Simulação da produção de sedimentos para a microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins (SP)

O modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi aplicado para simular a carga de sedimentos produzida pela microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, em Piracicaba (SP), no biênio 1999/2000. A aplicação do modelo requer a entrada dos dados na forma espacializada que foi feita com o auxílio de uma interface entre o modelo e um Sistema de Informações Geográficas (SIG's). A microbacia foi discretizada em sub-bacias para determinar os parâmetros de entrada no modelo. Os resultados obtidos na simulação da produção de sedimentos foram comparados aos dados observados em um posto hidrossedimentométrico, localizado no terço superior da microbacia, utilizando o Coeficiente de Eficiência de Nash e Sutcliffe (COE) e o desvio dos dados simulados em relação aos observados (Dv). Para as condições específicas da microbacia do Ribeirão dos Marins, os resultados obtidos na simulação da produção de sedimentos pelo modelo, após a calibração, foram de 0,83, para o COE, e de -3,2 %, para o Dv, indicando um bom ajuste dos dados simulados comparados aos dados observados.

ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS DE SOLO CULTIVADO COM OLERÁCEAS EM MICROBACIA HIDROGRÁFICA, APÓS DESASTRE AMBIENTAL

RESUMO A matéria orgânica do solo é uma importante fonte primária de nutrientes às plantas e influencia a infiltração, retenção de água, suscetibilidade à erosão e agregação do solo. No entanto, esse processo está condicionado à qualidade e quantidade da matéria orgânica aportada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do desastre ambiental causado pela chuva em áreas de produção de oleráceas na região Serrana do Rio de Janeiro. Foram selecionadas as seguintes áreas: A1: sem impacto (testemunha); A2: soterramento total e cultivo de aveia + ervilhaca; A3: transbordamento do rio e cultivo de milheto + girassol; A4: transbordamento do rio e grande deposição de areia com cultivo de aveia-preta; A5: transbordamento do rio com grande deposição de areia e sem cultivo; e A6: transbordamento do rio em pequena escala e sem cultivo. As propriedades edáficas analisadas foram: textura; densidade do solo (Ds); densidade de partículas (Dp); diâmetro médio ponderado (DMP) e diâmetro médio geométrico (DMG) de agregados estáveis em água; pH(H2O), Al3+, Ca2++Mg2+, Na+, H+Al, K, P e carbono orgânico total (COT); e frações granulométricas e químicas da matéria orgânica. Os maiores valores de DMP e DMG foram observados nas áreas A3 e A6, que seguem a mesma tendência dos maiores teores de argila. Os teores de COT e suas frações químicas e físicas apresentaram diferenças em relação à testemunha com os menores valores verificados nas áreas que foram submetidas ao impacto pelo transbordamento do rio e grande deposição de areia. As áreas que foram impactadas pelo soterramento com predomínio da fração argila apresentaram valores semelhantes ou superiores aos da testemunha. As variáveis foram selecionadas e avaliadas por meio da análise de componentes principais, que evidenciou distinção entre as áreas estudadas, com separação entre elas associada à textura do solo e densidade de partículas.

Cronologia e impacto ambiental do uso da terra na Microbacia Hidrográfica do Ceveiro, em Piracicaba, SP

Este trabalho objetivou avaliar a cronologia e o impacto ambiental do uso da terra na Microbacia Hidrográfica do Ceveiro (MHC), nos anos de 1962, 1965, 1978 e 1995. Utilizou-se a fotointerpretação e geoprocessamento, o que permitiu uma rápida e eficiente integração entre os dados levantados. Os solos da área são basicamente Litossolos e Podzólicos Vermelho-Amarelos. A cultura anual, que em 1965 chegou a ocupar 42% da área da microbacia, em 1995 ocupava 0,15%. Nesse mesmo período, o plantio da cana-de-açúcar passou de 16% para 66%, sendo esta cultura a principal causa da diminuição das culturas anuais na microbacia. O maior aumento do plantio da cana-de-açúcar ocorreu de 1978 a 1995, caracterizando, assim, a influência dos incentivos governamentais para o seu cultivo. As pastagens e os reflorestamentos também contribuíram para a expansão do plantio da cana-de-açúcar, com uma diminuição em área de 48% das pastagens e 42% do reflorestamento. As áreas de mata nativa e urbana apresentaram um aumento de 1962 a 1995. O impacto ambiental na MHC tem como indicador a represa da Vila de Artemis, que, de 1978 a 1995, diminuiu sua área em 50%, em decorrência do assoreamento.

