Métodos de ajuste e modelos de semivariograma aplicados ao estudo da variabilidade espacial de atributos físico-hídricos do solo

Avaliou-se a variabilidade e a estrutura de dependência espacial de atributos físico-hídricos do solo (volume total de poros - VTP, condutividade hidráulica saturada - k0, porosidade drenável - PD e conteúdo de água volumétrico na capacidade de campo - tetacc), na bacia hidrográfica do Ribeirão Marcela, representativa do domínio dos Latossolos na Região Alto Rio Grande, ajustando-se semivariogramas do tipo esférico e exponencial pelos métodos dos Quadrados Mínimos Ponderados (QMP) e Máxima Verossimilhança (MV). As amostras para caracterização físico-hídrica foram coletadas na camada de 0 a 0,15 m de profundidade, obedecendo a grids de 240 x 240 m e 60 x 60 m, totalizando 165 pontos amostrais. Os atributos VTP e tetacc apresentaram baixa variabilidade, com coeficiente de variação (CV) de 7,54 e 10,22 %, respectivamente, sendo a variabilidade do atributo PD média, com CV de 43,2 %, e alta para k0, com CV de 88,37 %. Todos os atributos apresentaram estrutura de dependência espacial, com forte grau para os atributos VTP, k0 e tetacc, com GD de 81,82, 75,31 e 82,61 %, respectivamente, e moderada para PD, com GD na ordem de 54,88 %. Os alcances para VTP, tetacc e PD foram da ordem de 1.000,0 m, enquanto o atributo k0 mostrou alcance de 77,46 m. Verificou-se desempenho similar entre os métodos empregados, sendo ambos indicados para ajuste de semivariogramas a atributos físico-hídricos do solo. Entre os modelos de semivariograma, baseando-se na autovalidação, o esférico seria indicado para os atributos VTP, k0 e tetacc, apresentando quadrado médio do erro na ordem de 0,00161; 0,2795 e 0,00155, respectivamente; e o exponencial, para o atributo PD, com quadrado médio do erro de 0,004070.

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.

Adsorção de fósforo em sedimentos e sua relação com a ação antrópica

A avaliação do teor de P total e solúvel nas águas superficiais é insuficiente para o diagnóstico do seu potencial poluidor. O objetivo deste trabalho foi avaliar as frações de P e as propriedades relacionadas com a liberação de P de sedimentos erodidos de unidades paisagísticas com diferentes graus de ação antrópica. As amostragens de água+sedimentos foram realizadas em duas unidades paisagísticas de uma sub-bacia da pequena bacia hidrográfica do Arroio Lino, Agudo, RS, Brasil. Avaliaram-se pH, concentração de sedimentos, C orgânico total, granulometria, Fe extraído por DCB (Fe d) e oxalato (Fe ox), P solúvel (Ps), P total (Pt), P particulado biodisponível (Ppb), P particulado potencialmente biodisponível (Pppb) e teor de fosfato dessorvido com água destilada (Q0). Foram estimadas a capacidade máxima de adsorção de fosfato (Pmax), a concentração de equilíbrio de fosfato (CEP) e a constante relacionada com a energia de ligação de fosfato (k). Sedimentos erodidos de áreas mais antropizadas, comparativamente às áreas menos antropizadas, apresentaram: maior concentração de Pt, Pppb e menor quantidade de Ppb; maior Pmax e valor de k dessorveram menores quantidades de P em água destilada e mantiveram menor CEP, indicando maior potencial poluidor, especialmente em ambientes semelhantes.

