ANÁLISE DAS PERDAS DE ÁGUA E SOLO NO SEMIÁRIDO PARAIBANO UTILIZANDO SIMULADOR DE CHUVA

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1 ANÁLISE DAS PERDAS DE ÁGUA E SOLO NO SEMIÁRIDO PARAIBANO UTILIZANDO SIMULADOR DE CHUVA José Yure Gomes dos Santos 1 ; Celso Augusto Guimarães Santos 2 ; Richarde Marques da Silva 3 ; Valeriano Carneiro de Lima Silva 4 ; Leonardo Pereira e Silva 5 ; Petley de Medeiros Arruda 6 Resumo O presente artigo tem como objetivo analisar as perdas de água e solo no semiárido paraibano, mediante a realização de chuvas simuladas em parcelas experimentais de erosão com diferentes coberturas do solo e condições de umidade. Para tanto, foram realizadas chuvas simuladas com intensidades médias de 52 mm/h em parcelas com cobertura nativa e desmatada, instaladas na Bacia Experimental de São João do Cariri. As chuvas simuladas foram aplicadas variando as condições de umidade do solo, da seguinte maneira: (a) condição seca com 6 min de duração; (b) condição úmida após 24 h do término da simulação na condição seca, com 3 min de duração; (c) condição muito úmida 3 min após o término da simulação na condição úmida, com 3 min de duração. O escoamento superficial em todos os tipos de cobertura do solo foi maior de acordo com o aumento da umidade do solo. Já a produção de sedimentos foi maior na condição de umidade seca, por suas simulações possuírem uma duração de 6 min. A cobertura nativa se mostrou eficiente na proteção do solo em relação à parcela desmatada, apresentando reduções no escoamento superficial e na produção de sedimentos. Abstract This article aims to analyze the losses of soil and water in the semiarid area of Paraiba state by conducting simulated rainfal on experimental erosion plots under different soil cover and moisture conditions. Thus, simulated rainfalls were performed with mean intensities of 52 mm/h on erosion plots with native vegetation cover and bared clear, which were installed in São João do Cariri Experimental Basin. The simulated rainfalls were applied on several soil moisture conditions, as follows: (a) dry condition with duration of 6 min, (b) wet condition 24 hours after the end of the simulation on dry condition, with 3 min long; (c) very wet condition 3 min after the end of the simulation on wet condition, with 3 min long. The runoff in all types of vegetation cover was greater while increasing the soil moisture. The sediment yield was higher for the dry condition, since those simulations had duration of 6 min. The native vegetation cover proved to be effective in protecting the soil when compared to the bare soil, with reduction on the runoff and sediment yield. Palavras-Chave chuva simulada; erosão; semiárido. 1 Bolsista CNPq e Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana e Ambiental/PPGEUA Universidade Federal da Paraíba. E- mail: 2 Professor Associado do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa-PB, , Telefax: (83) Professor Adjunto do Departamento de Geociências, Centro de Ciências Exatas e da Natureza/ UFPB, João Pessoa-PB. 4 Bolsista CAPES e Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana e Ambiental/PPGEUA, Centro de Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba. 5 Bolsista DTI/CNPq, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa-PB. E- mail: 6 Bolsista CNPq e Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana e Ambiental/PPGEUA, Centro de Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba, XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

