Estudo dos padrões espaço-temporais de ocorrência da diarreia no semiárido brasileiro

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós Graduação em Geografia, 2015.As doenças diarreicas constituem um grande problema de saúde pública no Brasil e no mundo e sua maior ou menor ocorrência está associada a uma série de variáveis ambientais. Esta pesquisa baseou-se na análise de séries temporais da ocorrência de doenças diarreicas agudas (DDA) por semana epidemiológica de 2002 a 2014, sobre todas as faixas etárias da população, indistintamente, em uma área da região semiárida brasileira, que compreendeu 74 municípios dos estados do Rio Grande do Norte e da Paraíba. Foi estudada a relação da DDA com indicadores como a qualidade da água dos reservatórios de abastecimento público, a distribuição da precipitação na região e as diferentes fontes de abastecimento de água, envolvendo indicadores como o nível de água dos reservatórios, a quantidade de carros-pipa em operação e o volume de água fornecido à população. Os resultados obtidos apontaram que a maior ocorrência da DDA na região está associada ao período de chuvas em cada ano, observado pela análise da influência do material inorgânico em suspensão na resposta espectral da água dos reservatórios de abastecimento urbano, utilizando imagens de sensoriamento remoto. A ocorrência da doença esteve associada notadamente às primeiras chuvas de cada ano, tendo sido verificada, a partir de análise de correlação cruzada, uma defasagem de três a quatro semanas em média entre o início das chuvas e o aumento nos casos registrados, com coeficientes de correlação entre as séries anuais variando de 0,35 a 0,83. Esses resultados parecem indicar a influência da precipitação na contaminação das fontes de água e maior transporte e circulação dos patógenos. Em relação ao abastecimento de água foi verificado que a existência de um manancial de água de boa qualidade parece não ser a variável que contribui para a ocorrência de menores taxas da doença, mas sim, características físicas e operacionais dos sistemas adutores de abastecimento e a disponibilidade contínua de água à população, em quantidade adequada, ao longo do tempo, principalmente em períodos de escassez hídrica como ocorrido de 2012 a 2014. Os resultados obtidos com o recorte espacial na região semiárida estimularam a realização de um estudo complementar da distribuição espaço-temporal das internações por diarreia e gastroenterites relacionando-a aos tipos climáticos do país e, envolvendo todos os munícipios brasileiros. Os resultados permitiram observar que há padrões mais definidos do comportamento das internações em regiões onde há presença de duas estações do ano bem características, uma chuvosa e outra seca, sendo que nas demais regiões, a exemplo do Sul do país, não há um comportamento único predominante. O padrão ligado a estação chuvosa foi verificado principalmente nas regiões Norte e Nordeste e, à estação seca, no Centro-Oeste e Sudeste. A pesquisa concluiu que fatores como a sazonalidade e a agregação de variáveis meteorológicas e daquelas ligadas ao abastecimento de água são importantes para o estudo das doenças diarreicas no Brasil, sobretudo como subsídios para um maior entendimento dos padrões de sua ocorrência na região semiárida.The diarrheal illnesses constitute a great public health problem in Brazil and throughout the world and their degree of occurrence is associated with a number of environmental variables. This research was based in time series analysis of the occurrence of acute diarrheal diseases (ADD) by epidemiological week from 2002 to 2014, of all age groups of the population, indistinctly, in an area of the Brazilian semiarid region, which included 74 municipalities in the States of Rio Grande do Norte and of Paraíba. It was studied the relationship of the ADD with indicators such as water quality of public water supply reservoirs, the distribution of rainfall in the region and the different sources of water supply, involving indicators such as the water level in the reservoirs, the amount of water trucks in operation and the volume of water supplied to the population. The results showed that the greater occurence of ADD in the region is related to the rainy season each year, observed by analyzing the influence of suspended inorganic matter in the spectral signatures of water in urban supply reservoirs, using remote sensing images. The occurrence of the disease was associated especially with the first rains of each year, having been determined from cross-correlation analysis, a lag of three to four weeks on average between the onset of the rains and the increase in reported cases, with correlation coefficients between the annual series ranging from 0.35 to 0.83. These results appear to indicate the influence of rainfall on the contamination of