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TÓPICOS Introdução Formas de erosão Agentes erosivos Medidas de perda do solo por erosão Estratégias para o controle de prevenção dos processos erosivos Exemplos Bibliografia 1. CARVALHO, N.O., Hidrossedimentologia Prática. Rio de Janeiro: CPRM. 1994 2. GUERRA, A.J.T. e CUNHA, S.B., Geomorfologia: Uma Atualização de Bases e Conceitos, 4a Ed. Rio de Janeiro, Editora Bertrand Brasil. 2001. 472p. 3. GUERRA, A.J.T. e CUNHA, S.B., Erosão e conservação dos solos: Conceitos, temas e aplicações, 4a Ed. Rio de Janeiro, Editora Bertrand Brasil. 1999. 339p. 4. KIRKBY, M.J. and MORGAN, R.P.C. Soil Erosion. John Willey and Sons, 1980 5. BERTONI, J. e LOMBARDI NETO, F. Conservação do Solo. 4a Ed. São Paulo, Editora Ícone. 1999. Introdução Erosão é o fenômeno de desgaste das rochas e dos solos com desagregação, deslocamento ou arraste das partículas por ação da água ou outros agentes. A erosão ocorre quando as forças que removem e transportam partículas excedem àquelas que tendem a resistir à remoção Os processos erosivos estão intimamente ligados à exaustão do solo através da perda de matéria orgânica e dos nutrientes Why is soil erosion a BIG problem? Os sedimentos erodidos agem como poluentes tanto fisica quanto quimicamente Fisicamente – aumenta a turbidez nas águas dificulta a penetração da luz muda a temperatura da água muda o habitat e o padrão de reprodução dos organismos aquáticos Quimicamente – transporta nutrientes como fósforo e nitrogênio, metais pesados degrada a qualidade das águas Introdução Três questões básicas devem ser levadas em conta no estudo dos processos erosivos: 1. O nível de conhecimento dos processos envolvidos a exemplo do impacto das gotas de água, da geração de fluxo e da resistência do sedimento 2. O significado das taxas de erosão dentro de uma determinada escala de tempo e espaço 3. Análise da erosão juntamente com o controle dos agentes erosivos tais como aspectos climáticos, tipos de solo e vegetação Introdução Os processos erosivos ocorrem em três fases: • Remoção de partículas • Transporte • Deposição As taxas de erosão são determinadas pelos seguintes fatores: • Tipo de solo • Topografia • Clima • Cobertura vegetal • Atividades antrópicas Formas de erosão Formas de erosão Erosão Geológica – manifesta-se como uma ocorrência normal dos processos de modificação da crosta terrestre Formas de erosão Erosão Hídrica – Causada pela ação da água, cujo potencial erosivo está relacionado a fatores como quantidade e intensidade da chuva, o momento e a energia cinética Formas de erosão Erosão Eólica – Causada pela ação do vento, ocorre em lugares onde o terreno é muito seco, a vegetação é escassa e os ventos são muito fortes ESQUEMA GERAL DA EROSÃO Geológica ou normal Acelerada ou induzida Formas de erosão EROSÃO Agentes erosivos Ativos Água Temperatura Vento Gelo Microorganismos Ação antrópica Passivos Topografia Tipo de Solo Cobertura vegetal Eólica Fluvial Hídrica Superficial • Pluvial • Escoamento difuso • Escoamento difuso intenso • Escoamento concentrado Remoção de massa Lenta Rápida Rastejo, solifluxão Deslizamento Escoamento superficial Escorregamento profundo T ipos de E rosão Agentes erosivos • Ativos – água, temperatura, vento, gelo, microorganismos e ações antrópicas Elementos do meio físico que causam ou afetam a erosão, podendo ser classificados em: • Passivos – tipo de solo, topografia,cobertura vegetal, Tipo de solo Suas características são influenciadas por: • Rocha mãe • Clima • Topografia • Grau de intemperismo • Tempo de desenvolvimento O solo é a camada superficial da crosta da terrestre resultante da ação do intemperismo sobre as rochas, Os movimentos verticais e horizontais criam um perfil do solo composto de camadas distintas chamadas de horizontes do solo O - Matéria orgânica A e E - Zona de dissolução B - Zona de acumulação C e R - Rocha intemperisada Fonte: Steven Hamburg, 2001 Horizontes do solo S. Hughes, 2003 O Matéria orgânica e folhas decompostas A Material mineral e orgânico, ocorre a lixiviação de argilominerais, Fe e Ca. E Material de cor clara devido a lixiviação dos argilominerais, Ca, Mg e Fe para os horizontes inferiores - Zona de Lixiviação. B Enriquecida em argilominerais, Fe óxidos, silica, carbonato e outros materiais trazidos dos horizontes acima - Zona de Acumulação C Rocha intemperizada. R Rocha sã ~3m Propriedades do solo - porosidade, permeabilidade e umidade armazenada Capacidade de Campo água que permanece no solo depois de ser drenada por gravidade Ponto de murcha Capacidade de campo Saturação Água gravitacional Aumento da umidade disponível do solo Água não disponível Água disponível Água gravitacional Capilaridade Higroscópica Partículas de solo com o tipo de umidade Tipos de estrutura do solo Granular Bloco Colunar Solo deficiente - Ausência de cobertura vegetal, superfície exposta ao sol e ao impacto direto das gotas de chuva, sem poros, apresenta superfície impermeável à água e o ar. Solo Sadio. Cobertura vegetal rica, terra fofa, porosa, permeável à água e ao ar, umidade permanente, grande diversidade de raízes, muita matéria orgânica, intensa atividade biológica. Topografia A topografia afeta a erodibilidade dos solos de três maneiras: declividade - influencia no aumento da velocidade do escoamento superficial comprimento – altamente relacionado com a forma Forma – atua junto com o comprimento e a declividade Numa área com declividade de 1% são perdidos em média 3 toneladas de solo por hectare/ano Numa declividade de 5% são perdidas 87 toneladas por hectare/ano. Topografia Cobertura Vegetal A influência da vegetação pode ser vista de três formas: Áreas altamente vegetadas – protegendo o solo do impacto das gotas de chuva, além de facilitar no processo infiltração Áreas parcialmente vegetadas – provocam um aumento escoamento superficial e taxas erosão Ausência de vegetação – Grandes quantidades de solo são perdidas durante eventos de chuva intensa A influência da água sobre a erosão pode ser definida como a interação entre os seguintes fatores provenientes da água da chuva: Tamanho das gotas Velocidade e forma Duração Esse três fatores estão diretamente relacionados com a energia cinética da chuva “Energia do número total de gotas de chuva numa dada intensidade” Água Ações Antrópicas A erosão por ações antrópicas tem uma atuação crescente com o aumento da população mundial através dos seguintes fatores: A produção agrícola global tem aumentado drasticamente Pressões econômicas têm levado produtores a migrar de práticas de uso da terra ecologicamente favoráveis para outras com maior produção Os desmatamentos têm acelerado as taxas de escoamento superficial e desestabilização dos solos A perda da vegetação natural em áreas tropicais faz com que o solo perca sua fertilidade rapidamente FOREST Precipitation Interception Evapotranspiration Soil Rock Water infiltrates and runs through soil FOREST Precipitation Interception Evapotranspiration Soil Rock Water infiltrates and runs through soil FLORESTA Precipitação Água infiltra e corre através do solo Rocha Evapotranspiração Interceptação Solo CLEARCUT Precipitation Little Interception and EvapotranspirationSoil compaction Rock Increased surface runoff and sediment; weaker soil More sediment in channel CLEARCUT Precipitation Little Interception and EvapotranspirationSoil compaction Rock Increased surface runoff and sediment; weaker soil More sediment in channel ÁREA DESMATADA Precipitação Evapotranspiração e Interceptação pequenas Aumento do escoamento superficial e sedimento, Rocha Mais sedimento No canal Solo compactado Farming Precipitation Less Interception and