Aldrin Martin Pérez-Marin

As mudanças climáticas intensificam a variabilidade da precipitação e a frequência de eventos extremos, impactando severamente regiões com recursos hídricos limitados. No Semiárido brasileiro, essa mudança representa um desafio crítico devido à irregularidade das chuvas e à alta vulnerabilidade socioambiental do bioma Caatinga. A análise de séries temporais é essencial para delinear tendências, padrões sazonais e anomalias climáticas, fornecendo base para estratégias de adaptação. Estudos anteriores atestam que a variabilidade interanual no Semiárido é fortemente modulada por teleconexões oceano-atmosfera, como o El Niño-Oscilação Sul (ENOS) e o Dipolo do Oceano Atlântico Sul (SAODI). Indicadores como o Índice de Anomalia de Chuva (IAC) e o Índice Oceânico do Niño (ONI) são cruciais para o monitoramento sazonal de períodos secos e úmidos. Este estudo analisou a série temporal de precipitação (2011–2025) da área experimental do INSA em Campina Grande, PB, Brasil, objetivando identificar tendências, caracterizar anomalias e avaliar suas correlações com os principais indicadores climáticos. A metodologia incluiu o teste de Mann-Kendall, o estimador de Sen e a modelagem SARIMA. Os resultados indicam uma tendência estatisticamente significativa de aumento gradual na precipitação mensal (+0,106 mm/mês) e confirmam a modulação das anomalias: correlação negativa do IAC com o ONI (El Niño associado à seca) e uma correlação sazonal variável com o SAODI, que se apresenta positiva no verão e em alguns meses do outono e primavera, mas predominantemente negativa no inverno.

Understanding how soil properties influence floristic diversity in seasonally dry tropical forests is crucial for guiding conservation strategies. The semiarid region presents significant environmental variability, where soil biophysical indicators play a crucial role in maintaining vegetation structure and composition. This study aimed to evaluate the relationship between soil indicators and floristic diversity in the Olho D'água das Onças Ecological Reserve, located in a seasonally dry tropical forest environment. Plant species were sampled in five distinct environments, characterized by Red-Yellow Argisol, Haplic Cambisol, Yellow Latosol, Regolithic Neosol, and Petrified Plinthosol. The sampling included 20 units in 16 m x 4 m transects, subdivided into contiguous 4 m x 4 m subunits. Biophysical variables such as penetration resistance, structure, infiltration, texture, porosity, physical quality index, and organic matter were analyzed. Principal Component Analysis (PCA) results demonstrated the influence of indices on soil classification. Linear regression revealed that organic matter content correlated positively with floristic diversity and species distribution, also reflecting the different phytophysiognomies. It can be concluded that the area's floristic composition directly correlates with the organic matter index.

A escassez de forragem no polígono do Semiárido brasileiro tem impulsionado a adoção de espécies forrageiras adaptadas às condições climáticas locais. Este estudo avaliou o desempenho agronômico e a produtividade da cultura da palma forrageira, em destaque os gêneros Opuntia e Nopalea, em diferentes fontes de fertilização e dois tipos de solos. Os ensaios foram conduzidos durante 24 meses, em áreas de 1 hectare, com blocos casualizados (DBC), com arranjo fatorial do tipo (3×4), com quatro repetições. Foram avaliadas as variedades Opuntia stricta (Haw.) Haw., conhecida popularmente como (Palma Orelha de Elefante – POE), Nopalea cochenillifera (L.) Salm-Dyck (Palma Míuda - PM) e Nopalea sp. (Palma Baiana - PB), submetidas a quatro tratamentos de fertilização: testemunha (sem fertilizantes), fertilização orgânica (20 Mg ha?¹ de esterco), fertilização mista (10 Mg ha?¹ de esterco + 40 kg ha?¹ de nitrogênio) e fertilização mineral (100 kg ha?¹ de N, 8,73 kg ha?¹ de P e 82,99 kg ha?¹ de K), em dois tipos de solo LUVISSOLO CRÔMICO e PLANOSSOLO NÁTRICO, localizados na Paraíba. A produtividade média foi de 3.753 kg ha?¹ no LUVISSOLO CRÔMICO e 1.421 kg ha?¹ no PLANOSSOLO NÁTRICO. Os resultados contribuem para aprimorar as pesquisas sobre palma forrageira e práticas de fertilização eficientes.

