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EROSÃO DOS SOLOS TROPICAIS E SEU CONTROLE: O EXEMPLO DO ESTADO DE SÃO PAULO José Pereira de Queiroz Neto - Dep. Geografia, FFLCH-USP “Depósitos tecnogênicos, induzidos pela erosão acelerada, ocorrem nos fundos dos vales do Planalto Ocidental paulista, testemunhando as primeiras fases de sua ocupação, no inicio deste século”. (OLIVEIRA e QUEIROZ NETO, 1995). A OCUPAÇÃO DO TERRITÓRIO PAULISTA E A EROSÃO Essa frase, inicio do resumo do artigo citado, revela um fato que já havia sido suspeitado anteriormente por alguns autores, por exemplo MONBEIG na sua tese de doutoramento sobre a frente pioneira do café (1952), até SANTANA e QUEIROZ NETO (1995): ela diz respeito à enorme carga de terra arrastada pela erosão, num curto período de tempo após a entrada da cultura do café no Sudeste brasileiro. Também acha-se retratada na figura 1, que propõe uma curva hipotética de produção de sedimentos no Planalto Ocidental Paulista, no século XX, indicando que teria sido mais elevada no inicio do processo de ocupação do território, logo após a derrubada das floresta (OLIVEIRA e QUEIROZ NETO, 1997). Essa curva hipotética de produção de sedimentos pode ser estendida para todo o território nacional, após a chegada das caravelas de CABRAL. A figura 2, extraída de AZEVEDO (1968), indica que a expansão da ocupação do espaço brasileiro é recente, começando realmente no século XIX (SZMRECSÁNYI, 1990, QUEIROZ NETO, 2001). Anteriormente, somente a franja costeira havia sido efetivamente ocupada, com uma agricultura mais intensiva no litoral nordestino; nem as sucessivas entradas pelos sertões dos mamelucos paulistas, que apenas deixavam aqui e ali algum pouso, nem as buscas do ouro e outras preciosidades, que fundaram cidade em Minas, Goiás e Mato Grosso, foram responsáveis pela fixação de uma agricultura mais consistente e expancionista, já que muitas vezes essas áreas chegavam a importar produtos alimentares; além disso, a prosperidade devido à mineração foi de duração relativamente curta. Foi a chegada do café nas terras fluminenses, no alvorecer do século XIX, que iria promover uma verdadeira expansão da ocupação do espaço pela agricultura: percebe-se que, naquele século e no seguinte, ocorre nítida relação entre a derrubada das florestas, o aumento das populações e das densidades demográficas, com consequente incremento das erosões. Em meados do século XIX, quando o país contava com 7 milhões de habitantes dos quais 2.500.000 escravos, a erosão deve ter sido pouco expressiva: VICTOR (1975) mostra que, naquele momento, 80% do território paulista seria recoberto por florestas, pouco mais de 10% por cerrado e os 10% restantes por outros tipos de vegetação. Campinas, preparando-se para o grande salto do café em direção ao oeste e noroeste, apresentava 14.000 escravos para 7.000 homens livres, mostrando a importância dessa mão de obra para aquela cultura. É ainda SZMRECSÁNYI (1990) que nos mostra um dado interessante: na Abolição havia apenas 1.200.000 escravos no Brasil, dos quais 1/5 no Rio de Janeiro. Isso é indicador do aumento do número dos trabalhadores livres, devido a imigração européia, que já em 1855 era importante: nas 2.500 fazendas de café, os trabalhadores livres (62.200) superavam os escravos (55.800). Mas é na década de 80 que o processo se intensifica, atingindo no final do século a cifra de 3 milhões. A chegada desses grandes contingentes de imigrantes corresponde à uma grande expansão da ocupação dos espaços: em 1900 a população brasileira é da ordem de 17 milhões de habitantes (2,5 vezes a de 50 anos antes), as florestas no estado de São Paulo recuam, para ocupar apenas 60% do território, em grande parte no Planalto Ocidental e nos complexos serranos. A fase de expansão da população e do avanço da frente pioneira do café prossegue até a crise de 1930: em meados dessa década as florestas recuam para 28% do território