Identificação e implicações para a conservação do solo das fontes de sedimentos em bacias hidrográficas

Os sedimentos oriundos de áreas agrícolas são importante fonte de poluentes para os ecossistemas aquáticos. Existem várias fontes de sedimentos na escala de uma bacia hidrográfica rural, como lavouras, pastagens, florestas, rede fluvial e estradas. Cada uma tem características diferentes na magnitude de contribuição e potencial de contaminação. Identificar a origem dos sedimentos é fundamental na compreensão da taxa de emissão de sedimentos e no manejo dos sedimentos erodidos na escala de bacia. Este trabalho foi desenvolvido com o propósito de identificar as principais fontes de sedimentos de duas bacias rurais de cabeceira no Sul do Brasil, as quais são representativas do sistema agrário e das características fisiográficas da região. A metodologia utiliza a comparação entre os solos de diferentes fontes e os sedimentos em suspensão, usando traçadores naturais. A análise discriminante encontrou um grupo de variáveis capazes de distinguir as fontes de sedimentos. Com base na análise de classificação, as contribuições relativas de cada fonte nas bacias de Agudo e Arvorezinha foram, respectivamente: lavouras (68,3 e 55,5 %), estradas (28,1 e 37,6 %) e rede fluvial (3,6 e 6,9 %). Os resultados mostram que, além da contribuição predominante das lavouras, as erosões nas estradas e na rede fluvial contribuem significativamente para produção total de sedimentos nas bacias, demonstrando a importância dessa informação para controle da erosão do solo e manejo dos sedimentos na escala de bacia hidrográfica.

Caracterização e classificação de gleissolos da várzea do rio Solimões (Manacapuru e Iranduba), Amazonas, Brasil

As várzeas do rio Solimões são áreas inundáveis com predomínio de Gleissolos, onde se estabeleceu grande parte da população rural do Estado do Amazonas. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar e classificar cinco perfis de Gleissolos, distribuídos em três áreas da bacia do Médio Amazonas, localizados nas várzeas dos municípios de Manacapuru e Iranduba. Após a descrição morfológica dos solos, coletaram-se amostras dos seus horizontes para caracterização física, química e mineralógica. Similarmente, todos os perfis apresentaram expressiva gleização na matriz do solo, com cores cinzenta a cinzenta-esverdeada, nos horizontes mais superficiais, e cinzenta-clara a cinzenta-escura, nos subsuperficiais, denotando a redução do ferro. Os teores mais elevados da fração areia em horizontes de subsuperfície indicaram presença de diferentes camadas de deposição fluvial, enquanto os elevados teores de silte evidenciaram a natureza sedimentar recente e o baixo grau de desenvolvimento pedogenético desses solos. Os cátions predominantes nos solos foram Ca2+ e Mg2+, que apresentaram porcentagens de sódio trocável (PST), com amplitude de variação entre 0,70 e 2,09. Os valores de carbono orgânico encontrados foram menores de 80 g kg-1, apresentando a natureza mineral dos sedimentos recém-depositados. A composição mineralógica da fração argila revelou presença significativa de argilominerais 2:1, mas sem grande variabilidade entre os perfis. Esses resultados refletiram-se em elevada soma e saturação por bases, caracterizando solos eutróficos e com argila de atividade alta.

Genesis of textural contrasts in subsurface soil horizons in the Northern Pantanal-Brazil

The Pantanal region can be characterized as a quaternary floodplain with predominant sedimentation in the form of alluvial fans. In the geomorphologic and sedimentary evolution, the avulsion process is inherent to this depositional system and its dynamics, together with surface water floods, influence soil sedimentation on this plain. The knowledge and differentiation of these two events can contribute to a better understanding of the variability of soil properties and distribution under the influence of these sedimentation processes. Therefore, this study investigated the genesis of soils in the Northern Pantanal with textural contrasts in deeper horizons and their relationship with the depositional system dynamics. We analyzed four soil profiles in the region of Barão de Melgaço, Mato Grosso State, Brazil (RPPN SESC Pantanal). Two profiles were sampled near the Rio Cuiabá (AP1 and AP4) and two near the Rio São Lourenço (AP10 and AP11). In AP11, the horizons contrast in particle size between the profile basis and the surface. In AP1, AP4 and AP10, the horizons overlaying the sand layer have similar particle size properties, mainly in terms of sand distribution. In the first case, floods (surface water) seem to have originated the horizons and layers with contrasting texture. In the second case, avulsion is the most pronounced process. Therefore, the two modes can form soils with contrasting texture that are discriminable by soil morphology, based on the distinct features associated to the specific sedimentation processes.

