Apostila 7 - Erosão do Solo (rev02)

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APOSTILAS DE PEDOLOGIA – PROF. FLAVIO ALMEIDA 
 
UNIDADE 7 – PROCESSOS EROSIVOS E 
ERODIBILIDADE DOS SOLOS 
 
7.1 – Fatores Controladores dos processos erosivos do solo 
 Os fatores controladores são aqueles que determinam as variações nas 
taxas de erosão, sejam elas erosividade da chuva, propriedades do solo, 
cobertura vegetal e características das encostas. Esses fatores são 
responsáveis pelo fato de existirem regiões em que as erosão e maior que em 
outras. O homem já possui conhecimentos suficientes para atuar nesse 
processo retardando ou acelarando-o de acordo com sua conveniência. 
 Os fatores podem ser subdivididos em erosividade (causada pela chuva) 
e erodibilidade (proporcionada pelas propriedades texturais do solo), 
características das encostas e natureza da cobertura vegetal, que na maioria 
das vezes, retarda os processos erosivos, mas que também pode atuar como 
um acelerador do processo. 
 
7.2 – Erosividade das chuvas 
 Hudson (1961) definiu como: “Erosividade é a habilidade da chuva em 
causar erosão”. Embora a definição seja simples, a determinação do potencial 
erosivo da chuva é muito complexo, porque depende, em especial, dos 
parâmetros de erosividade e também das características das gotas de chuva, 
que variam no tempo e no espaço. 
 Sua atuação inicia na primeira fase do processo que é a desagregação, 
ou seja, a destruição dos agregados que compõem a estrutura do solo. O 
impacto direto das gotas de chuva na superfície descoberta do solo, dada sua 
energia cinética, promove a anulação das forças que mantinham os agregados 
estáveis. Assim, os diferentes constituintes dos agregados ficam dispersos e, 
por apresentarem pequena massa, são passíveis de remoção. 
 O escorrimento superficial se encarrega de transportar estes materiais 
para as partes mais baixas do terreno ou para os açudes e rios. Evidentemente 
que a remoção continuada destes constituintes acaba por trazer ao solo uma 
série infindável de danos como, por exemplo, a destruição dos agregados, a 
exposição de horizontes inferiores, a retirada da matéria orgânica e nutrientes, 
a redução da aeração e infiltração da água. 
 
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 A erosividade das chuvas é uma característica sobre a qual não é 
possível exercer qualquer tipo de controle. A capacidade das chuvas em 
provocar erosão é dependente de suas características físicas como 
intensidade, tamanho e velocidade terminal das gotas. Estas características 
definem a energia cinética no momento do impacto contra o solo. Outras 
características temporais como duração e freqüência são também importantes 
na definição do potencial erosivo das chuvas de uma região. Além da 
intensidade e energia cinética também é relevante a duração da chuva, que é o 
complemento da intensidade e a combinação dos dois determina a chuva total. 
Dependendo da duração e da intensidade da chuva, os efeitos sobre as perdas 
de solo serão mais ou menos significativos. 
 
Fig. 1 – Impacto da gota de chuva no solo. Fonte: www.ecoanimateca.net.br 
 A intensidade da chuva tem papel importante nas taxas de infiltração. A 
partir do encharcamento do solo, a infiltração diminui rapidamente. Isso 
depende das propriedades do solo, características do relevo, cobertura vegetal 
e do próprio tipo de chuva. A intensidade da chuva, influencia no escoamento 
superficial, quando a capacidade de infiltração é excedida. A intensidade 
também é importante, quando se destaca sua grande influência no escoamento 
superficial, relacionando-a com as propriedades do solo e a cobertura vegetal. 
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Fig. 2 - Desagregação do solo saturado pela água da chuva. Fonte: www.plantiodireto.com.br 
 
 A intensidade da chuva tem sido utilizada por vários pesquisadores, que 
têm tentado buscar um valor crítico, a partir do qual começa haver erosão dos 
solos. No entanto, é difícil estabelecer um valor universal, porque outros fatores 
também influenciam o processo. 
 
