SITUAÇÃO DO REGADIO FACE À SUSTENTABILIDADE DO SISTEMA

Ricardo Serralheiro (ICAAM UÉ) Mário de Carvalho (ICAAM UÉ) Pedro Valverde (ICAAM UÉ) Rodrigo Maia (FEUP) Bruno Oliveira (FEUP) Vanessa Ramos (FEUP)

A Sustentabilidade do Regadio

• Reside no uso conservativo do solo, da água, da energia e dos recursos biológicos.

• Traduz-se na viabilidade de uso destes recursos em perpetuidade,

• permitindo um desenvolvimento sustentado.

• Uso não conservativo será o que degrade a capacidade

produtiva da terra. Constitui um passo de Desertificação (na definição das Nações Unidas).

REGADIO NEGÓCIOS

EQUIPAMENTOS

ESTRUTURAS

HIDRÁULICAS

PROJECTOS E

SERVIÇOS

BENS DE PRODUÇÃO

PRODUÇÕES

ELEVADAS

Forma de Agricultura

Sustentável dos pontos de

vista económico, social e

ambiental

Onde as pessoas contam

Conservativa dos Recursos

Solo, Água, Energia,

Biológicos

DESENVOLVIMENTO

Economia de água: Eficiência de aplicação da rega

POTENCIAL DE ECONOMIA DE ÁGUA NA APLICAÇÃO ÀS CULTURAS REGADAS (RA 2009)

Culturas: RA 2009 (INE, 2011)

Média (todas as culturas)

Volume de água útil m3/ha

Volume Fornecido

m3/ha Efic Aplic

Efic potencial

Economia potencial

m3/ha

Área de regadio (ha) em

2009

Economia pot hm3

4999 6733 0,74 0,86 928 536350 393,543

Dados de origem: Leão, P. e Morais, A. in (INE 2011, "Uso da Água")

EFICIÊNCIA DE TRANSPORTE E DISTRIBUIÇÃO NAS REDES PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS

30 a 40% nos canais com operação manual 40 a 60% nos canais com operação semiautomática 60 a 80% nos canais totalmente automatizados 80 a 95% nos sistemas sob pressão

Os consumos e os custos da ENERGIA Os custos de instalação, exploração e manutenção

Valores do CEMAGREF, 1997, citado por Núncio e Arranja in INE (2011) “Uso da Água”:

ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS E NECESSIDADES DE REGA NA BACIA DO GUADIANA

• PTDC_AAC-AMB_115587/2009: “Desenvolvimento de uma Metodologia para a Integração dos Efeitos das Alterações Climáticas na Gestão de Recursos Hídricos para uma Bacia Hidrográfica Portuguesa” – FEUP, coordenador do projeto Prof. Rodrigo Maia

– ICAAM / UE

– COTR, NOAA, USBR

• Duas fases:

– I - Análise das tendências de variação de elementos climáticos 1963 - 2009

– II - Simulação de cenários climáticos CCS e agrícolas de regadio CAS

Figure 1 - Guadiana basin location and units of analysis (1 to 6) and additional ones (7 and 8). ). The Alqueva dam lake is seen adjacent to units of analysis 1 to 4

Espaço: unidades de análise

Unidade de

análise Sub-bacias Área (Km2)

SAU

(Km2) (*) P (mm) (**)

1 Caia 1.376 1.047 619

2 Lucefecit 753 575 617

3 Degebe,

Alcarrache 2.351 1.777 535

4 Cobres, Ardila 3.857 2.998 503

5 Oeiras,

Carreiras, Chança 1.664 1.170 479

6 Vascão,

Odeleite, Beliche 1.581 475 596

Total 11.581 8.042 ------

Notas: (*) Superfície agrícola utilizada ponderada por unidade de análise (fonte: INE

Recenseamento Agrícola 2009); (**) Precipitação anual média nos anos hidrológicos entre os anos de 1963 a 2009 (fonte:

SNIRH)

Ca

ract

eriz

açã

o d

as

un

ida

des

de

an

áli

se

Fase I Análise de tendências e significâncias

• Regressões lineares, mínimos quadrados

• Significância: teste estatístico não paramétrico de Mann-Kendall

Resultados da análise de tendências

• Precipitação

a) anual

b) mensal

Resultados da análise de tendências

ETo

Temperatura média anual

Necessidades úteis de rega Milho: + 4,4 m3ha-1ano-1

Trigo: + 11,9 m3ha-1ano-1

Olival

–

Necessidades úteis de rega

Cultura Unidades de Análise: 1 2 3 4 5 6 Média

Milho

Tendência Teste de signif.