Genesis, Characterization, and Classification of Mangrove Soils in the Subaé River Basin, Bahia, Brazil

ABSTRACT Preservation of mangroves, a very significant ecosystem from a social, economic, and environmental viewpoint, requires knowledge on soil composition, genesis, morphology, and classification. These aspects are of paramount importance to understand the dynamics of sustainability and preservation of this natural resource. In this study mangrove soils in the Subaé river basin were described and classified and inorganic waste concentrations evaluated. Seven pedons of mangrove soil were chosen, five under fluvial influence and two under marine influence and analyzed for morphology. Samples of horizons and layers were collected for physical and chemical analyses, including heavy metals (Pb, Cd, Mn, Zn, and Fe). The moist soils were suboxidic, with Eh values below 350 mV. The pH level of the pedons under fluvial influence ranged from moderately acid to alkaline, while the pH in pedons under marine influence was around 7.0 throughout the profile. The concentration of cations in the sorting complex for all pedons, independent of fluvial or marine influence, indicated the following order: Na+>Mg2+>Ca2+>K+. Mangrove soils from the Subaé river basin under fluvial and marine influence had different morphological, physical, and chemical characteristics. The highest Pb and Cd concentrations were found in the pedons under fluvial influence, perhaps due to their closeness to the mining company Plumbum, while the concentrations in pedon P7 were lowest, due to greater distance from the factory. For containing at least one metal above the reference levels established by the National Oceanic and Atmospheric Administration (United States Environmental Protection Agency), the pedons were classified as potentially toxic. The soils were classified as Gleissolos Tiomórficos Órticos (sálicos) sódico neofluvissólico in according to the Brazilian Soil Classification System, indicating potential toxicity and very poor drainage, except for pedon P7, which was classified in the same subgroup as the others, but different in that the metal concentrations met acceptable standards.

Estudo das diferentes formas de fósforo nas águas da plataforma continental do Amazonas

Hydrological samples were collected on the continental shelf of the Amazon river to determine particulate organic and inorganic matter, dissolved organic phosphorus (DOP), phosphate, total particulate phosphorus (TPP), chlorophyll a, temperature, salinity, pH, water transparency, dissolved oxygen (DO) and saturation rate. The objective was to study the forms of DOP, phosphate and TPP. In the euphotic layer, the fluvial discharge from the Amazon river favored the distribution of phosphate, TPP and DOP. In the aphotic layer, the phosphate concentration increased due to the decomposition of DOP and TPP. This increase is due to the absence of photosynthetic processes.

Geoquímica de fósforo como indicadora da qualidade ambiental e dos processos estuarinos do Rio Jaguaribe - costa nordeste oriental brasileira

Phosphorus geochemistry as a proxy of environmental estuarine processes at the Jaguaribe River, Northeastern Brazil. Sedimentation of different phosphorus geochemical fractions can characterize the natural or anthropogenic processes dominant in the watershed. Selective chemical extraction of different phosphorus geochemical forms in estuarine sediments showed the predominance of inorganic over organic forms suggesting an increase in inorganic phosphorus input from anthropogenic sources. Local hydrochemistry favors the dominance of inorganic ferric and carbonatic phosphorus. Ongoing changes in the estuarine throphy, from mesothrophic to euthrophic, may decrease the immobilization of these forms, increasing dissolved phosphorus and favoring euthrophy. Detritic phosphorus suggests a fluvial origin of this fraction and acts as a tracer of river influence upon the estuary.

