Raul Roberto Poppiel.

A água do solo é um componente crítico para a sustentabilidade dos ecossistemas e da produção agrícola, porém sua distribuição em diferentes regiões brasileiras ainda carece de conhecimento. Este projeto propõe desenvolver modelos preditivos avançados, combinando aprendizado de máquina e sensoriamento remoto, para quantificar e mapear a disponibilidade hídrica nos perfis do solo até 1 m de profundidade, sob condições atuais e projeções climáticas futuras. A partir de um conjunto de dados de solos de abrangência nacional com cerca de 150.000 pontos amostrais, serão estimados parâmetros hidráulicos essenciais capacidade de campo, ponto de murcha permanente e água disponível por meio de equações de pedotransferência e modelos hidrológicos. Em seguida, técnicas inovadoras de modelagem digital do solo espacializarão esses atributos, integrando covariáveis geoespaciais que representam os fatores de formação do solo. Com isso, serão gerados mapas de disponibilidade de água nos solos brasileiros sob condições climáticas futuras para identificar áreas vulneráveis e resilientes, além de mapas de aptidão agrícola adaptados a cenários futuros. O resultado final incluirá uma plataforma online gratuita, destinada a pesquisadores, extensionistas, agricultores e gestores públicos, oferecendo ferramentas para planejar o uso racional da água no solo e fortalecer a resiliência frente às mudanças climáticas.

Pensou por dois segundosA proposta visa avançar o entendimento da Qualidade do Solo (QS) no Brasil, aproveitando dados e tecnologias já desenvolvidos no projeto temático FAPESP 2014/22262-0. Embora aquele projeto esteja em fase de conclusão, este novo esforço direciona-se a objetivos inéditos, ampliando o retorno do investimento científico e gerando informações de abrangência nacional com inserção internacional.O contexto parte do reconhecimento de que a segurança de alimentos, de água e de energia, bem como a preservação da biodiversidade, da saúde humana e o enfrentamento das mudanças climáticas, dependem crucialmente do funcionamento do solo. Apesar de a mídia e as políticas públicas darem ênfase às plantas e ao clima, o solo permanece como coadjuvante nas discussões, embora seja nele que ocorra grande parte dos processos que regulam o estoque de carbono, a disponibilidade hídrica e a fertilidade natural.O objetivo central é determinar, com alta resolução espacial (30 m), a QS da superfície e da subsuperfície (05, 515, 1530, 3060 e 60100 cm) de todo o território brasileiro, relacionando-a a usos e coberturas da terra, à produção agrícola e às projeções de clima. Para isso, serão integradas geotecnologias, geoprocessamento, pedotransferência e análise de funções do solo. Dados de sensoriamento remoto e algoritmos de aprendizado de máquina, executados em nuvem, permitirão gerar mapas preditivos de atributos físicos, químicos e biológicos do solo.A metodologia baseia-se na harmonização dos indicadores já medidos pelo FAPESP 2014/22262-0 e pelo banco FEBR, ajustando modelos espaciais que utilizarão covariáveis espectrais, mapas digitais de solos e funções de pedotransferência para predizer os atributos nas cinco camadas de profundidade. Cada indicador será transformadopor equações mais é melhor, menos é melhor ou ponto ótimoe ponderado conforme sua relevância para funções específicas do solo, resultando em um índice de QS para cada profundidade.A validação dos mapas ocorrerá em 50 áreas-piloto, distribuídas em regiões estratégicas, onde se garantirá maior controle de variáveis de solo e uso do solo. Além disso, os resultados serão cruzados com (i) séries históricas de uso e cobertura da terra do MapBiomas (19852019), (ii) mapas de potencial de produção de soja gerados pelo próprio projeto e (iii) projeções climáticas futuras do WorldClim (20212100).Ao final, todos os dados serão disponibilizados em uma plataforma web interativa de acesso público. O legado científico e prático beneficiará não apenas a comunidade de Ciência do Solo, mas também iniciativas institucionais como o PronaSolos e o Agrotag, contribuindo para o desenvolvimento de uma área relativamente nova e de importância crescente para a sustentabilidade global.

O presente projeto de Pós-doutorado (Processo FAPESP Nº: 2020/04306-0) objetivou mapear com alta resolução os principais atributos do solo na camada de 0-20 cm de profundidade do Estado de São Paulo usando imagens de satélite e atributos do terreno. Apesar de que a área inicial foi o estado de SP, a área estudada se expandiu para a as terras expostas naturalmente ou por ação antrópica entre 1982 e 2018, cobrindo 36% da superfície nacional, e 75% do Estado de São Paulo. As áreas com solos expostos foram capturadas usando imagens de satélite (30 m) e reunidas em uma única imagem que representa os valores medianos de medições da reflectância superficial do solo. Usamos essa imagem em conjunto com atributos do terreno derivados de um modelo digital de elevação (30 m) para o mapeamento dos atributos do solo dessas áreas com solos expostos mediante o algoritmo Random Forest. Os dados de solos utilizados no mapeamento foram recentemente disponibilizados na plataforma online da Biblioteca Espectral de Solos do Brasil (http://besbbr.com.br) criada pelo projeto temático Nº 2014/22262-0. 
Os modelos de predição do teor de argila, areia e carbono orgânico do solo apresentaram as melhores métricas de desempenho, com R2 variando de 0,44 a 0,74 e RPIQ (Ratio of Performance to Interquartile range) superior a 1,5. Os mapas preditos revelaram que a expansão agrícola das últimas décadas ocorreu em solos arenosos. Ademais, aplicamos equações de pedotransferencia, obtidas para solos de regiões tropicais, para calcular o grau de compactação do solo, densidade do solo, capacidade de água disponível para as plantas, índice de estabilidade estrutural e porosidade total.

Este projeto de pesquisa objetiva o mapeamento digital de solos do Distrito Federal em escala de maior detalhamento associado à avaliação da umidade do solo ao longo de uma série histórica, a fim de relacionar a umidade às classes de solos e tipos de usos e ocupações das terras, buscando subsídios para avaliação e minimização dos problemas nos recursos hídricos e a crise hídrica do Distrito Federal. O mapeamento de solos, o estudo do uso e ocupação das terras e estimativa da umidade serão realizados por meio de técnicas de sensoriamento remoto, utilizando uma série histórica de imagens de satélite Landsat e metodologias de espectroscopia dos solos, magnitude de temperatura superficial e índice da diferença normatizada da vegetação (NDVI). Pretende-se com o desenvolvimento deste projeto de pesquisa fornecer dados para a mitigação dos impactos dos recursos hídricos em função do crescimento populacional, uso inadequado dos solos e desrespeito às leis ambientais de proteção deste importante recurso natural. O aquecimento global é um fenômeno natural mundial somatizado pela atividade antrópica, no entanto, em níveis regionais, como no caso o Distrito Federal, medidas de mitigação ou minimização dos problemas ambientais, afetando os recursos hídricos podem e devem ser realizadas.

Projeto de pesquisa de doutoramento que abrange uma extensa região no Centro-Oeste do Brasil, contanto com apoio de grupos de pesquisa das instituições da Universidade de Brasília (UnB) e da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ/USP). Neste projeto, será realizado o mapeamento semidetalhado dos solos em grande escala, abarcando todo o território do estado de Goiás. Para tal, dados de múltiplas fontes estão sendo adquiridos e processados mediante modernas técnicas, sendo algumas inéditas, desenvolvidas dentro do nosso grupo de pesquisa em Geotecnologias em Ciência do Solo ?GeoCis? (http://esalqgeocis.wixsite.com/geocis/equipe).