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•Pedogênese definição e características; •Perfis de Solo •Solos mais importantes no Brasil •Evolução dos Solos •Conservação dos Solos contra a Erosão •Solos Urbanos FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA Aulas 05- 06: PEDOGÊNESE/EROSÃO PEDOGÊNESE • A pedogênese são transformações estruturais que originam os solos. Os solos são resultados de processos de transformação estrutural do material que sofreu intemperismo pela ação dos agentes intempéricos. PEDOGÊNESE • De uma maneira geral, solo é o material superficial da crosta terrestre sobre o qual ocorrem alterações devidas aos fenômenos atmosféricos e à biosfera, na qual se incluem certas espécies animais, vegetais e de microrganismos. Entretanto, os geólogos preferem denominar esse material não consolidado que recobre as rochas de manto de intemperismo ou regolito. • Em sentido estrito, o solo corresponde à parte delgada do manto de intemperismo que oferece as condições de sustentação e subsistência necessárias à vida vegetal. Geralmente, os solos contêm matéria orgânica carbonosa, escura, chamada húmus, gerada pela decomposição da matéria orgânica. A parte subjacente ao solo se denomina subsolo. O ramo das ciências da Terra que estuda o solo chama-se pedologia ou edafologia. PERFIS DE SOLO • A organização dos solos se dá pela remobilização dos materiais por vários mecanismos de transferência de partículas e de íons causando a diferenciação dos horizontes pedológicos. PERFIS DE SOLO • Um solo é dito maduro quando, depois de sujeito por longo período a diferentes condições climáticas, adquire características peculiares. A seção de um solo maduro mostra um perfil constituído de três horizontes principais, designados A, B e C, que diferem em cor, textura, estrutura e composição, e variam em espessura. PERFIS DE SOLO O: húmus A: fofo, rico em matéria orgânica, útil para as culturas C: Rocha Decomposta B: rico em argilas ou minerais de ferro e pobre em húmus. Inútil para culturas de ciclo curto PERFIS DE SOLO EVOLUÇÃO DOS SOLOS EVOLUÇÃO DOS SOLOS • As rochas que afloram sobre a superfície terrestre, submetidas à ação modificadora de diversos agentes, dão origem aos solos. Um solo pode originar-se de qualquer tipo de rocha: ígnea, metamórfica ou sedimentar. Os principais fatores que controlam o tipo de solo que será formado e a sua evolução são os mesmos que controlam o intemperismo. CLIMA • Age diretamente através da: • Precipitação: Hidrata os constituintes removendo os cátions, acelerando as transformações e o processo evolutivo do solo. • Temperatura: aumento da temperatura é responsável pela velocidade das reações químicas no solo, agindo como catalisador. CLIMA • Assim, ambientes com precipitação e temperaturas elevadas apresentam intensa alteração de rochas e, consequentemente, solos mais profundos e muito alterados. CLIMA • Por outro lado, ambientes com deficiência na precipitação, mas com temperaturas elevadas, criam condições para que solos mais rasos e pedregosos se desenvolvam. ORGANISMOS • Macroflora : Raízes. • Microflora : Musgos e liquens. • Macro, meso e microfauna: formigas, cupins, minhocas e outros animais de maior porte. • A partir da ação conjunta de clima e cobertura vegetal e clima é possível determinar certos tipos de horizontes A. ORGANISMOS • Semi-árido: Horizonte A fraco. • Sub-tropical: Horizonte A proeminente e/ou húmicos, pois nas baixas temperaturas há maior preservação dos materiais devido a baixa atividade dos micro-organismos. RELEVO • O relevo atua diretamente do regime hídrico do solo , aumentando ou reduzindo o volume de água e influenciando o fator tempo de formação dos diferentes solos. • Diferente do clima, age mais localmente, na escala vertente. • Vertentes muito inclinadas: solos rejuvenescidos, devido a erosão constante, solos pouco desenvolvidos: Cambissolos. RELEVO RELEVO • Declividades suaves: Condições hídricas mais duradouras permitem um maior desenvolvimento dos solos e de uma vegetação mais exuberante, como o Massapê. RELEVO • As áreas de altimontanhas, acima de 700 metros, mesmo em regiões tropicais apresentam horizonte superficial A (orgânico mineral) mais espesso e com teores elevados de matéria orgânica devida a lenta mineralização do material orgânico. MATERIAL • As