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O processo conjunto de perda de água por evaporação do solo e transpiração da planta denomina-se evapotranspiração. Ocorre quando a água líquida é convertida para vapor de água e transferida, neste estado, para a atmosfera. Este processo somente poderá ocorrer naturalmente se houver ingresso de energia no sistema, proveniente do sol, da atmosfera ou de ambos.

O solo, as plantas e a atmosfera podem ser considerados como componentes de um sistema fisicamente inter-relacionado e dinâmico, no qual os vários processos de fluxo estão interligados. Neste sistema, é valioso e aplicável o conceito de potencial hídrico, ou seja, o fluxo de água ocorre dos pontos de maior potencial para os de menor potencial.

A quantidade de água evaporada, que em algumas regiões representa uma parcela bastante superior do que a água que escoa superficialmente, é uma importante componente no balanço hídrico de uma bacia hidrográfica, mas é extremamente difícil de ser estimada com confiança, devido à inexistência de técnicas diretas e da necessidade de instrumentos de custos elevado para a obtenção de estimativas indiretas. Além disso, “os resultados possíveis de serem obtidos tem que ser vistos com cautela por serem pontuais, tornando seu uso possível apenas por hipóteses simplificadoras ou largos períodos de tempo, casos, estes, onde pequenas variações tornam-se desprezíveis” (MORTON, 1983(8) apud POMPÊO, 1989).

James (1988) ressalta que, se a água armazenada no solo não for fator limitante e se os estômatos estiverem totalmente abertos, as condições atmosféricas são os fatores que controlam a evapotranspiração. Os fatores atmosféricos mais importantes no processo são: a radiação solar, a umidade relativa, a temperatura, o vento e a precipitação.

Contin Neto (1987), analisando a recarga do aqüífero Botucatu, Formação que faz parte do SAG, na bacia do Ribeirão da Onça, Brotas-SP, estimou que 80% da precipitação corresponde à evapotranspiração e ao armazenamento de umidade na zona não-saturada.

Cunha (2003) utilizou um lisímetro volumétrico para determinação da recarga potencial. O lisímetro foi preenchido com solo natural da região da bacia do Ribeirão do Lobo, no município de Brotas-SP, e recoberto com pastagem. Mediu-se a evapotranspiração real no lisímetro na ordem de 650mm anuais. Estimou-se, também, a evapotranspiração potencial pelos métodos de Penman e Thornthwaite. O método de Penman apresentou uma evapotranspiração potencial de 1667,6 mm anuais, maior que a precipitação no período, que foi de 1416mm, sendo 260% maior que o valor obtido no lisímetro. O método de Thornthwaite apresentou uma evapotranspiração potencial de 1170mm anuais, sendo 160% maior que o valor obtido no lisímetro.

Howard e Lloyd (1979) utilizaram o método de Penman para estimativas de recarga com o objetivo específico de estudar a influência dos parâmetros relacionados ao cálculo da evaporação potencial e real, considerando intervalos de tempo de 1 dia, 10 dias e 30 dias para o balanço de umidade do solo. Dentre os dados utilizados, a precipitação foi diretamente medida obtendo-se escoamento superficial através de correlação. Os dados para aplicação da equação de Penman foram obtidos a partir de estação climatológica localizada na bacia, ou estimados. Howard e Loyd (1979) afirmaram que a diferença entre a recarga anual, calculada a partir das equações de Penman, utilizando dados diários, decendiais e mensais, chegou a valores de -12,4% a -42,6%, tendo como base os dados diários. A diferença entre esses valores mostra que, para bacias sem registros significativos de dados hidrológicos, os valores diários nas medições das variáveis são recomendados, pelo menos até que se tenha quantidades suficientes de dados para analisar estatisticamente as séries. Howard e Lloyd (1979) observaram que pequenas variações dos parâmetros da equação de Penman, especificamente da temperatura, albedo e coeficientes de regressão, podem provocar distorções de elevada magnitude nos resultados, havendo evidências de que subestimativas de 10% acarretam distorções da ordem de 15% na determinação da recarga.

(9)_{ALLEN, R. G.; PRUITT, W. O. (1986). Rational use of the FAO Blaney-Criddle formula. Journal of Irrigation and Drainage Engineering.}

v 122, n. 2, p 97-106.

Pompêo (1990) aplicou o método do balanço hídrico na zona não-saturada do solo da bacia do Ribeirão da Onça, Brotas-SP. Para estimar a recarga profunda para a região (que foi denominado apenas de recarga), ele utilizou o método de Penman e medidas realizadas em um tanque classe A. O valor encontrado com a equação de Penman ficou na ordem de 1600mm anuais, acima da precipitação anual que foi de 1200mm. O valor encontrado para a evapotranspiração potencial utilizando o tanque classe A foi de 850mm anuais, sendo que este valor foi obtido pelo produto das medições no tanque por um coeficiente igual a 0,7. Pompêo (1990) conclui que os métodos teóricos de evapotranspiração superestimaram a evapotranspiração real da bacia.

Mattos (1991) comparou várias fórmulas empíricas e semi-empíricas de estimativa da evapotranspiração com o método do balanço hídrico na bacia do rio Jacaré-Guaçú, afluente do rio Tietê no estado de São Paulo. O modelo de balanço hídrico usado foi:

R P

E= − (11)

em que E é a evapotranspiração média anual, P é a precipitação média anual e R é a vazão média anual.

Os resultados obtidos da comparação das fórmulas empíricas com o balanço hídrico da região variaram de 8,25% a -49,45%. O modelo de Penman-Monteith apresentou o resultado mais discrepante. Mattos (1991) associou essa discrepância à sensibilidade do modelo aos valores típicos da resistência da cobertura vegetal (rc).

Um outro fator que interfere na evapotranspiração é a irrigação. Segundo Allen e Pruitt (1986)(9) apud Medeiros (2002), a irrigação modifica as condições climáticas locais resfriando o ar, tornando-o mais úmido, além de reduzir a turbulência nas massas de ar que avançam de áreas não-irrigadas para áreas irrigadas. Isso reduz o potencial evaporativo das massas de ar e, conseqüentemente, a evapotranspiração. Esses autores relatam que estudos anteriores têm demonstrado uma redução na temperatura média do ar de 2ºC a 5°C em áreas irrigadas, quando comparadas com áreas não-irrigadas, com aumento correspondente de umidade relativa e decréscimo no déficit de pressão de vapor.

Pompêo (1990) expressa que a relação entre a evapotranspiração pontual e espacial em uma área heterogênea é função da variação das disponibilidades hídricas desta área e dos efeitos desta variação na camada de ar imediatamente acima do solo. Uma diminuição da evapotranspiração em uma área pequena torna o ar que passa sobre a mesma mais seco e mais aquecido, conseqüentemente ocorre uma elevação na quantidade de energia disponível, o que vem a produzir elevações compensatórias na evapotranspiração das áreas úmidas ao longo do curso subseqüente dessa massa de ar.