-3,6 -

6,1 -

6,8 -

14,4 ●

10,0 ●

-7,4 -

4,4 -

Trigo

Tendência Teste de signif.

0,6 -

15,5 -

14,8 ●

35,0 ●

11,7 -

-6,0 -

11,9 ●

Olival

Tendência Teste de signif.

-7,6 -

2,9 -

3,3 -

4,5 -

-1,7 -

-7,5 -

-1,0 -

Vinha

Tendência Teste de signif.

0,1 -

3,4 -

4,9 ●

4,4 ●

3,8 -

-0,7 -

2,7 -

Citrinos

Tendência Teste de signif.

-3,2 -

3,1 -

11,0 -

10,8 -

2,8 -

-12,8 -

1,9 -

Resumo das tendências (m3 ha-1 ano-1) e teste de significância As tendências das necessidades de rega que apresentaram significância estatística para α=5% estão assinaladas com o símbolo “●”

Fase II Simulação de cenários climáticos CCS e agrícolas

de regadio futuros CAS

ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS E NECESSIDADES DE REGA

NA BACIA DO GUADIANA

Period CCS T (ºC) P (mm)

Future 1

(2011-2040) 1 - Warm and mildly dry 0.99 (25pctl) -4.89 (75pctl)

2 - Warm and much dry 0.99 (25pctl ) -10.70 (25pctl)

3 – Hot and dry (central tendency) 1.23 (50pctl) -8.76 (50pctl)

4 - Hotter and mildly dry 1.39 (75pctl) -4.89 (75pctl)

5 - Hotter and much dry 1.39 (75pctl) -10.70 (25pctl)

Future 2

(2041-2070) 1 - Warm and mildly dry 1.73 (25pctl) -9.80 (75pctl)

2 - Warm and much dry 1.73 (25pctl ) -21.79 (25pctl)

3 – Hot and dry (central tendency) 2.31 (50pctl) -15.20 (50pctl)

4 - Hotter and mildly dry 2.61 (75pctl) -9.80 (75pctl)

5 - Hotter and much dry 2.61 (75pctl) -21.79 (25pctl)

Table 1 - Definition of the climate change scenarios

(CCS) and the corresponding spread and central

tendency shown as percentile (pctl) for mean annual

temperature T (ºC) and precipitation P (mm)

Figure 2 - Simulated a) annual mean air temperature Tm (ºC) and b) total annual precipitation Pt (mm) for each of the 48 climate simulations, and the corresponding ensemble of annual values for the Guadiana river basin.

a)

b)

Crop

Historic Period

CCS -1 CCS -2 CCS -3 CCS -4 CCS -5

Future 1

(2011-2040)

Maize/Spring cereals 5663 5919 5970 6056 6081 6071

Wheat/Winter cereals 1654 1796 1930 1932 1904 1891

Grain legumes 244 275 303 307 266 275

Spring fodder 3797 4001 4025 4039 4033 4066

Winter fodder 1654 1796 1930 1932 1904 1891

Sunflower/Oleaginous 3349 3577 3650 3671 3663 3676

Horticulture 5647 5935 5980 6017 6049 6043

Pastures 4978 5301 5418 5454 5460 5451

Fruit orchards (except citrus) 5128 5402 5528 5576 5589 5583

Citrus 4225 4415 4556 4625 4616 4628

Olive groves 1441 1587 1628 1644 1658 1660

Grapevine 2916 3122 3156 3186 3193 3201

Other : Golf courses 4978 5301 5418 5454 5460 5451

Table 7 - Annual average net irrigation requirements (m3 ha-1 year-1) for the

representative crops in the Guadiana river basin estimated for the historic period (1960-

1990) and for each CCS and descriptive climate-induced variations (Variation Range,

Standard deviation SD, and coefficient of variation CV) between CCS outputs.