water sources and most transport and movement of pathogens. Regarding the water supply was found that the existence of a good water source does not seem to be the variable that contribute to lower occurrence rates of the disease, but rather physical and operational characteristics of the adductors systems of supply and continuous availability of water to the population in adequate amounts, over time, particularly in times of water shortage as occurred in 2012 to 2014. The results obtained with the study area in the semiarid region stimulated the realization of an additional study of the spatial and temporal distribution of hospitalizations for diarrhea and gastroenteritis relating to the climatic types of the country and involving all Brazilian municipalities. The results allowed to observe that there are more defined patterns of hospital admissions in regions where there is the presence of two well-defined seasons, one rainy and one dry, and in other regions, such as the South of the country, there is not a single dominant pattern. The pattern linked to the rainy season was mainly observed in the North and Northeast regions, and in the dry season, in the Midwest and Southeast. The research concluded that factors such as seasonality and the aggregation of meteorological variables and those related to water supply are important in the study of diarrheal diseases in Brazil, especially as subsidies for a better understanding of the patterns of their occurrence in the semiarid region.Les maladies diarrhéiques sont un problème majeur de santé publique au Brésil et dans le monde. Leur degré d'occurrence est associé à un certain nombre de variables environnementales. Cette recherche est basée sur l'analyse des séries chronologiques de l'occurrence des maladies diarrhéiques aiguës (MDA) par semaine épidémiologique de 2002 à 2014, de tous les groupes d'âge de la population, sans distinction, dans une zone de la région semi-aride du Brésil, qui comprenait 74 municipalités dans les états de Rio Grande do Norte et de Paraiba. Nous avons étudié la relation entre la MDA avec des indicateurs tels que la qualité de publics réservoirs d'approvisionnement en eau, la distribution des précipitations dans la région et les différentes sources d'approvisionnement en eau, présentant des indicateurs tels que le niveau d'eau dans les réservoirs, la quantité de camions-citernes dans le fonctionnement et le volume d'eau fourni à la population. Les résultats ont montré que la prévalence de la MDA dans la région est associée à la saison des pluies chaque année, observée en analysant l'influence des matériaux inorganiques en suspension dans la réponse spectrale des réservoirs d'approvisionnement en eau urbaine, en utilisant des images de télédétection. L’occurrence de la maladie a été associée surtout avec les premières pluies de chaque année, ayant été déterminé à partir de l'analyse de corrélation croisée, un décalage de trois à quatre semaines en moyenne entre le début de la saison des pluies et l'augmentation des cas rapportés, avec des coefficients de corrélation entre la série annuelle allant de 0,35 à 0,83. Ces résultats semblent indiquer l'influence des précipitations sur la contamination des sources d'eau et le plus grand transport et la circulation d’agents pathogènes. En ce qui concerne l'approvisionnement en eau, il a été constaté que l'existence d'une bonne source d'eau ne semble pas être le variable qui contribue à la baisse des taux d'occurrence de la maladie, mais plutôt des caractéristiques physiques et opérationnelles des systèmes adducteurs et la disponibilité continue de l’eau à la population en quantité suffisante, au fil du temps, en particulier dans les périodes de pénuries d'eau observé de 2012 à 2014. Les résultats de l’étude dans la région semi-aride ont stimulé une étude complémentaire de la distribution spatio-temporelle des hospitalisations pour diarrhée et la gastro-entérite concernant les types climatiques du pays et impliquant toutes les municipalités brésiliennes. Les résultats ont montré qu'il ya des configurations plus définies de comportements d'hospitalisations dans les régions où il ya la présence de deux saisons bien distinctes, l’une pendant la saison des pluies et une autre lors d’une saison sèche, et dans d'autres régions, comme au Sud du pays, il n'y a pas de comportement unique prédominant. Le modèle lié à la saison des pluies a été observé principalement dans les régions du Nord et du Nord-est et dans la saison sèche dans le Centre-ouest et le Sud-est. La recherche a conclu que les facteurs tels que la saisonnalité et l'agrégation de variables météorologiques et ceux liés à l'approvisionnement en eau sont importants pour l'étude des maladies diarrhéiques au Brésil, en particulier pour une meilleure compréhension de leur présence dans la région semi-aride