características de um solo dependem em grande parte da rocha matriz, mas há outros fatores que contribuem decisivamente em sua formação. O tempo, por exemplo, é um fator importante, pois cada tipo de material tem sua velocidade de decomposição: um folhelho se decompõe mais rapidamente que uma rocha ígnea. MATERIAL • Rocha Matriz • Clima • Relevo Folhelho Rocha Ígnea Evolução dos solos • SOLOS RESIDUAIS: repousam sobre a própria rocha matriz de que derivaram. Transição gradual do solo para o subsolo e para a rocha matriz. • SOLOS TRANSPORTADOS: formados de material trazido de pontos afastados pela ação de agentes geológicos. Evolução dos Solos • Nos climas temperados, as temperaturas são pouco elevadas podendo ocorrer um período de queda de neve com retenção de água. A lixiviação é moderada e a atividade biológica é reduzida. PODZOLS Evolução dos Solos • Nos climas frios, a atividade biológica é bem reduzida e a lixiviação é muito pequena. Os solos evoluem lentamente e são bem rasos. O intemperismo mecânico é muito eficaz na destruição dos relevos. CRYOSSOLOS Evolução dos Solos • Nos climas intertropicais quentes e úmidos, as altas temperaturas e a elevada umidade favorecem a lixiviação. O quartzo é parcialmente atacado e as argilas podem caracterizar a zona meteorizada atingindo dezenas de metros. FERRALSOLOS Evolução dos Solos • Nos climas tropicais com estação seca definida, do tipo savana e cerrado, as temperaturas são também elevadas, mas a vegetação é menos abundante que nos climas intertropicais úmidos. Ocorre a deposição e a oxidação do ferro na parte superior do horizonte B. Estas concentrações podem endurecer e aparecer na superfície após a erosão superficial. PLANOSSOLOS Evolução dos Solos • Nos climas semi-áridos a lixiviação é quase nula. Os minerais são pouco mobilizados e os solos são rasos, pouco húmiferos, mineralizados, secos, com fraca estrutura e muito sujeitos a erosão. ARENOSSOLOS Solos mais importantes no Brasil • Terra roxa é um tipo de solo bastante fértil, caracterizado por ser o resultado de milhões de anos de decomposição de rochas basálticas, pertencentes à Formação Serra Geral e originadas do maior derrame vulcânico que o planeta já presenciou, causado pela separação do antigo supercontinente Gondwana nos atuais continentes América do Sul e África e datada da Era Mesozóica • É caracterizado pela sua aparência vermelho- roxeada inconfundível, devido a presença de minerais de ferro. SOLO LATERÍTICO. Solos mais importantes no Brasil • Massapê: Solo argiloso proveniente da alteração de vários tipos de rochas, tanto graníticas quanto sedimentares. No nordeste do Brasil, por sua composição em que predominam as rochas calcárias, ficou conhecido por ser à base da cultura da cana- de-açúcar. O Massapê é um tipo de Vertissolo, solos que quando úmidos se expandem e quando secos se contraem gerando fraturas. Conservaçãodo Solo • Quando o solo não recebe tratamento adequado ele pode perder suas propriedades naturais e se tornar infértil. Para sua conservação, algumas medidas podem ser tomadas: Conservação do Solo – Conservação da vegetação nativa: uma das principais medidas para conservar o solo é não praticar o desmatamento. A vegetação natural possui características que conservam o solo. Conservação do Solo • Combate à Erosão: feito através do sistema de curvas de nível. Valetas em sentido circular são feitas no solo de regiões altas (montanhas, morros, serras). Estas valetas absorvem a água, evitando assim as enxurradas que levam as terras. Principios de Geotecnia Aplicada aos Solos Moles • A Geotecnia é a parte da geologia que estuda as propriedades dos solos e das rochas em função de projetos de construção. • Neste primeiro tópico de geotecnia estudaremos a sua aplicação em solos moles que são os solos sedimentares com baixa resistência à penetração, e as técnicas de engenharia aplicadas para adaptá-los aos objetivos das obras. • Os solos moles são em geral, argilas moles, ou areias argilosas fofas, de deposição recente (formadas no Quaternário). Os ambientes de deposição podem ser fluviais (deltaico-lacustre) e costeiros, incluindo as lagunas e baias. • Distinguem-se pelo meio de deposição (água doce, salgada ou salobra); por processos deposicionais (fluvial ou marinho) e ainda pelo local de deposição (várzeas, planícies