Erosão: Conceitos Gerais
A erosão é o processo de desagregação e remoção das partículas sólidas do solo ou de fragmentos e partículas de rochas, devido à ação combinada da gravidade com a água, o gelo e/ou os organismos vivos (plantas e animais). A superfície da terra é coberta por solos, que são formados por um processo permanente de alteração das rochas e transformação pedogenética comandados por agentes físicos, químicos e orgânicos. Este processo, que se deu ao longo de centenas de anos, é contrabalançado pela erosão, causando a remoção das partículas constituintes do solo. Neste quadro de equilíbrio na natureza, entre os processos de formação e remoção dos solos, a erosão é considerada erosão normal. Entretanto, este equilíbrio pode ser rompido pela intensificação da erosão. Nesta situação, os processos de formação do solo não conseguem superar os processos de degradação, e a erosão é considerada erosão acelerada. Se ela for desencadeada por alterações das condições geológicas ou climáticas, ocorre ao longo de milhares de anos. No entanto, a erosão acelerada provocada pelo homem ocorre em poucos anos: é a erosão antrópica; extremamente prejudicial ao meio ambiente.
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| CONCEITO GERAIS DE EROSÃO |
A erosão antrópica pode ser de três tipos: laminar; em sulcos e/ou ravinas; ou por voçorocas. Erosão laminar é o processo de lavagem da superfície do terreno com transporte das partículas sólidas do solo. Inicia-se com a desagregação destas partículas pela energia das gotas de chuva. Estando livres, são facilmente carreadas pelo escoamento superficial da água, formado pelo ajuntamento das gotas de chuva que caem sobre a superfície do terreno. No caso da erosão laminar, o escoamento superficial distribui-se homogeneamente pelo terreno. Quando há concentração do escoamento superficial, as gotas de chuva juntam-se num volume grande de água formando as enxurradas, que por apresentarem alta energia de transporte, geram sulcos no terreno ou até ravinas. Estas ravinas podem aprofundar-se até encontrar o nível freático. A partir deste momento, configura-se a voçoroca.
A voçoroca é o estágio mais avançado e complexo de erosão , cujo poder destrutivo local é superior ao das outras formas de erosão, e portanto, de mais difícil contenção. Além da erosão superficial, associa-se um processo de erosão interna (“piping”) provocada pela concentração de água do nível freático, que se caracteriza pelo avanço para o interior do solo na forma de tubos (“entubamento”). Os vazios destes tubos, ao se tornarem significativos, originam colapsos do terreno, com desabamentos que alargam a voçoroca ou criam novos ramos. Durante os processos de erosão interna, ocorrem os descalçamentos e solapamentos da base das paredes da voçoroca, provocando desmoronamentos e escorregamentos de solos.
Assim, o controle do processo erosivo, durante a sua fase “primária”, ou seja enquanto erosão laminar, é fundamental quando se deseja utilizar a terra, seja para fins agrícolas, urbanos, industriais, lazer, reservatórios, etc. Tal controle deve ter como princípio minimizar o impacto das gotas das chuvas e a energia da água no processo de escoamento superficial. Senão, pode-se gerar a voçoroca, a forma de erosão de elevado poder destrutivo. Suas dimensões podem atingir até dezenas de metros de largura e profundidade, com várias centenas de metros de comprimento. A tais dimensões, alia-se grandes velocidades de avanço. A rápida evolução de seus ramos ativos podem atingir edificações, estradas e obras públicas.
As causas da erosão acelerada são função de fatores antrópicos e naturais. Como fatores antrópicos têm-se o uso e ocupação irracional do solo: desmatamentos, cultivos inadequados, estradas mal planejadas, expansão urbana desordenada. Sobre este cenário “catastrófico” formado pela ação antrópica, atuarão os fatores naturais chuva, relevo, solos, rocha e vegetação, que controlarão a intensidade do processo erosivo. Enfim, as principais conseqüências da erosão acelerada são a destruição de terras cultiváveis, de equipamentos urbanos e obras civis, e o assoreamento de reservatórios e cursos d’água.
