EFEITOS DE CENÁRIOS DE USO DO SOLO NA VAZÃO E PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS NA BACIA DO RIO COBRES, PORTUGAL

Introdução Caracterização da área de estudo Materiais e métodos O modelo SWAT Dados de chuva, vazão e produção de sedimentos Tipos de solos e determinação dos parâmetros do SWAT Análises Estatísticas Cenários de Uso do Solo Resultados e discussões Estimativa da Vazão Estimativa da produção de sedimentos Modelagem Hidrossedimentológica em Diferentes Cenários Conclusões Referências bibliográficas RESUMO – A erosão dos solos é um dos mais graves problemas ambientais em todo o mundo, principalmente em regiões semiáridas que sofrem com a variabilidade espaço-temporal da precipitação. Este artigo analisou os processos hidrossedimentológicos na Bacia do Rio Cobres, localizada na porção semiárida de Portugal, utilizando o modelo SWAT. Neste estudo foram utilizados dados diários de precipitação, temperatura, umidade do ar, vazão e produção de sedimentos, para o período de 1960 a 2000, mapas digitais de elevação do terreno com resolução espacial de 90 m, uso e ocupação do solo e tipos de solo da bacia. Os resultados demonstraram a eficácia do modelo na calibração da vazão, com Coeficiente de Determinação (R²) = 0,81 e Coeficiente de Nash-Sutcliffe (NS) = 0,63, e também para produção de sedimentos com R² = 0,62 e NS = 0,47. O Cenário 3 (Mata) apresentou o maior decréscimo na vazão média, em relação aos Cenários 1 (Real) e 2 (Pastagem). Conclui-se que o modelo SWAT acoplado ao SIG é uma ferramenta poderosa na análise espaço-temporal do comportamento dos processos hidrossedimentológicos. Palavas-chave: SIG, modelo hidrossedimentológico, erosão ABSTRACT – Effects of Scenarios of Land Use on Runoff and Sediment Yield for Cobres River Basin, Portugal. Soil erosion is a major environmental problem worldwide, mainly in semiarid regions that suffer with rainfall spatial and temporal variability. Thus, this paper analysed the runoff-erosion process at the Cobres River Basin, located in semiarid portion of Portugal, using the SWAT model. In this paper, rainfall, temperature and humidity data from 1960 to 2000, and digital maps of land cover, terrain digital elevation model with spatial resolution of 90 m, soil types were used. The results showed the effectiveness of the model for the runoff calibration, with R² = 0.81 and NS = 0.63, and also for sediment yield with R² = 0.62 and NS = 0.47. Scenario 1 (Forest) had the highest decrease in average streamflow, in relation to the Scenarios 1 (Real) and 2 (Pasture) scenarios. It is concluded that the SWAT model coupled to GIS is a powerful tool in the analysis of temporal and spatial behaviour of runoff-erosion processes.

Estimating sedimentation rate on Poilão Dam (Santiago Island, Cape Verde)

A Ilha de Santiago, situada no Arquipélago de Cabo Verde, é dominada por um clima seco e árido, interrompido por curtos períodos de chuvas torrenciais, com grande capacidade de transporte de sedimentos ao longo de vales profundos e encaixados, tributários da Ribeira Seca, onde se situa a Barragem do Poilão, construída em 2006. Os resultados de um levantamento batimétrico da albufeira da barragem realizado em Março de 2013, apontam para uma taxa de sedimentação anual próxima de 90 000 m3 /ano, fazendo com que, em apenas 7, anos a capacidade de armazenamento da albufeira tenha diminuído quase para metade. Os valores determinados neste estudo recomendam a tomada de medidas urgentes por parte do governo de Cabo Verde, no sentido da dragagem e desassoreamento da albufeira do Poilão.

Geochemical study of the rehabilitation of a shallow anoxic reservoir, in volcanic terrains, under semi-arid climate, in Cape Verde Archipelago

Poilão dam reservoir (Cape Verde Archipelago) is in critical conditions, owing the excessive silting up, the high concentration of nitrates and the pronounced anoxia all over the lake. Considering that the most suitable remediation strategy is the removal of the bottom sediments where nutrients are preferentially concentrated, we have done a geochemical study, in order of evaluating their suitability to agricultural use. Analyses indicate that sediments are rich in a few key nutrients, when compared with parent soils. Thus, adding suitable sediments to nearby degraded soils can improve food crops for smallholder farmers living in close proximity to this system.

