Temporal trend of drought and aridity indices in semi-arid pernambucano to determine susceptibility to desertification

Abstract

In semi-arid regions, the use of drought and aridity indices in order to establish diagnoses and prognoses that help in water resources management is crucial, above all, for the evaluation of long-term water availability, and monitoring hydrological extreme events. Therefore, the aim of this study was to evaluate the trends of extreme events to determine susceptibility to desertification in the Brígida river basin, by Drought (RAI, SPI and PDSI) and Aridity (MIA, AI and AIASD) Indices. The results of these indices submitted to statistical analysis (Tukey Test) and to the evaluation of the climate trend (TREND software). The Tukey Test indicated that the PDSI and RAI method are the most suitable for drought analysis, while AI is most appropriate for aridity. The results indicated that regardless of the indices employed, the stations presented significant results in the trend analysis, suggesting intensification of these events over time. Therefore, concluded that drought and aridity indices could help water resources management by managing bodies, indicating the evolution of extreme hydrological phenomena, suggesting the adoption of preventive and mitigating actions regarding the use of water priority. In conclusion, these indices can be used as a tool for indicating areas susceptible to the desertification process. Em regiões semiáridas, a utilização de índices de seca e aridez a fim de estabelecer diagnósticos e prognósticos que ajudem na gestão dos recursos hídricos é crucial, sobretudo, para a avaliação de disponibilidade hídrica em longo prazo, e monitoramento de eventos hidrológicos extremos. Diante disso, o objetivo do presente estudo foi avaliar as tendências de eventos extremos para determinar a susceptibilidade à desertificação, na bacia do rio Brígida, mediante o uso de índices de Seca (RAI, SPI e PDSI) e de Aridez (MIA, AI e AIASD). Os resultados desses índices foram submetidos a análise estatística por meio do Teste de Tukey e submetidos a avaliação da tendência climática por meio de aplicativo (TREND). O Teste de Tukey indicou que o método PDSI e RAI são os mais indicados para a análise de seca, enquanto que o AI é mais apropriado para a aridez. Os resultados indicaram que independente dos índices empregados, os postos apresentaram resultados significativos na análise de tendência, sugerindo intensificação desses eventos ao longo do tempo. Diante disso, conclui-se que os índices de seca e de aridez podem auxiliar na gestão dos recursos hídricos pelos órgãos gestores, indicando a evolução dos fenômenos hidrológicos extremos, sugerindo a adoção de ações preventivas e mitigadoras quanto ao uso prioritário da água. Além disso, esses índices podem ser empregados como ferramenta para indicação de áreas susceptíveis ao processo de desertificação.