As plantas podem parar a erosão do solo (Recuperação Automática)

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As plantas podem parar a erosão do solo?
A erosão do solo pode custar ao mundo bilhões todos os anos ao lavar poluentes em nossos córregos e rios e causar a perda de terras agrícolas. O que você pode fazer sobre esse problema? Ajude a salvar o mundo (e algum dinheiro!) com nada mais do que algumas plantas!
Objetivo
Descobrir se as plantas podem reduzir a quantidade de solo que é erodida de áreas elevadas devido às chuvas.
Introdução
A erosão do solo, ou a remoção do solo por forças como o vento e a água, sempre foi um grande problema causando a perda de terras agrícolas à medida que o solo é lavado. Pode poluir os cursos d'água, lavando-os com pesticidas e fertilizantes. Pode até causar danos à vida humana e à propriedade, contribuindo para deslizamentos de terra. O custo econômico total da erosão do solo é de US$ 400 bilhões para todo o mundo (Lang, 2006).  Assim, a erosão do solo é definitivamente um problema; como você pode ajudar a resolver? Primeiramente entender algumas questões sobre o assunto:
· Quais são algumas das causas da erosão do solo?
· Quais são os diferentes tipos de erosão do solo?
· Quais são alguns dos impactos econômicos e custos da erosão do solo?
· Quais são alguns métodos para evitar a erosão do solo?
Figura 1. Um exemplo de erosão do solo em um campo. (Usuário do Wikimedia Commons Rodney Burton, 2004).
Uma forma de ajudar a combater a erosão do solo é através do uso de plantas. As plantas têm extensos sistemas radiculares que podem ajudar a "agarrar-se" ao solo e mantê-lo aglomerado. Figura 2.
 As plantas também absorvem um pouco da água do solo. Esses efeitos dificultam a lavagem do solo pela água (observe que as plantas também podem ajudar a bloquear o vento e, portanto, evitar a erosão eólica. 
A erosão do solo é um processo de desgaste do solo, e pode fazê-lo ceder em determinados pontos causando desmoronamentos e grandes riscos à saúde das pessoas na área ao redor, e no caso de solos utilizados para o plantio, os danos causados pela erosão eliminam os nutrientes presentes, e impedem o crescimento de novas mudas.
Algumas das principais causas da erosão no solo é a incidência constante de fortes ventos e uma alta taxa de chuvas e umidade, e para terrenos localizados em encostas ou com grandes elevações, a necessidade de saber como evitar erosão no solo é ainda maior, pois erosões nesses locais podem causar a destruição de grande parte da propriedade.
Figura 2. Raízes de grama segurando um torrão de terra. (Usuário do Wikimedia Commons Tobias Geberth, 2006).
Metodologia
Neste projeto, montamos um experimento controlado com "encostas" feitas de pequenas bandejas cheias de terra. Algumas das bandejas terão sementes plantadas nelas, e outras não. Depois que as plantas estiverem crescidas, será simulado a chuva com um regador. Você acha que as plantas ajudarão a parar ou reduzir a erosão do solo? Experimentamos este projeto para descobrir!
Bibliografia
· US Geological Survey. (2014, 15 de abril). Escoamento de Superfície—O Ciclo da Água . Recuperado em 15 de junho de 2015.
· eLibrary de Ciências de Plantas e Solos. (nd). Erosão . Recuperado em 15 de junho de 2015.
· Lang, S. (2006, 20 de março). A erosão 'lenta e insidiosa' do solo ameaça a saúde e o bem-estar humanos, bem como o meio ambiente, afirma o estudo de Cornell . Recuperado em 15 de junho de 2015.
· GIAMBELLUCA, T. W. Hydrology of altered tropical forest. Hydrological Processes, v.16, n.8, p.1665-9, 2002.
· LIMA, W. de P.; FERRAZ, S. F. de B.; FERRAZ, K. M. P. M. Interações bióticas e abióticas na paisagem: uma perspectiva eco‐hidrológica. In: CALIJURI, M. do C.; CUNHA, D. G. F. (Ed.) Engenharia ambiental: conceitos, tecnologia e gestão. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. p.215-44.
