Conservação e o Uso Sustentável dos Aquíferos Costeiros da Bacia Hidrográfica da Ribeira Seca – Cabo Verde - Definição e Estratégias de Intervenção

A República de Cabo Verde é uma nação insular, situada à 500km da costa Ocidental da África. Composta por 10 ilhas de origem vulcânicas, pertencentes a zona climática Saheliana árida, onde a precipitação anual é muito limitada e a estação das chuvas vai de Agosto a Outubro. Os aquíferos costeiros constituem um recurso importante de água doce cuja qualidade tem vindo a deteriorar devido ao incremento das necessidades de água, consequência directa do aumento demográfico, industrial e agrícola que se verifica nas zonas litorais. A exploração intensiva e prolongada em captações muito próximas do mar, onde não existe uma fonte de compensação destas extracções por recarga natural ou artificial do aquífero, pode provocar o avanço da interface água doce – água salgada no sentido dos furos e a sua posterior contaminação. O aumento de volume de água doce nos aquíferos consegue-se adoptando regras que controlem a extracção, planeando correctamente os locais de descarga dos sistemas de drenagens e tratamento de águas pluviais e residuais, promovendo políticas para a utilização racional da água, incrementando a recarga com água de superfície e implementando medidas que façam diminuir o volume de água salgada/salobra no aquífero. A área do estudo é a parte jusante da bacia hidrográfica de Ribeira Seca, situada na parte nordeste da ilha de Santiago (maior ilha da nação). De acordo com o Censo 2000, a população da bacia é estimada em 14.343 habitantes e está dividida em três sub-bacias Ribeira de Montanha, Ribeira de Mendes Faleiro Cabral e Ribeira Seca, perfazendo uma superfície total de 71,5Km2. Este trabalho pretende identificar o problema da sobre exploração de aquíferos costeiros, da contaminação das águas subterrâneas e propor estratégias de forma integrada visando a prevenção e controlo da poluição salina, problema que afecta principalmente a parte jusante da bacia devido principalmente a exploração dos aquíferos em quantidades superiores a recarga.

BACIA DA TRINDADE: ANÁLISE DOS RISCOS HIDROLÓGICOS PARA A CIDADE DA PRAIA

A inundação urbana é um evento tão antigo quanto as cidades ou aglomerações urbanas. Este evento pode ocorrer devido ao comportamento natural dos cursos de água, quando o excesso do volume da chuva que não consegue ser drenado ocupa a várzea e inunda, em função da topografia, as áreas próximas aos cursos de água (inundações ribeirinhas), ou pode ocorrer pelo efeito da alteração produzida pelo homem através da urbanização devido à impermeabilização das superfícies e canalização dos rios. Um conjunto de factores pode ser relacionado quanto à ocorrência das inundações. Certamente, um dos mais preocupantes é a falta de planeamento para ocupação de bacias hidrográficas, resultando a ocupação de áreas consideradas de risco de inundação. A população de maior poder aquisitivo tende a habitar os locais seguros ao contrário da população carente que ocupa as áreas de alto índice de inundação, provocando problemas sociais que se repetem por ocasião de cada cheia na região. A cidade da Praia, enquanto cidade ribeirinha, está sujeita a riscos de inundações de certas áreas que hoje estão ocupadas. Esta tese é reforçada pelo facto de Cabo Verde se situar numa zona de influência de um clima muito instável, podendo em curtos períodos de tempo produzir precipitações de tal forma intensas com consequências imprevistas. Neste trabalho fez-se uma análise da problemática de inundações em áreas ribeirinhas a jusante da bacia hidrográfica da Trindade, onde está localizada a cidade da Praia, a capital administrativa de Cabo Verde, cuja população sofre ocasionalmente com a força dos cursos de água que desaguam no Oceano Atlântico, à luz de uma proposta de construção de uma barragem de retenção de águas superficiais desenvolvida em 1992. Buscou-se, portanto, soluções práticas e eficientes para o melhor aproveitamento das áreas a fim de evitar transtornos, possibilitando melhor qualidade de vida para o meio urbano da capital do país, para além de se ter apresentado propostas de aproveitamento dos recursos hídricos da bacia da Trindade para utilização diversa. Conclui-se com a realização deste trabalho que os riscos hidrológicos associados à bacia da Trindade são neste momento bastante consideráveis quando se consideram os dados dos cálculos hidrológicos para períodos de retorno acima de Dissertação de Mestrado em Ordenamento & Desenho do Território 5 50 anos pois, os níveis de inundações seriam tais que punham em risco habitações e infra-estruturas na cidade da Praia localizadas na zona jusante da bacia. A falta de planeamento e a ausência de uma gestão integrada dos recursos hídricos na bacia hidrográfica da Trindade são factores que contribuem potencialmente para um aumento nos prejuízos associados a evento chuvoso. É importante ressaltar que, as soluções para a protecção e o controlo das inundações devem ser incorporadas nos Planos Directores Municipais através de Planos Directores de Drenagem. A bacia da Trindade, pela sua dimensão e contributo para fenómenos de enchentes, deveria ser alvo de uma abordagem integrada e sistémica de modo a perceber melhor o comportamento hidráulico no seu interior e, delinear um plano de intervenção que permita minimizar os impactos negativos desse tipo de fenómenos sobre as populações com base em estudos aprofundados que permitam o dimensionamento do conjunto das infra-estruturas a serem construídas.