Panorama do ensino de Cartografia em Santa Catarina: os saberes e as dificuldades dos professores de geografia

This paper presents some results of a research, which aimed on registering how teaching at Cartography is going on, and the teachers’ opinions were the parameters for these results. They were teachers of Basic Education at Geography from primary and high schools of Catarinense State Public Schools, including Young and Adult Education. These schools were chosen among 145 municipallities. Four hundred and fifty teachers answered some questionnaires and these data were organized in a system of Geographic Information in order to show its spacial distribution by the twenty small regions from Santa Catarina. It was observed that Cartography is the fragile point of Geography teachers not only regarding its contents, but also when teaching the Map and with it. This research allowed to break up a mith that teachers, whose background was in Geography, had a lower level of difficulty when compared with those ones from other areas. Some of these and others results are shown by graphics, specific maps, used to give a better comprehension to the reader

Variabilidade do armazenamento de água no Brasil

Brazil hosts a large amount of freshwater. Knowing how this stored water is partitioned in space and time between surface and subsurface components is a crucial step towards a more correct depiction of the country’s water cycle, which has major implications for decision making related to water resources management. Here, we extracted monthly water storage (WS) variability, from 2003 to 2020, based on multiple state-of-the-art datasets representing different WS components – groundwater (GW), soil moisture (SM), surface waters (SW), and artificial reservoirs (RS) – in all Brazilian Hydrographic Regions (BHRs), and computed each component’s contribution to the total variability. Most of the variability can be attributed to SM (40-68%), followed by GW (18-40%). SW has great influence in the north-western BHRs (humid monsoon influenced) with 18-40% and the southern BHRs (subtropical system influenced) with 5-10%. RS has important contributions in the Paraná with 12.1%, São Francisco with 3.5%, and Tocantins-Araguaia with 2.1%. In terms of long-term variability, water storages have been generally decreasing in the eastern and increasing in north-western and southern BHRs, with GW and RS being the most affected, although it can also be observed in SW peaks. Comparisons made with previous studies show that the approach and datasets used can have a considerable impact in the results. Such analysis can have broad implications in identifying the nature of amplitude and phase variability across regions in order to better characterize them and to obtain better evaluations of hydrological trends under a changing environment.O Brasil abriga uma grande quantidade de água doce. Saber como essa água armazenada é repartida no espaço e no tempo entre os componentes superficiais e subsuperficiais é crucial para uma representação mais correta do ciclo hídrico do país, o que tem grandes implicações para a tomada de decisões relacionadas à gestão dos recursos hídricos. Neste estudo, extraímos a variabilidade mensal do armazenamento de água, de 2003 a 2020, com base em diferentes fontes que representam o estado da arte da informação sobre diferentes componentes de armazenamento águas subterrâneas, umidade do solo, águas superficiais, e reservatórios artificiais – em todas as regiões hidrográficas brasileiras, e computamos a contribuição de cada componente em relação a variabilidade total. A maior parte da variabilidade pode ser atribuída a umidade do solo (4068%), seguida por águas subterrâneas (18-40%). Águas superficiais tem grande influência nas regiões hidrográficas do noroeste (influência de sistemas de monção) com 18-40% e nas BHRs do sul (influência de sistemas subtropicais) com 5-10%. O estoque em reservatórios artificiais tem contribuições importantes nas regiões do Paraná com 12,1%, do São Francisco com 3,5% e do Tocantins-Araguaia com 2,1%. Em termos de variabilidade de longo prazo, os estoques de água têm geralmente diminuído nas regiões leste e aumentado no noroeste e no sul, sendo os estoques de águas subterrâneas e reservatórios os mais afetados, embora essa tendência também possa ser observada nos picos de água superficial. Comparações feitas com estudos anteriores mostram que a abordagem e os conjuntos de dados utilizados podem ter um impacto considerável nos resultados. Tal análise pode ter amplas implicações na identificação da natureza da variabilidade de amplitude e fase entre as regiões, a fim de melhor caracterizá-las e obter melhores avaliações das tendências hidrológicas