Características físicas e carbono orgânico de solos sob diferentes tipos de uso da terra

Na Bacia Hidrográfica Água Fria, em Barra do Choça (BA), o desenvolvimento da lavoura cafeeira e da pastagem tem sido feito mediante a supressão da vegetação nativa, inclusive em áreas de proteção ambiental. O objetivo deste trabalho foi avaliar os atributos físicos: granulometria, argila dispersa em água, grau de floculação, diâmetro médio ponderado e índice de estabilidade de agregados e C orgânico dos solos submetidos a diferentes tipos de uso da terra na referida bacia. Para as amostragens, foram selecionadas seis glebas: duas de café (cultivo mecanizado e não mecanizado), duas de pastagens e duas de matas nativas, empregadas como referência. Constatou-se que o uso da terra diminuiu a estabilidade de agregados, evidenciada pela redução no diâmetro médio ponderado, pelo aumento dos agregados de menor tamanho e pelos menores teores de C orgânico na seqüência mata-pastagem-cafezal.

Nova abordagem sobre o modelo Brasileiro de serviços ambientais

O programa brasileiro de serviços ambientais, denominado "Produtor de Água", apoia-se em incentivos financeiros proporcionais à redução da erosão advinda da implantação voluntária de projetos de conservação do solo por parte de produtores rurais. No entanto, esse programa não constitui restrições preestabelecidas de elegibilidade de áreas de aplicação ou de propostas de conservação. Assim, no sentido de contribuir para a evolução metodológica desse programa, propõe-se uma nova abordagem deste, analisando-se, essencialmente, duas adaptações: introdução de critério de elegibilidade; e utilização da aptidão agrícola para indicação de propostas de uso intensivo e conservação do solo. Para isso, tomou-se por base uma bacia hidrográfica rural próxima ao Pantanal brasileiro, em Terenos, MS. O novo critério de elegibilidade foi baseado no Risco Natural de Erosão (razão entre o potencial natural de erosão e a tolerância à perda de solo). As propostas de ocupação do solo, por sua vez, foram definidas a partir de mapa de aptidão agrícola predefinido. O estudo revela que o novo critério de elegibilidade foi capaz de contemplar somente cerca de 40 % da área de estudo. A aplicação da classificação de aptidão agrícola nessa parcela reduziu drasticamente as alternativas de uso intensivo do solo, direcionando-as, em grande parte, para a atividade pecuária. A análise das duas propostas de inovação do programa "Produtor de Água" permite inferir quanto à potencialidade delas na formação de estratégias de aplicação do programa, além de promover uso mais eficiente dos recursos financeiros destinados ao pagamento por serviços ambientais no contexto brasileiro.

Zoneamento ambiental aplicado à conservação do solo e da água

O zoneamento ambiental auxilia na gestão do solo e da água, pois fornece informações de uso e manejo do solo de forma adequada. Assim, propõe-se neste estudo: (i) a aplicação do zoneamento ambiental, baseado em valores de perda de solo, tolerância à perda de solo e à legislação ambiental; e (ii) etapa de monitoramento das características quali-quantitativas dos cursos d'água a partir do uso de curvas Total Maximum Daily Loads (TMDL). O estudo foi realizado na bacia hidrográfica do ribeirão Salobra, localizada na transição entre os biomas Cerrado e Pantanal. A partir do cruzamento dos planos de informação, obteve-se a divisão da área em cinco zonas de uso do solo, determinadas de acordo com a conservação e preservação da vegetação nativa, ocorrência de áreas úmidas e nascentes, uso adequado do solo e recuperação de áreas erodidas. Paralelamente, as curvas TMDL foram obtidas a partir da curva de permanência e de padrões de qualidade da água. Verificou-se que cerca de 6 % da área em estudo apresentou perda de solo superior ao limite tolerável e foi definida como área prioritária de recuperação no contexto do planejamento ambiental. O método aplicado permitiu a determinação de zonas específicas de uso do solo, identificação de irregularidades e de prioridades de conservação do solo. Além disso, as curvas TMDL constituem boa alternativa de monitoramento da água, pois produzem informações em condições críticas do corpo d'água.