Evolução de espodossolo ferrocárbico em gleissolo háplico no planalto da Serra do Mar, rio Guaratuba (SP)

A bacia do Guaratuba situa-se no Parque Estadual da Serra do Mar com cabeceiras no Planalto Atlântico. Apresenta rochas gnáissicas em relevo de morros paralelos, declives acentuados e vegetação de Mata Atlântica, localmente de porte baixo, com clima tropical úmido e precipitação maior que 2.000 mm ano-1, sem estação seca. Há predomínio de Argissolos Vermelho-Amarelos (Podzólicos) e Cambissolos Háplicos (Cambissolos), com indícios de hidromorfismo. Nesse setor, em uma seqüência transversal à linha de maior declive de uma vertente, estudou-se uma associação Espodossolo Ferrocárbico hidromórfico típico álico (podzol hidromórfico) (ESg) e Gleissolo Háplico Tb distrófico típico álico ou não (glei pouco húmico) (GXbd), assentada sobre seixos rolados e alteração do gnaisse, por meio de estudos detalhados em uma toposseqüência, definindo-se um sentido de evolução para esses solos. Os solos da área em posição elevada e paralela ao fundo do vale, bem como sua composição de seixos e areias de quartzo/quartzito, levam a propor origem de deposição fluvial em antiga várzea, hoje suspensa como terraço. Nessa associação, ocorre uma transformação Espodossolo em Gleissolo, evidenciando que os solos desenvolveram-se dependentes de ambientes sucessivos, relacionados com a presença de vegetação florestal densa (matéria orgânica ácida) e de clima quente e úmido em um clima anterior, provavelmente com estação seca de início (formação do ESg), seguido de clima atual sem estação seca (maior umidade-gleização, formação do GXbd), sendo pouco relacionados com modificações dos materiais originários (seixos e gnaisses).

Avaliação de características morfométricas na relação solo-superfície da Bacia Hidrográfica do Córrego Rico, Jaboticabal (SP)

Com a análise das características morfométricas procura-se entender a relação solo-superfície, em decorrência dos processos erosivos sobre estruturas e litologias variadas. Neste trabalho, objetivou-se avaliar as características morfométricas do padrão de drenagem e do relevo em microbacias hidrográficas de 2ª ordem de magnitude, em Latossolo Vermelho-Escuro e Argissolo Vermelho-Amarelo, com vistas ao planejamento agroambiental da Bacia Hidrográfica do Córrego Rico, município de Jaboticabal, SP. O estudo foi baseado em fotografias aéreas, pancromáticas, verticais na escala 1:35.000 da região administrativa de Ribeirão Preto. Com técnicas de fotointerpretação, foram traçadas a rede de drenagem e respectivas microbacias hidrográficas, onde as variáveis selecionadas foram determinadas. As classes de risco de degradação, resultando no uso potencial do solo, foram determinadas de acordo com o coeficiente de rugosidade. As características do padrão de drenagem e do relevo repercutiram no comportamento hidrológico e litológico das microbacias hidrográficas, possibilitando a diferenciação entre as unidades de solos. A densidade de drenagem e a amplitude altimétrica foram as características que mais contribuíram para o poder discriminatório na relação solo-superfície. Na análise conjunta do potencial de uso do solo, verificou-se, principalmente, adequação para agricultura nos Latossolos e pecuária e, ou, reflorestamento nos Argissolos.

