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Faculdade de Ciências Departamento de Física Mestrado em Risco de Desastre e Adaptação a Mudanças Climáticas Módulo: Avaliação do Risco e Necessidades de Adaptação Exercício I#: Avaliação do risco de erosão hídrica em diferentes condições edafoclimáticas de Moçambique Elaborado por: Nehemias Horácio Lasse Docente: Professor Doutor Agostinho Vilanculos Maputo, 12 de Março de 2022 RESUMO Moçambique é um país onde cerca de 70% de população vive nas zonas rurais, sendo 90% desta população, dependente da agricultura para a sua subsistência. Entretanto, esta agricultura é feita em regime de sequeiro, registando-se consequentemente baixos rendimentos. De modo a aumentar a sua produção, os produtores recorrem à expansão de áreas de produção, onde transformam áreas florestais em agrícolas e alguns intensificam a sua produção através do uso de insumos melhorados, factores que associados, tendem a reduzir a qualidade do solo, tornando-o susceptível a vários fenómenos e especificamente à erosão hídrica. Moçambique, é um dos países que tem registado perda de solo devido a erosão e concomitantemente, crescente desmatamento de florestas, portanto, neste relatório, avaliou-se o risco de erosão hídrica em diferentes regiões edafoclimáticas de Moçambique, especificamente a susceptibilidade à erosão dos factores em estudo (solos, vegetação, declive e precipitação); determinou-se o risco de erosão hídrica e identificou-se os distritos de maior susceptibilidade. Para tal, foi feita a análise da susceptibilidade de solo multicritério, onde se integrou variáveis de solo, declividade, uso e cobertura do solo e precipitação. Para cada variável, fez-se a avaliação da susceptibilidade das suas classes e por fim, fez-se a sobreposição de todas variáveis, obtendo desta forma o mapa de risco de erosão. Neste contexto, observou-se maior risco de erosão nas províncias da Zambézia, Manica e Niassa, sendo classificadas como zonas altamente ssceptíveis, com um nível de ocorrência de cerca de 30% relativamente as demais. Para a textura de solo, observou-se cerca de 25% de ocorrência da classe altamente susceptível (arenosa) distribuída ao longo da zona costeira, e em quase todo o país, à semelhança do declive que variou da costa para o interior, onde as classes moderadamente alta a alta, apresentaram juntas, uma ocorrência de cerca de 29% . A cobertura vegetal, apenas 1% correspondia a zonas urbanas e solo exposto, e 10% a zonas agrícolas com vegetação degradada. Adicionalmente, constatou-se que o risco de erosão foi influenciado maioitariamente pela precipitação, seguida pelo declive e textura do solo. Palavras-chave: Aisco de erosão, análise multi-critério, Moçambique. Lasse Pág i Índice RESUMO ............................................................................................................................... 2 Lista de Figuras ...................................................................................................................... ii Lista de Tabelas ..................................................................................................................... iii 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 1 1.1. Generalidades ........................................................................................................... 1 1.2. Problema de estudo .................................................................................................. 2 1.3. Objectivos ................................................................................................................ 4 1.3.1. Objectivo geral: ................................................................................................ 4 1.3.2. Objectivos específicos: ..................................................................................... 4 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................ 5 2.1. Conceitos gerais ....................................................................................................... 5 2.2. Descrição de factores que influenciam a erosão hídrica do solo ............................. 7 2.2.1. Erosividade do solo (Precipitação) ................................................................... 7 2.2.2. Erodibilidade do solo ........................................................................................ 7 2.2.3. Vegetação ......................................................................................................... 9 2.2.4. Declividade do solo ........................................................................................ 10 2.3. Distribuição espacial da erosão do solo ................................................................. 11 3. DESCRIÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO (MOÇAMBIQUE) ......................... 13 3.1. Localização geográfica .......................................................................................... 13 3.2. Descrição climática ................................................................................................ 14 3.3. Relevo .................................................................................................................... 15 3.4. Vegetação ............................................................................................................... 16 3.5. Solos ....................................................................................................................... 16 4. MATERIAL E MÉTODOS .......................................................................................... 18 Lasse Pág ii 4.1. Dados de entrada .................................................................................................... 18 4.2. Elaboração de mapas de susceptibilidade individual das variáveis de estudo ....... 19 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................................. 21 5.1. Susceptibilidade à erosão hídrica dos factores em estudo ..................................... 21 5.1.1. Precipitação .................................................................................................... 