Geochemical analysis of sediments from a polluted waterway in the vicinity of a metallurgical plant, Minas Gerais, Brazil

Mining and metallurgical industries are the most responsible for heavy metal contamination. These contaminants are often associated to poor management strategies and the lack of suitable containment areas. This is the case of one of the largest metal alloy producers in the São Francisco river basin, in Minas Gerais state, Brazil. During operation, the tailings of this activity have been accumulated in the surrounding area, leading to heavy metal contamination (Mn, Cu, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr and As), much above the critical levels, which accumulate in the sediments of the nearby waterways, in the soils of the drainage area, and in the water column. In this work we are going to discuss both the contamination level and its extent in the Consciência river, a small tributary of the São Francisco river, the longest river entirely Brazilian, by analyzing the geochemistry and mineralogy of the accumulated sediments. It will be also discuss the reclamation strategies of this site and the impact on the environment.

Comportamento geoquímico do fósforo em sistemas lacustres tropicais

Considerando a multiplicidade dos impactos ambientais associados às albufeiras pretendeu-se verificar a disponibilidade da utilização, como recurso agrícola, dos sedimentos desenvolvidos sob clima tropical. Estudaram-se duas albufeiras, Três Marias e Tucuruí situadas no Brasil, cujos materiais depositados apresentam forte componente siltosa e argilosa. Possuindo valores de matéria orgânica considerados médios, as amostras têm valores de pH (H20) ácidos, elevados teores de Fe203 e Ah03 e baixa diversidade de minerais argilosos (apenas ilite e caulinite). Apesar das quantidades totais de fósforo serem significativas, os valores da forma disponível deste elemento não ultrapassam o 1%. Através da análise de clusters, correlações de Pearson e fraccionamento químico do fósforo inorgânico, concluiu-se que o elemento que influencia a retenção deste elemento nos sedimentos é o ferro. Embora com baixos teores de fósforo sob forma imediatamente disponível, os sedimentos apresentam boa qualidade para fins agrícolas pois, para diferentes variáveis, ultrapassam os valores médios dos solos minerais. ABSTRACT; considering the diversity of environmental impacts related to dam reservoirs, this study aims at verifying the suitability of sediments accumulated in tropical climates, as agricultural resource. We have studied two Brazilian reservoirs, Três Marias and Tucuruí, whose sediments were classified, respectively, as silty clay and clayey silt. The accumulated material has medium contents of organic matter, acid values of pH(H20), high contents of Fe203 and Al203, and low diversity of clay mineral groups (only illite and kaolinite). Although sediments have significant amounts of phosphorus, the available form of this element never exceeds 1%. Data on statistical analysis of clusters, Pearson correlations and chemical fractionation of inorganic phosphorus, indicates that phosphorus adsorption capacity of sediments is predominantly associated with Fe. Even considering the low levels of the readily available form of phosphorus, for most variables, sediments exceed medium values for mineral soils, making this material advantageous for plant nutrition.

Caracterização geoquímica de uma planície aluvionar enriquecida em metais pesados e delimitação da contaminação através de métodos cartográficos e geofísicos

Neste trabalho descrevem-se os critérios que levaram à delimitação e à quantificação do volume de sedimentos contaminados pela actividade de uma unidade fabril situada em Três Marias, Estado de Minas Gerais.

Riscos associados à dragagem de materiais sedimentares contaminados por metais pesados. Um caso de estudo em Minas Gerais (Brasil)

Neste trabalho descreve-se uma simulação em laboratório de uma dragagem invasiva, com base nos dados recolhidos no campo, na envolvente de um córrego onde os sedimentos estão contaminados por metais pesados devido à actividade de uma fábrica de produção de zinco situada em Três Marias, Estado de Minas Gerais. Durante o ensaio determinou-se o efeito do remeximento dos sedimentos na coluna de água em termos de contaminação em metais, de forma a compreender as principais limitações associadas à utilização da dragagem como método de remediação.