Modelagem de atributos físico-hídricos do solo numa bacia hidrográfica da região do Alto Rio Grande, MG

O presente trabalho objetivou desenvolver modelos para estimativa dos atributos físico-hídricos do solo porosidade drenável (PD) e capacidade total de retenção de água (CTA), com base em atributos físicos de fácil e rápida obtenção (textura, argila dispersa em água, volume total de poros, densidade do solo e densidade de partícula) e a determinação de matéria orgânica. Os atributos foram coletados na bacia hidrográfica do Ribeirão Marcela, na camada de 0 a 15 cm, obedecendo aos grids de 240 x 240 e 60 x 60 m, totalizando 165 pontos amostrados. Trabalhou-se com regressão múltipla linear, constituindo-se variáveis por meio da combinação dos diferentes atributos entre si e estimando os respectivos coeficientes pelo método dos mínimos quadrados, utilizando-se o programa SAS for Windows. Os modelos gerados para CTA e PD apresentaram boa qualidade estatística, com elevados coeficientes de determinação, baixos erros de estimativa e variáveis significativas, o que permitiu sua aplicação na estimativa desses atributos na bacia hidrográfica do Ribeirão Marcela, representativa do domínio dos Latossolos na região do Alto Rio Grande, fornecendo assim subsídios para implantação de projetos agrícolas e ambientais, especialmente no auxílio à parametrização de modelos de simulação hidrossedimentológica, os quais estão em desenvolvimento para aplicação na região.

Ácidos orgânicos de baixo peso molecular e ácidos húmicos e alterações em algumas propriedades físicas e químicas de Latossolos, Plintossolo e Neossolo Quartzarênico

Os ácidos orgânicos provenientes da decomposição da matéria orgânica, da exsudação radicular e do metabolismo de microrganismos, possuem importante papel na melhoria das condições físicas e químicas do solo. Entretanto, sua eficiência está relacionada à qualidade e à forma dos ácidos orgânicos e à sua interação com colóides do solo. Com o objetivo de avaliar o efeito dos ácidos orgânicos de alto e baixo peso molecular na alteração de propriedades físicas e químicas de solos, foram coletados materiais de horizontes B de quatro Latossolos e um Plintossolo, e C de Neossolo Quartzarênico. Para isso, foram utilizadas doses de ácidos cítricos e oxálicos de 0, 1, 3, 9 e 18 mmol L-1; e para os ácidos húmicos, doses de 0,0; 2,0; 4,0; 6,0 e 10,0 g kg-1, num delineamento experimental inteiramente casualizado seguindo um esquema fatorial de 6 x 3 x 5 (solo, ácido e dose), com três repetições. As doses utilizadas foram de 0, 1, 3, 9 e 18 mmol L-1 para os ácidos cítrico e oxálico e, para os ácidos húmicos, de 0,0; 2,0; 4,0; 6,0; e 10,0 g kg-1. As unidades experimentais foram compostas de 25 cm³ de TFSA, colocadas em cilindros de PVC (2,0 cm de altura por 4,0 cm de diâmetro). Estas foram mantidas em câmaras isotérmicas a 30 °C e submetidas a ciclos de umedecimento e secagem de três dias, por sete ciclos. Ao final do experimento foram determinados o teor de argila dispersa em água, a resistência à penetração e os teores de Fe e Al por oxalato ácido de amônio. Os resultados mostraram que o conteúdo de argila dispersa variou com o tipo e dose dos ácidos orgânicos, textura e mineralogia dos solos, indicando que aqueles goethíticos apresentaram maior resistência à dispersão que os hematíticos, e estes, por sua vez, maior resistência que os gibbsíticos. Com relação aos ácidos, foi observado que os de cadeia curta promoveram maior dispersão e resistência à penetração que os ácidos de cadeia longa, podendo-se estabelecer a seguinte ordem, de acordo com seu efeito: ácido cítrico > ácido oxálico > ácidos húmicos. O conteúdo de argila dispersa em água mostrou ser o principal fator responsável pelo aumento da resistência à penetração.

