Abstract In this study a temporal analysis (2008-2017) was conducted to examine the occurrence of droughts and the spatial distribution of livestock herds in the Brazilian semi-arid region. Maps of vegetation cover, classes of normalized difference vegetation index (NDVI) and normalized difference drought index (NDDI) were used. Image processing took place on the Google Earth Engine platform along with QGIS Software (2.18). Two historical series were created to compare the variation between two herds and the dry monitoring, one called the 1st series (2008-2012) and 2nd series (2013-2017) which were compared using a paired t-test. The comparative analysis showed that the classes of extreme drought and exceptional drought covered the greatest land areas in the 2nd series, while abnormal drought covered the greatest land area in the 1st series. The analysis of herds, a reduction in the cattle herd and an increase in goat and sheep herds were noted. This study considers the efficacy of NDDI and NDVI indices to monitor the distribution of droughts in the Brazilian semi-arid region. The geoprocess of Sidra data enabled an analysis of the spatial distribution and temporal variation of the herds in the semi-arid region and how drought may have impacted livestock dynamics.

RESUMO O manejo florestal na floresta tropical seca do Brasil expandiu em 450% nas duas últimas décadas; mas pouco se sabe da dinâmica nessas áreas. Assim, em uma área manejada para produção de carvão, objetivou-se avaliar se a recuperação dos estoques originais médios de biomassa (EOMB) é um critério consistente para definir ciclos de corte, além disso, determinou-se a biomassa remanescente e seu potencial de aporte de carbono ao solo. O estudo foi realizado no Assentamento Ramalhete, General Sampaio-CE, no ano de 2018. Determinou-se a biomassa arbustiva-arbórea explorável (BAAE) e o incremento médio anual (IMA) em cinco talhões submetidos ao corte raso há 3, 5, 8, 11 e 15 anos, e reserva legal (40 anos em regeneração). Em cada talhão foram instaladas sete parcelas (20,0 m x 20,0 m), totalizando 42 parcelas amostrais. Comparou-se a BAAE com a de projeto e calculou-se a biomassa remanescente (ramos, cepas e serapilheira) em um talhão recém explorado, a qual foi convertida para carbono orgânico. Quanto à biomassa remanescente, a ordem de maior potencial de aporte de carbono ao solo foi ramos > serapilheira > cepas. O aporte oriundo do componente ramos é superior ao da serapilheira em 3,4 vezes. A simples recuperação dos EOMB de um talhão após o corte raso não serve como critério para se definir um novo ciclo de corte, pois esses estoques originais não representam a máxima BAAE possível para essa área; sendo a biodiversidade e a presença de mais BAAE nas classes de maior diâmetro critérios mais adequados.

ABSTRACT Management of tropical dry forests in Brazil expanded 450% in the two latest decades; but little is known about the dynamics of these areas. Thus, the objective of this work was to evaluate if the recovery of mean original biomass stocks (MOBS) is a consistent criterion to define cut cycles in a managed forest for charcoal production, and determine the remaining biomass and its contribution to soil carbon stocks. The study was conducted at the Ramalhete Settlement, in General Sampaio, CE, Brazil, in 2018. The explorable shrubby-arboreous biomass (ESAB) and the ESAB mean annual increases (ESAB -MAI) were determined in five areas subjected to clearcutting after 3, 5, 8, 11, and 15 years, and in a preservation area with 40 years of regeneration. Each area was divided into seven plots (20 × 20 m), totaling 42 plots. The ESAB of the plots were compared and the remaining biomass (branches, stumps, and litterfall) in a recently explored area was calculated and converted into organic carbon. The remaining biomass of branches had higher contribution to soil carbon stocks, followed by the litterfall, and stumps. The carbon stocks of the branch component were 3.4-fold higher than those of the litterfall. The recovery of the MOBS of an area after clearcutting should not be used as a criterion to define the cut cycle, since these original carbon stocks do not represent the maximum ESAB production possible in the area; the biodiversity and amount of ESAB in the classes of larger diameter are more adequate criteria.