Nogueira de Sá, L., angelo leite, joão paulo, & Filho, G. B. da R. (2020). A IMPORTÂNCIA DA COBERTURA VEGETAL NO PROCESSO DE EROSÃO E DEGRADAÇÃO DO SOLO NO ENSINO DA GEOGRAFIA. INTERNATIONAL JOURNAL EDUCATION AND TEACHING (PDVL) ISSN 2595-2498, 3(3), 173–188. https://doi.org/10.31692/2595-2498.v3i3.151
Guerra, A. J. T. (2011). Experimentos e monitoramentos em erosão dos solos. Revista Do Departamento De Geografia, 16, 32-37. https://doi.org/10.7154/RDG.2005.0016.0003
Materiais e equipamentos
· Formas de pão de alumínio, aproximadamente 13 x 17 cm;
· Formas de bolo de alumínio, aproximadamente 20 x 30 cm;
· Solo (o suficiente para encher todas as formas de pão);
· Sementes diversas;
· Regador de tamanho normal com bico de "chuva"; 
· Local ensolarado para as plantas; 
· Recipiente de plástico que possa ser usado para sustentar uma borda de uma forma de pão a uma altura de aproximadamente 3 a 5 cm; 
· Área de teste com uma superfície plana e nivelada. 
Procedimento experimental
Preparando suas plantas
1. Encha cada uma das seis formas de pão com terra, conforme mostrado na Figura 3. Deixe um pouco de espaço na parte superior, para que a terra não escorra pelas bordas.
Figura 3. Uma forma de pão cheia de terra.
2- Plante sementes em três das formas. 
3- Use notas adesivas para rotular cada uma de suas formas de pão com um número de teste e indicando se a forma tem ou não sementes, conforme mostrado na Figura 
4. Você deve ter três formas de pão com sementes e três sem sementes, para um total de seis.
Figura 4. Coloque etiquetas em suas formas de pão para que você possa acompanhar qual é qual.
4-Use uma tesoura ou uma faca afiada para fazer furos ao longo da borda inferior das formas de pão, conforme mostrado na Figura 5. Estes servirão como furos de drenagem para permitir que o excesso de água escorra das formas.
Figura 5. Os orifícios de drenagem evitam o excesso de água.
5-Coloque as formas de pão nas formas de bolo, conforme mostrado na Figura 6. Isso permitirá que as formas de bolo coletem qualquer excesso de água que vazar dos orifícios de drenagem nas formas de pão. 
Figura 6. 
6-Coloque as duas formas de bolo perto de uma janela ensolarada (ou ao ar livre, se o clima da sua região for apropriado). Certifique-se de que as plantas recebam o máximo de luz solar direta possível durante o dia. 
7-Por aproximadamente os próximos 7 a 10 dias, regue o solo nas formas de pão suavemente uma vez por dia. Quando suas plantas tiverem aproximadamente 8 a 10 centímetros (cm) de altura, você estará pronto para passar para a próxima seção e realizar seu experimento. Quantos dias isso leva pode variar com base em fatores como temperatura, exposição à luz solar, quanto você rega as plantas e o tipo de solo que você usou.
Certifique-se de regar as formas de pão com sementes e as formas de pão sem sementes. Isso garantirá que seu controle experimental (as formas de pão sem sementes) recebeu a mesma quantidade de água durante todo o experimento que as formas de pão com sementes. Isso também simula as condições de chuva do mundo real (uma colina sem plantas receberia a mesma quantidade de chuva que uma colina com plantas).
Testando a erosão do solo
2- Use sua balança para registrar a massa de uma forma de bolo vazia e escreva esse valor em seu caderno de laboratório. Você precisará disso mais tarde.
3- Faça dois cortes verticais na metade do lado curto de cada forma de pão e, em seguida, dobre a metade superior desse lado para expor o solo, conforme mostrado na Figura 7. Isso permitirá que o solo flua para fora da forma para o teste de erosão.
Figura 7. Corte e dobre um lado de todas as seis formas de pão, conforme mostrado.
4- Configure sua área de teste.
a) Esvazie e seque as formas de bolo, se necessário.
b) Coloque um recipiente de plástico raso com cerca de 3 a 5 cm de altura (ou use outro objeto de altura semelhante e que possa ficar molhado e sujo) ao lado de uma das formas de bolo.
c) Coloque a extremidade cortada de uma forma de pão na forma de bolo, com a outra extremidade apoiada no recipiente de plástico, conforme mostrado na Figura 8. Somente a extremidade não cortada de sua forma de pão deve estar na caixa. Colocar sua forma de pão em um ângulo como este simula uma colina.
Figura 8. Montagem experimentalpara o teste de erosão do solo.
5- Encha o seu regador. É importante ter a mesma quantidade de água no regador no início de cada tentativa.