Efeito da variabilidade da precipitação pluvial e do uso e manejo do solo sobre o escoamento superficial e o aporte de sedimento de uma bacia hidrográfica do Distrito Federal

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da variabilidade da precipitação sobre o escoamento direto e sobre o aporte de sedimento na bacia do rio Pipiripau (A = 235 km²), no Distrito Federal. Cinco anos típicos da série de precipitação foram selecionados: o ano mais úmido, o ano mais seco, o ano médio e dois anos que representaram os desvios-padrão da série (médio-seco e médio-úmido). Depois de o modelo ser calibrado com dados diários de chuva e vazão da bacia, simulações foram realizadas para cada evento chuvoso de cada um dos cinco anos selecionados da série, e o escoamento direto e o aporte de sedimento da bacia foram calculados com a MUSLE em três diferentes cenários de uso e manejo do solo: o cenário atual, onde predomina o preparo convencional do solo (PC) nas áreas de agricultura da bacia; o passado recente, em que predominava o Cerrado nativo (CER); e o cenário de plantio direto (PD), nas áreas de agricultura da bacia. Apesar de as vazões médias anuais observadas terem apresentado relação linear com os volumes de precipitação pluvial anual, em todos os cenários, o escoamento direto e o aporte de sedimento apresentaram aumento exponencial com o aumento da precipitação pluvial anual, sendo esse mais pronunciado na condição de preparo convencional (PC) do que nos outros cenários estudados (CER e PD). O aumento observado pode ser explicado pela não-linearidade do modelo MUSLE ao volume de precipitação e ao volume de escoamento.

Simulação da variabilidade espacial da erosão hídrica em uma sub-bacia hidrográfica de Latossolos no sul de Minas Gerais

A simulação da distribuição espacial da erosão do solo consiste em uma ferramenta poderosa para o planejamento conservacionista em bacias hidrográficas, sendo uma importante aplicação da Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS) associada a princípios de interpolação espacial, principalmente a geoestatística. Este trabalho objetivou simular a distribuição espacial da erosão hídrica numa sub-bacia hidrográfica da região do Alto Rio Grande (MG), aplicando ferramentas geoestatísticas para distribuição espacial e mapeamento. Diferentes cenários de uso do solo foram analisados. A erosão foi estimada com base na EUPS aplicada a células, considerando as unidades pedológicas e diferentes usos em cada célula. O fator topográfico (LS) das células foi obtido com base no Modelo Digital de Elevação da sub-bacia, identificando comprimento e direção principal do escoamento. A erosividade média anual da região é de 8.030 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, e a erodibilidade dos solos foi extraída da literatura. A EUPS foi aplicada a cada célula, levando-se em conta a situação atual do solo, áreas degradadas plantadas com eucalipto, pastagem plantada e plantio convencional de milho, considerando a ocupação de toda a sub-bacia hidrográfica. Na situação atual, a sub-bacia apresenta taxas de erosão inferiores aos limites de tolerância para os respectivos solos, com exceção das áreas degradadas ocupadas por eucalipto e pastagem em Cambissolo. No entanto, em todas as situações analisadas, seu lado leste apresentou as maiores perdas de solo, especialmente para os cenários de eucalipto nas condições atuais e plantio convencional de milho em Cambissolo e Latossolo Vermelho-Amarelo, sendo necessária a aplicação de técnicas conservacionistas.

Aplicabilidade do lisem (limburg soil erosion) para simulação hidrológica em uma bacia hidrográfica tropical

As variáveis de entrada do modelo LISEM, mais importantes do ponto de vista da gênese do escoamento superficial direto (umidade do solo antecedente aos eventos de precipitação pluvial (θap) e espessura da camada de solo considerada no balanço hídrico) foram calibrados para eventos individuais de precipitação pluvial ocorridos na bacia hidrográfica do ribeirão Marcela, da região Alto Rio Grande, MG. Avaliou-se, também, a influência de diferentes cenários nas variáveis do escoamento superficial direto. O modelo apresentou elevada sensibilidade à umidade do solo, sendo este sua principal variável de calibração. A influência da camada de balanço hídrico esteve associada à umidade de calibração, observando-se que, quanto maior a profundidade, maior a umidade requerida para calibrar o modelo. Os cenários mata natural, eucalipto e café, aos 35 meses após o plantio, atenuaram as vazões máximas de 37,6; 42,2; e 28,0 %, cuja intensidade de precipitação pluvial foi de 48,0 mm h-1. O modelo hidrológico LISEM apresentou resultados satisfatórios na simulação hidrológica do escoamento superficial direto, mostrando que pode ser aplicado para previsão do comportamento hidrológico de bacias hidrográficas tropicais, desde que devidamente calibrado.