EvapotranspirationSoil Rock Increased surfacerunoff and soil erosion from freshly plowed land Increased sediment in channel Farming Precipitation Less Interception and EvapotranspirationSoil Rock Increased surface runoff and soil erosion from freshly plowed land Increased sediment in channel AGRICULTURA Precipitação Evapotranspiração e Interceptação pequenas Aumento do escoamento superficial e, erosão do solo Rocha Mais sedimento No canal Solo URBANIZATION Precipitation Soil Rock Large increase in runoff from urban surfaces and storm sewers URBANIZATION Precipitation Soil Rock Large increase in runoff from urban surfaces and storm sewers URBANIZAÇÃO Precipitação Grande aumento do escoamento Pelo efeito da pavimentação e drenagem urbana Rocha Solo Medidas de perda do solo por erosão As primeiras fórmulas de avaliação de perdas de solo foram desenvolvidas apenas para o local do estudo Na década de 40 Laws e Ellyson estudaram a importância da gota de chuva no processo de erosão Na década de 60 a Equação Universal de Perda do Solo estava praticamente definida Equação Universal de Perda do Solo Esta equação foi originalmente desenvolvida para propósitos agrícolas, entretanto seu uso foi extendido para uso em bacias hidrográficas e outros usos USLE “Universal Soil Loss Equation” ou EUPS “Equação Universal de Perda do Solo Método mais usado para estimar as perdas por erosão do solo desenvolvida por Wischmeier e Smith (1965) A USLE é uma equação empírica derivada a partir de dados de escoamento superficial natural e chuva através de simuladores A = R K L S C P A = perda de solo computada (ton/ha/ano) R = fator de erosividade da chuva (ton/ha mm/h) K = fator de erodibilidade do solo (ton/ha mm/h) L = fator topográfico que expressa o comprimento do declive S = fator topográfico que expressa a declividade do terreno C = fator que representa o uso e manejo do solo P = fator que expressa a prática conservacionista do solo Equação Universal de Perda do Solo Estratégias para conservação e preservação É necessário a definição da susceptibilidade à erosão, a qual pode ser determinada através de abordagens distintas: Aquelas que buscam a quantificação das perdas de solo (erosão laminar) Aquelas que buscam a avaliação qualitativa do comportamento erosivo dos terrenos (erosão linear) A adoção de medidas efetivas de controle preventivo e corretivo da erosão depende do entendimento correto dos processos relacionados a dinâmica de funcionamento hídrico sobre o terreno A Suscetibilidade à erosão laminar pode ser determinada através da análise dos fatores naturais influentes em conjunto com as técnicas de geoprocessamento Suscetibilidade à erosão laminar Mapa de erodibilidade Mapa de declividade Mapa preliminar de suscetibilidade Mapa de erosividade Comprimento de encostas Mapa final de suscetibilidade classes de suscetibilidade Classes de suscetibilidade Características I Extremamente suscetível – indicados para reflorestamento II Muito suscetível – parcialmente indicados para pastagens III Moderadamente suscetível – indicados para pastagens e culturas perenes IV Pouco suscetível – indicados para pastagens e culturas perenes e eventualmente a culturas anuais, porém com controle intensivo da erosão V Pouco a não suscetível – terrenos com problemas simples de conservação podendo ser utilizados para qualquer tipo de cultura Mapa de Potencial à erosão O potencial à erosão pode ser definido como o resultado da interação entre a suscetibilidade dos terrenos e a forma de ocupação Mapa de suscetibilidade à erosão laminar Mapa de uso e ocupação do solo Mapa de potencial À erosão laminarx = Classes de potencial à erosão laminar Classes Características I Alto potencial – uso atual incompatível com a suscetibilidade à erosão laminar II Médio Potencial – uso atual incompatível com a suscetibilidade à erosão, podendo