6- Use o regador para simular "chuva" na forma de pão seguindo cuidadosamente estes passos:
a) Segure o regador alto o suficiente para que você possa derramar água em toda a forma de pão de uma só vez, como mostrado na Figura 9. Isso simula chuva uniforme em toda a área. 
b) Não segure o regador muito perto da forma de pão para que a água atinja apenas uma área concentrada, conforme mostrado na Figura 10. Você quer ter certeza de que a água atinge toda a forma de pão de uma vez.
c) Conte até dez lentamente enquanto despeja água na forma de pão. Opcionalmente, você pode pedir a um voluntário que use um cronômetro para cronometrar você.
d) Preste muita atenção em quanto você inclina o regador e com que força a água cai na assadeira. Você precisará usar exatamente o mesmo método para cada uma de suas tentativas.
Figura 9. Nesta imagem, o regador (não mostrado, mas mantido acima da panela) está alto o suficiente para que a água possa atingir a panela inteira de uma só vez. Isso simula chuvas constantes e uniformes em toda a "colina".
Figura 10. Nesta imagem, o regador está muito perto da panela, então a água atinge apenas uma pequena área. Esta não é uma simulação realista de chuva constante e uniforme em uma encosta. Certifique-se de regar toda a panela de uma vez, como na Figura 9.
7-Levante a assadeira com cuidado, tomando cuidado para não derramar mais sujeira na assadeira e reserve.
8-Após o teste, você deve ficar com uma forma de bolo cheia de terra e água, conforme mostrado na Figura 11.
Figura 11. Forma de bolo cheia de terra e água.
Escorra cuidadosamente a água da assadeira, sem derramar nenhum solo, de modo que você fique apenas com a terra na forma, como mostrado na Figura 12. Este é o solo que foi erodido da sua "encosta" por "chuva" do seu regador. 
Figura 12. Forma de bolo com água drenada.
10-Use sua balança de cozinha para medir a massa da forma e do solo. Subtraia a massa de uma forma de bolo vazia (que você deveria ter medido antes) da massa combinada do solo e da forma, para calcular apenas a massa do solo. Insira este valor em sua tabela de dados.
11- Repita as etapas 4 a 10 para cada uma das formas de pão restantes. Certifique-se de simular a chuva para cada panela da forma mais consistente possível. Encha o regador a cada vez, mesmo que não o esvazie completamente. Isso permitirá que você aplique um fluxo de água consistente para cada teste.
12- Analise seus resultados.
a) Calcule um valor médio da massa do solo erodido para as panelas com sementes e as panelas sem sementes. Registre as médias em sua tabela de dados.
b) Faça um gráfico de barras de seus resultados, com o tipo de panela (sementes ou sem sementes) no eixo x (linha horizontal) e a massa média de solo erodido no eixo y (linha vertical).
c) Observando seus dados, você concluiria que as plantas ajudaram a reduzir a quantidade de solo erodido devido à chuva?
d) Como você acha que as plantas podem ser usadas para ajudar a reduzir a erosão no mundo real? Como você acha que as situações do mundo real podem ser semelhantes ou diferentes do seu experimento?
Conclusão
				
Observando o experimento, concluímos que as plantas ajudaram a reduzir a quantidade de solo erodido devido à simulação de chuva, 
Especialistas recomendam que se plante algo no solo para que as raízes fixem a terra. Folhas e outras plantas também podem bloquear a passagem da chuva e de outros elementos
É necessário que o terreno tenha uma cobertura de plantio, o que seria um fator importante para controlar a erosão pluvial, pois reduz o impacto das gotas de chuva e também reduz a velocidade da água que flui sobre a terra. 
É notório que a cobertura vegetal mantém a sustentabilidade da terra e mantém a umidade do solo, ajudando na decomposição e aumentando a matéria orgânica e nutrientes da terra.
Giambelluca (2002) diz que a cobertura vegetal são tipos ou formas de vegetação de origem natural ou plantada pelo homem que recobrem um determinado espaço no qual é de extrema importância para proteção do meio ambiente. A cobertura vegetal funciona como uma espécie de telhado diminuindo o impacto, como por exemplo causado pelas chuvas e ventos, protegendo o solo da erosão e desertificação ao proteger o solo e as raízes das arvores equilibrando a temperatura.
 “A presença de florestas nativas pode desempenhar diversas funções eco hidrológicas, como a regulação da quantidade de água, o controle da erosão e aporte de sedimentos e, consequentemente, influenciando os parâmetros físico-químicos dos cursos d’água. ” (Lima et al.,P 17, 2013).
O solo é um dos maiores bens de uma propriedade rural, e um bom cuidado pode proporcionar grandes benefícios tanto no curto quanto no longo-prazo, valorizando sua propriedade e mantendo uma ampla área útil que poderá ser desenvolvida para diversos tipos de atividades.