Minimização da erosão em função do tamanho e localização das áreas de floresta no contexto do programa "conservador das águas"

Com os crescentes conflitos de uso da água no Brasil, a implantação de políticas para a mitigação desses problemas tornou-se crucial. Nesse sentido, o conceito de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA) tem se difundido ao redor do mundo e, consequentemente, no Brasil. O município de Extrema, em Minas Gerais, implantou a primeira iniciativa municipal brasileira de PSA, conhecida como programa "Conservador das Águas". Neste trabalho, objetivou-se avaliar a perda de solo na sub-bacia das Posses, onde se iniciou o programa "Conservador das Águas", visando determinar a potencialidade que o conceito adotado nesse programa terá para a conservação do solo e otimizar o provimento desse serviço ambiental em função do tamanho e da localização da área de floresta. Quatorze diferentes cenários de uso e cobertura do solo foram analisados, utilizando-se um Sistema de Informações Geográficas e a Revised Universal Soil Loss Equation. A expectativa de perda de solo na sub-bacia das Posses antes e após a implementação do programa "Conservador das Águas" foi de 30,63 e 7,06 Mg ha-1 ano-1, respectivamente. A otimização da conservação do solo pode ser feita adotando-se práticas conservacionistas na pastagem e alocando-se a área de floresta de maneira mais otimizada.

SELEÇÃO DE DENSIDADE DE AMOSTRAGEM COM BASE EM DADOS DE ÁREAS JÁ MAPEADAS PARA TREINAMENTO DE MODELOS DE ÁRVORE DE DECISÃO NO MAPEAMENTO DIGITAL DE SOLOS

Para estudar técnicas de amostragem, úteis ao mapeamento digital de solos (MDS), objetivou-se avaliar o efeito da variação da densidade de pontos amostrais com base em dados de áreas já mapeadas por métodos tradicionais na acurácia dos modelos de árvores de decisão (AD) para a geração de mapas de solos por MDS. Em duas bacias hidrográficas no noroeste do Rio Grande do Sul, usou-se, como referência, antigos mapas convencionais de solos na escala 1:50.000. A partir do modelo digital de elevação do terreno e da rede hidrográfica, foram gerados mapas das variáveis preditoras: elevação, declividade, curvatura, comprimento de fluxo, acúmulo de fluxo, índice de umidade topográfica e distância euclideana de rios. A escolha dos locais dos pontos amostrais foi aleatória e testaram-se densidades amostrais que variaram de 0,1 a 4 pontos/ha. O treinamento dos modelos foi realizado no software Weka, gerando-se modelos preditores usando diferentes tamanhos do nó final da AD para obter AD com tamanhos distintos. Quando não se controlou o tamanho das AD, o aumento da densidade de amostragem resultou no aumento da concordância com os mapas básicos de referências e no aumento do número de unidades de mapeamento preditas. Nas AD com tamanho controlado, o aumento da densidade de amostragem não influenciou a concordância com os mapas de referência e interferiu muito pouco no número de unidades de mapeamento preditas.

Mudanças climáticas e impactos na necessidade hídrica das culturas perenes na Bacia do Jaguaribe, no Estado do Ceará

O objetivo deste trabalho foi avaliar os impactos das mudanças climáticas na demanda de água para irrigação de culturas perenes, na Bacia do Jaguaribe, no Estado do Ceará. Foi empregado o sistema integrado de modelagem regional PRECIS ("Providing Regional Climates for Impact Studies"), e aplicado o método de redução de escala de bacia hidrográfica, com as condições de contorno do modelo climático regional (HadRM3P). Foi utilizado um conjunto de climatologia de base do modelo de 1961 a 1990 e de projeções climáticas futuras. As coordenadas geográficas da região em estudo foram consideradas para interpolação num sistema de informação geográfica. A evapotranspiração de referência foi estimada por meio de dados da temperatura média mensal. As mudanças climáticas projetadas aumentaram a demanda projetada de água para irrigação, porque a evapotranspiração foi estimada para aumentos de 3,1 a 2,2% e a precipitação pluvial foi estimada para diminuições de 30,9 a 37,3%. O aumento da necessidade hídrica foi estimada em 32,9% a 43,9%, para o ano de 2040, conforme o cenário analisado.