Global evapotranspiration datasets assessment using water balance in South America

Evapotranspiration (ET) connects the land to the atmosphere, linking water, energy, and carbon cycles. ET is an essential climate variable with a fundamental importance, and accurate assessments of the spatiotemporal trends and variability in ET are needed from regional to continental scales. This study compared eight global actual ET datasets (ETgl) and the average actual ET ensemble (ETens) based on remote sensing, climate reanalysis, land-surface, and biophysical models to ET computed from basin-scale water balance (ETwb) in South America on monthly time scale. The 50 small-to-large basins covered major rivers and different biomes and climate types. We also examined the magnitude, seasonality, and interannual variability of ET, comparing ETgl and ETens with ETwb. Global ET datasets were evaluated between 2003 and 2014 from the following datasets: Breathing Earth System Simulator (BESS), ECMWF Reanalysis 5 (ERA5), Global Land Data Assimilation System (GLDAS), Global Land Evaporation Amsterdam Model (GLEAM), MOD16, Penman–Monteith–Leuning (PML), Operational Simplified Surface Energy Balance (SSEBop) and Terra Climate. By using ETwb as a basis for comparison, correlation coefficients ranged from 0.45 (SSEBop) to 0.60 (ETens), and RMSE ranged from 35.6 (ETens) to 40.5 mm·month⁻¹(MOD16). Overall, ETgl estimates ranged from 0 to 150 mm·month−1 in most basins in South America, while ETwb estimates showed maximum rates up to 250 mm·month⁻¹. Tgl varied by hydroclimatic regions: (i) basins located in humid climates with low seasonality in precipitation, including the Amazon, Uruguay, and South Atlantic basins, yielded weak correlation coefficients between monthly ETgl and ETwb, and (ii) tropical and semiarid basins (areas where precipitation demonstrates a strong seasonality, as in the São Francisco, Northeast Atlantic, Paraná/Paraguay, and Tocantins basins) yielded moderate-to-strong correlation coefficients. An assessment of the interannual variability demonstrated a disagreement between ETgl and ETwb in the humid tropics (in the Amazon), with ETgl showing a wide range of interannual variability. However, in tropical, subtropical, and semiarid climates, including the Tocantins, São Francisco, Paraná, Paraguay, Uruguay, and Atlantic basins (Northeast, East, and South), we found a stronger agreement between ETgl and ETwb for interannual variability. Assessing ET datasets enables the understanding of land–atmosphere exchanges in South America, to improvement of ET estimation and monitoring for water management

Analysis of the spatial and temporal patterns of diarrhea hospitalizations and climate in brazilian capitals