ser controlada III Baixo potencial – uso atual comptível com a suscetibilidade à erosão laminar Suscetibilidade à erosão linear A partir da análise estrutural da cobertura pedológica em toposseqüências é possível definir áreas ou setores de vertentes com diferentes suscetibilidade ao desenvolvimento de ravinas e voçorocas No estudo da erosão linear além do entendimento dos fatores naturais é fundamental conhecer o comportamento das águas de chuva e do lençol freático É necessário o conhecimento dos diferentes materiais que constituem as vertentes e suas características relacionadas com a circulação das águas É necessário o conhecimento da cobertura pedológica e respectivo funcionamento hídrico Suscetibilidade à erosão linear 5. Definição de critérios de distinção de classes de suscetibilidade A metodologia para definição da suscetibilidade à erosão linear envolve os seguintes passos: 1. cadastramento das ocorrências de ravinas e voçorocas por meio de interpretação de fotografias aéreas 2. Elaboração de mapas geológicos, geomorfológicos e pedológicos 3. Correlação da distribuição de ravinas e voçorocas com os diferentes tipos de rocha, relevos e solos, estabelecendo relaçoes espaciais 4. Levantamentos de campo Classes de suscetibilidade à erosão linear Classes Características Extremamente suscetíveis a ravinas e voçorocas O processo de voçorocamento se desenvolve logo após a destruição da cobertura vegetal Muito suscetíveis a ravinas e pouco a voçorocas Áreas favoráveis à concentração de fluxos de água, onde os processos de ravinamento se desenvolvem em função da ocupação do solo Moderadamente suscetíveis a ravinas e pouco suscetíveis a voçorocas Áreas de dispersão dos fluxos de água, bem drenadas e com elevada permeabilidade, facilitando a rápida infiltração das águas da chuva Suscetíveis a ravinas e não suscetíveis a voçorocas Áreas favoráveis à concentração dos fluxos de água, entretanto a cobertura pedológica tem profundidades elevadas Náo suscetíveis a ravinas e voçorocas Áreas constituídas por terrenos com declividade praticamente nula Fonte: Os processos erosivos estão ligados principalmente à forma inadequada de uso e manejo do solo, desconsiderando-se as diferentes suscetibilidades das terras à erosão O controle dos processos erosivos torna-se possível introduzindo-se a nível de planejamento e da legislação requisitos para implantação de novas ocupações Ações de prevenção e controle da erosão somente podem ser corretamente introduzidas se ligadas a um bom conhecimento das condicionantes ligadas aos fatores do meio físico e da ocupação Práticas de controle da erosão Práticas de controle da erosão A implantação de loteamentos e conjuntos habitacionais deve ser antecedida por um cuidadoso estudo da suscetibilidade à erosão Erosão em áreas urbanas: Plano de obra adequado do sistema viário considerando a declividade e comprimento das vertentes Eficiência no sistema de drenagem de águas pluviais e servidas, considerando toda a área de drenagem que contribui para o escoamento superficial Desfiguração da paisagem por extração de argila à retaguarda Práticas de controle da erosão O controle da erosão em áreas rurais Práticas de caráter vegetativo - plantas de cobertura - Cultura em faixas, intercalação de culturas perenes e semi-perenes - Alternância de capinas - Quebra-ventos Mandioca apenas Mandioca intercalada com amendoim Milho intercalado com feijão Práticas de caráter edáfico: - Controle do fogo - Adubação verde e plantio verde - Rotação de culturas - Adubação orgânica Práticas de controle da erosão Práticas de caráter mecânico: - Plantio em contorno (curvas de nível) - Terraceamento - Canais escoadouros Plantio em curvas de nível Plantio em terraceamento Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47
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