2 INTRODUÇÃO A erosão dos solos se destaca como um dos mais importantes problemas ambientais, e no Nordeste do Brasil, isso não poderia ser diferente, principalmente na sua porção semiárida. A região semiárida, mesmo não possuindo um período de chuvas regulares ao longo do ano, sofre tanto com ocorrência de eventos extremos de chuva, quanto com a erodibilidade dos solos, que afetam na degradação da vegetação nativa da região, conhecida como caatinga (Santos et al. 21). A região semiárida sofre com a irregularidade pluviométrica, pois a precipitação nessa região, além de apresentar má distribuição espacial, apresenta também uma péssima distribuição temporal, influenciando diretamente no escoamento superficial e na produção de sedimentos (Santos et al., 26). Estes fatores, somados à fragilidade do solo, são condicionantes para o processo de erosão no semiárido nordestino. A erosão dos solos, além de reduzir a capacidade produtiva das culturas, pode causar sérios danos ambientais, como assoreamento e poluição das fontes de água. Contudo, usando adequados sistemas de manejo do solo e adequadas práticas conservacionistas, os problemas de erosão podem ser satisfatoriamente resolvidos (Cogo et al., 24). Este quadro de susceptibilidade a processos erosivos poderia ser amenizado em determinadas regiões, através de uma gestão integrada dos recursos hídricos, que buscasse o conhecimento básico sobre a caracterização e disponibilidade das fontes de água superficiais e subterrâneas; frequência da ocorrência de chuvas ao longo da história, através de séries pluviométricas observadas; formas de manejo e práticas conservacionistas adequadas; influência da cobertura vegetal nas perdas de água e solo sob diferentes condições de umidade. Entretanto, a carência de estudos de abrangência regional, fundamentais para a avaliação da ocorrência e da potencialidade desses eventos, reduz substancialmente as possibilidades de seu manejo, inviabilizando uma gestão eficiente. Buscando-se amenizar o problema da falta de informações hidro-climatológicas, as bacias experimentais foram instaladas no semi-árido nordestino, com o objetivo de servir como fonte de informações para estudos sobre os impactos das modificações do meio ambiente e para o conhecimento do comportamento hidrossedimentológico nessa região. No semiárido do Estado da Paraíba, mais precisamente no Cariri paraibano, que tem sido considerado como um dos lugares críticos com relação ao processo de desertificação (Souza, et al. 24), a Bacia Experimental de São João do Cariri (BESJC) foi instalada para servir como local de fonte de dados de lâmina escoada, erosão dos solos, dados climatológicos, entre outros. XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2

3 7º2'12'' S Desta forma, este estudo busca analisar as perdas de água e solo no semiárido paraibano, mediante a realização de chuvas simuladas em parcelas experimentais de erosão com diferentes coberturas do solo e condições de umidade. MATERIAIS E MÉTODOS A Bacia Experimental de São João do Cariri BESJC O experimento foi desenvolvido na BESJC que esta localizada na parte média da Bacia do Rio Taperoá, na Mesorregião da Borborema e Microrregião do Cariri Oriental, a 7º 2 12 e 7º e de latitude Sul e 36º 31 2 e 36º de longitude Oeste, nas proximidades da cidade de São João do Cariri (Figura 1) e a uma distância de 22 km de João Pessoa, capital do Estado da Paraíba. BRASIL -7º -6º -5º -4º PARAÍBA º -1º -7º -2º N W E -3º S Escala km 7º23'17'' S 36º32'58'' W 36º31'22'' W Projeção de Mercator - Hemisfério Sul Datum Horizontal: WGS84 Figura 1 Localização da Bacia Experimental de São João do Cariri no Estado da Paraíba. A região onde se encontra a bacia apresenta clima seco semiárido, solos rasos, subsolo derivado do embasamento cristalino, vegetação de caatinga, relevo ondulado e altitude variando entre 45 a 55 m (Srinivasan et al., 24). A região da BESJC possuiu um clima do tipo BSh semiárido quente com chuvas de verão, segundo a classificação de Köppen. A precipitação pluvial média anual, observada na área da bacia, XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3