Emissões naturais e antrópicas de nitrogênio, fósforo e metais para a bacia do Rio Macaé (Macaé, RJ, Brasil) sob influência das atividades de exploração de petroleo e gás na Bacia de Campos

Emission factors of natural processes and anthropogenic activities were used to estimate nutrients and metal loads for the lower Macaé river basin, which hosts the operational base for the offshore oil and gas exploration in the Campos Basin. The estimates indicated that emissions from anthropogenic activities are higher than natural emissions. Major contributing drivers include husbandry and urbanization, whose effluents receive no treatment. The increasing offshore oil exploration along the Brazilian littoral has resulted in rapid urbanization and, therefore might increase the inshore emission of anthropogenic chemicals in cases where effective residue control measures are not implemented in fluvial basins of the region.

DISTRIBUIÇÃO E FRACIONAMENTO DO Hg EM SEDIMENTOS DO RIO PARAÍBA DO SUL – RJ, BRASIL

Mercury distribution and fractionation were determined in sediments from the Paraíba do Sul River – RJ, Brazil. Total mercury concentration ranged from 1 to 158 ng g-1. Hg associated with the weakly bound fraction was dominant in the estuarine areas (main - 60% and secondary - 55%); followed by fluvial end member (48%) and mangrove (18%). These results reinforce the mercury availability to fluvial and estuarine areas and emphasize the key role played by mangroves as an efficient biogeochemical barrier. In conclusion, the continuous reduction of the mangrove ecosystem around the world can exacerbate the damage resulting from the mercury accumulation.

Relações solo-geoambiente em áreas de ocorrências de Ipucas na planície do Médio Araguaia - Estado de Tocantins

Dentre as paisagens do médio rio Araguaia, destacam-se as extensas planícies e depressões sazonalmente alagadas. Nelas se inserem formações florestais higrófilas denominadas Ipucas, como enclaves peculiares pela sua fitossociologia e ambiente pedogeomorfológico. Esses fragmentos florestais naturais ocorrem na planície fluvial, em região de ecótono entre o Cerrado e a Floresta Amazônica. Neste estudo, foi selecionada uma área de 8.200 ha, situada no Município de Lagoa da Confusão, TO, sendo caracterizados nove perfis de solos em diferentes pedoambientes e suas inter-relações nas paisagens da planície do Araguaia, com ênfase nas áreas de Ipucas. Os pedoambientes apresentam grande diversidade, com amplo domínio de solos gleizados, pobres em nutrientes e com plintita em subsuperfície, com teores variáveis de carbono orgânico. Excetuando as áreas de calcário aflorante na borda elevada da planície, onde predominam Cambissolos Háplicos eutróficos com acentuada riqueza química, os solos predominantes no interior da planície do Médio Araguaia, dominantemente Plintossolos e Gleissolos, são acentuadamente pobres em nutrientes e ácidos, mesmo sob formações florestais de Ipucas. Nessas últimas, há um acúmulo de matéria orgânica pelo ambiente hidromórfico redutor e ácido. Por serem áreas extremamente frágeis a intervenções antrópicas, e pouco interligadas, as Ipucas devem ser consideradas áreas de preservação permanente, sendo estreitamente ligadas ao ciclo hidrológico da planície do Araguaia.

Morfometria de microbacias do Córrego Rico, afluente do Rio Mogi-Guaçu, Estado de São Paulo, Brasil

Este trabalho teve como objetivo avaliar as características morfométricas das microbacias (2ª, 3ª, 4ª e 5ª ordens de magnitude) da bacia hidrográfica do córrego Rico, sub-bacia do Rio Mogi-Guaçu, localizada na região administrativa de Ribeirão Preto, Estado de São Paulo, Brasil. Para tanto, foram determinados os parâmetros físicos e a configuração topográfica natural do sistema de drenagem. Os procedimentos para a obtenção dos dados foram fundamentados em técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento. A partir da vetorização das cartas topográficas correspondentes à área de estudo, realizou-se a análise morfométrica quanto às características dimensionais, do padrão de drenagem e do relevo no sistema de informação geográfica ArcView. A microbacia é considerada de sexta ordem de magnitude, com área estimada de 542 km², com 85 microbacias de segunda ordem, 22 de terceira, sete de quarta ordem e duas de quinta. Utilizando o critério geométrico, na disposição fluvial das sub-bacias de cabeceiras observou-se a predominância dos modelos dendríticos e subdendríticos, enquanto a jusante predominava o modelo subparalelo, respectivamente, nas áreas de ocorrências dos arenitos Bauru e rochas efusivas básicas.