RESUMO Um dos procedimentos mais eficazes na avaliação de áreas degradadas tem sido o uso do sensoriamento remoto. Este trabalho objetivou avaliar a dinâmica temporal do NDVI e da precipitação pluviométrica na detecção de degradação dos recursos naturais em uma região semiárida do Brasil. A área estudada localiza-se a oeste do município de Tauá, estado do Ceará, com predomínio de floresta caatinga arbustiva. As informações de precipitação foram obtidas junto à FUNCEME. Foram adquiridas 10 imagens (estação seca) de uma série histórica de 27 anos (1985-2011) do sensor TM/LANDSAT5, posteriormente convertidas em reflectância de superfície por meio da extensão FLAASH/ENVI e obtidas os índices NDVI, segmentados em 6 classes conforme o uso e ocupação do solo. Os valores médios das classes de NDVI foram submetidos à análise estatística e confrontados pelo Teste T (p<0,05) e matriz de correlação de Pearson. Observou-se que nos anos com precipitação pluviométrica acima da média histórica (1985-1993 e 1996-2004) houve significativo acréscimo de áreas degradas representadas por baixo NDVI (entre 0 e 0,4), decorrentes do avanço de terras incorporadas à agricultura de subsistência. No entanto, em períodos de estiagem (1993-1996 e 2004-2011), constatou-se comportamento inverso, caracterizado pela regeneração natural do estrato arbustivo-arbóreo em decorrência do abandono das áreas agrícolas, comportamento evidenciado por incrementos de até 1.807% da classe de NDVI moderadamente alta (entre 0,6 e 0,8). Portanto, a dinâmica espaço-temporal do NDVI e da precipitação pluviométrica contribuíram para detecção de evidências do processo de degradação do bioma caatinga numa área no município de Tauá, estado do Ceará.

ABSTRACT One of the most effective procedures in the evaluation of degraded areas has been the use of remote sensing. The aim of this work was to evaluate the temporal dynamics of the NDVI and rainfall in detecting the degradation of natural resources in a semi-arid region of Brazil. The area under study is located to the west of the district of Tauá, in the State of Ceará, with a predominance of shrub-like caatinga forest. Rainfall data was obtained from FUNCEME. Ten images (dry season) were acquired from a 27-year historical series (1985-2011) from the TM/LANDSAT5 sensor, later converted to surface reflectance using the FLAASH/ENVI extension; NDVI indices were obtained and divided into six classes corresponding to land usage and occupation. The mean values of the NDVI classes were submitted to statistical analysis and compared by T-test (p<0.05) and the Pearson correlation matrix. It was found that in the years with rainfall above the historical average (1985-1993 and 1996-2004) there was a significant increase in degraded areas, represented by low values for the NDVI (between 0 and 0.4), due to more land being used for subsistence farming. However, during periods of drought (1993-1996 and 2004-2011), the opposite behaviour was seen, characterised by the natural regeneration of the woody stratum due to agricultural areas being abandoned; behaviour that was evidenced by increases of up to 1,807% in the moderately high class of the NDVI (between 0.6 and 0.8). The spatial and temporal dynamics of the NDVI and the rainfall therefore played a part in detecting evidence of the process of degradation of the caatinga biome in an area of the district of Tauá, in the State of Ceará.