As diarreias e gastroenterites constituem um importante problema de saúde pública no Brasil e no mundo e a sua dinâmica sazonal de ocorrência está associada a fatores ligados às condições ambientais, tais como o clima. Esta pesquisa estudou o comportamento temporal das internações hospitalares motivadas por doenças diarreicas e gastroenterites de origem infecciosa presumível (DGOIP) nas 27 capitais brasileiras, registradas mensalmente de 1998 a 2012, bem como das variáveis precipitação e temperatura, segundo as normais climatológicas, a partir da elaboração e interpretação de climogramas e histogramas contendo os dados totalizados por trimestres e análise de correlação linear simples. Os resultados permitiram observar que há padrões mais definidos de predominância das internações em um determinado período do ano em regiões onde há presença de duas estações do ano bem características, uma chuvosa e outra seca, sendo que nas demais regiões, a exemplo do Sul do País, não há um comportamento único predominante. O padrão temporal ligado a estação chuvosa foi verificado principalmente nas regiões Norte e Nordeste enquanto o padrão associado ao período da estação seca, no Centro-Oeste e Sudeste, o que supõe uma variação na etiologia predominante da infecção, de acordo com a literatura, se bacteriana ou viral. A pesquisa concluiu que fatores como a sazonalidade e a agregação de variáveis meteorológicas são relevantes na análise dos padrões de ocorrência da DGOIP, devendo ser realizados estudos de observação contínua das internações a fim de detectar alterações nos padrões sazonais de predominância dos casos das doenças, notadamente tendo em vista a ampla cobertura da vacinação infantil para o rotavírus no Brasil.Diarrhea constitutes a major public health problem in Brazil and in the world and its seasonal dynamics of occurrence is associated with environmental conditions, such as climate-related factors. This research studied the temporal pattern of hospitalizations motivated by diarrhea and gastroenteritis with presumed infectious origin (DGOIP) in 27 Brazilian capitals, monthly recorded from 1998 to 2012, as well as the rainfall and temperature patterns. It involved the preparation and interpretation of climatograms and histograms containing quarterly data and simple linear correlation analysis. The results allowed to observe that there are more defined patterns of hospitalizations prevalence, in a given period of the year, in areas where there are two well-defined seasons, rainy and dry season, and in the other regions, such as the South of Brazil, there aren’t an unique predominant pattern. The rainy season pattern was mainly related to the North and Northeast regions and the dry season pattern to the Midwest and Southeast, which assumed a change in the predominant etiology of infection, if bacterial or viral, according to the literature. The study found that factors such as seasonality and climate-related are relevant in the analysis of DGOIP occurrence patterns, and continuous observation of hospitalizations should be performed to detect changes in seasonal patterns of the disease, notably considering the wide coverage of child vaccination for rotavirus in Brazil.Les diarrhées et les gastro-entérites constituent un problème de santé publique majeur au Brésil et dans le monde. Leur dynamique saisonnière d'occurrence est associée à des conditions environnementales, telles que les facteurs climatiques. Cette recherche a étudié le comportement temporel des admissions à l'hôpital causées par des maladies diarrhéiques et des gastro-entérites d'origine infectieuse présumée (DGOIP), enregistrées mensuellement de 1998 à 2012 dans les 27 capitales brésiliennes, ainsi que les variables de précipitation et de température. La recherche a utilisé l'élaboration et l'interprétation de climatogrammes et d'histogrammes contenant les données totalisées par trimestre et une analyse de corrélation linéaire simple. Les résultats ont montré qu'il existe des modèles plus définis de prédominance des hospitalisations au cours d'une période de l'année dans les régions caractérisées par deux saisons très caractéristiques, une saison pluvieuse et une saison sèche. Dans d'autres régions, telles que le Sud du Pays, il n'y a pas de comportement prédominant unique. La tendance saisonnière associée à la saison des pluies a été vérifiée principalement dans les régions du Nord et du Nord-Est, de la même manière que la saison sèche dans le Centre-Ouest et le Sud-Est, ce qui suppose une variation de l'étiologie prédominante de l'infection, selon la littérature, si l’infection est d’origine bactérienne ou virale. La recherche a conclu que des facteurs tels que la saisonnalité et l'agrégation de variables météorologiques sont pertinents pour l'analyse des modèles d'occurrence du DGOIP, et des études d'observation continue des hospitalisations devraient être menées afin de détecter les changements dans les profils saisonniers de prédominance des cas de maladie, notamment vu la large couverture de la vaccination infantile à rotavirus au Brésil