A crescente preocupação com a gestão sustentável da água, especialmente em regiões com escassez hídrica, tem impulsionado pesquisas sobre o uso de recursos alternativos, como as águas residuais. O aumento da demanda por águas residuais motivou este estudo sobre o crescimento de mudas de Moringa oleifera Lam. irrigadas com diferentes proporções de águas residuais e adubadas com fosfato. Realizado na Estação Experimental Prof. Ignácio Salcedo, do Instituto Nacional do Semiárido (INSA), em Campina Grande, na Paraíba, o experimento utilizou um delineamento fatorial 5 x 2 (proporções de água residual: 0, 25%, 50%, 75%, 100%; com e sem adubação fosfatada), em blocos casualizados. Foram avaliados: diâmetro do caule, altura da planta, número de folhas e taxas de crescimento. A maior altura (1,084 m) foi obtida com 100% de água residual sem adubação fosfatada, e o maior diâmetro do caule (13,3 mm) foi obtido com 91,3% de água residual. O número máximo de folhas (12,93) foi observado com 46,75% de água residual e adubação fosfatada. A matéria fresca e seca aumentou com 70% de água residual e adubação fosfatada, enquanto a relação raiz/parte aérea diminuiu à medida que aumentaram as proporções de água residual. Conclui-se que a utilização de água residuária, isoladamente ou associada à adubação fosfatada, favorece o crescimento de mudas de M. oleifera, destacando-se as proporções entre 75% e 100% de água residuária como as mais promissoras para o desenvolvimento das plantas.

Global land degradation metrics often rely on trend-based categories that miss cumulative severity, frequently misclassifying degraded areas as stable. To overcome this, we developed a Land Degradation Index (LDI) to assess degradation across Brazil on a 500 m grid for 2001 and 2021. The LDI integrates land-cover change legacy (deforestation age), ecosystem functioning (Gross Primary Productivity), and soil condition (Soil Organic Carbon) into a six-level gradient ranging from conserved to highly degraded. Results reveal that between 2001 and 2021, Brazil lost 50.5 million hectares of conserved land, while intermediate and severe degradation expanded by 53.5 million hectares. Conservation remained concentrated in the Amazon and Pantanal, whereas degradation intensified across the Atlantic Forest, Cerrado, and Caatinga, particularly along agricultural frontiers. Furthermore, while Indigenous Lands and Quilombola Territories act as vital conservation cores, the LDI reveals intensified degradation in their immediate surroundings, highlighting the intersection of biophysical decline, land conflicts, and socio-environmental vulnerability. The proposed index advances beyond conventional indicators, such as SDG 15.3.1, by incorporating both the intensity and variation of degradation processes into a unified analytical framework, providing a robust, reproducible framework to support Land Degradation Neutrality (LDN) targets, inform public policies, and guide inclusive territorial planning.

Grande parte do semiárido brasileiro era coberta pela floresta tropical seca conhecida como Caatinga. Embora a Caatinga tenha sofrido impactos significativos devido às atividades antrópicas, ainda cobre cerca de metade de sua área original. Para suprir a escassez de estudos ecológicos especializados e de longa duração está sendo montada a Rede de Pesquisas Ecológicas de Longa Duração no Nordeste Semiárido (PERENE). As unidades de pesquisa foram georreferenciadas e estão sendo monitoradas por sensoriamento remoto para diversas variáveis ambientais. As bases de dados e algoritmos presentes na plataforma Google Earth Engine (GEE) foram utilizados para obter uma década (2012-2022) de informações para cada unidade experimental presente na PERENE, contemplando as seguintes variáveis ambientais: precipitação, evapotranspiração, temperatura, cobertura vegetal, produtividade primária bruta e líquida. Os dados de precipitação foram obtidos da base de dados Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station Data (CHIRPS). Os produtos do sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) foram utilizados representar cobertura vegetal, retratados neste trabalho pelo Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), Temperatura de Superfície e Produtividade Primária Bruta e Líquida. O algoritmo Seasonal Tropical Ecosystem Energy Partitioning foi processado na plataforma GEE para fornecer os dados de evapotranspiração real de cada unidade. As quantidades de chuvas significativamente entre as unidades de pesquisa, tendo uma influência marcante na produtividade. Destaca-se a rápida resposta da vegetação e os padrões sazonais de resposta às chuvas. Os resultados reforçam a importância das chuvas na dinâmica da vegetação da Caatinga e sua influência em estudos de ciclagem biogeoquímica na região.

