Avaliação do desempenho dos modelos de predição da erosão hídrica USLE, RUSLE e WEPP para diferentes condições edafoclimáticas do Brasil Evaluation of the performance of the USLE, RUSLE and WEPP soilerosion models for different edaphoclimatic conditions in Brazil

Abstract

Este trabalho teve o objetivo de avaliar o desempenho dos modelos de predição das perdas de solo USLE, RUSLE e WEPP para diferentes condições edafoclimáticas brasileiras. Para alcançar o objetivo proposto, perdas de solo estimadas pelos referidos modelos em nove localidades do Brasil foram comparadas às perdas medidas em parcelas experimentais, por meio do coeficiente de correlação, da raiz do erro quadrático médio (RMSE), do índice de concordância de Willmott, do índice de confiança, do coeficiente de Nash-Sutcliffe e da eficiência dos modelos. As parcelas experimentais adotadas nos estudos de perdas de solo utilizados no presente trabalho apresentavam dimensões (de 38 a 1.875 m²) e tempo de coleta de dados (de 1 a 7 anos) variados. Observou-se diferença significativa entre a média geral de perdas de solo estimada pelos modelos e a medida no campo. O WEPP apresentou estimativas mais precisas em 46% das condições simuladas, seguido pelo RUSLE com 42% e USLE com 12%, sendo que os indicadores estatísticos estudados mostraram que o modelo WEPP apresenta melhor desempenho quando comparado com os demais modelos. Apesar de a diferença entre os dados estimados e observados ocorrer para os três modelos, o WEPP, por apresentar melhor desempenho, coeficiente angular mais próximo da unidade na relação entre perdas de solo medidas no campo e estimadas pelo modelo e por ser embasado em processos físicos, demonstra ter maior potencial para fazer previsão da erosão para diferentes condições edafoclimáticas brasileiras.The objective of this study was to evaluate the performance of USLE, RUSLE, and WEPP soil loss prediction models for different Brazilian soil and climatic conditions. To achieve this objective, soil losses estimated by the mentioned models in nine locations in Brazil were compared with the losses measured in the field by the following statistical parameters: correlation coefficient, root mean square error, Wilmott concordance index, confidence index, Nash-Sutcliffe coefficient, and efficiency coefficient models. The experimental plots adopted in studies of soil losses used in this study had varied dimensions (38 to 1875 m²) and monitoring times and periods (01 to 07 years). There was a significant difference between the overall average of soil loss estimated by the models and the corresponding values measured in the field. Soil losses estimated by the WEPP model were more accurate in 46% of the cases, followed by RUSLE and USLE models with 42 and 12%, respectively. The statistical indicators showed that the WEPP model had better performance when compared with the other models. Despite the difference between the observed and the measured data for the three models, the WEPP model, which presented highest performance, angular coefficient closer to the unity in the relation between soil losses measured in the field and estimated by the model, and because it is based on physical processes, demonstrates to have higher potential to predict erosion for different Brazilian edaphoclimatic conditions.

Keywords

• erosão
• conservação do solo
• modelagem hidrológica
• erosion
• soil conservation
• hydrological modeling