7.3 – Erodibilidade dos solos 
 As propriedades do solo são de grande importância nos estudos de 
erosão, porque, juntamente com outros fatores, determinam a susceptibilidade 
à erosão. Morgan (1986) define erodibilidade como sendo: “a resistência do 
solo em ser removido ou transportado”, obviamente que devemos levar em 
consideração as propriedades do solo em relação à definição apresentada 
acima. 
 A erodibilidade do solo não é estática. Ela é uma função que depende do 
tempo, dado que o estado inicial dos sedimentos influencia na magnitude de 
variação da erosão, ao longo de um evento chuvoso. As propriedades de 
textura, densidade aparente, porosidade, teor de matéria orgânica, teor de 
estabilidade dos agregados e o Ph do solo também interferem diretamente 
nesse processo. 
 A textura afeta a erosão, porque algumas frações granulométricas são 
removidas mais facilmente do que outras. A remoção de sedimentos é maior na 
fração de areia média e diminui nas partículas maiores ou menores, dessa 
forma podemos destacar a importância do teor de areia na remoção de 
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sedimentos e correlacionar significativamente com a perda de solo. Em relação 
ao silte podemos dizer que quanto maior o seu teor maior a suscetibilidade de 
erosão. Já em relação as argilas podemos dizer que apesar delas dificultarem 
a infiltração elas também tem uma maior resistência a erosão e portanto são 
difíceis 
 
Fig. 3 – Deposição de sedimentos no leito do rio. Fonte: planetadoalan.blogspot.com 
 O teor de matéria orgânica afeta de formas variáveis a erosão dos solos, 
dependendo de outras propriedades, como a textura. A interação entre o teor 
de matéria orgânica e as outras propriedades do solo é, talvez, uma das razões 
para a dificuldade em se estabelecer um percentual mínimo que afete a 
erodibilidade. 
 No caso da agricultura, por exemplo, o decréscimo de matéria orgânica 
possui várias implicações nos processos mecânicos da erosão. Uma 
explicação para isso é que há um aumento da capacidade de infiltração, à 
medida que aumenta o teor de matéria orgânica ocorre o aumento do teor de 
agregados, havendo consequentemente, maior resistência desses agregados à 
dispersão. 
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Fig. 4 – Mecanização do solo é um processo artificial de aumentar a capacidade de infiltração 
Fonte: www.agrolink.com.br 
 
 Podemos também destacar o importante papel dos agregados no 
processo de formação de crostas na superfície: uma vez reduzida a resistência 
interna dos agregados, a força aplicada pelas gotas de chuva quebra esses 
agregados, produzindo uma série de pequenas partículas, que cobre a 
superfície do solo formando uma crosta, que dificulta a infiltração. Isso nos leva 
a concluir que a alta estabilidade de agregados no solo reduz sua erodibilidade, 
pois possibilita a existência de elevado índice de porosidade, aumentando as 
taxas de infiltração e reduzindo o runoff. A alta estabilidade dos agregados 
também proporciona maior resistência ao impacto das gotas de chuva, 
diminuindo, assim, a erosão por splash. 
Fig. 5 – Exemplo de erosão por splash. (Observe também a fig2) 
Fonte: http://profwelgeo.blogspot.com.br/2013/04/solos.html 
 