Crop

Historic Period

CCS -1 CCS -2 CCS -3 CCS -4 CCS -5

Future 2

(2041-2070)

Maize/Spring cereals 5663 6173 6161 6385 6455 6451

Wheat/Winter cereals 1654 1935 2090 2134 2146 2196

Grain legumes 244 294 338 317 290 357

Spring fodder 3797 4143 4092 4297 4349 4344

Winter fodder 1654 1935 2090 2134 2146 2196

Sunflower/Oleaginous 3349 3739 3800 3924 3983 3966

Horticulture 5647 6168 6142 6381 6452 6436

Pastures 4978 5543 5673 5849 5903 5948

Fruit orchards (except citrus) 5128 5685 5761 5928 6011 6016

Citrus 4225 4731 4927 5060 5094 5114

Olive groves 1441 1690 1741 1861 1880 1888

Grapevine 2916 3279 3279 3422 3465 3458

Other: Golf courses 4978 5543 5673 5849 5903 5948

Table 7 (cont.) - Annual average net irrigation requirements (m3 ha-1 year-1) for the

representative crops in the Guadiana river basin estimated for the historic period (1960-

1990) and for each CCS

Definição dos cenários agrícolas (SAU constante, diminuição das áreas de sequeiro

equivalente ao aumento das de regadio)

• Presente: RA 2009 (INE 2011) atualizado a 2011; 72645ha

• A: horizonte temporal 2020, todo o sistema de Alqueva utilizado. Crescimento de 17% da área regada, como entre 1999 e 2009 (público e privado); 190828ha

• B: horizonte temporal 2030- 2040, A + 50000ha de regadio público, havendo tb 17% crescimento privado e as culturas distribuídas como em A; 281992ha

• C: alternativa ao B, de intenção + conservativa (preço da água elevado, culturas pouco consumidoras (+ cereais de inverno e lenhosas), tecnologias conservativas do solo, da água e da energia). Área = A, mas com: a) converter 0,65 milho em cereais e pastagens de inverno; b) manter área de olival e vinha; c) converter outras herbáceas em pomares e florestais; 192545ha

Figure 5 - Gross irrigation

requirements (hm3) for the ensemble of

representative irrigated crops in the Guadiana basin for

each combination of Climate change

scenario (CCS) and agricultural scenario

(AGS).

Table 8 - Gross irrigation requirements (hm3 year-1) average for the representative crops in the Guadiana river basin for each

combination of CCS, AGS and future period F1 (2011-2040) and F2 (2041-2070)

AGS Period CCS-1 CCS-2 CCS-3 CCS-4 CCS-5

Present 2011-2040 253.4 258.1 260.7 261.6 261.0

2041-2070 266.7 271.6 285.5 288.2 288.3

A 2011-2040 736.4 750.4 758.1 759.3 758.4

2041-2070 773.9 787.8 823.9 834.1 833.5

B 2011-2040 1093.1 1113.8 1125.2 1127.1 1125.8

2041-2070 1148.6 1169.4 1222.7 1237.9 1237.1

C 2011-2040 684.0 700.8 707.3 707.7 706.7

2041-2070 720.5 739.4 773.4 782.4 782.8

A Sustentabilidade do Regadio e a conservação do solo e da água

• O problema universal da salinidade • Sais: Ca++ Mg++ K+ Na+

• Potencial osmótico e dificuldade de absorção radical

• Complexos argilo-húmicos: agregação, estrutura do solo

• Na+: desfloculação, halomorfismo, alcalização

• Situações particulares importantes

• VERTISSOLOS

• LUVISSOLOS

Condições de má drenagem

Alcalização Salinização

Teor elevado de argila no solo

Superfícies freáticas

Modelação da drenagem e controlo da salinidade

QUALIDADE DA ÁGUA DE REGA

SOLO

SUBSOLAGEM DRENOS TOUPEIRA

Uso conservativo e o ciclo de degradação da água e do solo

• Erosão - Eutroficação

• Lixiviação - Contaminação

A Sustentabilidade do Regadio e a conservação do solo e da água

• Investigação científica e inovação tecnológica • Subsolagem - drenagem: lixiviação

– Terraceamento; PAM – Mobilização conservativa: equipamento

• Gestão da rega: melhorar a eficiência / a uniformidade – Gestão da água na parcela (medição por sondas) – Gestão da rega por teledeteção (imagens de

satélite e de aviões não tripulados) • Qualidade do projeto de rega, integral

– Rega de superfície: automatização – Rega por aspersão: infiltrabilidade e ip

SITUAÇÃO DO REGADIO FACE À SUSTENTABILIDADE DO SISTEMA

Ricardo Serralheiro (ICAAM UÉ) Mário de Carvalho (ICAAM UÉ) Pedro Valverde (ICAAM UÉ) Rodrigo Maia (FEUP) Bruno Oliveira (FEUP) Vanessa Ramos (FEUP)

MUITO OBRIGADO