4 Precipitação (mm) no período de 1987 a 27, foi de 48 mm/ano (Figura 2), com intervalos registrados na bacia de 55 a 888 mm/ano. O período chuvoso ocorre de janeiro a maio. A umidade relativa é de aproximadamente 7% e a evapotranspiração de 1.816,65 mm/ano, com uma média mensal de 151,39 mm (Araujo, 25) Período (Anos) Figura 2 Precipitação anual média na Bacia Experimental de São João do Cariri. O experimento foi constituído de duas parcelas experimentais instaladas na BESJC e um simulador de chuva. As duas parcelas experimentais de erosão foram construídas segundo metodologia proposta por Santos (26). As parcelas possuem área de 3 m², com dimensões de 1 3 m, com a maior dimensão no sentido do declive. Estas parcelas são construídas com chapas metálicas de 2 cm de altura, sendo aproximadamente 1 cm cravados no solo, as quais possuem na parte inferior uma calha para coleta da enxurrada. A Figura 3 mostra uma representação esquemática das parcelas experimentais de erosão instaladas na BESJC. As parcelas experimentais possuem solo do tipo Vertissolo Cromado Órtico e declividade média de 7%. Figura 3 Representação esquemática e vista da parcela de erosão instalada na BESJC. XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4

5 Monitoramento dos processos hidrossedimentológicos nas parcelas experimentais de erosão As simulações das perdas de água e solo foram realizadas a partir de chuvas simuladas nas parcelas experimentais com dois tipos de cobertura do solo: vegetação nativa e desmatada. Para a realização do estudo, foi utilizado um simulador de chuvas pendular, constituído por uma armação retangular apoiada por quatro pés tubulares de aço removíveis, localizado no centro da armação a uma altura de 2,88 m do solo. (Figura 4). O simulador possui um motor com sistema eletrônico que realiza movimentos oscilantes temporizados, que permitem a oscilação do bico aspersor, possibilitando uma maior uniformidade da chuva simulada sobre a parcela de erosão. O bico aspersor utilizado no simulador foi do tipo VeeJet 8-1, da Spraying Systems Company, Figura 4 Vista do simulador de chuvas utilizado no estudo. As chuvas simuladas foram aplicadas variando as condições de umidade do solo, da seguinte maneira: (a) condição seca com 6 min de duração; (b) condição úmida após 24 h do término da simulação na condição seca, com 3 min de duração; (c) condição muito úmida 3 min após o término da simulação na condição úmida, com 3 min de duração. As chuvas simuladas aplicadas seguiram os tipos de rotinas adotadas por Simanton e Renard (1982) e utilizadas por Lopes (1987). A umidade inicial do solo nas parcelas foi determinada antes do início das simulações pelo método termogravimétrico, conforme Embrapa (1997). A chuva produzida durante a operação do simulador foi monitorada continuamente através de 14 pluviômetros artesanais, espalhados ao redor da área útil das parcelas experimentais de erosão, a fim de verificar a uniformidade espacial da chuva simulada (Figura 4). XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5

6 Avaliação das perdas de água e solo nas parcelas A partir do início do escoamento superficial, eram realizadas as coletas da enxurrada na extremidade inferior da calha coletora, com duração de 1 segundos, em intervalos de 5 minutos. As coletas foram realizadas utilizando uma proveta graduada de 1. ml, onde era lido o volume escoado em cada amostragem durante o evento. As taxas de perdas de solo foram determinadas pela pesagem do material coletado durante 1 segundos em recipientes plásticos. Os recipientes plásticos, após pesagem, foram deixados em repouso e após 24 horas, o sobrenadante foi succionado e os recipientes levados para secagem em estufa a 65º C, durante 72 horas, sendo em seguida pesados com o solo seco (Cogo, 1978; Santos, 26; Bezerra e Cantalice, 26). A produção de sedimentos foi obtida através da seguinte equação: P s ( Q Cs t) (1) A sendo, P s a produção de sedimentos (kg/ha), Q a vazão (L/s), C s a concentração de sedimento (kg/l); t o intervalo entre as coletas (3 s), e A área da parcela (ha). A concentração de sedimentos foi obtida a partir da divisão da massa de solo seco pela massa/ou volume da enxurrada em kg. A taxa de escoamento superficial (mm/h) foi obtida a partir da divisão do volume coletado (em mm) pela duração (h) da coleta. A taxa de infiltração (mm/h) foi obtida pela diferença entre a intensidade da precipitação (I) e a taxa de escoamento superficial, conforme Brandão et al. (26) e Santos (26). RESULTADOS E DISCUSSÕES O monitoramento hidrossedimentológico nas parcelas ocorreu no período de 1/11/21 a 29/3/211, totalizando 43 eventos de chuvas simuladas, sob diferentes tipos de cobertura do solo e condições de umidade. A Figura 5 apresenta os estágios da vegetação nativa durante as simulações de chuvas: (a) simulação 1: 1 a 11/11/21; (b) simulação 2: 14/12/21; (c) simulação 3: 1 a 2/2/211; (d) simulação 4: 28/2/211; (e) simulação 5: 17 a 18/3/211; (f) simulação 6: 28 a 29/3/211. Percebe-se um aumento significativo do porte da cobertura vegetal durante o período estudado, com o crescimento médio da vegetação de 5 cm para 116,5 cm de altura. A Figura 6 apresenta a parcela sem cobertura vegetal, utilizada nas simulações de chuvas. XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