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 A densidade aparente dos solos é outro fator controlador que deve ser 
levado em conta quando se tenta compreender os processos erosivos, pois se 
refere à maior ou menor compactação dos solos; também parece correlacionar-
se com o teor de matéria orgânica, isto é, à medida que o teor de matéria 
orgânica diminui, aumentaa ruptura dos agregados, crostas se formam na 
superfície do solo, aumentando a sua compactação. A densidade aparente 
pode aumentar sob várias circunstâncias, mas a agricultura parece ser a que 
mais afeta esta propriedade do solo, tanto devido à redução de matéria 
orgânica como pelo uso de máquinas agrícolas. 
 A porosidade está relacionada de maneira inversa com a densidade 
aparente, ou seja, à medida que a densidade aparente de um solo aumenta, a 
porosidade diminui e, em consequência, ocorre a redução de infiltração de 
água no solo. 
Fig6 – Porosidade do solo Fonte: www.kalkaskacounty.net 
 
 
 
 
 
 
 
Fig7 – Instrumentos para coleta de solos para ensaios de densidade. 
Fonte: www.mechanicalengineeringblog.com 
 
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As medidas de PH do solo mostram a sua acidez ou alcalinidade. 
Valores de PH são geralmente encontrados em trabalhos sobre erosão dos 
solos, em conjunto com outros índices. No entanto, é preciso ressaltar que a 
intervenção humana, aliada à combinação do PH com outras propriedades do 
solo, pode tornar ainda mais complexa a compreensão do seu papel na 
erodibilidade dos solos. 
OBS: Solos ácidos são deficientes em cálcio, um elemento conhecido em 
contribuir na retenção do carbono, através da formação de agregados, 
que combinam húmus e cálcio. Já solos com alto teor de silte tendem a 
ter maior erodibilidade à medida que o PH aumenta. 
 
7.4 – Cobertura Vegetal 
 Os fatores relacionados à cobertura vegetal podem influenciar os 
processos erosivos de várias maneiras: através dos efeitos espaciais da 
cobertura vegetal, dos efeitos na energia cinética da chuva e do papel da 
vegetação na formação de húmus, que afeta a estabilidade e o teor de 
agregados. É um fator importante na remoção de sedimentos, no escoamento 
superficial e na perda do solo. O tipo e porcentagem de cobertura vegetal 
podem reduzir os efeitos dos fatores erosivos naturais. A cobertura vegetal 
pode ainda reduzir o impacto da água da chuva no solo minimizando o impacto 
das gotas e diminuindo a formação de crostas no solo e assim reduzindo a 
erosão. 
 
Fig8 – Redução do impacto da chuva no solo por conta da copa das árvores 
 Fonte: acta.inpa.gov.br 
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Gráfico 1 – Tempo de formação de escoamento em relação ao tipo de vegetação. 
 Fonte: geografalando.blogspot.com.br 
 
7.5 – Características do relevo 
 Os fatores relativos ao relevo podem afetar a erodibilidade de variadas 
formas: declividade, comprimento e da forma da encosta. 
 A perda total de solo representa uma combinação da erosão por 
ravinamento, causada pelo runoff, e da erosão entre as ravinas, causada pelo 
impacto das gotas da chuva. Esses processos são influenciados pela 
declividade do terreno, devido ao efeito na velocidade do runoff. Entretanto em 
casos de encostas muito íngremes, a erosão pode diminuir devido ao 
decréscimo de material disponível. 
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Fig.9 – Exemplo de deslizamento de encostas. Fonte: www.geologo.com.br 
 
 A forma das encostas no caso é outro fator que tem papel importante na 
erodibilidade dos solos, sendo em alguns casos mais importante que a 
declividade. Em encostas convexas, onde a água pode ser armazenada no 
topo por conta da característica plana, podem ser geradas ravinas e voçorocas 
no momento da liberação da água. Essas características relativas à 
declividade, comprimento e forma das encostas atuam em conjunto entre si e 
com outros fatores relativos à erosividade da chuva, bem como às 
propriedades do solo, promovendo maior ou menor resistência à erosão. 
 