The use of unconventional resources, such as treated domestic wastewater, has proven to be a promising alternative for agricultural irrigation in semi-arid regions, contributing to water sustainability. This study evaluated the effects of fertigation with wastewater and phosphate fertilization on photosynthetic pigments (chlorophyll A, chlorophyll B and carotenoids) and the concentration of macronutrients (N, P and K) in leaves of Moringa oleifera Lam. The experiment was conducted in a greenhouse at the Professor Ignácio Salcedo Experimental Station of the National Institute of Semiarid (INSA), in Campina Grande-PB, in a haplic PLANOSOL soil. The experimental design was in randomized blocks, with a 5 x 2 factorial scheme (five concentrations of wastewater and two levels of phosphate fertilization), totaling 10 treatments. Irrigation was performed manually, and the drained volume was collected to calculate evapotranspiration. At 90 days, the levels of chlorophyll A, B and carotenoids did not differ significantly between the treatments with wastewater, but phosphate fertilization increased the levels of N and P in the plant. Wastewater, applied at up to 75%, increased the N level and, at 100%, increased P and K. It is concluded that wastewater, with adequate management, is viable for Moringa cultivation, but caution is required due to possible chemical interactions and content proportions in the soil.

A escassez hídrica é um evento extremo que compromete o desenvolvimento das atividades humanas e a manutenção dos ecossistemas naturais, sendo necessária a manutenção da vegetação nativa em quantidade adequada para reduzir a suscetibilidade a esse evento. Assim, objetivou-se com este trabalho, analisar a dinâmica da cobertura do solo na microbacia e zona ripária do rio Caiman, e fornecer informações para prevenir a escassez hídrica na região. A aquisição e análise dos dados foram realizadas com geotecnologias e imagens de 1985, 1998, 2008 e 2022. A microbacia tem área de 227,34 km2 e a zona ripária tem área de 11,09 km2. No período de estudo foi verificada principalmente a redução da área de formação florestal na microbacia, que ocupava 89,28% da área total em 1985 e passou a ocupar apenas 25,22% em 2022, que ocorreu devido a implantação de pastagem e soja, as quais passaram a ocupar respectivamente 38,64% e 31,54% da área total da microbacia no último ano. A dinâmica da cobertura do solo na zona ripária foi semelhante, e em 2022 a formação florestal ocupou apenas 46,98% da área, e as áreas de pastagem e soja ocuparam 35,80% e 5,14% da área, respectivamente. A redução excessiva da formação florestal na microbacia e o avanço das atividades agropecuárias na zona ripária aumentam a suscetibilidade a escassez hídrica. Mediante este cenário, recomenda-se medidas integradas para reduzir essa suscetibilidade, principalmente a recomposição da vegetação nativa nas áreas de recarga e zona ripária que estão ocupadas com agropecuária.

The pigeonpea (Cajanus cajan) crop has a high potential for sustainable agricultural systems in semiarid regions due to its robustness, multifunctionality, and ability to perform biological nitrogen fixation in symbiosis with rhizobia. This study aimed to isolate and characterize native rhizobia at the molecular and symbiotic levels from pigeonpea root nodules cultivated in soils of the Brazilian drylands. A total of 19 bacterial isolates were obtained, 12 of which amplified the symbiotic nifH and nodC genes, which were subjected to Box-PCR fingerprinting and 16S rRNA gene sequencing. The isolates were classified into the Bradyrhizobium, Rhizobium, and Agrobacterium genera, with a notable genetic diversity observed even among samples from the same region. In a completely randomized greenhouse experiment under gnotobiotic conditions, 11 out of the 12 isolates exhibited symbiotic efficiency comparable to that of the commercial strain Bradyrhizobium pachyrhizi BR 2003 in at least one of the evaluated parameters (shoot dry biomass, number of nodules per plant, and N accumulation). The results indicate the presence of promising native rhizobia for use in inoculants adapted to the conditions of the Brazilian semiarid region, particularly the strains ESA 769, ESA 770, ESA 775, ESA 776, and ESA 777. Additionally, the presence of Agrobacterium strains capable of forming functional nodules in pigeonpea suggests the occurrence of horizontal gene transfer of symbiotic genes.