RESUMO Objetivou-se com este trabalho investigar as alterações ocorridas na deposição, acumulação e taxas de decomposição da serapilheira, além da respirometria do solo em floresta tropical seca decorrente do uso e cobertura do solo. O estudo foi conduzido em duas microbacias hidrográficas adjacentes no município de Iguatu, Ceará, Brasil. Uma das microbacias encontrava-se com a vegetação conservada há 35 anos (RC35) enquanto a segunda foi submetida ao raleamento da vegetação por 5 anos (TC5). Dentre as variáveis analisadas as principais foram: frações de serapilheira depositada em coletores e acumulada no solo; constante de decomposição e respirometria do solo. Os dados foram submetidos à análise estatística e confrontados pelo Teste t (pd”0,05). A deposição total de serapilheira nos coletores durante os 12 meses monitorados (abril/ 2013 a março/2014) foi da ordem de 1.300 kg ha-1 ano-1 paraTC5, diferindo estatisticamente (pd”0,05) da RC35 (4.019 kg ha-1 ano-1). A serapilheira acumulada no solo para os dois usos não apresentaram diferença entre si (p>0,05). A manutenção da conservação de serapilheira no solo da TC5 está associada aos maiores aportes de fitomassa lenhosa lignificada proveniente do raleamento, e consequentemente das menores taxas de decomposição e emissão de CO2.

ABSTRACT The aim of this study was to investigate changes that occurred due to land use and ground cover in the deposition, accumulation and rates of litter decomposition, as well as of soil respirometry, in a dry tropical forest. The study was carried out in two adjacent watersheds in the town of Iguatu, in the State of Ceará, Brazil. One of the watersheds had been under preserved vegetation for 35 years (RC35), while the other had been subjected to thinning for 5 years (TC5). The main variables among those being analysed were the litter fractions deposited in collectors and accumulated on the ground, the decomposition constant, and soil respirometry. The data were submitted to statistical analysis and compared by t-test (pd”0.05). The total litter deposited in the collectors during the 12 months of monitoring (April 2013 to March 2014) was around 1,300 kg ha-1 yr-1 for TC5, differing statistically (pd”0.05) from RC35 (4,019 kg ha-1 yr-1). There was no difference in the litter accumulated on the ground for type of land use (p>0.05). The conservation of litter on the ground in TC5 is associated with larger inputs of woody, lignified biomass from the thinning, and the consequent lower rates of decomposition and CO2 emission.

RESUMO Análises físicas e hidroquímicas foram realizadas, em poços rasos, com o objetivo de identificar os impactos da irrigação e da sazonalidade climática no processo de salinização e na dinâmica do nível das águas subterrâneas do Distrito Irrigado do Baixo Acaraú - DIBAU, Ceará. As amostragens foram realizadas em dois períodos: dez/2003 a maio/2007; agosto/2010 a julho/2011, em cinco poços rasos (P1, P2, P3, P4, P5), sendo três deles em campos irrigados. Na identificação da similaridade ou dissimilaridade dos teores de íons sódio (Na+), cloreto (Cl-) e nitrato (NO3 -) entre as duas épocas estudadas, bem como entre os poços amostrados, aplicou-se a técnica de análise estatística multivariada de agrupamento hierárquico. Os dados médios foram submetidos à análise de teste de média e confrontados pelo Teste T. As águas dos poços inseridos na área de sequeiro apresentaram as maiores concentrações médias de Na+ e Cl-, 123 mg L-1 e 253,2 mg L-1, respectivamente, enquanto os valores médios de NO3 - foram maiores na área irrigada, 16 mg L-1. Identificou-se elevação do nível do lençol freático nos poços inseridos na área irrigada (P3, P4 e P5) de 6,13; 5,25 e 3,40 m, respectivamente. As menores flutuações sazonais do lençol freático ocorreram nos poços inseridos na área irrigada, mostrando excedentes de lâminas de irrigação e recarga desses poços, durante a estação seca. As concentrações de Na+ e de Cl-, nas águas do lençol freático, são determinadas pelos fatores naturais, diferentemente do que ocorre com as do NO3 -.