7.6 – Processos Erosivos 
 A erosão dos solos é um processo que ocorre em fases. A primeira 
constitui na remoção de partículas, a segunda no transporte desse material 
pelos agentes erosivos e a terceira é a deposição desse material por falta de 
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energia suficiente para continuar o transporte. Esses processos estão 
intimamente ligados aos vários caminhos tomados pela água da chuva, na sua 
passagem através da cobertura vegetal e ao seu movimento na superfície do 
solo. 
7.6.1 – Escoamento superficial 
 Ocorre durante um evento chuvoso, quando a capacidade de 
armazenamento de água no solo é saturada. 
 O fluxo de água transporta vários obstáculos que podem ser fragmentos 
rochosos e cobertura vegetal. A quantidade de perda do solo vai depender da 
velocidade e turbulência do fluxo. 
Fig. 10 – exemplo de escoamento superficial. Fonte: commons.wikimedia.org 
 
 
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7.6.2 – Escoamento subsuperficial 
 O escoamento subsuperficial, quando ocorre em fluxos concentrados; 
túneis ou dutos; possui efeitos erosivos, que resultam na formação de 
voçorocas. Provoca o acumulo de umidade no solo, no sopé das encostas e 
nas partes côncavas da paisagem, podendo influir sobre a saturação dos fluxos 
superficiais. 
 A esses dutos ou túneis abertos em subsuperfície denominamos por 
Piping e estes possuem diâmetros que variam de poucos centímetros até 
vários metros. Os dutos são responsáveis pelo transporte de grande 
quantidade de material em subsuperfície, de forma que o diâmetro aumenta 
conforme o material vai sendo removido. Esse processo pode dar origem a 
grandes voçorocas. 
 
 
Fig.11 – Esquema de escoamento subsuperficial. Fonte: wegc203116.uni-graz.at 
 
7.6.3 - Piping 
 Ao chegar ao solo a água tende a infiltrar no mesmo em geral até o 
ponto de saturação e consequentemente acumulando uma certa lâmina d’água 
sobre o solo. Parte dessa lâmina tende a escorregar superficialmente e a outra 
parte “força” a penetração no solo causando uma pressão sobre a lâmina 
d’água infiltrada. 
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 Em geral fluidos quando submetidos a pressão tendem a escoar pelo 
caminho mais fácil e nesse caso como o solo está saturado vai tender a 
movimentar a porção de solo mais fraca, criando túneis de variadas dimensões 
nas camadas subsuperficiais do solo. A esse fenômeno podemos atribuir o 
nome de piping. 
 De uma maneira mais formal podemos definir pipping como: túneis ou 
dutos, abetos em subsuperfície, com diâmetros que variam de poucos 
centímetros até vários metros. 
 Esses dutos são responsáveis pelo transporte de grande quantidade de 
material, em subsuperfície e, à medida que esse material vai sendo 
removido,se vão vampliando os diâetros desses dutos, podendo resultar no 
copalso do solo situado acima. Esse processo pode dar origem a grandes 
voçorocas. 
 
Fig.12 – exemplo de piping no solo. Fonte: www.geograph.org.uk 
 
 
 
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7.6.4 – Splash e Formação de crostas: 
 A erosão por splash, também conhecida como erosão por salpicamento, 
ocorre como um resultado das forças causadas pelo impacto das gotas de 
chuva no solo. 
 Uma gota de chuva, quando bate em um solo molhado, remove 
partículas que estão envolvidas por uma película de água. A gota descreve 
uma curva parabólica, que se move lateralmente, mais ou menos quatro vezes 
à altura do deslocamento. Em uma forte tempestade tropical, o equivalente a 
um peso de 350 mil Kg de água/ha pode cair em um período de apenas 30 
minutos. Essa energia, causada pelo impacto das gotas de chuvas no solo, 
pode quebrar os agregados existentes, formando crostas na superfície do solo, 
o que dificulta a infiltração e consequentemente aumenta o escoamento 
superficial, afetando de forma igual os coeficientesde erosão. 
 