21 5.1.2. Textura do solo ............................................................................................... 22 5.1.3. Uso e cobertura do solo .................................................................................. 23 5.1.4. Declividade ..................................................................................................... 24 5.2. Análise multicritério de factores de risco de erosão em Moçambique .................. 25 6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ..................................................................... 27 6.1. Conclusões ............................................................................................................. 27 6.2. Recomendações ..................................................................................................... 27 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 28 Lista de Figuras Figura 3.1. Localização geográfica de Moçambique na África Austral. .............................. 13 Figura 3.2. Precipitação e Temperatura Média anual de Moçambique. ............................... 14 Figura 3.3. Variação da temeperatura ao longo do ano em Moçambique. ........................... 15 Figura 4.1. Esquema de avaliação do Risco de erosão utilizando o Software ArcGIS 10.8.20 Figura 5.1. Classes de precipitação observadas em Moçambique. ....................................... 21 Figura 5.2. Distribuição das classes de textura de solo em Moçambique ............................ 22 Figura 5.3. Descrição do uso e cobertura do solo de Moçambique ......................................23 Figura 5.4. Classes de declive de Moçambique.................................................................... 24 Figura 5.5. Risco de erosão hídrica em Moçambique. ......................................................... 25 Figura 5.6. Distribuição da ocorrência do risco de erosão em Moçambique. ...................... 26 Lasse Pág iii Lista de Tabelas Tabela 4.1. Lista de variáveis e respectivos pesos utilizadas para a avaliação do risco de erosão .................................................................................................................................... 18 Tabela 4.2. Sistema para análise combinatória das variáveis e as notas correspondentes a cada classe. ........................................................................................................................... 19 Lasse Pág 1 1. INTRODUÇÃO 1.1. Generalidades De acordo com Glasener (2004), o solo é um corpo natural composto por três partes, desde a sólida (minerais e matéria orgânica), líquida (nutrientes) e gases que circulam entre os seus poros. É um dos recursos mais importantes e indispensáveis para a sobrevivência dos seres vivos na terra através do fornecimento de serviços ecossistémicos necessários para a vida, desde o filtro de água, substrato para o crescimento vegetal, fornecimento de habitat para bilhões de organismos, contribuindo para a biodiversidade, assim como a regulação da temperatura do ar, tempo e das condições climáticas globais da Terra (Ragnarsdóttir & Banwart, 2015). Schoonover & Crim (2015), afirmam que sendo o solo um recurso natural dinâmico não renovável, essencial à vida, é preciso a adopção de boas práticas de maneio, como forma de garantia da sua qualidade, pois o movimento e qualidade da água, o uso da terra e a produtividade da vegetação, assim como os demais processos naturais, têm relações com ele, e esta relação, tende a originar a formação de outros tipos de solos sob efeito de vários factores. A formação do solo, é dependente de cinco factores principais: o material parental (geologia), o clima, biota, tempo e topografia. A combinação destes factores, forma vários tipos de solos, apresentando características e aptidões de utilização diferentes, definindo desta forma, o tipo de práticas a adoptar para a manutenção da sua qualidade, como forma da redução dos processos de degradação (Schoonover & Crim, 2015). De acordo com Hernani et al. (2001), a degradação do solo 1 é avaliada como um indicador- chave da sustentabilidade dos ecossistemas, e são descritos cinco (05) tipos de degradação: erosão hídrica, erosão eólica, degradação química, física e biológica. A degradação do solo, está associada à factores edáficos, climáticos e antrópicos, e em regiões tropicais e subtropicais, a erosão hídrica constitui a principal forma de degradação do solo (Hernani et al., 2001). 1 Perda da sua capacidade em desempenhar uma certa função. Lasse Pág 2 Segundo Bertol et al. (2014); Negese (2021) e Perez (2004), a erosão hídrica, consiste na remoção ou desagregação de partículas do solo através da energia cinéticas das gotas de chuva e ou escoamento superficial, seguido pelo transporte deste material e consequentemente, deposição em regiões a jusante. E ainda, Eltz et al. (1984); Hernani et al. (2001), descrevem a erosão hídrica em quatro (04) categorias ou fases, dependendo do seu impacto, desde a erosão laminar, erosão em sulcos e formação de ravinas. Maior parte da superfície terrestre de Moçambique, apresenta problemas graves de erosão, principalmente nas regiões costeiras devido a disposição do relevo (em forma de escadaria), ação humana (maiores aglomerados populacionais que se localizam ao longo da faixa costeira), localização geográfica do país (susceptível aos eventos extremos), queimadas descontroladas, prática de agricultura e uso de terra para outros fins em locais que tornam o solo susceptível à erosão 1.2. Problema de estudo De acordo com o Ministério de Agricultura e Segurança Alimentar (MASA, 2017), Moçambique é um país constituído por cerca de 70% de população rural, tendo como principal fonte de rendimento a agricultura, esta que é caracterizada pela lógica de subsistência em mais de 90%, baseada no baixo uso de insumos agrícolas melhorados, obtendo apenas produção para o consumo e baixa produtividade de terra (Alobo & Bignebat, 2018; SETSAN, 2014). Dada baixa produtividade, crescimento populacional, verifica-se maior demanda alimentar, entretanto, com a ocorrência de choques climáticos e disponibilidade sazonal dos alimentos, maior parte das famílias ressente-se do fenómeno de insegurança alimentar dos (Macassa et al., 2018). Face