092 - Dinamca Da Agua No Solo

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MODIFICAES DA DINMICA HIDROLGICA DO SOLO EM RESPOSTA AS MUDANAS DE USO E COBERTURA: UM ESTUDO DE CASO NA REGIO SERRANA DO RIO DE JANEIROSarah Lawall (mestranda/PPGG-UFRJ/ sarahlawall@yahoo.com.br) Ana Carolina Ferraz dos Santos (graduanda/ DGEO-UFRJ/anaferraz87@hotmail.com) Pamela de Figueiredo Curvelo da Silva (graduanda/ DGEO-UFRJ/pamelafigueiredo@yahoo.com.br) Patrcia de Oliveira da Mota ((graduanda/ DGEO-UFRJ/patriciamotaufrj@yahoo.com.br) Nelson Ferreira Fernandes (Prof. Assistente DGEO - UFRJ/nelsonff@acd.ufrj.br)

A infiltrao o processo de entrada da gua no perfil do solo. Ela sensvel s mudanas de uso e cobertura podendo alterar as propriedades fsicas do solo e intensificar o escoamento superficial. Isso se torna mais grave em reas de relevo acidentado, como o caso da Bacia Hidrogrfica do Bonfim a qual, possui marcadamente, trs tipos de uso e cobertura: florestal, agrcola e pastagem. Com isso, objetiva-se entender o processo de infiltrao e movimentao da gua no perfil do solo em diferentes reas na bacia do Bonfim. Como metodologia, na anlise do topo do solo utilizou-se infiltrmetros de anel duplo mantendo uma carga constante de 10 cm, obtendo-se a taxa de infiltrao bsica (TIB). J para as profundidades de 20 e 50 cm foi utilizado o Permemetro (tipo Guelph) modelo IAC (Instituto Agronmico de Campinas) mantendo uma carga hidrulica constante de 10 cm, permitindo assim, calcular a condutividade hidrulica saturada (Ksat). Paralelamente, foi descrito o perfil do solo in situ visando anlise da algumas propriedades como, textura e estrutura do solo. Como resultado pode-se observar que, tanto para TIB quanto Ksat tiveram uma reduo decrescente da infiltrao seguindo floresta, agricultura e pastagem. Os resultados da TIB nas florestas so de 2 a 15 vezes superiores s reas agrcolas. Para Ksat observou-se, nas profundidades de 20 cm, que a Ksat maior nas reas florestadas em relao agrcola e pastagem (na ordem de 5 a 20). No entanto, quando se analisa o poo a 50 cm, a Ksat na floresta foi menor em relao agricultura e a pastagem que mantiveram os valores encontrados em 20 cm ou tornaram-se maiores nessa profundidade. Isso pode ser justificado pela atuante atividade biognica na rea de floresta e o manejo inadequado para esses ambientes na pastagem e agricultura. Palavras-chave: infiltrao, uso e cobertura, mensurao.

The infiltration is the process that characterizes the entrance water in the soil. This process is affected by modifications in soil use and cover which may alter soil physical properties and increase surface runoff. These changes become more important in areas with a hilly topography, such as the Bonfim river drainage basin, which has three different types of usage and soil cover: forest, agriculture and grazing. The main purpose here is to characterize the processes of water infiltration and redistribution inside the soil profile in different areas of the studied basin. At the top of the soil profile, the basic infiltration rate (TIB) was obtained using a double ring infiltrometer with a 10cm constant head. For the upper portions of the soil profile (20cm and 50cm depths), in turn, the soil saturated hydraulic conductivity (K sat) was measured using a Guelph-type field permeameter, also under a 10cm constant head. In parallel, disturbed and undisturbed soil samples were collected to characterize some soil physical properties, like texture and

structure. The results show that both TIB and Ksat values decrease in the following order: forest, agriculture and grazing. TIB values for soils under forest are 2 to 15 times greater than the ones measured under agriculture. The results also show that Ksat values at 20cm depth, for soils under forest, are 5 to 20 times greater than the ones observed for soils under agriculture and grazing. However, for greater depths (50cm), Ksat values under forest are smaller than the ones measured at agriculture and grazing. The higher Ksat values observed for soils under forest at 20cm depths may be due to the characteristics of their A horizon and the intense associated biogenic activity. Key-words: infiltration, use and cover, measuring.