Unidades ambientais da bacia hidrográfica do Rio Santana, Sul da Bahia

A bacia hidrográfica do Rio Santana apresenta inúmeros problemas ambientais ocasionados pelas atividades econômicas impactantes e pressão antrópica. Para atenuar esses conflitos, garantir a conservação ambiental e a sustentabilidade dessa área de extrema importância para a região, deve-se identificar e conhecer seu ambiente. Este trabalho realizou uma estratificação ambiental na bacia hidrográfica do Rio Santana, analisando as inter-relações entre os elementos das paisagens. A vegetação, a geologia e o relevo foram os critérios utilizados para a delimitação das unidades ambientais, uma vez que, nessa área, estes fatores atuam com maior intensidade na gênese dos solos. Assim, foram identificadas seis unidades ambientais com características peculiares: Planície Quaternária Marinha, Planície Quaternária Estuarina, Tabuleiro Costeiro Sedimentar, Mar de Morros, Depressão Cristalina e Morro Florestado. Adicionalmente, foram caracterizadas as principais classes de solos por meio de análises físicas, químicas e mineralógicas. A diversidade litológica nesta bacia condiciona a grande variedade pedológica, influenciando fortemente as propriedades dos solos. Os resultados obtidos evidenciam os diferentes processos ocorridos em cada unidade ambiental. As principais classes de solos encontradas na região são: Latossolos, Argissolos, Cambissolos, Luvissolos, Neossolos e Gleissolos.

Estimativa do escoamento superficial em uma bacia hidrográfica com base em modelagem dinâmica e distribuída

A estimativa do escoamento superficial em bacias hidrográficas é de suma importância para conservação dos recursos naturais; entretanto, esse é um processo complexo e dinâmico, principalmente no contexto de sua variabilidade espacial. Dessa forma, torna-se adequada a aplicação dos Sistemas de Informações Geográficas (SIG) usando pequenas células de informação, pois assim é possível considerar o comportamento espacial das variáveis associadas à origem do escoamento superficial. Este trabalho teve como objetivo implementar os modelos hidrológicos Curva Número (CN-SCS) e Curva-Número Modificado (CN-MMS), com base na linguagem de programação do SIG PCRaster e em uma base de dados reduzida, de forma distribuída e dinâmica, com o intuito de estimar as lâminas de escoamento superficial geradas numa bacia hidrográfica de Latossolos, localizada no município de Nazareno, região dos Campos das Vertentes, Minas Gerais. Para aplicação do modelo CN-SCS foi preciso desenvolver um mapa com valores de CN no formato do PCRaster, enquanto para o modelo CN-MMS foram necessários os seguintes mapas: umidade volumétrica de saturação do solo, umidade volumétrica inicial do solo e profundidade de solo. Para simulação e avaliação de ambos os modelos, foram aplicados 18 eventos de chuva natural que provocaram escoamento superficial, durante o ano hidrológico 2004-2005, e suas respectivas lâminas de escoamento observadas. A análise do desempenho dos modelos foi feita aplicando-se análise de sensibilidade baseada no erro médio e na Raiz do Erro Quadrático (REQ). Tendo-se como referência essas estatísticas de precisão, pôde-se constatar que o modelo CN-MMS apresentou melhor calibração quando comparado ao modelo CN-SCS, devido à consideração direta da umidade inicial do solo. Contudo, a estruturação dos modelos no SIG PCRaster possibilitou o desenvolvimento de uma ferramenta computacional eficaz e útil para simulação do escoamento superficial, visto que propicia estruturação de rotinas computacionais considerando os problemas associados à variabilidade espacial dos dados de entrada dos modelos.