de inundação, praias, canais de mar e etc.). • Mesmo ainda não termos estudado os processos fluviais, é importante listar os fatores que afetam a sedimentação, para entendermos a complexidade para se formar depósitos uniformes: • Velocidade das águas; • Quantidade e a composição da matéria em suspensão na água; A salinidade e a floculação das partículas • A presença de materiais orgânicos (característica muito comum aos solos) Solos moles de origem fluvial (aluviões) • Foram formados pela deposição de sedimentos nas planícies de inundação ou várzeas de rios, ocorrendo nas partes mais baixas da planície, pobremente drenadas, ocorre decantação dos sedimentos mais finos (argilas e siltes), podendo haver estratificação e intercalações com areias finas. Por suas propriedades características as camadas de argila podem sofrer ressecamento, ficando sobreadensadas. Solos moles de origem marinha • Encontradas nas planícies costeiras brasileira, foi formado em dois ciclos de sedimentação, devido a dois episódios de ingressão do mar, no Quaternário: Pleistoceno: oHá 120.000 anos oNível marinho: +8m +- 2m • Argiloso(argilas transicionais) ou arenoso em sua base, e arenoso no seu topo(areias transgressivas). O nome transicional é devido ao ambiente ter se formado num ambiente misto (continetal-marinho). Holoceno oHá 7.000 anos oNível marinho: +4m +- 2m o Solos levemente sobreadensados (com pressão de pré-adensamento muito pequena). OS SOLOS E A INTERVENÇÃO URBANA • Materiais de construção que são agregados aos solos urbanos modificando sua estrutura original e dificultando a decomposição dos materiais existentes por muitos serem de origem artificial. • Intensa retirada da vegetação (escoamento superficial e erosão) • Compactação dos solos e a alta temperatura (alta evaporação e solos mais secos). EROSÃO - fenômeno natural através do qual a superfície terrestre é desgastada e afeiçoada por processos físicos, químicos e biológicos de remoção, que modelam a paisagem - Agentes:gravidade, água, vento e gelo processos de erosão pluvial, fluvial, marinha, eólica e glacial EROSÃO EROSÃO • As causas antrópicas da erosão acontecem pela retirada da cobertura vegetal de um solo, este perde sua consistência, pois a água, que antes era absorvida pelas raízes das árvores e plantas, passa a infiltrar no solo. Esta infiltração pode causar a instabilidade do solo e a erosão. EROSÃO • Atividades de mineração, de forma desordenada, também podem provocar erosão. Ao retirar uma grande quantidade de terra de uma jazida de minério, os solos próximos podem perder sua estrutura de sustentação. DESERTIFICAÇÃO • A desertificação é definida como um processo de destruição do potencial produtivo da terra por meio da pressão exercida pelas atividades humanas sobre ecossistemas frágeis, cuja capacidade de regeneração é baixa. • A ONU classifica de desertificação apenas os danos nas áreas de ocorrência localizadas nas regiões de clima semiárido, árido e subúmido seco. Esse processo provoca três tipos de impactos: ambientais, sociais e econômicos. • O problema da desertificação passou a despertar o interesse da comunidade científica há 80 anos, contudo somente nos últimos dez anos passou a ser destacado como um sério problema ambiental, devido ao seu impacto social e econômico, uma vez que o processo ocorre de forma mais acentuada em áreas correspondentes aos países subdesenvolvidos. • Além disso, a perda de solo agricultável vem aumentando significativamente, agravando ainda mais a situação das economias desses países. • É importante ressaltar, porém, que o processo de desertificação ganhou relevância a partir de um intenso processo de degradação do solo que ocorreu nos estados americanos de Oklahoma, Kansas, Novo México e Colorado. Tal processo levava essas áreas a uma perda progressiva das condições de agricultura e à desagregação do solo. • Nessas áreas ocorre o clima semiárido, portanto os cientistas passam a classificar o problema como desertificação. • Desde então os cientistas vêm acompanhando esse fenômeno nas áreas onde ocorre o clima semiárido em todo o mundo, principalmente naquelas que apresentam secas periódicas, pois essas áreas se tornam suscetíveis ao processo de desertificação pelas próprias características físicas dos seus solos, que são rasos, ácidos ou