Ciência de Dados Aplicada à Gestão de Recursos Hídricos no Semiárido: Mudanças Climáticas e Modelagem Preditiva
Semiárido
Mudanças Climáticas
Gestão de Recursos Hídricos
Modelagem Hidrológica
Ciência de Dados
Esta dissertação analisa a aplicação da ciência de dados na gestão dos recursos hídricos do semiárido nordestino, com foco na bacia hidrográfica do rio Terra Nova, em Pernambuco, região caracterizada por forte variabilidade climática, altas taxas de evapotranspiração e recorrentes eventos de seca. O trabalho teve como objetivos avaliar a variabilidade hidroclimática, desenvolver modelos preditivos e explorar o potencial da ciência de dados como ferramenta de apoio à gestão e ao planejamento hídrico. Para tanto, foram utilizados métodos estatísticos, como médias móveis, decomposição de séries temporais, teste de Mann-Kendall e Índice de Precipitação Padronizado, associados ao modelo hidrológico SWAT, operado por meio da plataforma SUPer, e a algoritmos de aprendizado de máquina, como SARIMA e Prophet. Os resultados demonstraram um processo consistente de aridificação na bacia do rio Terra Nova, evidenciado pela redução expressiva da precipitação e pela queda das vazões médias, que consolidaram um novo regime hidrológico marcado por baixos níveis persistentes. Observou-se ainda uma tendência de aquecimento de longo prazo, com incremento de aproximadamente 1,5 °C, e aumento da frequência e intensidade de secas extremas nas últimas décadas. Tais mudanças estruturais comprometem a segurança hídrica, alimentar e energética da região, exigindo políticas públicas voltadas à adaptação e mitigação dos impactos climáticos. A pesquisa conclui que a integração entre estatística avançada, modelagem hidrológica e algoritmos de inteligência artificial amplia a capacidade de previsão e interpretação de fenômenos complexos, oferecendo subsídios científicos e técnicos para a formulação de estratégias de gestão adaptativa alinhadas aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, em especial o ODS 6 e o ODS 13, fortalecendo a resiliência socioambiental e a sustentabilidade hídrica no semiárido.