Ksat-SSIR-DB: Base de dados de condutividade hidráulica saturada e de taxa de infiltração básica em solos brasileiros

A condutividade hidráulica saturada (Ksat) e a taxa de infiltração básica dos solos (TIB) são propriedades essenciais e necessárias para diferentes aplicações geocientíficas. Dados dessas propriedades hidráulicas no território brasileiro são de difícil acesso, estando dispersos em publicações realizadas no pais.

Sendo assim, foi criado em 2020, no âmbito da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (SBCS), um grupo de trabalho (GT-Propriedades hidráulicas dos solos brasileiros) para compilar dados de Ksat e TIB em todo o território nacional.

Ao todo, 17 membros, sócios da SBCS provenientes de 13 diferentes instituições e de 14 estados do Brasil, participaram dessa iniciativa. O trabalho foi liderado pela pesquisadora Marta Vasconcelos Ottoni do SGB e por Wenceslau Geraldes Teixeira da Embrapa Solos - RJ.

A base de dados recebeu a notação Ksat-SSIR-DB, a qual se refere às iniciais de Saturated Hydraulic Conductivity and Steady State Infiltration Rate Database. Ela foi desenvolvida em planilhas do Microsoft Office Excel contendo duas abas. A primeira, nomeada "Metadata", contém os metadados dessa base de dados, com a descrição sintética de cada um dos seus campos e dos correspondentes formatos (número inteiro, decimal ou texto). A segunda aba, chamada de "Sample Data", contém os registros dos campos dessa base de dados.

Ksat-SSIR-DB contém as seguintes informações:
* Dados de TIB e Ksat (condutividade hidráulica saturada no campo - Kfs e/ou condutividade hidráulica saturada em laboratório - Kslab).
* Desrição da área de estudo: coordenadas geográficas do local do experimento, classes de solo, classes de uso da terra, horizontes, profundidades.
* Dados de propriedades físico-químicas: granulometria, densidade do solo, densidade de partículas, porosidade, carbono orgânico, pH, CTC (capacidade de troca catiônica a pH7, em base de peso ou volume).
* Dados de retenção de água nas tensões de 0, 6, 10, 33 e 1500 kPa;
* Métodos de determinação das propriedades hidráulicas (TIB, Ksat e retenção de água);
* Registro da fonte bibliográfica do trabalho.

Os 2.579 registros com dados de propriedades físico-hídricas em solos brasileiros encontram-se armazenados em Ksat-SSIR-DB.

Ksat-SSIR-DB tem grande potencial para desenvolvimento e teste de funções de pedotransferência de Ksat em solos brasileiros, servindo também como fonte de referência para diferentes aplicações geoambienais e, em especial, para trabalhos de modelagem de processos que ocorrem na superfície terrestre.

Em futuro próximo, o Ksat-SSIR-DB será incluído no HYBRAS – versão 2

Base de Dados

Para acessar Ksat-SSIR-DB e o arquivo de análise de dados [arquivo jupyter notebook (.ipynb), python], clique aqui!

Referências

Para mais informações a respeito desse trabalho, consulte:

Ottoni, M.V.;Teixeira, W.G.;Huf dos Reis, A. M.;Pimentel, L. G.;Souza, L.R.;Albuquerque, J.A.;Melo, V. F.;Cavalieri-Polizeli, K. M. V.;Reichert, J.M.;Viana, J.H.M.;Fontana, A.;Medrado, L. C.;Santos, G.G.;Amaral, L.G.H. do;Anjos, L.H.C.;Araújo Filho, J.C. de;Bhering, S.B.;Brito, G.F;Campos, P.G. de;Campos, P.N.;Costa, A. M.;Marques, J.D.O.;Martins, A.L.S.;Melo, V. F.;Nascimento, M. B de S. dos;Noronha, N.C.;Oliveira, R. D.;Portela, J. C.;Serafim, M. E.;Silva, M. B.;Rodrigues, S.;Almeida, W.S. de;Moraes, M.L.;Curi, N. In final preparation for submission to Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2024.

Soil saturated hydraulic conductivity (Ksat) and steady-state infiltration rate (SSIR) are essential and necessary soil properties for different geoscience applications. Data on these hydraulic properties in Brazilian territory are difficult to access and dispersed in publications carried out around the country.

A working group (WG-Hydraulic Properties of Brazilian Soils) was created, in 2020, within the scope of the Brazilian Soil Science Society (SBCS) to compile Ksat and SSIR data, evaluated both in the field and in the laboratory, throughout the national territory.

In total, 17 members of the SBCS from 13 different institutions and 14 states in Brazil, participated in this initiative. The work was led by researcher Marta Vasconcelos Ottoni from the Geological Survey of Brazil (SGB/CPRM) and by Wenceslau Geraldes Teixeira from Embrapa Soils - RJ.

This database has the Ksat-SSIR-DB notation, which refers to the initials of Saturated Hydraulic Conductivity and Steady-State Infiltration Rate Database. Ksat-SSIR-DB was developed in a Microsoft Excel spreadsheet (xlsx), containing two sheets. The first sheet, named *Metadata*, contains the metadata of this database, with a synthetic description of each of its fields and the corresponding data formats (integer, decimal, or text). The second sheet, called *Sample Data*, contains records of the database fields. All Ksat-SSIR-DB fields are in English.

Ksat-SSIR-DB contains the following information:

• SSIR, Ksat data (saturated hydraulic conductivity measured in the field Kfs and/or saturated hydraulic conductivity measured in the laboratory – Kslab);
• Description of the study area: geographic coordinates of the evaluation sites, soil classes (Brazilian Soil Classification System), land use and cover classes, soil horizons, depths,
• Physico-chemical properties data: granulometric fractions, bulk density, particle density, porosity, organic carbon, pH, CEC (cation exchange capacity at pH 7, on a weight or volume basis);
• Water retention data at tensions of 0, 6, 10, 33, and 1500 kPa (when available);
• Methods for determining hydraulic properties (SSIR, Ksat, and water retention);
• Reference source of the study.

The Ksat-SSIR-DB has great potential for the development and testing of Ksat pedotransfer functions in Brazilian soils, serving as a reference source for different geoenvironmental applications and, in particular, for modeling earth's surface processes.

In the near future the Ksat-SSIR-DB will be all included in HYBRAS – version 2

Database

To access Ksat-SSIR-DB and the data analysis file [jupyter notebook file (.ipynb), python], click here!

References

For more information on this work, see:
Ottoni, M.V.;Teixeira, W.G.;Huf dos Reis, A. M.;Pimentel, L. G.;Souza, L.R.;Albuquerque, J.A.;Melo, V. F.;Cavalieri-Polizeli, K. M. V.;Reichert, J.M.;Viana, J.H.M.;Fontana, A.;Medrado, L. C.;Santos, G.G.;Amaral, L.G.H. do;Anjos, L.H.C.;Araújo Filho, J.C. de;Bhering, S.B.;Brito, G.F;Campos, P.G. de;Campos, P.N.;Costa, A. M.;Marques, J.D.O.;Martins, A.L.S.;Melo, V. F.;Nascimento, M. B de S. dos;Noronha, N.C.;Oliveira, R. D.;Portela, J. C.;Serafim, M. E.;Silva, M. B.;Rodrigues, S.;Almeida, W.S. de;Moraes, M.L.;Curi, N. In final preparation for submission to Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2024.