The Paranaíba river basin: analysis of the population dynamics, changes in land use and impacts in water availability

A bacia hidrográfica do rio Paranaíba está na rota de expansão da cana-deaçúcar. Possui 222.767 km2 e ocupa 2,6% do território nacional; 68,4% da sua área localizam-se na região Centro-Oeste e 31,6% no estado de Minas Gerais. Essa tendência ocorre em função das características da região serem favoráveis à produção da cana-de-açúcar, como o relevo suave que facilita a mecanização da lavoura, além dos fatores climáticos com estações bem definidas e temperaturas elevadas durante todo o ano. Este trabalho teve como objetivo geral analisar a evolução temporal, no espaço geográfico da expansão da lavoura canavieira e quantificar a alteração da vazão e os impactos da substituição da cobertura vegetal na bacia hidrográfica do rio Paranaíba. O trabalho foi dividido em dois capítulos. No primeiro buscou-se apresentar um cenário dos municípios da bacia ao longo das décadas de 1990 e 2000, observando o comportamento da lavoura da cana-de-açúcar. Para a caracterização socioeconômica da bacia utilizou-se dados secundários do IBGE e IPEADATA composto por população, agricultura, pecuária e PIB para os 197 municípios da bacia. Para análise dos dados utilizou-se a análise fatorial e análise de cluster. Os principais resultados apontaram vocação agrícola com destaque para produção de grãos e expansão da cana-de-açúcar. O objetivo do capítulo 2 foi quantificar a diferença entre a evapotranspiração real da cana-de-açúcar e da pastagem e o impacto da mudança do uso do solo nos recursos hídricos atentando para possível alteração da vazão entre 1990 a 2010. Buscou-se relacionar a evapotranspiração real da cana-de-açúcar e da pastagem com objetivo de analisar a demanda hídrica de cada cultura. Essa análise baseou-se no princípio de conversão de uso da terra. A metodologia consistiu em estimar as perdas de água pela cana e pela pastagem através do balanço hídrico, com simulações para três cenários de safra da cana. A cana de-açúcar apresentou maior evapotranspiração em relação a pastagem especialmente no ciclo de inverno.The Paranaíba River basin is on the sugar cane expansion route. It has 222,767 km2 and occupies 2.6% of the national territory; 68.4% of its area is located in the Brazilian Midwest Region and 31.6% in the state of Minas Gerais. This trend occurs due to the characteristics of the region are favorable for the sugar cane production, for example the mild relief, which facilitates farming mechanization, in addition to the climatic factors, with well-defined seasons and high temperatures throughout the year. This study aimed to analyze the temporal evolution in the geographical space of the expansion of sugarcane production, and quantify the change in flow rate and the impact of the replacement of vegetation cover in the Paranaíba River basin. The work was divided in two chapters. In the first one the goal was to present a scenario of counties in the basin over the decades of 1990 and 2000, observing the behavior of the culture of sugar cane. For the socioeconomic characterization of the basin, secondary data from the IBGE and IPEADATA were used, composed of population, agriculture and the gross national product (GDP) for the 197 municipalities along the basin. For data analysis the factorial and the cluster analysis were used. The main results showed the agricultural vocation with emphasis on grain production and on the cane sugar expansion. In chapter 2 the difference between the actual evapotranspiration of sugar cane and pasture and the impact of land use change on water resources was quantified, paying attention to the possible change in its flow rate between 1990 and 2010. We tried to correlate the real evapotranspiration of sugar cane and pasture in order to analyze the water demand for each crop. This analysis was based on the land use conversion principle. The methodology used in this research consisted in estimating the water losses by the sugar cane and pasture through the water balance, with simulations for three scenarios of sugar cane harvest. It was verified that sugar cane showed higher relative evaporation than pasture, particularly in the winter cycle