ABSTRACT Physical and hydro chemical analysis were carried out in shallow wells with the objective of identifying the impact of irrigation and of the climatic seasonality in the process of salinization and in dynamic of the groundwater level of the Distrito Irrigado do Baixo Acaraú - DIBAU, Ceará. The samples were taken in two periods: Dec/2003 to May/2007 and Aug/2010 to July/2011 in five shallow wells (P1, P2, P3, P4, P5), three being inserted into irrigated fields. In identifying the similarities or dissimilarities of the sodium (Na+), chlorine (Cl-) and nitrate (NO3 -) ions between the two studied time periods and between the sampled wells, statistical multivariate analysis of hierarchical cluster analysis was applied. The average data were submitted to the average test and confronted through the t-test. The waters of the unirrigated fields presented the highest average concentrations of Na+ and Cl-, 123 mg L-1 and 253.2 mg L-1, respectively, while the highest average values of NO3 - (16 mg L-1) were found in the irrigated area. An elevation of the level of the water table was identified in the wells inserted in the irrigated area (P3, P4 and P5) of 6.13; 5.25 and 3.40 m, respectively. The smallest seasonal fluctuations of the water table occurred in the irrigated area wells, showing an excess of irrigation water, which upper the groundwater level during the dry season. The concentrations of Na+ and Cl- in the groundwaters are determined by natural factors, differently from the NO3.

O objetivo deste trabalho foi identificar os fatores que influenciam na qualidade das águas subterrâneas do Perímetro Irrigado Baixo Acaraú, Ceará, usando a técnica de estatística multivariada Análise Fatorial/Análise da Componente Principal (AF/ACP). Para avaliar a qualidade das águas no lençol freático, foram selecionados nove poços distribuídos aleatoriamente no Perímetro Irrigado em duas áreas: A1 - áreas não cultivadas; e A2 - áreas de cultivos irrigados. As amostras das águas foram coletadas mensalmente no período de dezembro de 2003 a novembro de 2005, em novembro 2006 e, em março e maio de 2007, encaminhadas ao laboratório, onde foram analisados os seguintes atributos: pH, condutividade elétrica (CE), Na+, Ca2+, Mg2+, K+, Cl-, PO4-, NH4-, NO3-, SO4-2, HCO3- e CO3- 2. O emprego da AF/ACP resultou em um modelo composto por três componentes explicando 93,06 e 83,72%, da variância total, respectivamente, para as áreas A1 e A2. Os fatores que influenciam na qualidade das águas subterrâneas, em ambas as áreas, foram definidos pelo processo natural de intemperismo geológico do solo e da ação antrópica. Nas áreas de cultura irrigada, a ação antrópica foi determinada por um fator relacionado aos nutrientes nitrogenados e correções de acidez dos solos. Nas áreas não cultivadas, a ação antrópica foi definida por um fator de saneamento básico (uso de fossas sépticas com lançamentos diretos ao solo). O manejo adotado nas áreas irrigadas do Distrito de Irrigação do Baixo Acaraú está contribuindo para um aumento gradual nas concentrações de nitrato em águas do lençol freático.

The aim of this work was to identify and to investigate the determining factors of water table quality in the Irrigated Perimeter of Baixo Acaraú, Ceará, Brazil, using factor analysis/principal component analysis (FA/PCA). It was sampled nine shallow wells spread out on two different types of land: uncultivated area (A1) and irrigated area (A2). Groundwater was sampled monthly from Dec/2003 to Nov/2005, Nov/2006, Mar and April/2007. We measured the following parameters: pH, electrical conductivity (EC), and concentrations of Na+, Ca2+, Mg2+, K+, Cl-, PO4-, NH4-, NO3-, SO4-2, HCO3- and CO3- 2. The PCA resulted in a model composed of three components that explained 93.06% and 83.72% of the total variance of the data set from A1 and A2, respectively. It was found that the determining factors of water quality were the mineralization processes and anthropogenic activities in both areas. The anthropogenic activities in the irrigated area were related to nitrogenous fertilizers, while those in the uncultivated area were associated with the presence of septic tanks (from the lack of sewage treatment).