7 (a) Simulação 1 (b) Simulação 2 (c) Simulação 3 (d) Simulação 4 (e) Simulação 5 (f) Simulação 6 Figura 5 Estágios da vegetação nativa durante as simulações de chuva. Figura 6 Vista da parcela desmatada utilizada no estudo. XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7

8 Escoamento Superficial (mm/h) Escoamento Superficial (mm/h) As intensidades das chuvas simuladas aplicadas nas simulações variaram de 4 a 57 mm/h, com uma média de 52 mm/h para todos os eventos. Esta variação foi resultante da interferência do vento no campo, conforme também constatado por Santos (26) e Falcão (29). Análise isolada dos tipos de cobertura do solo em relação as suas condições de umidade O escoamento superficial, em todos os tipos de cobertura do solo, foi maior de acordo com o aumento da umidade do solo, como se pode observar na Tabela 1 e nas Figuras 7 e 8. Embora o escoamento superficial médio tenha sido maior na condição de umidade muito úmida, em todos os tipos de cobertura do solo não houve uma diferença significativa em relação à condição úmida (Tabela 1). Eventos de escoamentos na condição úmida, iguais ou superiores a eventos da condição muito úmida, podem ser identificados na parcela com vegetação nativa (Figura 7) e desmatada (Figura 8). Tabela 1 Médias do escoamento superficial, umidade inicial, início do escoamento e taxa de infiltração das parcelas com cobertura nativa e desmatada sob diferentes condições de umidade Cobertura Umidade Início do Escoamento Taxa de Condição de Intensidade inicial Escoamento Superficial Infiltração umidade (mm/h) (%) (m ss ) (mm/h) (mm/h) Seca ,41 26,63 Nativa Úmida ,92 12,19 Muito úmida ,28 7,89 Seca ,6 25,41 Desmatada Úmida , 12,53 Muito úmida ,8 7, Eventos Eventos Figura 7 Escoamento superficial da parcela com vegetação nativa nas diferentes condições de umidade. Figura 8 Escoamento superficial da parcela desmatada nas diferentes condições de umidade. XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 8