Análise temporal dos processos erosivos na microbacia hidrográfica do córrego da fazenda Glória, Taquaritinga, SP, Brasil

Este estudo teve como principal objetivo avaliar os estados de erosão acelerada do solo da microbacia hidrográfica do córrego da Fazenda Glória, Município de Taquaritinga, SP. Para tanto, foram utilizadas técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento para análise em fotografias aéreas verticais, coloridas, na escala aproximada de 1:30.000, do aerolevantamento realizado pela BASE - Aerolevantamentos, dos anos de 1983 e 2000. Os processos erosivos foram identificados nas fotografias aéreas da microbacia hidrográfica e observados nas visitas em campo. Como resultado, o aspecto erosivo predominante na área foi o 3, áreas onde ocorria erosão com intensidade que afetava severamente a cobertura vegetal. O estado de erosão 2, com média intensidade, aumentou durante o período analisado. Este trabalho servirá de base para implementar programas de preservação de recursos naturais e de manejo conservacionista na microbacia.

Influência da precipitação no escoamento superficial em uma microbacia hidrográfica do Distrito Federal

O conhecimento do escoamento superficial é importante para o dimensionamento de obras hidráulicas e para a conservação da água e do solo. O volume de água escoado superficialmente depende de fatores de natureza edafoclimática e fisiográfica da região. O objetivo deste estudo foi verificar a influência relativa do total precipitado (P), da precipitação antecedente (PA) e da intensidade de precipitação (IP) na ocorrência de eventos de escoamento superficial (Es), na microbacia do Córrego Capetinga, situada no Centro-Oeste do Brasil, região de cerrado. Foram analisados os dados de P, PA e IP obtidos durante seis anos hidrológicos, iniciando em 1º de julho de 1996 e terminando em 30 de junho 2002. Foram somente considerados valores de Es maiores ou iguais a 0,1 mm, oriundos de hidrógrafas geradas a partir dos dados de linígrafo instalado na saída da bacia. Um conjunto de 187 dados de P, PA, IP e Es foram submetidos à análise de regressão linear múltipla. Os resultados mostraram que as variáveis independentes P, PA e IP têm dupla e tríplice interação, influenciando na variável dependente Es. Por intermédio dos valores absolutos dos coeficientes de regressão, constatou-se que IP foi mais importante do que PA na estimativa da variável Es. O valor do coeficiente de escoamento superficial total médio sugere que a microbacia possui boas condições de infiltração de água no solo.

Retenção do dimetoato e sua relação com pH e teores de argila e matéria orgânica nos sedimentos da zona não-saturada de uma microbacia no nordeste paraense

Na agricultura familiar na Amazônia oriental, em particular no nordeste do Pará, são comuns os cultivos semi-perenes com pesada aplicação de agrotóxicos. Em virtude da ampla utilização desses produtos, principalmente o dimetoato, na microbacia hidrográfica do igarapé Cumaru, município de Igarapé-Açu (PA), foi avaliada a retenção dessa substância em amostras da zona não-saturada em laboratório, verificando-se também a influência do pH e dos teores de argila e de matéria orgânica nesse processo. Entre os diversos agrotóxicos utilizados na área, o dimetoato foi selecionado por apresentar maior potencial de lixiviação, segundo o índice GUS (Groundwater Ubiquity Score). Para a quantificação da retenção do dimetoato nos sedimentos da zona não-saturada foi realizado um experimento de sorção. Este último mostrou que, em termos percentuais, a sorção do dimetoato variou de 2.5% a 36.2% (concentração inicial 20 mg.-1) e de 6.20% a 31.0 % (concentração inicial 10 mg.-1). Esses dados comprovam o elevado potencial de contaminação da água subterrânea por essa substância, devido, principalmente, à sua mobilidade e baixa retenção. Devido ao caráter hidrofóbico do dimetoato, que aumenta a sua afinidade com a matéria orgânica, a quantidade sorvida dessa substância se mostrou diretamente proporcional à de matéria orgânica presente nos sedimentos. O pH exerce efeito contrário a este, ou seja, quanto mais elevado o seu valor, menor é a quantidade de dimetoato sorvida. Em relação à variação do teor e ao tipo de argila, foi observado que esses fatores não influenciam na retenção do dimetoato, sendo esse resultado atribuído ao comportamento não iônico desse agrotóxico.