Caracterização biogeoquímica de minas abandonadas: os casos da mina de São Domingos e da mina da Mostardeira

O objectivo do presente trabalho foi avaliar os impactos ambientais de duas áreas mineiras abandonadas, a Mina de São Domingos e a Mina da Mostardeira. Procedeu-se a uma caracterização biogeoquímica detalhada das duas áreas mineiras e suas envolventes, a qual consistiu na análise de parâmetros físico-químicos e determinação das concentrações de metais nos aquíferos adjacentes; identificação da flora nativa; caracterização mineralógica dos resíduos mineiros, escórias, solos e sedimentos; e avaliação dos seus prováveis perigos ambientais através da determinação dos teores total, parcial e lixiviável de metais presentes. Os resultados permitiram aprofundar o conhecimento dos processos que ocorrem nestes sistemas e as plantas nativas que colonizam os solos metalíferos da mina de São Domingos foram estudadas não só para avaliar o seu potencial como hiperacumuladoras mas também para estudar em detalhe os mecanismos de tolerância e defesa apresentados pelas plantas desenvolvidas sob stress metálico e o trinómio solo-metal-planta. ABSTRACT: The purpose of this study was to evaluate the environmental impacts of two old mining areas, the São Domingos Mine and the Mostardeira Mine. A detailed biogeochemical characterization of the two mining areas and their surroundings was performed including the analysis of physical and chemical parameters and the determination of metal concentrations in adjacent aquifers, identification of native flora, study of the mineralogy of the tailings, slags, soils and sediments, and assessment of their likely environmental hazards by determining the levels of total, partial and leachable metals present. The results led to a greater understanding of the geochemical processes occurring in these systems. Furthermore, the study of the native plants that colonize the metalliferous soils of São Domingos mine allowed a deeper insight on the mechanisms of tolerance and defense developed by plants under metallic stress and also to evaluate their hyper accumulator potential and therefore their potential use in phytoremediation strategies.

Biologia aquática: o Mira e a região costeira alentejana

Embora existam alguns trabalhos pontuais pioneiros anteriores a 1980, foi a partir desta data que se intensificaram os estudos sobre as comunidades vegetais e animais do rio e do estuário do Mira. Em água doce, estes trabalhos têm incidido preferencialmente sobre a comunidade piscícola, embora mais recentemente os macroinvertebrados bentónicos tenham começado a ser alvo de uma atenção particular, devido à sua importância na avaliação da qualidade ecológica da água. Estas mesmas componentes têm sido especialmente estudadas no estuário do Mira, muitas vezes devido à sua importância como recursos haliêuticos. Também os povoamentos vegetais intertidais (ou entremarés), sobretudo os sapais e as pradarias de zosteráceas, têm sido alvo de uma atenção especial por parte da comunidade científica, principalmente por causa da sua relevância ecológica. O facto de o estuário do Mira ser considerado um sistema salobro relativamente preservado em termos de impactos das atividades humanas conduziu ultimamente à realização de um número acrescido de estudos científicos, no sentido de conhecer este tipo de comunidades em situações próximas das pristinas. Na costa alentejana oceânica foram realizados diversos trabalhos sobre a abundância e distribuição de organismos que vivem em ambientes litorais ou mais profundos, em fundos dominados por substratos duros ou sedimentos, e também em ambientes pelágicos. Alguns destes trabalhos datam do início ou de meados do século XX e permitiram, mais tarde, avaliar eventuais alterações na abundância e distribuição de algumas espécies, estudar a dispersão de espécies exóticas e o impacte de alterações climáticas. As caraterísticas físicas peculiares da costa alentejana e a sua situação biogeográfica têm motivado a realização de diversos trabalhos de comparação de populações ou comunidades à escala da costa continental portuguesa ou europeia. Noutros trabalhos, foi estudado o crescimento, a reprodução e o recrutamento de organismos marinhos, nomeadamente de algas e invertebrados, os processos responsáveis por padrões de variação da abundância e distribuição, e diversos aspetos relacionados com a pesca, a conservação e a poluição. O conhecimento científico sobre o património biológico aquático da bacia hidrográfica do Rio Mira e da zona costeira alentejana é significativo e está patente em cerca de três centenas de trabalhos publicados e em diversas áreas científicas abrangidas. É importante encontrar formas adequadas para um melhor usufruto deste património e do seu conhecimento científico por parte da população, nomeadamente ao nível da sua acessibilidade, interpretação e aplicação. Além de desenvolver a investigação científica nas áreas abordadas e em novas áreas, também é importante efetuar o cruzamento deste conhecimento científico com o de outras áreas do saber.