A Erodibilidade dos Solos na Área de Estudo
A erodibilidade do solo pode ser entendida como sendo a suscetibilidade à erosão devida às propriedades do próprio solo. Trata-se de um parâmetro importante na previsão da erosão e planejamento do uso da terra. Depende principalmente da capacidade de infiltração de água no solo, da resistência ao desprendimento e transporte das partículas sólidas do solo pelo escoamento superficial.
Boyoucos (1935) relacionou a erodibilidade ao tamanho das partículas sólidas e à estabilidade dos agregados do solo. Assim, a erodibilidade tende a aumentar quando os teores de areia muito fina e silte são elevados, e a diminuir, com a elevação dos teores de argila e matéria orgânica (Wischmeier e Smith, 1958). As argilas comportam-se como elemento agregante do solo, devido à sua alta atividade eletro-química. A areia é transportada com dificuldade devido ao seu peso. Por outro lado, o silte é a porção textural mais suscetível aos agentes erosivos, pois não possui nem a característica agregante da argila, nem o peso da areia.
Considerando somente a granulometria, Rezende e Rezende (1983) citam que o solo será mais resistente à erosão quanto melhor for a combinação dos fatores condutividade hidráulica e estabilidade dos agregados. No entanto, estas propriedades têm efeitos inversamente proporcionais, pois solos menos coerentes são os que apresentam maior taxa de infiltração, e vice-versa. Isto é, se deve à distribuição dos tamanhos dos poros do solo. Nos solos pouco coerentes, como os de textura arenosa, há uma grande quantidade de macroporos (poros maiores que 50 mm), os quais são responsáveis pela infiltração da água no perfil do solo. Nos solos coerentes, de textura argilosa, há alta quantidade de microporos, favorecendo a retenção e armazenagem de água no solo. Nota-se porém, que o arranjo interagregado de solos argilosos favorece a manutenção de altos valores de condutividade hidráulica e a alta resistência à erosão, como é o caso do Latossolo Roxo.
A análise da erodibilidade dos solos que predominam nas Bacias Hidrográficas dos Córregos Sucuri, Bacuri e Macumã baseou-se na Razão Textural (equação 1), proposta por Bertoni (1978), e no Índice de Boyoucos Modificado (1989), expressos a seguir:
Razão textural = Média da porcentagem de argilas no Horizonte B (excluindo B3) .....(1)
Média da porcentagem de argilas de todo Horizonte A
Índice de Boyoucos = % de areia + % de silte .....................(2) % de argila
No Quadro 1 são apresentados os valores dos índices de erodibilidade para os perfis representativos dos solos que predominam nas bacias hidrográficas estudadas.
A Resistência dos Solos à Erosão na Área de Estudo
A análise dos solos quanto a suscetibilidade à erosão baseou-se em metodologia citada por Betolini et al (1994) que enquadra os solos em 4 (quatro) grupos de resistência à erosão, levando-se em consideração a profundidade, a permeabilidade e a textura das camadas superficial e subsuperficial, as quais correspondem aos principais atributos que influenciam na erodibilidade e a infiltração da água no perfil do solo. Esta classificação, apresentada no Quadro 2, permite a definição de uma série de decisões para a implantação de práticas mecânicas de conservação do solo.
O Grupo A corresponde a solos com alta taxa de infiltração, mesmo quando saturados, e com alto grau de resistência e tolerância à erosão. São normalmente profundos ou muito profundos, porosos, com baixo gradiente textural (relação textural menor que 1,2), de textura média, argilosa ou mesmo muito argilosa. A alta quantidade de macroporosidade em todo o perfil resulta em solos bem drenados a excessivamente drenados. Assim, as permeabilidades das camadas superficial e subsuperficial são rápidas, ou pelo menos moderada na camada superficial e rápida na subsuperficial.
No Grupo B encontram-se solos com moderada taxa de infiltração, mesmo quando saturados, ou com alta taxa de infiltração, mas com moderada resistência e tolerância à erosão. São normalmente profundos, com relação textural entre 1,20 e 1,50. As permeabilidades das camadas superficial e subsuperficial devem ser rápida e moderada ou rápida e rápida, respectivamente.
