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As propriedades físico-mecânicas de superfícies equestres exercem papel determinante na qualidade, estabilidade e segurança das pistas utilizadas em atividades esportivas e de treinamento, constituindo um componente crítico da infraestrutura da equideocultura moderna. Características como dureza, umidade, aderência, profundidade, composição granulométrica e topografia influenciam diretamente a resposta mecânica do solo, a dissipação de energia e a uniformidade da superfície, sendo amplamente reconhecidas como fatores estruturais essenciais para o adequado funcionamento desses ambientes (Hobbs et al., 2014; Wheeler & Zajaczkowski, 2014).

Embora a relevância dessas propriedades seja bem estabelecida, a literatura científica ainda apresenta lacunas significativas quanto à compreensão de sua dinâmica temporal, especialmente sob influência de variações sazonais e ambientais. A maioria dos estudos disponíveis adota avaliações pontuais ou de curto prazo, limitando a interpretação dos efeitos cumulativos de fatores climáticos, como precipitação, temperatura e umidade relativa do ar, sobre a estabilidade e a degradação progressiva das superfícies. Em países de elevada variabilidade climática, como o Brasil, essa limitação torna-se ainda mais evidente, comprometendo a adoção de estratégias de manejo baseadas em evidências científicas (Faria & Silva, 2024).

A ausência de protocolos técnicos padronizados e de monitoramento sistemático das pistas contribui para práticas de manutenção empíricas, frequentemente reativas, que podem resultar em desgaste acelerado das superfícies, perda de homogeneidade e redução da durabilidade estrutural (Cucco et al., 2016). Estudos prévios demonstram que variações na composição granulométrica, no teor de umidade e na topografia alteram significativamente o comportamento mecânico do piso, reforçando a necessidade de investigações integradas que considerem múltiplas variáveis físicas e ambientais de forma simultânea e longitudinal (Cucho et al., 2016).

Nesse contexto, abordagens que integrem medições in situ, análises laboratoriais e ferramentas geoespaciais avançadas, como GNSS, veículos aéreos não tripulados (VANTs) e Sistemas de Informação Geográfica (SIG), emergem como estratégias promissoras para a caracterização detalhada e espacialmente explícita das superfícies equestres. Conforme destacado por Bruch et al. (2019), tais métodos permitem identificar padrões de degradação não detectáveis por inspeção visual, além de viabilizar o desenvolvimento de modelos preditivos voltados à manutenção preventiva e à otimização do uso das pistas.

Ao adotar um delineamento longitudinal, com avaliações mensais ao longo de um ciclo anual, o presente estudo propõe-se a preencher lacunas relevantes na literatura nacional e internacional, fornecendo dados robustos e sistematizados sobre a variabilidade temporal das propriedades mecânicas de superfícies equestres. Os resultados esperados poderão subsidiar a elaboração de diretrizes técnicas e protocolos de avaliação padronizados, contribuindo para o aprimoramento das práticas de manejo, para o aumento da eficiência operacional e para a promoção de sistemas mais seguros e sustentáveis. Dessa forma, o projeto alinha-se às tendências contemporâneas de inovação tecnológica, sustentabilidade e qualificação da infraestrutura esportiva, fortalecendo a base científica da equideocultura brasileira.

1. Área de estudo e caracterização inicial

O estudo será conduzido em duas pistas de treinamento equestre localizadas nos municípios de Barra do Ribeiro e Camaquã, no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Os locais foram selecionados por representarem condições reais e contrastantes de uso, manutenção e exposição ambiental, ampliando a representatividade dos resultados. Antes do início das coletas, será realizado um levantamento técnico das pistas, incluindo tipo de material superficial, sistema de drenagem, rotinas de manutenção, frequência de uso e características ambientais locais.

2. Delineamento experimental, condições climáticas e cronograma

Será adotado um delineamento longitudinal com medidas repetidas ao longo de 12 meses, compreendendo o período de janeiro a dezembro de 2026. As avaliações serão realizadas mensalmente, permitindo a identificação de variações sazonais e de efeitos cumulativos associados às condições climáticas e às práticas de manutenção.

As condições climáticas dos municípios de Barra do Ribeiro e Camaquã serão caracterizadas a partir de dados meteorológicos históricos e contemporâneos obtidos de estações oficiais do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e/ou de estações meteorológicas automáticas regionais. As variáveis analisadas incluirão precipitação acumulada, temperatura média, máxima e mínima, umidade relativa do ar e número de dias consecutivos com chuva. Para cada campanha de coleta, serão considerados os valores climáticos dos 7, 15 e 30 dias anteriores, permitindo avaliar efeitos imediatos e acumulados do clima sobre as propriedades das superfícies.

As coletas serão realizadas em datas previamente definidas, buscando minimizar interferências ambientais extremas, sem descaracterizar as condições reais de uso das pistas.

3. Caracterização e monitoramento das práticas de manutenção

As práticas de manutenção das pistas serão registradas de forma sistemática ao longo do período experimental. Para cada local, será elaborado um protocolo descritivo contendo informações sobre:

frequência e tipo de nivelamento;

uso de equipamentos mecânicos ou manuais;

reposição ou redistribuição de material superficial;

controle de umidade (irrigação ou drenagem);

intervenções corretivas extraordinárias.

Essas informações serão obtidas por meio de registros fornecidos pelos responsáveis técnicos dos centros e confirmadas por observação direta durante as visitas mensais. As práticas de manutenção serão categorizadas quanto à intensidade e frequência e utilizadas como variáveis explicativas nas análises estatísticas, permitindo avaliar sua influência sobre a dinâmica das propriedades físico-mecânicas das superfícies.