Estratificação e caracterização ambiental da área de preservação permanente do Rio Guandu/RJ

O Rio Guandu é a principal fonte de abastecimento de água da região metropolitana do Rio de Janeiro, atendendo a, aproximadamente, nove milhões de pessoas. Este trabalho estratificou e caracterizou ambientalmente a Área de Preservação Permanente (APP) do Rio Guandu (faixa marginal de 100m), através da análise de aerofotos digitais não convencionais, obtidas a partir de uma câmera digital de pequeno formato, adaptada a um helicóptero (as aerofotos foram agrupadas em mosaicos para facilitar as etapas do geoprocessamento). A região correspondente a APP foi estratificada em quatro ambientes com características ecológicas distintas: Ambiente 1 (leito encaixado), Ambiente 2 (várzea fluvial), Ambiente 3 (planície aluvionar) e Ambiente 4 (fluviomarinho). A partir da sobreposição dos mapas de uso da terra, da proximidade da área urbano-industrial e da vegetação nativa, foi gerado um mapa do grau de degradação dos ambientes. Os usos predominantes foram pastagem (38%) e agricultura (18%). Os fragmentos florestais totalizaram apenas 11,6% da APP. Segundo a metodologia utilizada, o Ambiente 4 apresentou 51% de sua área, com um grau alto a muito alto de degradação, e o Ambiente 3 apresentou melhor estado de conservação em comparação aos demais. Os resultados sugeriram que a predominância das atividades agropecuárias, a proximidade de grandes centros urbanos e a área muito reduzida dos fragmentos florestais na APP do Rio Guandu podem comprometer a qualidade desse manancial.

Qualidade de dados fluviométricos obtidos através de perfilamento acústico

Perfiladores acústicos Doppler de corrente são, na atualidade, a principal opção para medição de vazão e monitoramento hidrodinâmico de cursos d'água, em substituição aos métodos tradicionais. A disseminação desse tipo de equipamento deve-se, principalmente, às suas vantagens operativas, que vão da rapidez de medição até o maior detalhamento e quantidade de informações geradas sobre a hidrodinâmica das seções hidrométricas. Assim como no emprego de métodos e equipamentos tradicionais, o uso de perfiladores acústicos Doppler deve ser pautado pela busca da qualidade dos dados, uma vez que estes são a base para projetos e gestão de obras e sistemas de recursos hídricos. Nesse sentido, o trabalho apresenta uma análise das incertezas de medição de uma campanha hidrométrica realizada no Rio Sapucaí (Piranguinho-MG), utilizando dois perfiladores Doppler distintos: um ADCP Rio Grande 1.200 kHz e um Qmetrix Qliner. Foram realizadas 10 medições consecutivas com cada equipamento, seguindo-se os protocolos de qualidade existentes na literatura e, posteriormente, uma análise de incerteza do Tipo A (ou seja, análise estatística de várias observações independentes das grandezas de entrada sob as mesmas condições). As medições do ADCP e Qliner apresentaram, respectivamente, incertezas-padrão de 0,679% e 0,508% em relação às médias. Tais resultados são satisfatórios e aceitáveis quando comparados a referências da literatura, indicando a validade do uso de perfiladores Doppler para a expansão de redes fluviométricas e geração de dados hidrológicos.

Comparando técnicas de nucleação utilizadas na restauração de áreas degradadas na Amazônia brasileira