a este cenário, os produtores tendem a recorrer ao desmatamento de áreas florestais transformando-nas em áreas agrícolas (MITADER, 2016; Sitoe et al. (2016), a intensificação de uso de terra, em combinanção com a pecuária, como uma das estratégias de aumento da sua produção e redução de risco de fome devido a perdas sazonais de culturas (Asfaw et al., 2017; Mvelase, 2017). Lasse Pág 3 Entretanto, estas estratégias tendem a aumentar a exposição da superfície terrestre à choques climáticos (seca, cheias) que por sua vez contribuem para a degradação degradação física, química ou biológica, reduzindo desta forma a sua fertilidade e produtividade (Hernani et al., 2001; SETSAN, 2014). Uma das formas mais importantes nas regiões tropicais de degradação do solo, é a erosão hídrica, devido a maior frequência e quantidade da precipitação registada, facto que, em combinação com a exposição da terra assim como o seu uso intensivo, aumenta a susceptibilidade do solo à erosão (Boot et al., 2006). Neste contexto, sendo Moçambique um país localizado na região tropical, com ocorrência de eventos extremos tais como a seca e ciclones 2 houve a necessidade de avaliar o risco de erosão, de modo apoiar no desenho das medidas de prevenção e identificação dos factores que garantem a sua susceptibilidade. Vários são os factores que influenciam a erosão do solo, destacando-se as os factores edáficos (características do solo e vegetação), climáticos (influência de elementos climáticos – precipitação, vento, temperatura, etc) e antrópicos (actividades humanas) (Boot et al., 2006; Hernani et al., 2001). Sendo a terra um recurso muito importante para o desenvolvimento da economia do país dado facto de ser indispensável para a actividade agrícola, que é a principal fonte de rendimento e o maior contribuinte do PIB nacional OMR (2014), aliado ao crescimento uso de práticas que perigam a perda de solo, este documento tem como objectivo avaliar o risco de erosão do solo a nível nacional, especificamente identificar as regiões com maiores riscos assim como recomendar estratégias de maneio com vista a redução da erosão causada por actividades humanas. 2 Os ciclones são caracterizados pela ocorrência de elevadas precipitação e velocidade de vento. Lasse Pág 4 1.3. Objectivos 1.3.1. Objectivo geral: Avaliar o risco da erosão do solo no território nacional (Moçambique). 1.3.2. Objectivos específicos: Avaliar o nível de susceptibilidade à erosão dos factores em estudo (solos, vegetação, declive e precipitação); Determinar o risco de erosão hídrica em Moçambique; Identificar os distritos de maior susceptibilidade à erosão em Moçambique. Lasse Pág 5 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1. Conceitos gerais De acordo com Minella et al. (2007) e Mehl et al. (2001), a erosão é definida como sendo um o processo em que partículas do solo são removidas da sua estrutura coesa e em seguida carregadas e ou transportadas da sua zonade origem para uma outra região através de agentes de transporte tais como vento (eólica) e água (erosão hídrica). No caso da erosão hídrica, após o arranque das partículas do solo, estas seguem o gradiente do declive pelo escoamento superficial até a sua deposição (Campos et al., 2008). Dependendo da intensidade da precipitação e do escoamento superficial, descreve-se quatro tipos de erosão hídrica nomeadamente: erosão em splash (efeito gerado pelo impacto das gotas de chuva sobre o solo) (a); erosão laminar (o escoamento superficial da água arrasta a camada superficial do solo) (b); erosão em sulcos (escoamento da água sobre os solos intensifica o seu desgaste a ponto de formar pequenas “linhas” ou cortes no terrenos) (c) e erosão em voçoroca (resulta da combinação de vários tipos de erosão, formando grandes crateras) (d) (Figura 2.1) (Pena, 2021). Figure 2-1. Ilustração dos tipos de erosão hídrica. Fonte: (Pena, 2021). Lasse Pág 6 Segundo Carvalho e Silva (2006), o escoamento superficial é o fenómeno que ocorre após e ou durante a ocorrência da precipitação, sendo a constituída pelo excesso da precipitação em uma certa superfície terrestre e ou corpo de água, fluindo da zona alta (montante) para jusante. Vários factores influenciam o escoamento superficial, destacando-se a intensidade e a duração da precipitação (quanto maior a intensidade da precipitação, maior será a velocidade do solo em atingir a capacidade de armazenamento, resultando em um escoamento superficial), a humidade existente anteriormente no solo, onde quanto maior for a humidade antecedente à precipitação, menor será a capacidade do armazenamento do solo e rapidamente irá ocorrer o escoamento superficial (Carvalho & Silva, 2006; Filho et al., 2011). O escoamento superficial é considerado como um dos principais factores de maior influência da erosão, causada principalmente pela instabilidade das características do solo, cobertura do solo pela vegetação, factores biológicos e antropogénicos, onde de forma combinada, condicionam a erodibilidade do solo (Celante, 2017). A erodobilidade é uma resposta do solo à precipitação e ou agentes erosivos, e esta, resulta da interação de suas características, sejam físicas, químicas, mineralógicas e biológicas. Apresenta a perda potendial do solo caso os demais factores que influenciam a erosão mantenham-se constantes (Macedo et al., 2010). É maioritariamente influenciada pelas características que afectam a capacidade de infiltração, a permeabilidade do solo e sua a resistência a desagregação e transporte de partículas pela chuva (Nascimento, 2021). Além da erodibilidade, destaca-se a erosividade da chuva entre os factores que influenciam para a erosão do solo, sendo definida como a capacidade (energia cinética) de erosão que os agentes erosivos apresentam para desagregar, transportar e depositar as partículas do solo (Bonna, 2011; Boot et al., 2006; Celante, 2017). Este factor (erosividade), é influenciado pela intensidade das chuvas assim como pela sua duração, podendo manifestar-se com maior impacto, em caso da erodiilidade do solo, que é fortemente influenciada pela textura do solo, a inclinação (declividade), permeabilidade, existência de agentes cimentantes do solo, (Bertol et al., 2014; Eltz et al., 1984; Perez, 2004). Lasse Pág 7 2.2. Descrição de factores que influenciam a erosão hídrica do solo Vários são os factores que influenciam a erosão hídrica do solo, nomeadamente o clima (caracterizado pelo elemento principal – a precipitação, que dita a erosividade), tipo e ou características do solo, topografia ou declividade do solo, uso e cobertura do solo (Amaral, 2006). 