Introduction: The increased frequency of extreme climate events, many of them of rapid onset, observed in many world regions, demands the development of a crop forecasting system for hazard preparedness based on both intraseasonal and extended climate prediction. This paper presents a Fortran version of the Crop Productivity Model AquaCrop that assesses climate and soil fertility effects on yield gap, which is crucial in crop forecasting systems

Abstract

Resumo

O estudo analisou a degradação da terra na bacia do Submédio São Francisco por meio de índices segundo o modelo FPEIR (Força-Pressão-Estado-Impacto-Resposta). Para seleção dos 17 indicadores foi feita revisão bibliográfica e análise de correlação, os indicadores foram gerados em grades de 5 x 5 km no SIG QGIS através de dados secundários e primários. Foi feito um tratamento para exclusão de outliers, seguido de normalização dos indicadores. Foram gerados índices para cada componente FPEIR por meio da mediana dos indicadores e elaborados mapas dos indicadores e índices. As áreas mais vulneráveis à degradação (maiores valores nos índices FPEI) localizam-se principalmente nas regiões noroeste, centro e sudeste da bacia. Em relação à resposta (maiores valores no índice R), destacam-se as áreas a oeste, noroeste e  sudeste da bacia. Os indicadores que mais influenciaram os índices FPEI foram Índice de Desenvolvimento Humano Municipal, estabelecimentos com produtor ocupante, desmatamento, erodibilidade, índice de aridez e pastagens degradadas. E no caso do índice de Resposta, a orientação técnica e programas de crédito. As políticas públicas e iniciativas particulares de restauração da qualidade ambiental são fundamentais para reverter o processo de degradação, contribuindo para o manejo sustentável da Caatinga.

Abstract

The global demand for agricultural commodities has driven extensive land conversion to agriculture in Brazil, especially in the MATOPIBA region. This area encompasses the Rio Grande Basin, a major tributary of the São Francisco Basin that is known for expanding intensive irrigated agriculture and hydropower generation. However, recent data reveal declining precipitation and aquifer recharge, potentially exacerbating ongoing water and land conflicts. This study investigates the long-term sustainability of agricultural expansion amid the worsening water scarcity using a system dynamics model. Findings suggest that rising costs and decreasing profits due to irrigation water shortages may hinder the expansion of irrigated land. By 2040, the irrigation demand may remain partly unmet, while downstream flow and baseflow could decrease. Additionally, agricultural expansion will significantly raise energy demand, posing a developmental challenge. We suggest that ensuring the sustainability of the Rio Grande Basin depends on improved water management and exploring alternative energy sources to address existing constraints.