O dueto solo e gua so, dentre os recursos naturais, elementos absolutamente imprescindveis para a manuteno da vida humana e desenvolvimento socioeconmico populacional. Porm, formas de produo e reproduo do espao geogrfico, especialmente em ambientes urbanos e agrcolas, vm comprometendo a qualidade e quantidade desse recurso deixando dvidas sobre a garantida desse bem para as geraes futuras. A degradao do solo por retirada da vegetao, manejo inadequado da produo agrcola e o pastoreio tem comprometido a qualidade das propriedades fsicas do solo e, por conseguinte, desequilibrando a relao infiltrao e escoamento superficial. Entende-se como infiltrao o processo natural de entrada em superfcie e movimentao de gua em superfcie para interior do solo (DUNE & LEOPOLD, 1978). O processo de passagem da superfcie para o interior do solo depende fundamentalmente da disponibilidade para infiltrar, da natureza do solo, do estado da sua superfcie e das quantidades de gua e ar, inicialmente presentes no seu interior. Os principais fatores reguladores desse processo so as caractersticas das precipitaes, as condies e caractersticas dos solos, umidade antecedente e cobertura vegetal (Coelho Neto, 1998; Tucci e Clark, 1998). Dentre os fatores reguladores, a cobertura vegetal tem seu papel de destaque uma vez que, pode influenciar de forma direta nos demais fatores. A vegetao reveste o topo do solo protegendo-o dos processos erosivos; fonte de matria orgnica que, quando transformada em hmus, garante o teor de gua nos horizontes superficiais e uma boa percolao. Esse verdadeiro manto que a cobertura vegetal faz no solo, age positivamente reduzindo o escoamento superficial e a eroso dos solos (Bertoni e Lombardi Neto, 2008). Neste contexto, a floresta como uma rea controle dos processos hidrolgicos e das propriedades dos solos, destacando que neste tipo de cobertura que se encontra o clmax na inter-relao cobertura vegetal-condies do solo-infiltrao (Tucci e Clark, 1998). Ento, compreende-se que uma vez substituda, imediatamente acarretar para o sistema, mudanas significativas na composio superficial dos solos e, por conseguinte, alteraes na dinmica hidrolgica local. As principais propriedades fsicas

e hdricas dos solos que tem relao direta com os processos hidrolgicos e, que servem como parmetros para avaliar as intervenes nos sistemas so: a textura, a estrutura, a densidade global das partculas e a permeabilidade. Alteraes e distrbios nesse processo esto freqentemente atrelados s bruscas mudanas e superposies de diferentes tipos de uso e cobertura do solo, condicionando desequilbrios no comportamento hidrolgico de determinadas bacias hidrogrficas. Esse cenrio de degradao tem sido freqentemente notificado em bacias hidrogrficas brasileiras, ampliando assim, a necessidade e o interesse por estudos relacionados ao monitoramento hidrolgico. O conhecimento do processo de infiltrao fornece subsdios para um eficiente manejo do solo e da gua, dimensionamento de reservatrios, estruturas de controle de eroso e inundao, canais e sistemas de irrigao e drenagem (Pruski et al. 2003). Visando entender a resposta hidrolgica dos solos em diferentes tipos de uso e cobertura, esse trabalho se fundamenta, de forma preliminar, no estudo hidrolgico de uma topossequncia selecionada na Bacia do Bonfim, regio serrana do Rio de Janeiro, submetida a dois tipos de usos e cobertura distintos, ou seja, agrcola e florestal. Nessa encosta foram avaliados alguns parmetros dentre os quais destaca-se, a capacidade de infiltrao da gua em superfcie (TBI), a condutividade hidrulica saturada que obtm dados acerca da permissividade do solo a passagem de gua e por fim, analise desse meio poroso atravs da caracterizao das fraes granulomtricas. Com isso, espera-se ressaltar a importncia do estudo da infiltrao amparada na forma como homem vem produzindo e reproduzindo o espao geogrfico e como conseqncia, vem deixando marcas que so ora reparveis ora irreparveis.

Materiais e Mtodos

rea de estudo

A topossequncia selecionada insere-se na bacia hidrogrfica do Bonfim est localizada na Regio Serrana do Estado do Rio de Janeiro, nos limites do distrito de Correas no municpio de Petrpolis. Ela uma das sub-bacias do rio Piabanha, que principal rio que corta a regio desembocando no Paraba do Sul.

Figura 01: Mapa de Localizao da Bacia do Bonfim, distrito de Correas-Petrpolis, regio serrana do Rio de Janeiro. Fonte: Coura, P.H.F. e Lawall, S. Conhecida localmente por vale do Bonfim, esta bacia tem como principais atividades o plantio de hortalias e o turismo (ligado ao turismo de aventura e ao ecoturismo). Parte de sua delimitao integra os limites do Parque Nacional da Serra dos rgos (criado de 1939), o que tem acarretado uma srie de conflitos fundirios locais. Em relao ao uso e cobertura do solo, a bacia do Bonfim bem compartimentada destacando em suas cabeceiras, reas preservadas com espcies nativas de mata atlntica. J no curso mdio do rio Bonfim, localiza-se as reas de agricultura intensiva (olericultura) e em pequena expresso, a pastagem. E por fim, no baixo curso, a expanso urbana dividindo-se em reas densamente ocupadas, por populao mais carente e, as casas de veranistas com luxuosos condomnios. O estudo preliminar da movimentao da gua no solo foi realizado em uma vertente tendo como uso predominante mata em estagio de regenerao (aproximadamente 10 anos) por atividade agrcola pretrita e agricultura (plantao de couve), conforme apresenta-se a figura 02.

Figura 2: rea de estudo na bacia hidrogrfica do Bonfim, RJ. Topossequncia com destaque para a mata e agricultura, coberturas estudadas. Quanto s caractersticas ambientais, esta localidade possui clima mesotrmico mido, com chuvas intensas e temperaturas amenas, tendo os maiores n