salgados, com pouca vegetação. • Na década de 70, no Sahel, sul do Saara, na África, ocorreu uma grande seca, que aliada à fragilização do solo, tornou inviável a agricultura, matando de fome meio milhão de pessoas. Após essa catástrofe foi realizada em Nairóbi, no Quênia, a Conferência Internacional das Nações Unidas para o Combate à Desertificação. • Nessa conferência criou-se um programa de ação internacional visando implementar ações para combater o processo de desertificação no mundo. Foi elaborado o Plano de Ação de Combate à Desertificação - PACD, com objetivos de âmbito mundial. • No entanto, já se realizaram avaliações do plano e concluiu-se que seus resultados foram bastante modestos. Muitos países não se comprometeram com o PACD e nada efetivamente fizeram para frear o processo em seus territórios. Causas da desertificação • De maneira geral, como causas da desertificação podem ser apontadas: Sobreuso ou uso inapropriado da terra (monoculturas comerciais como a cana-de- açúcar, soja, trigo, no Brasil); Desmatamento; Utilização de técnicas agropecuárias impróprias; Exploração descontrolada de ecossistemas frágeis; Causas da desertificação • Queimadas; Mineração; Uso excessivo de agrotóxicos; Poluição; Secas; • Além dos fatores citados, causados pelo homem, há o fenômeno climático chamado de El Niño, que colabora para o agravamento do processo de desertificação. Sobrecarrega áreas semiáridas com longas secas e posteriormentecausa inundações com chuvas intensas. • Atualmente vários países apresentam sinais de desertificação em seus territórios como o EUA, o sul do continente africano, Austrália e Brasil, por exemplo. Consequências da desertificação • Redução das áreas cultivadas; Diminuição da produtividade agropecuária das áreas afetadas; Redução dos recursos hídricos; Aumento da poluição hídrica; Aumento das cheias; Aumento de areia nas áreas afetadas; Destruição da fauna e da flora; Consequências da desertificação Contudo, é preciso ressaltar que o processo de desertificação pode ser controlado, evitado, e até mesmo revertido, desde que haja o envolvimento dos governos, oferecendo auxílio técnico para o manejo dessas áreas e incentivando a preservação ambiental, de maneira que não ocorra uma sobrecarga de problemas nas áreas de risco. Consequências da desertificação • Nos locais onde o processo de desertificação já se instalou são necessários investimentos para sua contenção; porém, o custo é da ordem de bilhões de dólares. Contaminação dos solos • A poluição do solo consiste numa das formas de poluição, que afeta particularmente a camada superficial da crosta terrestre, causando malefícios diretos ou indiretos à vida humana, à natureza e ao meio ambiente em geral. Consiste na presença indevida, no solo, de elementos químicos estranhos, de origem humana, que prejudiquem as formas de vida e seu desenvolvimento regular. • Quando o solo fica poluído, os alimentos produzidos ficam “envenenados”, impróprios para o consumo. Contaminação dos solos • A poluição do solo pode ser de duas origens: urbana : • Nas áreas urbanas o lixo jogado sobre a superfície, sem o devido tratamento, o lançamento de detritos e substâncias químicas, como os derivados do petróleo, são algumas das principais causas dessa poluição. Contaminação dos solos • Outros poluidores são os aterros, onde são jogados os lixos recolhidos nas cidades. A decomposição da matéria orgânica existente no lixo gera o chorume, um líquido escuro de mau cheiro com um alto potencial poluidor. Outro problema dos aterros é o lixo tóxico. Como não há a mínima preocupação em separar o lixo, acabam indo para os aterros produtos perigosos, causando danos irreparáveis ao lençol freático. • Reservatórios de óleos industriais e Industriais: cobre, cromo, chumbo. Zinco, cadmio. • As fábricas também são outra fonte de poluição do solo. • Como grandes produtoras de lixos, normalmente acumulados em depósitos irregulares, mesmo quando não tóxicos, acabam vazando pelos containers corroídos, contaminando a terra. • Fossas residenciais: coliformes fecais • Rural: • Nas áreas rurais, a poluição do solo dá-se, sobretudo pelo uso indevido de agrotóxicos, técnicas arcaicas de produção (a queima da vegetação e a não utilização de técnicas de conservação do solo, contribuem para aumentar a exposição