Fig.13 – Exemplo de erosào por splash. Fonte: www.montcalm.org 
7.6.5 – Fatores Erosivos 
 A ação da água como agente erosivo, deve ser compreendido levando 
em conta os fatores descritos anteriormente. 
 O processo se inicia da seguinte maneira: se cair sobre um determinado 
tipo de solo mais água do que possa se infiltrar, começa a ocorrer escoamento 
superficial, podendo provocar a chamada erosão em lençol. O fluxo de água, 
nesse caso, não está confinado, exceto entre algumas irregularidades do solo. 
 A água que escoa sobre as encostas cobre a maior parte delas. À 
medida que a velocidade aumenta, a água provoca maior incisão sobre o solo, 
e começam a se formar as ravinas, que são canais contínuos, estreitos e de 
pouca profundidade, podendo ser obliterados por máquinas agrícolas. 
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 O alargamento das ravinas, causado pelo escoamento superficial e 
subsuperficial, dá origem às voçorocas. Quando o solo está erodido por 
voçorocas, as máquinas agrícolas não têm condições de obliterar essas formas 
erosivas. As voçorocas são mais largas e mais profundas do que as ravinas e, 
em geral, se constituem em características permanentes nas encostas. 
7.6.6 - Erosão em lençol 
 A erosão em lençol ou erosão laminar recebe esse nome porque o 
escoamento superficial, que dá origem a esse tipo de erosão, se distribui pelas 
encostas de forma dispersa, não se concentrando em canais. Em geral esse 
escoamento ocorre mediante a chuvas prolongadas quando a capacidade de 
armazenamento de água no solo (capacidade de campo) atinge o ponto de 
saturação máxima, ocorrendo então o escoamento 
 
Fonte: http://dc301.4shared.com/doc/qfpa3kiO/preview.html 
 
7.6.7- Erosão em ravinas 
 As ravinas são canais contínuos, estreitos e de pouca profundidade. São 
formadas quando a velocidade do fluxo de água aumenta na encosta, tornando 
o fluxo turbulento. 
 O aumento da carga hidráulica pode ocorrer pelos seguintes motivos: 
aumento da intensidade de chuvas, aumento da declividade da encosta e por 
conta do escoamento superficial provocado por conta da saturação da encosta. 
 As gotas de chuva podem aumentar ainda mais a capacidade de 
transporte de um fluxo de água dentro das ravinas, através da remoção de 
sedimentos. As ravinas não chegam a atingir o lençol freático. 
 
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Fig. 15 – Exemplo de erosão por ravina. Fonte: www.cibergeo.org 
 
7.2.7- Erosão em Voçorocas 
 As voçorocas são características erosivas relativamente permanentes 
nas encostas, possuindo paredes laterais íngremes e, em geral, fundo chato, 
ocorrendo fluxo de água no seu interior durante os eventos chuvosos. São 
originadas por: alargamento e aprofundamento de ravinas; erosão causada 
pelo escoamento subsuperficial e antigos deslizamentos de terra. 
 As formas erosivas em voçorocas geralmente tendem a evoluir até 
encontrarem algum elemento estabilizador do processo erosivo, que pode ser o 
lençol freático ou o próprio substrato rochoso. Se compararmos as voçorocas 
com os canais fluviais, as voçorocas possuem, geralmente, maior profundidade 
e menor largura. Elas estão associadas com processos de erosão acelerada e, 
dessa forma, com a instabilidade da paisagem. 
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Fig.16 – Exemplo de voçoroca. Fonte: geografiaibituruna.blogspot.com 
 
7.7 – Bibliografia 
1. Lepsch, Igo F.; Formação e Conservação dos solos, oficina de textos, 
2002; 
2. Oliveira, João Bertoldo de.; Classes gerais de solos do Brasil: Guia 
auxiliar para seu reconhecimento; Funep; 1992. 
3. Prado, Helio do; Classificação dos solos brasileiros, Embrapa, 2002. 
4. Almeida, Flavio Gomes de; Aulas de Pedologia, 2006.