2.2.1. Erosividade do solo (Precipitação) Dado que dos factores climáticos, a temperatura, o vento e a humidade do ar exercem apenas acção indireta no processo erosivo, a precipitação constitui o principal factor climático responsável pela ocorrência da erosão do solo, causando enxurradas, desagregação e transporte das partículas de solo dependendo da siua intensidade e duração (Hernani et al., 2001). Nos últimos anos, devido às alterações globais do clima, houve mudança espácio-temporal tanto da regularidade da precipitação assim como da quantidade registada, registando-se desta forma maiores taxas de erosão causadas pelas frequentes altas intensidades de chuvas localizadas (Nearing et al., 2004). Em um estudo conduzido por Corrêa et al. (2016), avaliando as perdas de solo por erosão do solo em diferentes períodos e utilizando dados observados e históricos, constataram maior erosividade do solo emanos de maior ocorrência da precipitação, independentemente do tipo de uso do solo. Adicionalmente, para os diferentes tipos de solo avaliados, os arenosos apresentaram maior índice de erosividade relativamente aos argilosos. 2.2.2. Erodibilidade do solo Este factor, é definido pelas características físicas e químicas do solo, onde se destaca a textura, estrutura, profundidade do perfil e percentagem da matéria orgânica (Perez, 2004). Estes factores, de forma combinada, definem a capacidade de infiltração de água no solo, a resistência ao desgaste e transporte das partículas sólidas do solo pelo escoamento superficial e consequentemente a própria erodibilidade (Minella et al., 2007). Quanto a textura, os solos argilosos devido a sua composição, rica em matéria orgânica que funciona como agente cimentante (agregante), esta possui alta resistência à erosão, Lasse Pág 8 enquanto os solos arenosos, devido o seu peso, o seu transporte é feito com dificuldade. Por outro lado, o silte (limo) é a porção textural mais susceptível aos agentes erosivos, pois não possui nem a característica agregante da argila, nem o peso da areia (Hernani et al., 2001). De modo geral, a erodibilidade possui uma relação directa com o aumento dos teores de areia muito fina e silte (limo), e uma relação inversa com o acréscimo dos teores de argila e matéria orgânica no solo (Nascimento, 2021). Em um estudo consuzido por Anache et al. (2015), constatou-se que a erosão em áreas tropicais está associada a teores de areia fina existente, tendo sido explicado pela obtenção de maior erodibilidade de solos com altos teores de areia em detrimento dos argilosos. Analisando a relação existente entre a erodibilidade e classes texturais do solo, Suraj et al. (2019), em cerca de 367 amostras do solo, observou-se uma relação negativa (r= -0,672), onde a erodibilidade do solo diminuia à medida que o teor de areia aumentava, porém, não foi encontrada tendência entre o teor de argila e o factor de erodibilidade. Enquanto que para o limo, foi observada uma correlação positiva erodibilidade e o teor de limo existente no solo. Resultados similares aos de Anache et al. (2015); Suraj et al. (2019), foram obtidos por (Murad, 2010), ressaltando a confiabilidade da análise da erodibilidade com base na textura do solo do que em um único tamanho de partícula, pois a textura do solo é responsável pela proporção relativa de areia, limo e argila presentes no solo. Miqueloni & Bueno (2011), fazendo a análise multivariada e variabilidade espacial na estimativa da erodibilidade de um argissolo vermelho-amarelo, constataram que a erodibilidade média da área foi considerada alta em solos arenosos relativamente aos argilosos, e este resultado, o autor aponta que tenha sido influenciado pelo efeito combinado da textura do solo com a declividade e cobertura vegetal existente na área de estudo. A erodibilidade do solo, é um factor que tem sido influenciado para além das características do solo, pela acção humana através da alteração da cobertura do solo, alteração da estrutura, compactação, reduzindo desta forma a sua permeabilidade, e consequentemente influenciando para a ocorrência da erosão (Rowlston, 2012). Lasse Pág 9 2.2.3. VegetaçãoNas regiões tropicais do mundo, assim como em Moçambique em particular, uma das formas de degradação do solo é erosão do solo causada seja pelo uso inadequado da terra, desmatamento deixando o solo descoberto, fazendo com que as gotas de chuva causem remoção das partículas produtivas do solo e reduzindo desta forma a sua fertilidade (Kogo et al., 2020). A cobertura vegetal, desempenha um papel muito importante na manutenção da fertilidade do solo através da redução do impacto das gotas de chuva que chegam à superfície assim como através da reposição da matéria orgânica ao solo (Hernani et al., 2001; Kevin, 2020). A matéria orgância no solo, é responsável pelo melhoramento da estrutura do solo, agindo como um agente cimentante das partículas e garantindo desta forma a coesão das partículas e consequentemente reduzir a sua erodibilidade (Gopalakrishnan et al., 2019). A mudança no uso da terra tem um certo impacto na erosão de uma área devido à mudança de cobertura vegetal na superfície do solo, sendo que o efeito das plantas na erosão é determinado pelo tipo de planta, densidade de planta, distribuição, altura e direcção da cobertura vegetal, tamanho do dossel/copa, densidade de raízes, definindo desta forma a área total protegida do impacto das gotas de chuva (Siswanto & Sule, 2019; Tsegaye, 2019). Avaliando o impacto das mudanças de uso e ou cobertura do solo na erosão do solo no Oeste do Quénia, Kogo et al. (2020), constataram maiores taxas de erosão do solo em áreas desmatadas para agricultura seguidas por aquelas convertidas de áreas de gramíneas e ou arbustos. E esta taxa, aumentou com o declive devido à alta velocidade e erosividade do