Os solos do Grupo C apresentam baixa taxa de infiltração, e baixa resistência e tolerância à erosão. São normalmente profundos ou moderadamente profundos, com relação textural maior que 1,5, comumente apresentado mudança textural abrupta. As permeabilidades das camadas superficial e subsuperficial devem ser lenta e moderada, lenta e rápida ou rápida e moderada, respectivamente.
Finalmente, o Grupo D agrupa solos com taxa de infiltração muito baixa, e com muito baixa resistência e tolerância à erosão. Normalmente são rasos e/ou permeáveis, ou com mudança textural abrupta aliada a argila de alta atividade (Ta) ou ainda com camada de impedimento à infiltração de água (piçarra, fragipã, etc.). Os valores de permeabilidade das camadas superficial e subsuperficial são lenta e lenta ou rápida e lenta, respectivamente.
Os valores das permeabilidades dos horizontes superficiais e subsuperficiais foram determinados através dos ensaios de condutividade hidráulica saturada, conforme metodologia citada em Klute (1986). Este parâmetro foi determinado somente para os Podzólicos, pois predominam em praticamente toda a área estudada (93%).
| GRUPO | ||||||
Rápida/moderada | ||||||
Com base nos índices de erodibilidade (Quadro 1) dos solos que predominam nas bacias hidrográficas estudadas, nos atributos e características dos solos relacionadas aos Grupo de Resistência à Erosão (Quadro 30), nas características físicas e hídricas dos Podzólicos (Quadros 3 e 4), nas descrições morfológicas dos perfis dos solos e nos demais dados do meio físico das bacias hidrográficas dos córregos Sucuri, Bacuri e Macumã, conclui-se que:
· As terras em que predominam os Podzólicos Vermelho Escuro e Vermelho Amarelo, textura arenosa/média e média/média, apresenta baixa resistência à erosão (Grupo C), pois os valores da relação textural são maiores que 1,5. Estas terras ocupam 71,8 km2 ou 93% da área total das Bacias Hidrográficas dos Córregos Sucuri, Bacuri e Macumã. Localmente podem ocorrer Podzólico Vermelho Escuro, textura média/média com relação textural menor que 1,5, isto é, com moderada resistência á erosão (Grupo B).
· O Índice de Boyoucos mostra que tanto os horizontes A e Bt dos podzólicos são erodíveis, pois apresentam valores acima de 1,78, que corresponde ao valor do índice para um solo argiloso (com 36% de argila). Porém, nota-se que os Horizontes A dos Podzólicos apresentam suscetibilidade à erosão muito maior que os seus horizontes subsuperficiais Bt;
· Os Latossolo Vermelho Escuro, textura média estão enquadrados no Grupo B de solos com moderada resistência à erosão, pois apresentam relação textural média igual a 1,26. Porém, apresentam elevados valores de Índice de Boyoucos, o que lhes conferem moderada a alta suscetibilidade aos processos erosivos. Ocupam menos de 1% da área total estudada ou 0,69 km2.
· As terras em que predominam os Podzólicos Vermelho Escuro e Vermelho Amarelo, textura arenosa/média e média/média, apresenta baixa resistência à erosão (Grupo C), pois os valores da relação textural são maiores que 1,5. Estas terras ocupam 71,8 km2 ou 93% da área total das Bacias Hidrográficas dos Córregos Sucuri, Bacuri e Macumã. Localmente podem ocorrer Podzólico Vermelho Escuro, textura média/média com relação textural menor que 1,5, isto é, com moderada resistência á erosão (Grupo B).
· O Índice de Boyoucos mostra que tanto os horizontes A e Bt dos podzólicos são erodíveis, pois apresentam valores acima de 1,78, que corresponde ao valor do índice para um solo argiloso (com 36% de argila). Porém, nota-se que os Horizontes A dos Podzólicos apresentam suscetibilidade à erosão muito maior que os seus horizontes subsuperficiais Bt;
· Os Latossolo Vermelho Escuro, textura média estão enquadrados no Grupo B de solos com moderada resistência à erosão, pois apresentam relação textural média igual a 1,26. Porém, apresentam elevados valores de Índice de Boyoucos, o que lhes conferem moderada a alta suscetibilidade aos processos erosivos. Ocupam menos de 1% da área total estudada ou 0,69 km2.