4. Definição e georreferenciamento dos pontos de coleta

Cada pista será subdividida em quadrantes, com definição de 8 a 10 pontos fixos de amostragem distribuídos ao longo de sua extensão longitudinal e transversal, contemplando áreas de maior desgaste e variação topográfica. Os pontos serão georreferenciados por GNSS de alta precisão e identificados para garantir reprodutibilidade nas avaliações subsequentes.

5. Coleta e análise de material superficial

A amostragem do material superficial será realizada conforme a norma DNER-PRO 003/94, utilizando trado mecânico padronizado. Em cada ponto, será coletada uma amostra composta de aproximadamente 500 g de material superficial. As amostras serão acondicionadas, identificadas e encaminhadas ao laboratório para análises físicas, incluindo:

composição granulométrica, determinada pelo método do hidrômetro de Bouyoucos;

teor de umidade, avaliado pelo método gravimétrico;

características físicas, como densidade aparente, porosidade e compacidade;

resistência ao cisalhamento, quando aplicável, avaliada por ensaios laboratoriais complementares.

6. Avaliações in situ das propriedades físico-mecânicas

As medições de campo serão realizadas em cada ponto de coleta, com três repetições espaçadas em 20 cm. As variáveis avaliadas incluem:

dureza superficial, medida com penetrômetro eletrônico, expressa em kPa;

umidade superficial, avaliada por sensores de umidade ou higrômetro de haste;

aderência ou resistência ao cisalhamento, mensurada com dispositivo portátil de tração rotacional;

profundidade da camada superficial, determinada com régua milimétrica;

temperatura superficial, medida por termômetro infravermelho.

7. Levantamento topográfico e análise espacial

O levantamento topográfico será realizado por GNSS de alta precisão e fotogrametria com veículos aéreos não tripulados (VANTs). As imagens serão processadas no software Agisoft MetaShape para geração de Modelos Digitais de Elevação (MDE), posteriormente integrados a Sistemas de Informação Geográfica (SIG) para análises temporais de topografia, inclinação e padrões de desgaste.

8. Classificação das superfícies

As superfícies serão classificadas quanto à firmeza, aderência e uniformidade, com base nos valores obtidos de dureza, resistência ao cisalhamento e coeficientes de variação espacial e temporal, permitindo comparações entre pontos, períodos e locais.

9. Análise estatística

Os dados serão submetidos ao teste de normalidade de Shapiro–Wilk. Dependendo da distribuição, serão aplicadas análises de variância (ANOVA) para medidas repetidas ou modelos mistos, considerando tempo, ponto de coleta, local, variáveis climáticas e práticas de manutenção como efeitos fixos ou aleatórios. Quando observadas diferenças significativas, será utilizado o teste de Tukey.

Serão realizadas análises de correlação (Spearman) entre variáveis climáticas, práticas de manutenção e propriedades físico-mecânicas, além de análise de componentes principais (PCA) para identificação de padrões multivariados. As análises serão conduzidas nos softwares R (pacotes lme4, FactoMineR, ggplot2) e SPSS.

Indicadores

Número de campanhas de coleta realizadas ao longo do período experimental.

Quantidade de pontos fixos de amostragem avaliados por pista e por campanha.

Número de amostras laboratoriais analisadas por estação do ano.

Variabilidade temporal e espacial das propriedades físico-mecânicas das superfícies (dureza, umidade, aderência e profundidade).

Grau de correlação estatística entre variáveis climáticas e propriedades das superfícies.

Percentual de conformidade das superfícies às classes técnicas de firmeza, aderência e uniformidade definidas no estudo.

Desempenho estatístico dos modelos preditivos desenvolvidos para estimar processos de deterioração ou melhoria das pistas.

Diferenças de comportamento das propriedades físicas entre quadrantes das pistas e entre estações do ano.

Metas

Realizar 12 campanhas mensais de avaliação ao longo de um ciclo anual completo.

Avaliar 8 a 10 pontos fixos de coleta por pista em cada campanha.

Coletar e analisar, no mínimo, três amostras laboratoriais de composição granulométrica por pista em cada estação do ano.

Identificar variações estatisticamente significativas nas propriedades físico-mecânicas das superfícies, considerando nível de confiança de 95% (p < 0,05).

Estabelecer correlações estatísticas robustas entre condições climáticas, práticas de manutenção e atributos físicos das superfícies.

Classificar tecnicamente as superfícies quanto à firmeza, aderência e uniformidade, gerando categorias operacionais aplicáveis ao manejo.

Desenvolver pelo menos dois modelos preditivos associados à deterioração ou melhoria das superfícies.

Elaborar recomendações técnicas padronizadas de manejo e manutenção das pistas, com potencial de aplicação direta em centros de treinamento equestre.

Resultados Esperados

Espera-se que o estudo produza evidências quantitativas e sistematizadas sobre a dinâmica temporal e espacial das propriedades físico-mecânicas das superfícies equestres, demonstrando a influência combinada das condições climáticas e das práticas de manutenção ao longo de um ciclo anual. A identificação de padrões sazonais permitirá a proposição de estratégias de manejo específicas para diferentes períodos do ano, contribuindo para a melhoria da estabilidade, uniformidade e durabilidade das pistas.

A classificação objetiva das superfícies fornecerá subsídios técnicos para o aprimoramento das rotinas de manutenção preventiva, com potencial redução de intervenções corretivas, otimização do uso de recursos e prolongamento da vida útil das pistas. Adicionalmente, os modelos preditivos desenvolvidos deverão apoiar decisões antecipadas de intervenção, promovendo sistemas mais eficientes e sustentáveis. Como produto final, o projeto pretende contribuir para a padronização de protocolos técnicos de avaliação e monitoramento de superfícies equestres, alinhados às melhores práticas internacionais e adaptados às condições ambientais brasileiras, elevando o padrão de qualidade e segurança da infraestrutura equestre nacional.