ao sol e ao vento ocasionando a perda de nutrientes e a erosão do solo) e deposição inadequada de subprodutos da atividade agropecuária (a exemplo dos subprodutos da cana-de-açúcar, o vinhoto; dos curtumes; da criação de porcos e outros animais). • Agrotóxicos: • A poluição do solo pode ter várias causas, mas uma das principais é o uso de produtos químicos na agricultura. Os agrotóxicos utilizados para eliminar ervas daninhas e destruir pragas, causam estragos ambientais terríveis, alterando o equilíbrio do solo e envenenando animais através das cadeias alimentares. • Vinhoto • Criação inadequada de animais Outras consequências • Os agrotóxicos acumulam-se no solo. Os animais alimentam-se da vegetação contaminada prosseguindo o ciclo de contaminação. Com as chuvas, os produtos químicos usados na composição dos pesticidas infiltram-se no solo contaminando os lençóis freáticos e acabam escorrendo para os rios continuando a contaminação. • O gado quando se alimenta do pasto contaminado, acumulam as substâncias tóxicas em sua carne e leite que servirão de alimento para o homem. • Dentre as doenças causadas pelo solo contaminado estão a ancilostomose (amarelão), a teníase e verminoses como a ascaridíase (áscaris ou lombrigas) e a oxiurose causada pelo oxiúro. • O lixo acumulado além de destruir a vegetação contribui para a poluição do ar com o mau cheiro e com a fumaça produzida pela incineração, chegando a contaminar os lençóis de água subterrâneos com a infiltração de lixo tóxico. O uso indiscriminado do solo traz sérios efeitos como a erosão e o aumento da desertificação. medidas para solucionar problemas causados pela poluição do solo: • Elaboração de substitutos para os inseticidas; • Campanhas educativas que alertem o perigo do uso dos agrotóxicos sem a indicação técnica de um agrônomo especializado; • Divulgação e uso de técnicas avançadas na agricultura como o controle biológico de pragas e de conservação do solo; • Investimento e melhoria em projetos de irrigação; • Financiamentos para agricultura e para o homem do campo, dando-lhe condições para viver e se sustentar no campo; • Participação da população nas campanhas de reflorestamento; • Saneamento básico para todos; • Instalação de estações de tratamento e reciclagem de lixo; • Leis práticas e rigorosas que defendam as florestas, as matas e todo o tipo de patrimônio ambiental, com penalizações severas para os que devastam e poluem; • Incentivo para as empresas privadas investirem na coleta do lixo reciclável; • Campanhas de conscientização da população a consumirem só o necessário, a reciclarem o seu lixo e cooperarem com o trabalho de coleta. Quando há a contaminação • há uma fonte de contaminação; • há vias de transferência de poluentes que viabilizam o alargamento da área contaminada; • há indivíduos e bens ameaçados por essa contaminação. • O problema pode ser resolvido por: • remoção dos indivíduos e/ou bens ameaçados; • remoção da fonte de poluição; • bloqueamento das vias de transferência (isolamento da área). • A abordagem das áreas contaminadas considera, normalmente, três fases fundamentais: • Identificação das áreas contaminadas (inventários); • Diagnóstico-avaliação das áreas contaminadas; • Tratamento das áreas contaminadas. • Atualmente consideram-se três grandes grupos de métodos de descontaminação de solo: • descontaminação no local ("in-situ"); • descontaminação fora do local ("on/off-site"); • confinamento/isolamento da área contaminada. • Esta 3ª opção não se trata verdadeiramente de um processo de descontaminação, mas sim de uma solução provisória para o problema. O tratamento do solo como metodologia de recuperação de áreas contaminadas é uma alternativa cada vez mais significativa relativamente à sua deposição em aterros sanitários, devido essencialmente ao aumento dos custos envolvidos. • Tratamento Biológico • Os métodos biológicos baseiam-se no fato de que os micro-organismos têm possibilidades praticamente ilimitadas para metabolizar compostos químicos. Tanto o solo como as águas subterrâneas contêm elevado número de micro-organismos que, gradualmente, se vão adaptando às fontes de energia e carbono disponíveis, quer sejam açucares facilmente metabolizável, quer sejam compostos orgânicos complexos.
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