QUADRO 3 - Propriedades físico-hídricas e índices de erodibilidade de Podzólico
vermelho Escuro, A fraco, textura arenosa/média.
vermelho Escuro, A fraco, textura arenosa/média.
vermelho Escuro, A fraco, textura arenosa/média.
10.4. Suscetibilidade à Erosão Laminar
O sistema de Capacidade de Uso tem o propósito de agrupar as terras que se apresentam homogêneas quanto às potencialidades e limitações ao uso agrícola, através de análise integrada do solo, relevo e erosão, resultando em 8 classes. A classe I agrupa as terras que têm nenhuma ou somente muito pequena limitação permanente e risco à degradação, sendo aptas ao uso com culturas anuais, perenes, pastagens, reflorestamentos e vida silvestre. Nas classes subsequentes II, III, IV, V, VI, e VII, a intensidade dos fatores limitantes à utilização para fins agrícolas passa a aumentar, culminando na classe VIII, que agrupa terras impróprias para qualquer tipo de cultivo comercial, devendo ser mantida como área de preservação ambiental. Para cada classe são recomendadas práticas de melhoramento e de conservação do solo. A maior ou menor complexidade destas práticas é definida pela subclasse à qual pertence o solo.
As terras da área estudada apresentam principalmente três fatores limitantes, expressos nas subclasses de Capacidade de Uso da seguinte forma: e, quando existe erosão ou há risco de que ocorra; a, quando há problemas de encharcamento; e s, quando há limitação do solo (Lepsch, 1991).
Assim, a Classificação das Terras no Sistema de Capacidade de Uso tem como base a suscetibilidade dos solos à erosão laminar. Conforme DAEE (1990), o Mapa de Suscetibilidade pode ser obtido pela integração dos Mapas de Erodibilidade e de Declividade, enquanto que o Mapa de Erodibilidade pode ser obtido relacionando-se os solos aos Grupos de Resistência à Erosão definidos por Bertoni (1978).
O Quadro 33 apresenta as Classes de Suscetibilidade à erosão geradas à partir da integração da erodibilidade dos solos e das classes declividades dos terrenos. Às classes de suscetibilidade estão relacionadas as classes de Capacidade de Uso. As classes I, II, III, IV e V correspondem a aqueles solos com muito alta, alta, moderada, baixa e nula suscetibilidade à erosão, respectivamente.
De acordo com o Quadro 33 a subclasse VIe de Capacidade de Uso equivale à classe I de suscetibilidade à erosão; a subclasse IVe de Capacidade de Uso, à classe II de suscetibilidade à erosão ; a subclasse IIIe de Capacidade de Uso, à classe III; as subclasses IIe e IIes, à classe IV; e finalmente, a subclasse Va, à classe V.
QUADRO 33 - Classes de suscetibilidade à erosão gerados a partir da integração da resistência dos solos à erosão e da declividade dos terrenos, bem como as correlações com o Sistema de Capacidade de Uso.
O Quadro 34 apresenta as áreas ocupadas pelas classes de suscetibilidade à erosão predominantes nas bacias hidrográficas estudadas.
QUADRO 5 - Áreas das classes de suscetibilidade à erosão.
Do Quadro 5 nota-se que a maioria das terras das bacias hidrográficas (cerca 50%) apresenta moderada suscetibilidade à erosão (III); correspondem aos Podzólicos Vermelho Escuro e Vermelho Amarelo e Latossolo Vermelho Escuro dispostos em terrenos com declividades entre 3 e 6% (Classe B). As terras com alta suscetibilidade (II) à erosão ocupam 36% da área total estudada, às quais se referem aos Podzólicos Vermelho Escuro e Vermelho Amarelo dispostos em terrenos com declividades entre 6 a 12% (Classe C). 4% dos Podzólicos dispõem-se em declividades maiores que 12%, formando a classe I de suscetibilidade à erosão. Os Podzólicos e o Latossolo dispostos em declividades menores que 3%, bem como os Hidromórficos em relevo de agradação, correspondem às classes IV e V de suscetibilidade à erosão, e ocupam 11% área total estudada.