solo, tendo sido evidenciado pela observação de maior erodibilidade na região com declive acima de 30º. Adicionalmente, estes resultados foram associados à alta erosividade da precipitação observada na área de estudo. Comparando a erosão do solo com base nos tipos de uso e cobertura do solo, os resultados de Kogo et al. (2020), mostram que a erosão do solo foi maior nas áreas agrícolas em do que nas florestas, assim como foi observada alta erosão em áreas urbanas do que as que possuem vegetação herbácea e arbustiva. Este resultado, foi explicado pelo facto de existirem culturas agrícolas intensivas na região ocidental do Quénia, onde os agricultores Lasse Pág 10 praticam monocultura, levando à degradação dos solos, reduzindo desta forma a matéria orgânica no dolo e consequentemente aumentando a sua erodibilidade, tal como é referenciado por (Barbera et al., 2012; Moussadek et al., 2014). Estudo realizado por Chen et al. (2021), mostram que o escoamento superficial máximo e a perda de solo foram encontrados em solo sem cobertura vegetal (terra nua), e o escoamento mínimo assim como a perda de solo foram detectados em terras cultivadas e pastagens, respectivamente. E ainda, avaliando vários sistemas de cobertura de solo, constatou-se maior perda de solo em áreas de cultivo sem medidas de conservação, enquanto o valor mínimo foi detectado em matagal natural. Em uma revisão de literatura sobre o impacto do uso do solo e mudança da sua cobertura na erosão e respostas hidrológicas na Etiópia, Negese (2021), encontrou da sua pesquisa que a expansão de terras agrícolas em detrimento de terras florestais, arbustos e pastagens na Etiópia aumentou a taxa média de erosão do solo, rendimento de sedimentos, escoamento superficial nas últimas quatro décadas. Este aumento da taxa de erosão na Etiópia, foi secundada por Tsegaye (2019), onde as áreas agrícolas tendem a apresentar uma tendência crescente contínua em detrimento da floresta e pastagens, associando este resultado, ao rápido crescimento populacional, facto que leva a redução da disponibilidade de terras aráveis e a uma taxa muito alta de erosão do solo. Em Moçambique, Sitoe et al. (2016), obtiveram uma relação positiva entre as taxas de erosão com o desmatamento de florestas. 2.2.4. Declividade do solo O declive constitui uma das características do solo que definem a erodibilidade do solo para além da cobertura e textura. Portanto, a inclinação acentuada é assumida como um dos factores principais, pois aumenta a velocidade do escoamento superficial assim como o volume aumentando desta forma a erosividade da água (Duley, 1932; Iensen & Maria, 2008). O incremento da erosão em encostas íngremes é o resultado do incremento do escoamento superficial assim como do declínio da infiltração, e, de modo geral, classes de inclinação Lasse Pág 11 entre 18-15%, 15-25%, e 25-40% são considerados áreas vulneráveis à erosão (Iensen & Maria, 2008). De acordo com Duley (1932), em um estudo de avaliação do efeito do grau de inclinação no escoamento superficial e erosão do solo, constatou que o aumento da declividade para cerca de 16%, a erosão aumentou 25,3 vezes em 8%. Relação positiva foi obtida por Şensoy & Palta (2016) a quando da avaliação dos efeitos das formas da declividade na erosão do solo, onde a inclinação e o comprimento da encosta são factores importantes para escoamento superficial e erosão do solo. Avaliando o efeito do comprimento da inclinação, gradiente da inclinação, métodos de preparação do solo e diferentes sistemas de cultivo no escoamento superficial e erosão do solo em uma região tropical da Nigéria, resultados preliminares mostram que o escoamento e erosão foram significativamente influenciados pelos métodos de preparação do solo e pelo comprimento do declive, onde nas parcelas lavradas, o comprimento do declive teve um efeito insignificante no escoamento por unidade de área, porém, a erosão nestas parcelas aumentou em função da inclinação e do comprimento do declive. Por outro lado, nas parcelas sem lavoura (plantio directo), tanto o escoamento quanto a a erosão do solo diminuiram linearmente ou inversamente com o aumento do comprimento da inclinação (Lal, 1988). A relação positiva entre a erosão do solo e o incremento da declividade é explicada pelo aumento da capacidade erosiva do fluxo de água nos declives mais acentuados, decorrente do aumento da velocidade do escoamento, especialmente quando o solo é intensamente mobilizado e apresenta baixa cobertura superficial, ficando sujeito à formação de sulcos e crostas, os quais dificultam a infiltração de água no solo favorecendo desta forma o escoamento superficial e consequentemente a erosão do solo (Cogo et al., 2003). 2.3. Distribuição espacial da erosão do solo A erosão do solo é uma grande ameaça global de degradação do solo para a terra, água doce e oceanos, sendo o vento e a água os principais impulsionadores. É um fenómeno que vêm acontecendo a anos pois constitui o factor principal de formação dos solos. No globo Lasse Pág 12 terrestre, os locais mais vulneráveis a um aumento acentuado da erosão são os países tropicais e subtropicais de baixa e média renda, onde se verifica maior precipitação e intensidade do desmatamento (Borrelli et al., 2020; Montanarella et al., 2015). Práticas agrícolas insustentáveis, a superexploração dos recursos naturais e o crescimento populacional tendem a ameaçar os solos, sendo 1/3 já em estado degradado e especialistas estimam que a erosão do solo pode levar a uma perda de 10% na produção agrícola até 2050 e remover 75 bilhões de toneladas de solos (Panagos et al., 2020). A África é o segundo continente mais seco, com quase metade de sua superfície composta por deserto e 40% dela afetada pela desertificação, sendo cerca de 65% das terras agrícolas do continente africano afectadas pela erosão de solo superficial e nutrientes do solo (FAO, 2018; Wuepper et al., 2020). Este problema, é generalizado em África, resultando na diminuição da produtividade agrícola, e a sua causa é atribuída à acidificação, contaminação, esgotamento da matéria orgânica do solo e nutrientes das plantas e salinização,o pastoreio descontrolado e excessivo nas regiões de