paulista, cantonadas no extremo oeste e nas regiões serranas. Em 1940, ainda com reflexos da crise econômica acrescidos do inicio da 2ª guerra mundial, há uma desaceleração da expansão, que só foi possível em direção ao norte do Paraná enquanto no oeste paulista entraram culturas como o algodão e os pastos. A população brasileira atingia a casa dos 41 milhões de habitantes (2,5 vezes a de 1.900), dos quais 70% na zona rural (28.700.000 de habitantes). Inicia-se uma segunda fase da agricultura paulista, relacionada à expansão urbano-industrial e mecanização: em 1970 dos 93 milhões de habitantes 52 milhões eram rurais, eqüivalendo a 56% do total; em 1980 a população aumenta para 120 milhões, porém a população rural diminui em números absolutos (41,3 milhões) e relativos (34,4 %). No entanto, a produção agrícola aumenta e a expansão da ocupação do espaço prossegue em ritmo acelerado, graças às acentuadas mecanização e aplicação de outros insumos: naquele decênio o número de tratores aumenta 350% e o consumo aparente de fertilizantes 621% (QUEIROZ NETO, 2001)! O incremento da erosão pode ser caracterizada pelas estimativas das perdas de terra, no estado de São Paulo: em 1960, CASTAGNOLI estima em cerca de 90 milhões de T/ano e em 1980 BELLINAZZI et al. em de 215 milhões de T/ano (aumento de 2 vezes em 20 anos). Não temos conhecimento de estimativas posteriores, porém as de BELLINAZZI são sugestivas: cerca de 50% das perdas de terra, em pouco mais de 19% do território paulista, seriam causadas por coberturas não vegetais (zonas urbanas e vias de circulação), representando perdas da ordem de 25 T/ha/ano. O aumento das áreas das cidades, vai corresponder à entrada em cena das erosões urbanas e periurbanas. O IPT publica no final da década os resultados de seu programa “Orientações para o combate às erosões no estado de São Paulo” indicando que haveria cerca de 10.000 voçorocas de grande porte, das quais cerca de 500 nas zonas urbanas. Seguindo talvez as estimativas de BELLINAZZI et al. para as erosões por escoamento difuso, apesar de seu número menor, nas zonas urbanas a produção de sedimentos por voçorocas poderia ser maior. Essa mesma história repetiu-se no estado do Paraná, com algum atraso no inicio da ocupação, pois teria começado no início do século XX, a partir da expansão no Planalto Ocidental Paulista. No entanto, segundo estimativas de FREITAS e CASTRO (1983) as perdas de terra seria muito superiores às do estado de São Paulo: 1,8 bilhões de toneladas! Naquele estado, a implantação de uma enérgica estratégia de controle da erosão nos anos 80, por parte da Secretaria da Agricultura, tende a reduzir os efeitos erosivos das águas, com alguns resultados dignos de nota (BRAGAGNOLO, 1994). QUADRO ATUAL DOS ESTUDOS DOS PROCESSOS EROSIVOS EM SÃO PAULO O território paulista apresenta grande variedade de relevos, substratos geológicos e solos, que foram sucessivamente ocupados pela cultura do café: Planalto Atlântico com rochas do précambreano até quase o final do século XIX; Depressão Periférica, com as rochas sedimentares do paleozóico e algumas manchas de diabásio, a partir de meados desse século, seguido pelo chamado planalto basáltico com suas “terras roxas” até o final do mesmo século; finalmente, Planalto Ocidental com as rochas do “grés” de Bauru, como fora denominado no inicio do século XX, de onde atravessa o Paranapanema para entrar no Nor-Noroeste do Paraná. Os processos erosivos na bacia sedimentar do Paraná, em especial no Planalto Ocidental, foram tão intensos e aparentes, que a Secretaria da Agricultura criou, no inicio dos anos 40, um Serviço de Combate à erosão. Nessa época, o Instituto Agronômico de Campinas inicia a instalação de uma rede de parcelas e equipamentos para o estudo da erosão, com a finalidade de estabelecer bases mais objetivas para seu controle: essas instalações são funcionais até, o que permitiu adois de seus pesquisadores, BERTONI e