10.5. Mapa de Potencial à Erosão Laminar
Conforme Bertoni e Lombardi (1985), embora alguns solos sejam mais erodíveis que outros, é oportuno lembrar que a quantidade de solo perdida pela erosão que ocorre em dadas condições, é influenciada não somente pelo próprio solo, mas pelo tratamento ou manejo que recebe; um solo pode perder, por exemplo, 200 toneladas por hectare e por ano quando usado com culturas anuais plantados morro abaixo em terreno com grande declividade, enquanto o mesmo solo, com uma pastagem bem planejada, perderia somente alguns quilogramas por hectare. A diferença em erosão causada por diferentes sistemas de manejo para o mesmo solo é muito maior que a diferença de erosão de diferentes solos com o mesmo manejo.
O Mapa de Potencial à Erosão Laminar representa o risco à erosão laminar a que está sujeita uma gleba de terra quando ocupada e manejada pelo homem, e expressa a discrepância entre o uso e ocupação e a vocação natural da gleba, ou seja, a sua capacidade de uso (IPT, 1990). O confronto entre os Mapas de Capacidade de Uso e de Uso e Ocupação possibilita analisar se as terras estão sendo utilizadas adequadamente, isto é, conforme o seu potencial ao uso agrícola. O produto deste confronto é o Mapa de Potencial à Erosão Laminar.
Assim, as terras das bacias hidrográficas estudadas foram agrupadas nas classes de muito alto (MA), alto (A), moderado (M), baixo (B) e muito baixo (MB) potencial à erosão laminar, conforme apresentado no Quadro 6.
No Quadro 36 apresentam-se as áreas ocupadas por cada classe de risco à erosão, bem como a relação percentual relativo à área total de estudo.
Conforme Bertoni e Lombardi (1985), embora alguns solos sejam mais erodíveis que outros, é oportuno lembrar que a quantidade de solo perdida pela erosão que ocorre em dadas condições, é influenciada não somente pelo próprio solo, mas pelo tratamento ou manejo que recebe; um solo pode perder, por exemplo, 200 toneladas por hectare e por ano quando usado com culturas anuais plantados morro abaixo em terreno com grande declividade, enquanto o mesmo solo, com uma pastagem bem planejada, perderia somente alguns quilogramas por hectare. A diferença em erosão causada por diferentes sistemas de manejo para o mesmo solo é muito maior que a diferença de erosão de diferentes solos com o mesmo manejo.
O Mapa de Potencial à Erosão Laminar representa o risco à erosão laminar a que está sujeita uma gleba de terra quando ocupada e manejada pelo homem, e expressa a discrepância entre o uso e ocupação e a vocação natural da gleba, ou seja, a sua capacidade de uso (IPT, 1990). O confronto entre os Mapas de Capacidade de Uso e de Uso e Ocupação possibilita analisar se as terras estão sendo utilizadas adequadamente, isto é, conforme o seu potencial ao uso agrícola. O produto deste confronto é o Mapa de Potencial à Erosão Laminar.
Assim, as terras das bacias hidrográficas estudadas foram agrupadas nas classes de muito alto (MA), alto (A), moderado (M), baixo (B) e muito baixo (MB) potencial à erosão laminar, conforme apresentado no Quadro 6.
No Quadro 36 apresentam-se as áreas ocupadas por cada classe de risco à erosão, bem como a relação percentual relativo à área total de estudo.
QUADRO 6 - Potencial à erosão laminar.
QUADRO 7 - Área ocupadas pelas classes de potencial à erosão laminar.
Do Quadro 7 pode-se concluir que a maior parte da área estudada (90%) tem as terras utilizadas de forma adequada à sua capacidade de uso, ou seja, à sua vocação agrícola. Isto se deve ao fato, da maior parte das terras (85%) estarem ocupadas pela pastagem. Porém, essa situação só é válida desde que o estado de conservação e fertilidade dessa pastagem esteja adequado. No caso de pastagens degradadas, o potencial à erosão laminar é acentuado, principalmente nos cruzamentos de trilhas de gado. Nesses locais, há sempre indícios de início de processos de ravinamento, principalmente quando os solos apresentam gradiência textural entre os horizontes A e B.