savana, seguido pelo desmatamento e o uso de práticas agrícolas inadequadas e extrativistas (Rattan & Stewart, 2019; Wynants et al., 2019). Em Moçambique, a faixa costeira tem sido identificada como altamente vulnerável à erosão, sendo causada pela combinação de processos naturais e acções antropogênicas (Grinand et al., 2019; Palalane et al., 2016). Lasse Pág 13 3. DESCRIÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO (MOÇAMBIQUE) 3.1. Localização geográfica A República de Moçambique está localizada no continente Africano, especificamente na costa oriental da África Austral entre os paralelos 10º 27´ e 26º 52´ de latitude sul e entre os meridianos 30º12´ e 40º51´ de latitude oeste, Ministério para Coordenação da Acção Ambiental (MICOA, 2005). Faz fronteira com 6 países sendo a África do Sul, Essuatini (antiga Suazilândia), Malawi, Tanzânia, Zâmbia e Zimbábwè, e a nível nacional, possui 11 Províncias (Figura 1). O país tem uma área de cerca de 799.380 km 2 dos quais 786.380 km 2 são de terra firme e 13.000 km 2 de águas superficiais e possui um total de com cerca de 30.366.043 habitantes (Figura 3.1.) (Gustafsson & Johansson, 2006; W. S. Silva, 2014). Figura 3.1. Localização geográfica de Moçambique na África Austral. Fonte: O Autor. O litoral costeiro atinge 2.515 km, da foz do rio Rovuma, no Norte do país, à Ponta do Ouro, no Sul do país. A menor largura é de 47,5 km e situa-se entre a Namaacha e Catembe Lasse Pág 14 e a maior, entre a península de Mossuril e a confluência do rio Aruângua com o rio Zambeze (MICOA, 2005). 3.2. Descrição climática O país possui um clima tropical a subtropical, com distribuição de chuva seguindo o gradiente Norte-Sul, com maior precipitação ao longo da zona costeira, e média anual entre 430 e 1847 mm enquanto a temperatura é mais quente perto da zona costeira, em comparação com as temperaturas no interior, variando de 17,5 a 26,5ºC (Figura 3.2). Figura 3.2. Precipitação e Temperatura Média anual de Moçambique. Fonte: O Autor. Ao longo do ano, os meses chuvosos estão compreendidos entre Novembro e Abril, e o período seco, entre Maio e Outubro. Relativamente à temperatura, a partir de Abril começa a decrescer até Junho, mês que atinge a temperatura mínima, voltando a aumentar a partir de Agosto (Figura Lasse Pág 15 Figura 3.3. Variação da temeperatura e Precipitação ao longo do ano em Moçambique. Fonte: O Autor. 3.3. Relevo O seu relevo é caracterizado pela presença de zonas planas baixas nas regiões costeiras, registando-se um aumento de altitude à medida que se caminha para o interior e para o norte do país. A altitude média é de 370 m, sendo oponto mais alto localizado na Província de Manica (Monte Binga), para além das zonas de maior altitude localizadas em Manica, alta Zambézia, planaltos de Angónia, Marávia e Lichinga, caracterizadas pela ocorrência de altas precipitações (Albino, 2012). A superfície de Moçambique não é homogénea, apresenta zonas de cotas variáveis e com uma sequência na sua disposição, ou seja, do litoral para o interior, o relevo vai passando sucessivamente da estrutura mais baixa – planícies – para estrutura mais alta – planaltos e montanhas. Ao longo dos vales dos principais rios, a planície adquire características próprias aos processos de erosão hídrica. Os planaltos estendem-se para as fronteiras ocidentais e encontram-se nas regiões do norte e do centro e numa pequena faixa de Maputo e Gaza, ao longo da fronteira ocidental sul. (MICOA, 2005 p.14) 0 50 100 150 200 250 0 5 10 15 20 25 30 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez P re ci p it aç ão ( m m ) Te m p e ra tu ra ( ºC ) Prec (mm) TºC Lasse Page 16 As principais formações montanhosas situam-se nas regiões ocidentais do centro e norte do país, sendo as mais importantes, agrupadas formando cadeias montanhosas, destacando-se, de norte para o sul, a cadeia da Maniamba-Amaramba, na província do Niassa, a de Serra Jéci a que apresenta maior altitude com 1836 metros; as formações de Chire-Namúli, na província da Zambézia, cujo ponto mais elevado é o Monte Namúli com 2.419 metros; a cadeia de Manica, ao longo da fronteira com o Zimbábwè, no Monte Binga, sendo este o ponto mais elevado de Moçambique e a cadeia dos Libombos, na zona ocidental sul do país. Embora estas formações apresentem altitudes inferiores a 1000 metros, são consideradas montanhas, dado que no conjunto do relevo do sul, elas destacam-se como sendo as estruturas mais elevadas (Gustafsson & Johansson, 2006; MICOA, 2005). 3.4. Vegetação A cobertura vegetal de Moçambique é caracterizada desde a floresta alta e de baixa altitude, matagal, pradarias arborizadas e mangais, ocupando uma área de cerca de 62 milhões de hectares que correspondem a 78% da superfície total de Moçambique. Para além da vegetação natural, existe a exótica, ocupando cerca de 46 mil hectares, principalmente na província de Manica, com o objectivo de servir a indústria de processamento de exóticas e servir decombustível lenhoso, para o caso de eucaliptos. Regionalmente, destinguem-se: as florestas montanhosas de altitude (Zambézia, Manica, Niassa e Tete); as florestas de altitude (nos planaltos das regiões Centro e Norte); Matagal (Centro e Sul do país, em zonas de pastoreio); Savana (interior da zona Sul e Tete); Pradaria (planícies da zona sul, facilmente alagáveis) e Mangais (na zona costeira, principalmente nos estuários das águas salgadas) (MICOA, 2005). 