LOMBARDI, publicarem em 1985 o livro que tornou-se um clássico na literatura especializada: “Conservação do solo”. É interessante lembrar que, na mesma época, o estado de Pernambuco também instalou parcelas de estudo de erosão, porém com descontinuidade nas observações. O principal modelo teórico que tem servido de base para as avaliações das perdas de terra por erosão é representado pela equação de perdas de terra, a USLE de WISHMEIER e SMITH (1978). O emprego dessa equação direcionou as pesquisas, que visam estabelecer os parâmetros regionais e/ou locais de atuação, como mostra o trabalho clássico de BERTONI e LOMBARDI NETO (1985) em São Paulo e o de BRAGAGNOLO (1994) para o Paraná. No entanto, algumas restrições podem ser feitas à USLE, em relação não só às estimativas de erosão mas também aos processos envolvidos. Trata-se de equação empírica, desenvolvida nos Estados Unidos a partir da análise estatística de correlação aplicada à inúmeras medições de perdas de terra em parcelas experimentais, quase sempre com simuladores de chuva, definindo assim a participação dos chamados fatores de erosão. Essas parcelas por suas dimensões, no entanto, permitem quantificar apenas os subprocessos que compõem as perdas de terra pela erosão laminar ou em lençol, com pequenos sulcos: a destacabilidade e o transporte das partículas pela gota de chuva, a destacabilidade e o transporte pelos fluxos mais ou menos difusos das águas. OLIVEIRA (1994) analisou o significado da erosão por escoamento difuso, que realiza-se nas encostas apenas nos espaços entre sulcos: estes recebem as águas do escoamento difuso e vão corresponder, num primeiro momento, a sítios preferenciais de escoamento já concentrado das águas pluviais. Esses pequenos sulcos podem modificar-se a cada chuva formando uma espécie de rede anastomosada que, ao fixarem-se a cada período de chuva ou na estação chuvosa, vão originar os sulcos maiores e com certo grau de permanência, conforme QUEIROZ NETO e CHRISTOFOLETTI já haviam assinalado em 1968. No primeiro caso esses sulcos, de pequena dimensão, poderiam ser considerados efêmeros, ao passo que, no segundo caso e a partir do momento que os sulcos adquirem certo tamanho e permanência, as parcelas experimentais não conseguem mais caracteriza-los. Assim, o escoamento superficial difuso, que corresponde à totalidade ou à quase totalidade das perdas de terra medidas nas parcelas experimentais, não representaria senão uma parte das perdas totais de erosão nas encostas: faltaria estimar as perdas devido ao escoamento linear ou concentrado. SALOMÃO (1994) diferencia a erosão linear por sulcos e ravinas das voçorocas. Os primeiros são provocados apenas pelo escoamento superficial concentrado das águas de chuva. As voçorocas pela conjunção do escoamento concentrado superficial com o sub - superficial (“piping”), capaz de promover importantes mobilizações de terra, sobretudo nas periferias das zonas urbanas, como assinalaram OLIVEIRA (1990) e OLIVEIRA e QUEIROZ NETO (1994). Não levando em conta a erosão linear ou por escoamento concentrado, que provoca a formação de sulcos, ravinas e boçorocas, a USLE, de acordo com OLIVEIRA (1994), excluiria os processos mais eficientes para o transporte de sedimentos. VILAR (1989) havia assinalado que seria preciso estimar, ao lado da USLE, a forma e o comprimento “real” das encostas. Como mostram os trabalhos de BIGARELLA e MAZUCHOWSKI (1985), IPT (1986, 1988, 1990, 1992), SANTANA (1991), outros fatores tem sido apontados como determinantes para a presença e intensidade de processos erosivos por escoamento concentrado: a irregularidade das encostas, o tipo e a profundidade do substrato rochoso, o tipo de cobertura pedológica e suas transformações ao longo das vertentes (PELLERIN, et al., 1984), a evolução do uso e manejo do solo e o modo de apropriação das terras. Assim, o uso atual dos solos aparece sempre como um dos fatores importantes na