Simulação da expectativa de perdas de solo em microbacia sob diferentes manejos florestais

Este estudo foi designado a avaliar, por meio de simulação cartográfica em Sistema de Informações Geográficas (SIG), o impacto de diferentes estratégias de manejo florestal na escala de uma microbacia hidrográfica. O projeto foi desenvolvido em uma pequena microbacia (2,8 km²), localizada na porção norte do litoral capixaba (Estado do Espírito Santo), inserida em um a área de plantação industrial de eucalipto pertencente ao complexo agroindustrial da Aracruz Celulose S.A. A avaliação dos impactos potenciais foi efetuada por meio da aplicação da equação universal de perdas de solo (EUPS), sendo diferentes cenários simulados com base no processamento digital da base primária de dados (dados ancilares relativos a cobertura pedológica, relevo, clima e vegetação). A simulação considerou quatro diferentes estratégias de manejo, variando de uma situação mais crítica (completa ausência de qualquer técnica conservacionista) até uma abordagem mais próxima da situação atualmente observada (onde diferentes técnicas de manejo têm sido empregadas). Os primeiros resultados permitem denotar a adequacidade do uso dessas técnicas de investigação prospectiva em suporte ao manejo operacional de florestas de produção. Todavia, alguns cuidados devem ser adotados quanto ao alcance desta abordagem, especificamente quanto ao modelo EUPS e, ainda, a uma tendência à dispersão multiplicativa de erros detectada durante o processamento digital.

Tipologia e distribuição dos processos erosivos na microbacia do Ribeirão Água da Cachoeira, em Paraguaçu Paulista, SP

Realizaram-se o levantamento, a caracterização e o mapeamento da erosão, com o objetivo de definir a tipologia e a distribuição dos processos erosivos predominantes na microbacia do ribeirão Água da Cachoeira, com aproximadamente 3.700 ha, localizada no Planalto Ocidental Paulista. Através da fotointerpretação e de trabalhos de campo, delimitaram-se áreas com erosão laminar, erosão laminar e sulco raso, erosão em sulco profundo e ravina, e erosão em ravina profunda e voçoroca. Foram mapeadas quatro grandes voçorocas conectadas à rede de drenagem, oito extensas ravinas parcialmente vegetadas e diversas ravinas médias obliteradas, porém instáveis pela retomada da erosão. Há predominância de sulcos profundos e ravinas nas baixas vertentes em contato com a baixada fluvial e no talvegue das principais bacias de captação da drenagem pluvial. A origem de parte das ocorrências de sulcos rasos e de sulcos extensos, nas altas vertentes, é atribuída ao pisoteio do gado e, nas baixas vertentes, às áreas de bebedouros. As interpretações finais indicaram quatro grupos de áreas, distintas pelas diferenças de tipos de processos erosivos e pela sua localização.

Simulação de cenários alternativos de uso da terra em uma microbacia utilizando técnicas de modelagem e geoprocessamento

O modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi aplicado na simulação de cenários alternativos de uso da terra na microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, em Piracicaba (SP), no biênio 1999/2000. Dois cenários foram simulados. No primeiro, o uso atual foi mantido numa faixa de mata ciliar de 30 m em toda a extensão dos cursos d'água e de 50 m ao redor das nascentes, de acordo com o Código Florestal. No segundo cenário, como as pastagens ocupavam 30,9 % da área da microbacia, nas encostas mais íngremes, com alto potencial erosivo, as áreas de pastagem foram substituídas por vegetação florestal. As simulações dos dois cenários foram comparadas com as condições do cenário atual em termos de produção de sedimentos. Os cenários geraram diferentes padrões espaciais da produção de sedimentos. Uma redução de 94,0 % na produção de sedimentos foi obtida com a substituição da pastagem por vegetação nativa (cenário 2). No cenário 1, a redução foi de 10,8 %. Esses resultados evidenciam a necessidade de tratar a paisagem em bacias hidrográficas de forma global, identificando as "áreas sensíveis ambientalmente", onde são necessárias práticas de controle dos processos erosivos e não somente práticas de proteção dispensada aos cursos d'água por meio da mata ciliar.

Aplicação de índice comparativo na avaliação do risco de degradação das terras

A determinação do risco de degradação das terras em uma microbacia hidrográfica constitui importante subsídio para o planejamento agrícola e ambiental. A tendência atual é que as informações necessárias para a avaliação das terras sejam compatíveis com técnicas de geoprocessamento e tratadas de forma menos subjetiva. Todavia, critérios ou parâmetros que avaliem quantitativamente o risco de degradação das terras e que sejam compatíveis com a escala de microbacia hidrográfica e aplicáveis por meio de Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) ainda precisam ser mais bem definidos. O objetivo deste trabalho, realizado no segundo semestre de 1996, foi elaborar um método de avaliação comparativa do risco de degradação das terras na bacia hidrográfica dos Marins (Piracicaba, SP), sob diferentes cenários de uso, utilizando SIG. Os mapas de risco de degradação foram gerados com base em matrizes de decisão para os seguintes cenários de uso: (a) sem cobertura vegetal; (b) uso atual da terra; (c) uso único; (d) uso redistribuído; (e) uso planejado. Os resultados foram comparados por um índice denominado "Índice Ponderado de Risco de Degradação (IP D)". Por meio desse índice foi possível comparar quantitativamente o risco de degradação para os cenários de uso propostos. Os resultados mostraram que a tentativa de alterar apenas a distribuição espacial dos usos da terra não foi suficiente para diminuir o risco de degradação final da área, caracterizando, assim, a superutilização das terras da microbacia. Para diminuir os impactos causados por essa superutilização, faz-se necessária a definição de critérios de restrição de ocupação que conciliem áreas de maior suscetibilidade à erosão com usos que ofereçam maior proteção ao solo, levando à diminuição da área ocupada com culturas anuais e semiperenes.

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.

Relação entre índice de área foliar e frações de componentes puros do modelo linear de mistura espectral, usando imagens ETM+/Landsat

O índice de área foliar (IAF) é uma das mais importantes variáveis biofísicas da vegetação, estando relacionado diretamente com a evapotranspiração, com a produtividade da vegetação e com a interceptação da chuva pelo dossel. O objetivo deste trabalho foi analisar a relação do IAF de diversos tipos de cobertura do solo com Frações de Componentes Puros (FCPs) do Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME). A área de estudo foi a microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, localizada no município de Piracicaba - SP. O IAF foi medido, no campo, com o equipamento LAI-2000, em 32 áreas com diferentes coberturas vegetais. A imagem utilizada foi do sensor ETM+ a bordo do satélite Landsat-7. No MLME, foram considerados três componentes puros (vegetação, solo e sombra), selecionados com o auxílio dos componentes principais. Como resultado, tem-se que o IAF variou de 0,47 a 4,48, quando consideradas todas as áreas. As relações do IAF com a fração do componente puro vegetação F VEG e com a fração do componente puro solo (F SOL) foram significativas, embora fracas. Ao considerar apenas dados de IAF de cana-de-açúcar, houve aumento da variação explicada tanto para F VEG como para F SOL, sugerindo que a estratificação da vegetação pelo tipo pode melhorar a estimativa do IAF.

