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1 Erosão do Solo Conceitos, Mecânica do processo erosivo, Tipos de erosão e Erosividade da chuva Prof Miguel Cooper Depto de Ciência do Solo ESALQ/USP E-mail: mcooper@usp.br 1 2 2 FAOSTAT Degradação da terra (bilhões de hectares) Degradação Quím ica Degradação Física 3 Relatório sobre o Status do Solo no mundo A FAO e o Painel Técnico Intergovernamental sobre Solos em 2015 finalizaram o primeiro relatório sobre o Estado do Recurso Solo no mundo: • A maior parte dos solos no mundo encontram-se numa condição de conservação razoável, pobre e muito pobre. • Globalmente, a erosão do solo foi identificada como a maior ameaça, provocando a deterioração da qualidade da água em regiões desenvolvidas e a redução da produtividade agrícola em muitos países em desenvolvimento. • A qualidade da informação sobre solos para a formulação de políticas deve ser melhorada – as avaliações regionais do Relatório sobre o Estado do Recurso Solo no Mundo frequentemente se apoiam em estudos da década de 1990 e em dados obtidos nos anos 80 ou antes. 4 3 Desgaste ou arrastamento da superfície da terra pela água corrente, vento, gelo ou outros agentes geológicos, incluindo processos como o arraste gravitacional. Erosão -Erosão geológica -Erosão acelerada 5 Erosão geológica -Transforma solo em sedimento -Erosão ocorre naturalmente, sem a influência do homem -Processo natural de aplainamento -Velocidade muito reduzida 6 4 Erosão acelerada - Atividades antrópicas: -Perturbação do solo e vegetação pelo uso indevido -Desmatamento -Aração de encostas -Construção de estradas e prédios - 10 a 10.000 vezes mais destrutivo que a erosão geológica - taxas de erosão → 30 – 40 Mg.ha-1.ano-1 (0,1 Mg.ha-1.ano-1) - Velocidade de remoção >> Velocidade de formação do solo - Solos heterogêneos na paisagem 7 Armazenamento superficial Retenção EnxurradaInfiltração Percolação Fluxo Lateral Evapotranspiração Rio Lençol freático Aquifero Chuva 8 5 Desprendimento Transporte Deposição Mecânica da erosão pela água 9 low shear strength τ = 2.6 kPa 10 6 high shear strength τ = 20.9 kPa 11 12 7 13 14 8 15 Desprendimento -> Transporte&Deposição Impacto da gota Enxurrada Dispersa (não recorrente) Concentrada (recorrente) Sulcos Laminar Voçorocas efêmeras Voçorocas permanentes Muito seletivo Pouco seletivo Tipos de erosão 16 9 Tipos de erosão 17 18 10 19 20 11 21 22 12 Efeito de chuvas extremas: Edwards and Owness (1991): “Com mais de 4.000 eventos chuvosos monitorados durante o período do estudo (28 anos), os cinco (5) maiores eventos erosivos em cada microbacia (229) foram responsáveis por 66% da erosão total.” Ranking do Evento % Cumulativa em 25 anos 1 25 2 41 3 52 4 60 5 66 23 24 13 25 26 14 27 28 15 29 30 16 Erosividade da Chuva Quantidade de Chuva -Dados de chuva em totais ou médias mensais ou anuais pouco significam em relação à erosão. - Dados de chuva totais diários, limitados a observações a cada 24hs, pouco significado em relação à erosão. Distribuição da chuva 31 Intensidade da Chuva: - fator mais importante - quanto maior a intensidade da chuva maior a perda por erosão exemplo: para uma chuva total de 21mm, uma intensidade de 7,9mm/h produziu uma perda de terra 100 vezes maior que uma de 1mm/h 32 17 Intensidade da Chuva: - fator mais importante - quanto maior a intensidade da chuva maior a perda por erosão exemplo: para uma chuva total de 21mm, uma intensidade de 7,9mm/h produziu uma perda de terra 100 vezes maior que uma de 1mm/h 33 34 18 Energia Cinética da Gota de Chuva 2 2 1 mvEc = É muito importante conhecer a força com que a chuva impacta contra o solo. Energia cinética da chuva e da enxurrada: A energia cinética é uma função da massa e da velocidade: Chuva Enxurrada Massa Suponha uma massa de queda da chuva = R Suponha 25% de enxurrada, e a massa da enxurrada = R/4 Velocidade Suponha uma velocidade de 8m/s Suponha a velocidade de escorrimento na superfície de 1m/s Energia Cinética 1/2 x R x (8)2 = 32R 1/2 x R/4 x (1)2= R/8 Desta forma a chuva tem 256 vezes mais energia cinética que a enxurrada 35 Duração da chuva: - complemento da intensidade - a combinação dos dois determina a chuva total - importante para determinar o limite no qual o solo para de infiltrar a água e começa a enxurrada. Frequência de chuva: -fator importante que influi nas perdas de terra por erosão. Se intervalos são curtos Þ o teor de umidade do solo é alta Þ enxurradas mais volumosas (inclusive com chuvas de menor intensidade) Se intervalos maiores Þ o solo esta seco Þboa infiltração inicial Þ pouca enxurrada com chuvas de baixa intensidade. Períodos de estiagem Þ diminuição da proteção vegetal por falta de umidade Þ maiores riscos de erosão nas primeiras chuvas 36 19 Cálculo da Erosividade da Chuva (R) Wischmeier and Smith, 1978 RUSLE 37 x = índice mensal M = Precipitação média mensal P = Precipitação média anual 38 20 39 Muito obrigado 40