3.5. Solos Em Moçambique, os tipos de solo estão distribuídos de acordo com a diversidade dos seus processos de formação, onde na região norte, predominam solos franco-argilosos avermelhados (vulneráveis à erosão); solos argilosos vermelhos e acastanhados profundos (boa permeabilidade e drenagem, menos susceptíveis á erosão) e solos arenosos de dunas costeiras e de origem fluvial (mais susceptíveis a erosão). Na zona centro, predominam os franco-argilo-arenosos avermelhados, solos franco-argilo-arenosos acastanhados ao sul da Lasse Page 17 província de Tete, solos fluviais, com elevada fertilidade na bacia do Zambeze. Na zona sul, predominam os solos arenosos de baixa fertilidade e de baixo poder de retenção de água. Ao longo dos vales dos rios, encontram-se solos fluviais de alta fertilidade. Ao longo da fronteira e associado-se à cadeia dos Libombos, existem solos delgados, poucos profundos e muito pouco aptos para a agricultura (MICOA, 2005). Lasse Page 18 4. MATERIAL E MÉTODOS 4.1. Dados de entrada Um dos modelos largamente aplicado em estudos de erosão do solo, é a Equação Universal de Perda de Solo (RUSLE), desenvolvida em 1965 por Wischmeier e Smith para prever as perdas médias de solo a longo prazo no escoamento de áreas de campo específicas em sistemas de cultivo e manejo especificados. Entretanto, neste estudoo, para a avaliação do risco de erosão, foi adoptada a metodologia descrita por Crepani et al., (2001); V. C. B. Silva & Machado (2014), que baseia-se na análise da susceptibilidade de solo multicritério. A Análise de Multicritérios tem como principal função utilizar mapas temáticos para integrar variáveis espaciais com o intuito de definir locais adequados para as alocações de recursos ou atividades humanas. Promove a simplificação da complexidade espacial, através da organização das principais variáveis em camadas de informações. As camadas são representadas com um valor numérico de acordo com o grau de importância sobre o seu significado para o objectivo da investigação e em seguida é realizada a integração e combinação das variáveis e camadas de acordo com a motivação pretendida para o território (Moura, 2007). Para tal, através da revisão de literatura,foi feita a descrição geral da área de estudo e identificados potenciais variáveis de influência na perda de solo por erosão hídrica, onde se destacou a precipitação, solos, declividade e vegetação, com pesos (Tabela 4.1). Tabela 4.1. Lista de variáveis e respectivos pesos utilizadas para a avaliação do risco de erosão Variável Peso (%) Precipitação (P) 40 Solos (S) 25 Uso e Cobertura do Solo (C) 20 Declividade (D) 15 Adaptado de (Crepani et al., 2001). Lasse Page 19 Em cada variável, foram identificadas os respectivos componentes, agrupados em classes e por fim atribuídos os respectivos pesos consoante a sua influência na erosão do solo (Tabela 4.2). Tabela 4.2. Sistema para análise combinatória das variáveis e as notas correspondentes a cada classe. Variável Classes Notas Precipitação (40%) < 600 mm 0 600 – 900 mm 2 900 – 1200 mm 4 1200 – 1500 mm 6 > 1500 mm 10 Textura do solos (25%) Argilosa 0 Franca argilosa 2 Limosa 4 Franco arenosa 6 Arenosa 10 Uso e cobertura do solo (20%) Corpos de água e florestas húmidas 0 Florestas de baixa altitude e mangais 2 Savanas, pradarias e matagais abertos 4 Vegetação herbácea aberta e prática agrícola 6 Zona urbana e solo exposto 10 Declividade (15%) <5% 0 5 – 10 % 2 10 – 20 % 4 20 – 50 % 6 >50% 10 Adaptado em Camargos et al. (2020). 4.2. Elaboração de mapas de susceptibilidade individual das variáveis de estudo Foi utilizada a Base de dados obtida na Direcção Nacional de Gestão de Recursos Hídricos – DNGRH de Moçambique, que continha dados vectoriais de clima (precipitação); solos (Agroup_Solos); Uso e cobertura do solo; e o Modelo Digital de Elevação – DEM (Declive). Para a análise da susceptibilidade à erosão de cada variável, foi utilizado o Software ArcGis 10.8, obedecendo os seguintes procedimentos (Figura 4.1): Lasse Page 20 Para os dados vectoriais (clima, solos e uso e cobertura), adicionou-se cada shapefile no ArcGIS, Georeferenciou-se para GCS_WGS_1984_UTM_Zona 36 sul, correspondente a localização de Moçambique, e de seguida, converteu-se os shapes para raster extraindo a coluna com os atributos a classificar, onde de seguida foram reclassificados em 5 classes e atribuídas notas de 0 a 10 para cada classe. No caso do solo, primeiro foram agrupados os diferentes tipos de solo mediante a sua textura atribuindo notas de 1 a 5, desde a textura menos susceptível a mais susceptível. De seguida atribui-se as notas de 0 a 10 para cada grupo, desde a textura menos susceptível a mais susceptíveis. Para o DEM, após a sua visualização, verficou-se a sua tabela de atributos, reclassificou-se em cinco classes e atribuiu-se as notas de 0 a 10, segundo o gradiente de menos influente ao mais influente à erosão tal como demonstra a Tabela 2. Após a atribuição de notas para cada classe das quatro (04) variáveis, fez-se a sobreposição (overlaysum) destas camadas aplicando a equação: 𝑅 = 𝑃 ∗ 𝑁 onde: R: Risco de erosão; P: peso da variável e R é a nota da classe de cada variável. Após a sobreposição, foi reclassificado em cinco classes de risco de erosão (Baixo, Moderadamente Baixo, Médio, Moderadamente Alto e Alto), identificando também a percentagem de ocorrência de cada classe em Moçambique. De modo geral, este é o esquema da Avaliação do risco de erosão do solo utilizado (Figura 4.1). Figura 4.1. Esquema de avaliação do Risco de erosão utilizando o Software ArcGIS 10.8. Fonte: O autor (2022). Lasse Page 21 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 5.1. Susceptibilidade à erosão hídrica dos factores em estudo 5.1.1. Precipitação De acordo com a precipitação anual de Moçambique, constatou-se maior ocorrência de chuva nas zonas Centro e Norte do país, concregtamente nas províncias de Zambézia, Niassa, Manica, Sofala e um pouco de Tete e Nampula. Tendo-se verificado maior precipitação (acima de 1500 mm) na Zambézia e no Lago Niassa (Figura 5.1). Figura 5.1. Classes de precipitação observadas em Moçambique. Fonte: O Autor. Estes resultados, corroboram com a descrição climática feita pelo (World Bank, 2022) assim como pelo MICOA, (2013). E, a elevada precipitação observada em algumas regiões, apresentam maior susceptibilidade a erosão. Lasse Page 22 A província de Gaza apesentou uma precipitação abaixo de 600 mm, sendo considerada menos susceptível a erosão hídrica, enquanto que as províncias de Inhambane e Tete apresentaram precipitação entre 600 e 900 mm, apresentando uma susceptibilidade moderadamente baixa (Moura, 2007). 