determinação de processos de erosão acelerada, porém é preciso lembrar a interferência de outros fatores. Enfim, não é apenas a USLE que não é aplicável às avaliações dos processos erosivos relacionados aos movimentos coletivos do solo: são raramente mencionados nos manuais sobre erosão e controle. Para as condições do estado de São Paulo, QUEIROZ NETO (1978) havia assinalado que esses processos erosivos são extremamente freqüentes no Planalto Atlântico paulista, o que veio a ser confirmado pelo recente mapa de erosão do estado de São Paulo (IPT, 1997). Estudos efetuados por geomorfólogos na região de Bananal, grande produtora de café em meados do século XIX, mostraram a importância desses e outros processos erosivos para a colmatagem de fundos de vale. A grande maioria dos estudos de erosão tem-se limitado a encontrar relações estatísticas entre os denominados fatores e a quantidade de terra arrastada. Tratando-se de um fenômeno hídrico, causa estranheza o pequeno numero de pesquisas procurando integrar as erosões por escoamentos superficiais e sub - superficiais das águas pluviais, ao universo da dinâmica global da água do solo, que deveria incluir as drenagens internas vertical e lateral. Algumas pesquisas realizadas no Planalto Ocidental Paulista, sobretudo em Marilia e Bauru (PELLERIN et al., 1984; BARROS, 1985; SANTANA, 1991; MANFREDINI e QUEIROZ NETO, 1993; SALOMÃO, 1994), com aplicação dos procedimentos da análise estrutural da cobertura pedológica, mostraram a interferência da presença de coberturas pedológicos com sistemas de transformação lateral de horizontes na erosão por escoamento linear. O forte gradiente textural presente nas encostas entre os horizontes A e B, modifica completamente os fluxos das soluções internas, durante o período de chuvas: são verticais nas partes cimeiras, sobre solos com horizonte B latossólico, passam a laterais e sub - superficiais no limite daqueles horizontes, nos solos com B textural; paralelamente, há um aumento também do escoamento superficial, o que torna esses solos extremamente frágeis (figura 3), fato fartamente assinalado na literatura. Nos sopés das vertentes ou em rupturas de declive nas vertentes, com substrato rochoso aflorante ou à pouca profundidade, esses fluxos sub - superficiais adicionam-se aos superficiais concentrados, originando sulcos e ravinas; ao encontrarem os lençóis permanentes, mais profundos (circulação interna por canais ou “piping”), podem originar voçorocas (SALOMÃO, 1994). Como SANTANA e QUEIROZ NETO (1995) assinalaram, é nessas porções das vertentes que os sulcos, ravinas e boçorocas se multiplicam, determinando zonas de fragilidade e alta erodibilidade (figura 4). Os processos de erosão por movimentos coletivos dos solos vem sendo registrados principalmente quando assumem proporções catastróficas, como na Serra do Mar ou em zonas urbanas ou periurbanas, como em Santos, São Paulo, Campos do Jordão. No entanto, são pouco numerosas as pesquisas sobre os mecanismos responsáveis, tal como a realizada por FURIAN (1995) no núcleo de Cunha do Parque Estadual da Serra do Mar: a presença de horizontes textural, estrutural e mineralogicamente diferenciados condicionam fluxos laterais de água, que fragilizam certas porções das vertentes e provocam os movimentos de massa. AS PROPOSTAS DE CONTROLE DE EROSÃO Apesar das dúvidas levantadas a respeito das avaliações quantitativas da importância das erosões, principalmente relacionadas aos conceitos teóricos que as nortearam, juntamente com os mapeamento de erosão, regionais ou locais, e os trabalhos de pesquisa sobre os processos e mecanismos envolvidos, é possível realizar um diagnóstico razoável sobre a situação atual das erosões nas zonas rurais do território paulista, mais por escoamento difuso do que por escoamento concentrado. Em relaçãoaos movimentos coletivos ou de massa, nas zonas rurais, a bibliografia mostra haver poucas informações fora daquelas