Técnicas de geoinformação para estimativa do balanço hídrico em eucalipto

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da topografia no balanço de radiação e na disponibilidade hídrica em microbacia hidrográfica com plantio de eucalipto, bem como verificar os efeitos dos plantios de eucalipto na regularização do escoamento da água. Foram monitorados os componentes do balanço hídrico em uma microbacia hidrográfica localizada na região Leste do Estado de Minas Gerais. Os componentes do balanço hídrico foram computados pontual e espacialmente, em escala horária, para a camada útil do solo. Os resultados foram comparados com os valores medidos a partir da lâmina escoada pelo curso d'água. Nos meses em que houve disponibilidade de água no solo, os valores médios da transpiração real, estimada a partir do método espacial, foram maiores que os estimados pelo método pontual. A estimativa do balanço hídrico é mais eficiente quando considera os efeitos do relevo. As florestas de eucalipto regulam o escoamento de água em microbacias hidrográficas.

Integração de modelos espaciais e temporais para predições de níveis freáticos extremos

O objetivo deste trabalho foi avaliar cenários de níveis freáticos extremos, em bacia hidrográfica, por meio de métodos de análise espacial de dados geográficos. Avaliou-se a dinâmica espaço‑temporal dos recursos hídricos subterrâneos em área de afloramento do Sistema Aquífero Guarani. As alturas do lençol freático foram estimadas por meio do monitoramento de níveis em 23 piezômetros e da modelagem das séries temporais disponíveis de abril de 2004 a abril de 2011. Para a geração de cenários espaciais, foram utilizadas técnicas geoestatísticas que incorporaram informações auxiliares relativas a padrões geomorfológicos da bacia, por meio de modelo digital de terreno. Esse procedimento melhorou as estimativas, em razão da alta correlação entre altura do lençol e elevação, e agregou sentido físico às predições. Os cenários apresentaram diferenças quanto aos níveis considerados extremos - muito profundos ou muito superficiais - e podem subsidiar o planejamento, o uso eficiente da água e a gestão sustentável dos recursos hídricos na bacia.

Indicadores geoespaciais para avaliação do impacto ambiental da suinocultura no licenciamento em âmbito municipal

Resumo: O objetivo deste trabalho foi propor e avaliar indicadores geoespaciais para analisar o impacto ambiental da atividade suinícola no licenciamento em âmbito municipal. O estudo foi conduzido no Município de Quinze de Novembro, RS. Foram avaliados indicadores ambientais em glebas agrícolas e bacias hidrográficas. Uma base de dados geoespacial foi criada, com uso de Sistemas de Informações Geográficas e de levantamento sistemático dos suinocultores e das glebas que recebem dejetos líquidos de suínos, o que incluiu propriedades suinícolas, uso atual das terras, tipos de solos, rede de drenagem e modelo digital do terreno. Os indicadores geoespaciais obtidos com as ferramentas de geoprocessamento foram: áreas da bacia com aplicação de dejetos suínos; áreas de preservação permanente existentes e a serem recuperadas; taxa de aplicação de dejetos; declividade; resistência à degradação; distância entre glebas com aplicação de dejetos e curso d'água; largura da faixa com potencial de amortecimento para dejetos entre glebas e curso d'água; distância entre instalação suinícola e curso d'água; conflito de instalações com área de preservação; e áreas que requerem recuperação ambiental. A interpretação desses indicadores possibilita avaliar os impactos ambientais potenciais da atividade suinícola nas propriedades rurais e nas bacias em que estão localizadas, o que permite identificar os locais de maior risco e subsidiar o licenciamento ambiental da atividade.

