão linear para identificar áreas com aumento ou diminuição da seca. A correlação de Pearson foi utilizada para avaliar os efeitos do clima na vegetação das áreas agrícolas, com base no Índice de Precipitação Padronizado. Os resultados indicam que o Vale do Jequitinhonha é afetado principalmente por secas leves e moderadas, com um aumento nas condições de seca nas sub-regiões do Médio e Baixo Jequitinhonha, e uma diminuição no Alto Jequitinhonha. O Índice de Condição da Vegetação (VCI) demonstrou a correlação mais forte e significativa com o Índice de Precipitação Padronizado em todas as sub-regiões estudadas, comprovando sua eficácia no monitoramento da seca agrícola em áreas com diferentes climas. A tecnologia de sensoriamento remoto permitiu identificar variações regionais nos padrões espaço-temporais de seca no Vale do Jequitinhonha, auxiliando na formulação de estratégias e políticas públicas específicas que considerem as características únicas de cada área, visando minimizar os impactos negativos da seca nas atividades agrícolas da região. O segundo artigo investigou a seca agrícola e seus impactos nos rendimentos do milho na região semiárida do Vale do Jequitinhonha, Brasil, entre 2001 e 2021. Para isso, foram utilizados dados de precipitação e o Índice de Condição da Vegetação (VCI) obtido por sensoriamento remoto. A correlação de Pearson foi empregada para avaliar as relações entre precipitação, anomalia do VCI e rendimentos do milho. Os resultados mostraram que todas as sub-regiões do Vale do Jequitinhonha são afetadas pela escassez de chuvas, com precipitações frequentemente abaixo da média histórica. As anomalias do VCI mostram que a seca é frequente nessas áreas, com o Alto Jequitinhonha sendo a região mais afetada, embora ainda apresente o maior rendimento de milho, enquanto o Baixo Jequitinhonha apresentou o menor rendimento. As correlações entre precipitação acumulada, anomalia do VCI e rendimentos de milho foram de fracas a moderadas e não significativas estatisticamente. A ausência de impacto significativo nos rendimentos pode ser atribuída a variáveis ambientais e práticas agrícolas variadas. O estudo destaca a eficácia do sensoriamento remoto para identificar áreas de risco e a necessidade de estratégias de manejo e medidas preventivas contra a seca agrícola. Essas descobertas contribuem para o avanço do conhecimento científico na área, fornecendo uma base sólida para pesquisas futuras, e são fundamentais para a formulação de práticas agrícolas mais adaptáveis às condições climáticas adversas. Isso ajuda a mitigar os impactos da seca e a promover a sustentabilidade agrícola em regiões mais vulneráveis à seca, como o Vale do Jequitinhonha.

Drought is one of the greatest challenges for global agriculture, affecting water availability and crop productivity, with severe impacts on food security. In Brazil, particularly in semi-arid regions like the Jequitinhonha Valley, drought hampers the economy and subsistence farming, resulting in significant losses in maize production. This study was conducted to provide crucial information that can assist farmers and researchers in developing strategies aimed at improving agricultural practices and optimizing water resource management. The findings were detailed and presented in two scientific articles. The first article aimed to estimate and monitor agricultural drought conditions in the Jequitinhonha Valley region, located within the Brazilian biomes of Cerrado and Atlantic Forest, from 2001 to 2021, using vegetation indices and the meteorological drought index obtained through remote sensing data. Spatial drought trends were analyzed using linear regression to identify areas experiencing increasing or decreasing drought conditions. Pearson's correlation was used to evaluate the effects of climate on vegetation in agricultural areas, based on the Standardized Precipitation Index (SPI). The results indicate that the Jequitinhonha Valley is primarily affected by mild and moderate droughts, with an increase in drought conditions in the Middle and Low Jequitinhonha sub-regions, and a decrease in the High Jequitinhonha. The Vegetation Condition Index (VCI) showed the strongest and most significant correlation with the Standardized Precipitation Index in all sub-regions studied, proving its effectiveness in monitoring agricultural drought in areas with varying climates. Remote sensing technology allowed the identification of regional variations in the spatiotemporal patterns of drought in the Jequitinhonha Valley, helping to inform strategies and public policies that consider the unique characteristics of each area, with the goal of minimizing the negative impacts of drought on agricultural activities in the region. The second article investigated agricultural drought and its impacts on corn yields in the semi-arid region of the Jequitinhonha Valley, Brazil, from 2001 to 2021. Precipitation data and the Vegetation Condition Index (VCI) derived from remote sensing were used for the analysis. Pearson's correlation was employed to assess the relationships between precipitation, VCI anomaly, and corn yields. The results showed that all sub-regions of the Jequitinhonha Valley are affected by rainfall scarcity, with precipitation often below the historical average. VCI anomalies indicate that drought is frequent in these areas, with the High Jequitinhonha being the most affected region, although it still showed the highest corn yield, while the Low Jequitinhonha presented the lowest yield. The correlations between accumulated precipitation, VCI anomaly, and corn yields were weak to moderate and not statistically significant. The absence of a significant impact on yields can be attributed to environmental variables and diverse agricultural practices. The study highlights the effectiveness of remote sensing in identifying high-risk areas and emphasizes the need for management strategies and preventive measures against agricultural drought. These findings contribute to advancing scientific knowledge in the field, providing a solid foundation for future research, and are essential for developing more adaptable agricultural practices in adverse climatic conditions. This helps mitigate the impacts of drought and promotes agricultural sustainability in regions more vulnerable to drought, such as the Jequitinhonha Valley.