contidas no mapa de erosão do IPT (1997). Nas zonas urbanas são problemáticas as erosões por escoamento concentrado, que cada municipalidade procura combater a seu modo. São importantes os levantamentos realizados pelo IPT/DAEE sobre voçorocas no Planalto Ocidental e as indicações das cidades com problemas de erosão, no mapa de erosão (IPT (1997). Sobre os movimentos coletivos ou de massa, há trabalhos sobre eventos catastróficos como os dos morros de Santos, da Serra do Mar em Caraguatatuba e Cubatão, e no topo da Mantiqueira, em Campos do Jordão, além do livro sobre ocupação de encostas, do IPT, sob coordenação de CUNHA (1991); no entanto, as informações são ainda escassas, sobretudo tendo em vista a importância social e econômica que assumem. O diagnóstico abaixo envolve os processos, o grau de conhecimento sobre os fatores e as práticas de controle que vem sendo propostas; em relação às áreas mais freqüentes de ocorrência, lembramos que elas acham-se indicadas no mapa de erosão referido. É possível, por outro lado, separar dois grandes conjuntos: erosão nas áreas rurais e erosão urbana e periurbana: 1. Erosão nas áreas rurais 1.1 - escoamento concentrado superficial e sub-superficial (erosão em sulcos) - fatores agravantes: formas de relevo (colinas médias e convexas) + substrato geológico (rochas sedimentares) + solo (coberturas pedológicas com forte gradiente textural entre horizontes A e B) + uso e manejo inadequados (caminhos, divisões de parcelas, intensidade do manejo, densidade do recobrimento do solo em relação à declividade, textura do horizonte superficial, etc. - áreas: Planalto Ocidental e Depressão Periférica - controle preconizado - nas maiores declividades: reflorestamentos e pastagens; declividades menores: controle do escoamento superficial (meios mecânicos e/ou vegetativos) - voçorocas: de modo geral são de difícil controle, sobretudo pelos processos envolvidos em sua evolução e dinâmica, que tanto são longitudinais quanto transversais. 1.2 - escoamento difuso superficial (erosão laminar) - fatores agravantes: uso e manejo do solo (como no caso anterior) - áreas: generalizadas em todo o estado, inclusive sobre pastagens, porém mais importantes nas zonas de maior declive e sobre solos de textura média a arenosa; - controle preconizado: práticas mais tradicionais de conservação dos solos, tanto de caráter vegetativo quanto mecânico. 1.3 – movimentos coletivos do solo (podem assumir aspectos catastróficos) - fatores agravantes: formas de relevo (colinas médias com forte convexidade e/ou relevo montanhoso acidentado) + substrato rochoso (rochas metamórficas com bandeamentos) + solos (textura média a argilosa porém com boa capacidade de infiltração) + uso e manejo inadequados (destruição da cobertura vegetal nas maiores declividades do terço inferior das vertentes) - áreas: Planalto Atlântico - controle preconizado: reflorestamento das áreas mais sensiveis. 2. Erosão urbana e periurbana 2.1 - escoamento concentrado (ravinas e boçorocas) - fatores agravantes : ocupações inadequadas (loteamentos, arruamentos na linha de maior declive) + substrato rochoso e solos (rochas sedimentares e textura média a arenosa) - áreas: em todo o estado - controle preconizado: arruamentos em nível, guias e sarjetas, galerias pluviais adequadas, calçamento nas áreas de maior declive 2.2 – movimentos coletivos - fatores agravantes: construções e aterros em áreas de alta declividade + colinas de forte convexidade + substrato rochoso (rochas metamórficas) + fluxos laterais internos (proximidade de nascentes e cabeceiras de córregos) + questões sociais (construções de baixo padrão) - áreas: em todo o estado, principalmente no Planalto Atlântico - controle preconizado: disciplinamento da ocupação do espaço e outras medidas indicadas pelo IPT (1991). Por fim, algumas palavras sobre o que é preciso incrementar ou até mesmo iniciar, nas pesquisas sobre as mais diversas