Avaliação da qualidade das águas do Rio São Francisco Falso, tributário do reservatório de Itaipu, Paraná

uma avaliação do impacto das espécies do nitrogênio e do fósforo foi conduzida nas águas do Rio São Francisco Falso, afluente do Reservatório de Itaipu. Os resultados de quatro campanhas revelam que o estado trófico destas águas oscila de oligotróficas a mesotróficos, sendo que o ultimo estado foi observado em campanhas sobre influência de chuvas. Das espécies do nitrogênio, o NO2 apresentou valores acima dos recomendados pela agência ambiental canadense, representando um risco à vida aquática. Em comparação ao Rio Ocoí, outro afluente do Reservatório de Itaipu, as águas do Rio São Francisco Falso apresentam melhor qualidade.

Morfometria da bacia hidrografica da Cachoeira das Pombas, Guanhães - MG

O objetivo deste trabalho foi estudar a morfometria da bacia hidrográfica da Cachoeira das Pombas, localizada no Município de Guanhães, MG. A base de dados foi disponibilizada pelo convênio SIF/CENIBRA/UFV e consistiu dos dados matriciais Modelo Digital de Elevação Hidrologicamente Consistente (MDEHC), rede hidrográfica e direções de escoamento. As características morfométricas e delimitação da bacia e sub-bacias hidrográficas foram obtidas automaticamente pelo software Hidrodata 2.0. A área de drenagem encontrada foi de 6,981 km² e o perímetro de 14,864 km. De forma geral, constatou-se que a área estudada possui forma alongada, com baixa densidade de drenagem, relevo forte-ondulado e declividade média de 33,9%. Esses parâmetros possuem grande influência sobre o escoamento superficial e, conseqüentemente, sobre o processo de erosão, que resulta em perda de solo, água, matéria orgânica, nutrientes e microfauna, que podem vir a provocar o assoreamento e eutrofização dos corpos d'água. Quanto à orientação do terreno, pôde-se se constatar que 41% do terreno da bacia hidrográfica está exposto à face norte-oeste, e 33% de sua área total encontra-se sombreada. Para um estudo mais detalhado, procuraram-se caracterizar suas sub-bacias, onde cada uma foi analisada individualmente, concluindo-se que as cinco sub-bacias apresentam deficiência de densidade de drenagem e forma alongada. Em termos de declividade média, os valores variaram entre 29,6 e 40,4%, representando o relevo forte-ondulado. Pôde-se constatar, também, que a morfometria diferenciada entre as sub-bacias evidencia a necessidade de um manejo específico de cada uma delas.

Avaliação multicriterial no mapeamento de risco de incêndios florestais, em ambiente sig, na bacia do Rio Corumbataí, SP

Um dos agentes mais empregados na supressão de áreas florestais no Estado de São Paulo é o fogo, por meio de queimadas que, quando fora de controle, podem converter-se em incêndios responsáveis pela destruição de extensos ecossistemas. Na Bacia do Rio Corumbataí, SP, os incêndios são um dos causadores de fragmentação e degradação da cobertura florestal. Nesse contexto, este trabalho objetivou a realização do mapeamento de risco de incêndios florestais na Bacia do Rio Corumbataí, utilizando-se a avaliação multicriterial (Método da Média Ponderada Ordenada) em um Sistema de Informações Geográficas. Os fatores importantes do estudo foram: declividade do terreno, face de exposição ao sol, pluviosidade, proximidade da malha viária, proximidade dos centros urbanos, proximidade da rede hidrográfica, vizinhança dos fragmentos e face de exposição aos ventos. A combinação dos mapas de fatores resultou no mapa de risco regional da bacia. Para a confecção do mapa de risco em nível de fragmento, determinou-se o risco associado a cada fragmento, a partir da análise de uma faixa de 30 m em seu entorno. O risco foi reclassificado em três classes: baixo, médio e alto. Com base no mapa final, verificou-se que: aproximadamente 20% dos fragmentos de mata nativa pertencem à classe de risco alto, 55% à classe de risco médio e 25% à classe de risco baixo. Nas condições atuais de uso e cobertura do solo, bem como de manejo das áreas agrícolas e pastagens, os remanescentes florestais da Bacia do Rio Corumbataí estão sob séria ameaça de degradação por incêndios florestais.