Soil and water conservation strategies and impact on sustainable livelihood in Cape Verde – Case study of Ribeira Seca watershed

Cape Verde, located off the coast of Senegal in western Africa, is a volcanic archipelago where a combination of human, climatic, geomorphologic and pedologic factors has led to extensive degradation of the soils. Like other Sahelian countries, Cape Verde has suffered the effects of desertification through the years, threatening the livelihood of the islands population and its fragile environment. In fact, the steep slopes in the ore agricultural islands, together with semi-arid and arid environments, characterized by an irregular and poorly distributed rainy season, with high intensity rainfall events, make dryland production a challenge. To survive in these fragile conditions, the stabilization of the farming systems and the maintenance of sustainable yields have become absolute priorities, making the islands an erosion control laboratory. Soil and water conservation strategies have been a centerpiece of the government0s agricultural policies for the last half century. Aiming to maintain the soil in place and the water inside the soil, the successive governments of Cape Verde have implemented a number of soil and water conservation techniques, the most common ones being terraces, half moons, live barriers, contour rock walls, contour furrows and microcatchments, check dams and reforestation with drought resistant species. The soil and water conservation techniques implemented have contributed to the improvement of the economical and environmental conditions of the treated landscape, making crop production possible, consequently, improving the livelihood of the people living on the islands. In this paper, we survey the existing soil and water conservation techniques, analyze their impact on the livelihood condition of the population through a thorough literature review and field monitoring using a semi-quantitative methodology and evaluate their effectiveness and impact on crop yield in the Ribeira Seca watershed. A brief discussion is given on the cost and effectiveness of the techniques to reduce soil erosion and to promote rainfall infiltration. Finally, we discuss the critical governance factors that lead to the successful implementation of such strategy in a country with scarce natural resources.

Hidrossedimentologia e disponibilidade hídrica da bacia hidrográfica da Barragem de Poilão

TEIXEIRA, José João Lopes. Departamento de Engenharia Agrícola, Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Ceará, Agosto de 2011. Hidrossedimentologia e disponibilidade hídrica da bacia hidrográfica da Barragem de Poilão, Cabo Verde. Orientador: José Carlos de Araújo. Examinadores: George Leite Mamede, Pedro Henrique Augusto Medeiros. O Arquipélago de Cabo Verde, situado na costa ocidental africana, sofre influência do deserto de Saara tornando o clima caraterizado por pluviometria muito baixa e distribuída irregularmente no espaço e no tempo. As chuvas são muito concentradas, gerando grandes escoamentos para o mar. O aumento da disponibilidade hídrica requer além da construção e manutenção de infraestrutura de captação e conservação de águas pluviais, uma gestão eficiente destes recursos. Atualmente, constitui um dos eixos estratégicos da política do estado de Cabo Verde, a captação, armazenamento e mobilização de águas superficiais através de construção de barragens. Estudos do comportamento hidrológico e sedimentológico do reservatório e da sua bacia de contribuição constituem premissas básicas para um ótimo dimensionamento, gestão e monitoramento da referida infraestrutura. É neste sentido que o presente estudo objetivou sistematizar informações hidrológicas e sedimentológicas da bacia hidrográfica da Barragem de Poilão (BP) e apresentar proposta operacional de longo prazo. A área de estudo ocupa 28 km² a montante da Bacia Hidrográfica da Ribeira Seca (BHRS) na Ilha de Santiago. A altitude da bacia varia de 99 m, situada na cota da barragem, até 1394 m. Para o estudo, foram utilizados e sistematizados, série pluviométrica de 1973 a 2010, registos de vazão instantânea do período 1984 a 2000 e registos agroclimáticos da área de estudo (1981 a 2004). Para o preenchimento das falhas tanto dos escoamentos como da descarga sólida em suspensão, foi utilizado o método de curva chave. Para estimativa de produção de sedimentos na bacia, aplicou-se a Equação Universal de Perda de Solo (USLE) e a razão de aporte de sedimentos (SDR). O índice de retenção de sedimentos no reservatório foi estimado pelo método de Brune e a distribuição de sedimento pelo método empírico de redução de área descrito por Borland e Miller e, revisado por Lara. Para gerar e simular curvas de vazão versus garantia foi utilizado código computacional VYELAS, desenvolvido por Araújo e baseado na abordagem de Campos. Também foi avaliada a redução da vazão de retirada do período 2006 a 2026, provocado pelo assoreamento do reservatório. Concluiu-se que em média a precipitação anual é de 323 mm, concentrando-se 73% nos meses de agosto e setembro; a bacia de contribuição apresenta como valor um número de curva (CN) de 76, com abstração inicial (Ia) de 26 mm, coeficiente de escoamento de 19% e uma vazão anual afluente de 1,7 hm³(cv= 0,73); a disponibilidade hídrica para uma garantia de 85% é avaliada em 0,548 hm³/ano e não 0,671 hm³/ano como indica o projeto original. Com uma descarga sólida estimada em 22.185 m³/ano conclui-se que até o ano de 2026, a capacidade do reservatório reduz a uma taxa de 1,8 % ao ano, devido ao assoreamento, provocando uma redução de 41% da disponibilidade hídrica inicial. Nessa altura, as perdas por evaporação e sangria serão da ordem de 81% da vazão afluente de entrada no reservatório. Na base desses resultados se apresentou proposta de operação da BP.

Draft environmental report on Cape Verde

Faced with recurrent drought and famine during five centuries of human occupation, the small and densely populated Cape Verde Islands have a history of severe environmental problems. The arid climate and steep, rocky terrain provide scant resources for traditional subsistance farming under the best conditions, and in years of low rainfall the failure of rainfed crops causes massive food shortages. Agricultural use of steep slopes where rainfall is highest has led to soil erosion, as has removal of the island's vegetation for fuel and livestock. Pressure on the vegetation is particularly severe in dry years. International aid can provide relief from famine, and the introduction of modern agricultural and conservation techniques can improve the land and increase yield, but it is unlikely that Cape Verde can ever be entirely self -sufficient in food. Ultimately, the solution of Cape Verde's economic and environmental problems will probably require the development of productive urban jobs so the population can shift away from the intensive and destructive use of land for subsistance farming. In the meantime, the people of Cape Verde can best be served by instituting fundamental measures to conserve and restore the land so that it can be used to its fullest potential. The primary environmental problems in Cape Verde today are: 1. Soil degradation. Encouraged by brief but heavy rains and steep slopes, soil erosion is made worse by lack of vegetation. Soils are also low in organic matter due to the practice of completely removing crop plants and natural vegetation for food, fuel or livestock feed. 2. Water shortage. Brief and erratic rainfall in combination with rapid runoff makes surface water scarce and difficult to use. Groundwater supplies can be better developed but capabilities are poorly known and the complex nature of the geological substrate makes estimation difficult. Water is the critical limiting factor to the agricultural capability of the islands. 3. Fuel shortage. Demand for fuel is intense and has resulted in the virtual elimination of native vegetation. Fuelwood supplies are becoming more and more scarce and costly. Development of managed fuelwood plantations and alternate energy sources is required. 4. Inappropriate land use. Much of the land now used for raising crops or livestock is too steep or too arid for these purposes, causing erosion and destruction of vegetation. Improving yield in more appropriate areas and encouraging less damaging uses of the remaining marginal lands can help to alleviate this problem.