5.1.2. Textura do solo A textura de solos de Moçambique, varia de arenosa a argilosa, tendo-se verificado solos argilosos, basálticos, riolíticos, solos de mananga e arenosos. Os solos arenosos, foram observados ao longo da costa e distribuídos por quase todo país, ocupando cerca de 22% de área. Os solos de textura franca arenosa (solos de mananga), ocuparam cerca de 25%, os solos de textura média (basálticos), riolíticos e argilosos, ocuparam 12, 19 e 22% da área total, respectivamnente (Figura 5.2). Figura 5.2. Distribuição das classes de textura de solo em Moçambique Fonte: O Autor. Lasse Page 23 Quanto ao risco de erosão, os solos argilosos e riolíticos foram classificados como sendo de susceptibilidade baixa; os solos basálticos como de susceptibilidade média e os solos de mananga, e de textura arenosa (dunas costeiras, areias finas) como susceptíveis a erosão hídrica (Boot et al., 2006; Crepani et al., 2001). 5.1.3. Uso e cobertura do solo Foram identificados 27 diferentes usos e cobertura do solo, desde corpos de água, florestas fechadas, matagais altos e abertos, florestas de baixa altitude abertas, vegetação herbácea com árvores anãs, vegetação herbácea, mangais, áreas agrícolas em sequeiro e irrigadas, zonas com solo exposto e áreas urbanas (Figura 5.3) Figura 5.3. Descrição do uso e cobertura do solo de Moçambique Fonte: O A utor. Os diferentes usos e cobertura de terra, foram agrupados em cinco classes, desde os corpos de água e Florestas; Matagais e Zonas arbustivas com vegetação herbácea; Pradaria e Savana; Zonas agrícolas e Vegetação degradada e Solos expostos e Áreas urbanas, correspondentes a classes 1, 2, 3 4 e 5, classificadas como de susceptibilidade: baixa, Lasse Page 24 moderadamente baixa, média, moderadamente alta e alta, respectivamente (Camargos et al., 2020). 5.1.4. Declividade Moçambique apresenta um declive que varia positivamente da costa para o interior, atingindo o ponto máximo na Província de Manica, seguida pela Zambézia e Tete. De acordo com a classificação da declividade do terreno, 28% da superfície é ocupada por zonas de declive abaixo de 5%, 17, 26, 28 e 1% por regiões com declive entre (5 – 20); (20 – 50) e acima de 50%, respectivamente. Estes intervalos, foram classificados como sendo de susceptibilidade: baixa, moderadamente baixa, média, moderadamente alta e alta (Figura 5.4). Figura 5.4. Classes de declive de Moçambique. Fonte: O Autor. Lasse Page 25 5.2. Análise multicritério de factores de risco de erosão em Moçambique Após a análise multicritério das variáveis precipitação, solos, uso e cobertura e declividade, com pesos de, 40, 25, 20 e 15%, respectivamente, constatou-se que as províncias da Zambézia, uma parte de Niassa e Manica, apresentam maior risco de erosão comparartivamente às demais (Figura 5.5).. Figura 5.5. Risco de erosão hídrica em Moçambique. O maior risco de erosão observado nas províncias supracitadas, pode estar associado à elevada precipitação assim como associado ao declive acentuado e predomináncia de solos Lasse Page 26 de textura arenosa, condições estas, propíceas para a ocorrência da erosão (Minella et al., 2007; Moura, 2007). Adicionalmente, foi observado na zona costeira, um risco de erosão moderadamente,alto, facto que secunda a influência do tipo de solo na errosão hídrica (Hernani et al., 2001). Resultados similares, foram obtidos por (Kogo et al., 2020; Tsegaye, 2019) que afirmam que encontraram uma relação positiva entre a erosão e o a textura de solo arenosa, assim como com o uso de solo para a agricultura. As regiões áridas, apesar de maior predominância de vegetação tipo savana assim como herbácea, que pode ser considerada moderadamente susceptível a erosão, apresentaram um risco de erosão hídrica entre médio a baixo (Figura 10). Em termos de ocorrência, as regiões de susceptibilidade média possuem cerca de 30%, seguidas pelas classe de risco moderadamente baix (26), baixo (22), moderadamente alto (17) e alto com 6% (Figura 11). Figura 5.6. Distribuição da ocorrência do risco de erosão em Moçambique. Fonte: O Autor Lasse Page 27 6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 6.1. Conclusões Quanto a precipitação a maior ocorrência foi verificada nas províncias da Zambézia, Manica e Lago Niassa, sendo classificadas como zonas altamente ssceptíveis a erosão hídrica, com um nível de ocorrência de cerca de 30% relativamente as demais. A textura de solo, foi verificada cerca de 25% de ocorrência da classe altamente susceptível (arenosa) distribuída ao longo da zona costeira, e em quase todo o país, à semelhança do declive que variou da costa para o interior, onde as classes moderadamente alta a alta, apresentaram juntas, uma ocorrência de cerca de 29% . A cobertura vegetal, apenas 1% correspondia a zonas urbanas e solo exposto, e 10% a zonas agrícolas com vegetação degradada. O risco de erosão foi influenciado maioitariamente pela precipitação, seguida pelo declive e textura do solo, apresentando maior risco as províncias da Zambézia, uma parte de Niassa e Manica, com nível de ocorrência conjunta de cerca de 6% para a classe de risco e 30% para a classe de risco médio. 6.2. Recomendações Aos fazedores de políticas de biodiversidade e ambiente, elaboração de políticas que vão de acordo com o contexto local, evitando o termo de um tamanho serve a todos, de modo a garantir a preservação das áreas em risco de erosão, com maior destaque às zonas costeiras e florestais em desmatamento. Aos residentes das zonas costeiras e florestais e público em geral, adoptar estratégias que visam a conservação das florestas (redução de desmatamento, queimadas, uso) e zonas costeiras (não construção em zonas costeiras, recolha de lixo, plantação da árvores, etc). Lasse Page 28 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Albino, A. J. (2012). Bases geoambientais para a gestão da Bacia Hidrográfica do rio Umbelúzi - Moçambique. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Alobo, S., & Bignebat, C. (2018). Patterns and Determinants of Household Income Diversification in Rural Senegal and Kenya. Em Journal of Poverty Alleviation and International Development (Vol. 8, Número 1). Lund University. Amaral, A. J. do. (2006). Factor cobertura e manejo da Equação Universal de Perda de Solo para soja e trigo em um Cambissolo Húmico Alumínico submetido a diferentes sistemas de manejo. Universidade do Estado de Santa Catarina. Anache, J. A. A., Bacchi, C. G. V., Panachuki, E., & Alves Sobrinho, T. (2015). 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