Solos, manejo e aspectos hidrológicos na bacia hidrográfica do Araújos, Viçosa - MG

Ao comparar dados passados com os atuais a respeito da vazão no ribeirão São Bartolomeu, Viçosa-MG, percebe-se uma desregularização nas últimas décadas. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência das características físicas dos solos (Latossolo Vermelho-Amarelo - LVA e Argissolo Vermelho - PV) sob pastagem e a implantação de práticas de manejo e conservação de solo e água no comportamento hidrológico em uma microbacia do ribeirão São Bartolomeu. Na microbacia foi realizado o monitoramento da precipitação, vazão do curso d'água e nível de água dos lençóis freáticos antes e após a implantação de técnicas de manejo e conservação. O teor de argila dos solos foi maior no LVA em comparação ao PV, não indicando correlação com os resultados de densidade e porosidade do solo, mas influenciando na retenção de água no solo e na condutividade hidráulica, onde, no LVA a retenção de água foi maior do que no PV. A variação do lençol freático foi mais sensível na área do PV, resultado associado às características físicas deste solo e às técnicas de manejo implantadas. Como resultado a vazão mínima de 2004 foi de 188 L min-1, que em comparação com a vazão mínima de 2002 de 80 L min-1, indica um acréscimo de 108 L min-1 (135%) o que confirma uma tendência da ação positivas das técnicas de conservação no abastecimento do lençol freático associado a importância de se conhecer as características do solo, o uso a que está sendo submetido e sua relação com o ciclo hidrológico.

Qualidade da água de nascentes com diferentes usos do solo na bacia hidrográfica do córrego rico, São Paulo, Brasil

Com o objetivo de verificar a influência de remanescentes de vegetação ciliar e da ação antrópica na qualidade da água, estudaram-se quatro nascentes, sendo duas com a presença de vegetação natural remanescente e duas com predominância de atividades agrícolas. Essas nascentes fazem parte da bacia hidrográfica do Córrego Rico, estando localizadas nos municípios de Taquaritinga e de Guariba - SP, em duas classes de solo: Argissolo e Latossolo, respectivamente. Definiram-se pontos de coleta da água nas nascentes e ao longo dos cursos d'água (entre 0 a 50 m da nascente), em dois períodos (chuvoso e seco). Foram analisadas as seguintes variáveis: cor, pH, temperatura, turbidez, alcalinidade, dureza total, dureza em magnésio, dureza em cálcio, fósforo, nitrogênio e demanda bioquímica de oxigênio. De maneira geral, ocorreu agrupamento por nascentes e também por períodos, confirmando que os períodos de amostragem, assim como as características e diferentes usos do solo influenciam na qualidade da água das microbacias. As variáveis cor, turbidez, alcalinidade e nitrogênio total foram as que apresentaram maior importância relativa nas variáveis canônicas.

Caracterização da água da microbacia do córrego rico avaliada pelo índice de qualidade de água e de estado trófico

A avaliação do índice de qualidade da água (IQA) e do índice de estado trófico médio (IETm) pode subsidiar a formulação de planos de manejo e gestão de sistemas aquáticos. Neste trabalho, foi avaliada a qualidade da água da microbacia do Córrego Rico, que abastece a cidade de Jaboticabal (SP), utilizando o IQA e IETm. As amostragens de água foram realizadas entre setembro-2007 e agosto-2008, em três pontos: a) em uma das nascentes; b) após a Estação de Tratamento de Esgoto de Monte Alto, e c) na captação de água para abastecimento público de Jaboticabal. As amostras foram analisadas quanto aos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos: temperatura, oxigênio dissolvido, pH, DBO5, nitrogênio total, fósforo total, turbidez, resíduo total, ortofosfato, clorofila-a e Escherichia coli. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que: a) as atividades antrópicas às margens do Córrego Rico reduzem a qualidade de sua água, durante os diferentes períodos do ano; b) os valores médios de IQA nos três pontos analisados apresentaram relação direta com os valores médios de IETm, porém ocorreu maior discriminação da qualidade da água pelo IETm, identificando diferentes graus de trofia para os pontos e períodos de amostragens; c) o IQA apresentou melhor diferenciação da qualidade da água entre pontos no período seco e o IETm diferenciou melhor no período chuvoso; d) o processo de autodepuração e/ou a confluência do Córrego Tijuco com o Córrego Rico contribuem para melhor qualidade da água, tornando-a adequada ao abastecimento urbano após tratamento convencional.