formas de erosão, visando seu controle.: 1- reiniciar o cadastramento das erosões, relacionando-as aos fatores condicionantes do meio físico e de manejo, procurando identificar as áreas mais sensiveis; 2- na mesma direção, prosseguir o levantamento e estudo dos fatores condiconantes, como erosividade das chuvas, erodibilidade dos solos, influência dos tipos de manejo e cobertura vegetal, isto é, dos parâmetros propostos pelas equações de perda de terra; 3- incrementar estudos sobre solos nas áreas críticas, pelo emprego dos procedimentos da análise estrutural das coberturas pedológicas, que permitem chegar ao melhor conhecimento do funcionamento hídrico dos solos e suas relações com os processos erosivos; 4- incrementar as pesquisas sobre perdas de terra, sobretudo relacionadas com a produção de sedimentos e estudos de hidrosedimentologia, envolvendo o transporte e deposição de sedimentos ao longo dos cursos d’água, visando minimizar o assoreamento dos rios, lagos e barragens. BIBLIOGRAFIA AZEVEDO, A. (coord.) - 1968 - Brasil, a terra e o homem. Vol. I - As bases físicas. Cia. Ed. Nacional, BARROS, O.N.F. - 1985 - Análise estrutural e cartografia detalhada de solos em Marilia, SP: ensaio metodológico. S. Paulo, USP, FFLCH, Dep. Geogr., 146 p. (dissert. Mestrado). BELINAZZI Jr., R.; BERTOLINI, F. & LOMBARDI NETO, F. - 1981 - A ocorrência de erosão rural no Estado de São Paulo. 2º Simp. Erosão, São Paulo, 117-137. BERTONI, J. & LOMBARDI NETO, F. - 1985 - Conservação do solo. Piracicaba, Ed. Livroceres, 392 p. BIGARELLA, J.J. & MAZUCHOWSKI, J.Z. - 1985 - Visão integrada da problemática da erosão. 3º Simp. Nac. Controle Erosão, Livro Guia, 332 p. BRAGAGNOLO, N. - 1994 - Uso dos solos altamente suscetíveis à erosão. Jaboticabal, Soc. Bras. Ci. Solo/Fac. Ci. Agrár. e Veter. Jabocicabal, UNESP:5-16. CASTAGNOLI, N. - 1966 - Perdas anuais provocadas pela erosão no Estado de São Paulo. I Congr. Panamericano Conserv. Solo, São Paulo, Anais:147-153. CUNHA, M.A. (coord.) - 1991 - Ocupação de encostas. S. Paulo, Secret. Ci. Tecnol. E Desenv. Econ. S. Paulo, IPT 1.831. DAEE/IPT - 1989 - Controle de erosão: bases conceituais e técnicas. S. Paulo, Secret. Energia e Saneamento/Inst. Pesq. Tecnol., 92 p. FREITAS, P.L. & CASTRO A.F. - 1983 - Estimativas das perdas de solo e nutrientes pela erosão no estado do Paraná. Campinas, Soc. Bras. Ci. Solo, Bol. Inform. 8(2):43-52. FURIAN, S. - 1995 – Morphogénèse/Pédogénèse en milieu tropical humide de la Serra do Mar, Brésil: contribution de l’altération et de la pédogénèse a une dynamique actuelle. França, Universidade de Caen, U.V. Sciences de la Terre et de l’Aménagement (tese Dr.). IPT - 1986 - Orientações para o combate à erosão no Estado de São Paulo: bacia do Peixe-Paranapanema. Inst. Pes. Tecnol. S. Paulo, Rel. 24.739, 6 vol. IPT - 1988 - Orientações para o combate à erosão no Estado de São Paulo: bacia do Baixo Tietê. Inst. Pesq. Tecnol. S.Paulo, Rel. 26.339, 3 vol. IPT - 1990 - Orientações para o combate à erosão no Estado de São Paulo: bacia do Pardo-Grande. Inst. Pesq. Tecnol. S. Paulo, Rel. 28.194, 3 vol. IPT - 1992 - Orientações para o combate à erosão no Estado de São Paulo: bacia do Médio Tietê. Inst. Pesq. Tecnol. S. Paulo, Rel. 29.004, 3 vol. IPT/DAEE - 1997 - Mapa de erosão do Estado de São Paulo (coord. M.I. Gouveia; N. Fernandes; Almeida Fº, G.S. & Souza, L.A.P.). Inst.Pesq.Tecnol/Dep. Águas En.Elétr. MANFREDINI S. & QUEIROZ NETO, J.P. - 1993 –Comportamento hídrico de sistema de transformação lateral B latossólico/B textural em Marilia (SP). 24o Congr. Brasil. Ci. Solo, Goiania, Resumos, vol. I:91-92. MONBEIG, P. - 1952 - Pionniers et planteurs de São Paulo. Paris, Libr. Armand Colin, 376 p., (trad. A. FRANÇA & R.A. SILVA, 1984, ED. Hucitec). OLIVEIRA, A.M.S. - 1990 - Depósitos tecnogênicos associados à erosão atual. Congr. Brasil. Geol. Eng., Salvador, Anais 1:411-418. 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