A exploração de petróleo na Amazônia, em geral, implica na abertura de clareiras. No plantio tradicional de mudas de espécies arbóreas nessas áreas remotas degradadas, usam-se os transportes aéreo e fluvial de máquinas e insumos, o que encarece o processo de restauração. Objetivando o desenvolvimento de técnicas de nucleação de baixo custo baseadas na aplicação de elementos naturais disponíveis localmente, o que permite a regeneração natural de espécies pioneiras arbóreas, na região de Urucu, AM, foram testados cinco tratamentos com cinco repetições, distribuídos em quadrado latino de 25 x 25 m: T0 (controle), T1 (aplicação de "topsoil" sobre canteiros de solo escarificado manualmente, adubado e com laterais protegidas por troncos de Cecropia spp.), T2 (aplicação de "topsoil" sobre canteiros adubados e sem proteção lateral), T3 (aplicação de "topsoil" diretamente sobre a superfície adubada da área degradada) e T4 (aplicação de "topsoil" por hidrossemeadura sobre canteiros). Foram avaliados os efeitos sobre a densidade aparente e a fertilidade do solo e a densidade de plântulas emergidas e seu crescimento. Após 18 meses, os tratamentos T1, T2 e T3 apresentaram, respectivamente, o estabelecimento de 3, 1, 1 ind. m-2, com altura similar, provenientes do "topsoil". Os tratamentos T0 e T4 não apresentaram emergência de plântulas. A densidade do solo foi mais elevada nos tratamentos (>1,3 g cm-3) que na floresta (0,95 cm-3), enquanto a aplicação de fertilizante e calcário promoveu aumento na fertilidade do solo nos tratamentos, exceto de N e matéria orgânica, com teores mais elevados na floresta.

Phytosociology of the remaining xerophytic woodland associated to an environmental gradient at the banks of the São Francisco river - Petrolina, Pernambuco, Brazil

Floristic and phytosociological surveys were carried out for 12 months in the Embrapa-SPSB, Petrolina, Pernambuco, Brazil. A transect was laid on starting at the river bank extending for 790 m away from the river and divided into 140 10 × 10 m contiguous plots. In each plot, all standing plants, alive or dead, with stem diameter at soil level > 3 cm and total height > 1 m were sampled. Along this transect, an elevation range of 9.40 m was registered and five topographical environments were identified: riverside (MR), dike (D), floodable depression (DI), boundary terrace (TL) - all of them belonging to the fluvial terrace with Fluvic Neosol and Haplic Cambisol both silty textured eutrophic soils - and the inlander tableland (TS), with medium sandy-textured Red-Yellow Argisols. Fourty-eight species/morphospecies, distributed into 39 genera and 21 families, were identified. Four phytogeoenvironments (MR, D + TL, DI + TL, and TS) were registered based on environmental variations and floristic similarities among plots using cluster analyses. The MR environment showed the largest total density, total basal area, maximum and medium heights and maximum diameter. Moreover, it had 8.1% of plants with heights above 8 m against 0.6% for D + TL, 0.2% for DI + TL, and 0% for TS. The species with the largest importance value were Inga vera subsp. affinis (DC.) T.D. Pennington in MR, Mimosa bimucronata Kunth in D + TL and DI + TL and M. tenuiflora (Willd.) Poir. in TS.

Desmídias pseudofilamentosas na comunidade ficoperifítica do Reservatório de Rosana, Bacia do Rio Paranapanema, Brasil

(Desmídias pseudofilamentosas na comunidade ficoperifítica do Reservatório de Rosana, Bacia do Rio Paranapanema, Brasil). Este trabalho, objetivou o conhecimento das espécies de desmídias pseudofilamentosas da comunidade perifítica de três regiões do Reservatório de Rosana, sul do Brasil. As amostras foram coletadas nos períodos de outono e inverno em diferentes pontos ao longo do eixo rio-barragem do reservatório, abrangendo a região fluvial, intermediária e lacustre. Os substratos coletados, sempre na região litorânea e em todos os pontos de coleta, foram pecíolos de Eichhornia azurea Kunth. As desmídias pseudofilamentosas (Desmidiaceae) foram representadas por 13 táxons distribuídos em cinco gêneros: Desmidium C. Agardh (3), Hyalotheca Ehrenberg (1), Onychonema Wallich (3), Sphaerozosma Corda ex Ralfs (1) e Spondylosium Brébisson ex Kützing (5). Considerando os dois períodos amostrados, na região lacustre foi registrado maior número de espécies, sendo oito no outono e dez no inverno. Independentemente da época de coleta, na região fluvial não houve ocorrência de desmídias pseudofilamentosas, da mesma forma que na região intermediária no período do outono.