9 O tempo para o início do escoamento, que está relacionado com a umidade inicial do solo, foi menor de acordo com o aumento da umidade inicial. Com a maior saturação do solo, como é o caso das condições úmida e muito úmida, o escoamento superficial ocorre mais rápido e em maior quantidade, pois a taxa de infiltração é menor, como pode ser observado na Tabela 1, a qual apresenta o tempo para o início do escoamento superficial e a média da taxa de infiltração para os diferentes tipos de cobertura do solo e condições de umidade. A diferença do escoamento superficial e da taxa de infiltração entre as condições úmida e muito úmida, de cada tipo cobertura do solo, não foi muito significante. Isso pode ser atribuído à pequena espessura da camada de solo no experimento, que não permite a infiltração e armazenamento de grande quantidade de água, acarretando em taxas de umidade inicial semelhantes para as condições úmida e muito úmida. Levando-se em consideração o aumento da cobertura vegetal no decorrer das chuvas simuladas na parcela com cobertura nativa, não foi evidenciado redução no escoamento superficial nas diferentes condições de umidade, conforme pode ser observado na Figura 7. A Figura 5 apresenta os estágios de crescimento da vegetação nativa na parcela experimental de erosão. A não redução do escoamento superficial na parcela com cobertura nativa pode estar relacionada com fatores como a distribuição foliar da vegetação e sulcos criados pelo escoamento, essa característica do escoamento laminar no semiárido também foi constatado por Falcão (29) e Santos et al. (2) em cultivos de milho e palma. De acordo com Falcão (29), comportamentos deste tipo ratificam a complexidades dos estudos hidrossedimentológicos, tendo em vista os diversos fatores envolvidos no processo. A Tabela 2 e as Figuras 9 e 1 apresentam a produção de sedimentos das parcelas com cobertura nativa e desmatada sob diferentes condições de umidade. A produção de sedimentos média foi maior, nos dois tipos de cobertura do solo, na condição de umidade seca. Deve-se ressaltar que os eventos da condição seca tiveram 6 min de duração. Entre as condições úmida e muito úmida, que possuíam o mesmo tempo de duração (3 min), não houve diferença significativa em relação à produção de sedimentos. Tabela 2 Produção de sedimentos média das parcelas com diferentes coberturas do solo e condições de umidade Cobertura Condição de umidade Intensidade (mm/h) Produção de sedimentos (kg/ha) Seca 52 83,34 Nativa Úmida 51 41,5 Muito úmida 52 44,77 Seca ,58 Desmatada Úmida ,59 Muito úmida ,7 XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 9

10 Produção de Sedimentos (Kg/ha) Produção de Sedimentos (Kg/ha) Eventos Eventos Figura 9 Produção de sedimentos da parcela com vegetação nativa nas diferentes condições de umidade. Figura 1 Produção de sedimentos da parcela desmatada nas diferentes condições de umidade. Por mais que não tenha havido uma diferença significativa na produção de sedimentos entre as condições úmida e muito úmida, a condição muito úmida apresentou uma produção de sedimentos um pouco maior na parcela com vegetação nativa. Na parcela desmatada, a produção de sedimentos na condição úmida superou a da condição muito úmida com uma média de apenas,89 kg/ha (Tabela 2). Esta proximidade dos valores das produções de sedimentos das condições úmida e muito úmida pode ser justificada pela pequena diferença na umidade inicial do solo, que tornou os eventos das condições propostas como úmida e muito úmida bastante semelhantes. Se os eventos das condições úmida e muito úmida possuíssem a mesma duração dos eventos da condição seca, certamente as produções de sedimentos destes eventos seriam maiores, pois com a maior umidade do solo se tem um maior escoamento superficial e consequentemente um maior carreamento de sedimentos. Na parcela com vegetação nativa, a diferença da produção de sedimentos entre as condições úmida e muito úmida com relação à condição seca foi de 51 e 46%, respectivamente. Para a parcela desmatada esta diferença foi de 44% para a condição úmida e 45% para a muito úmida. Analisando os tipos de cobertura do solo em relação as suas condições de umidade, pode-se constatar que a influência do aumento da cobertura vegetal, no decorrer das simulações de chuvas, foi significativa para o abrandamento da produção de sedimentos na parcela com vegetação nativa (Figura 9), devido ao fato do aumento da cobertura foliar da vegetação. Este abrandamento da produção de sedimentos em decorrência do aumento da cobertura vegetal também foi observado por Falcão (29), Santos (26) e Bezerra e Cantalice (26) em parcelas com diferentes cultivos no semiárido nordestino. Isto se deve a diminuição da energia cinética do impacto das gotas de chuvas, visto que a diminuição desta energia acaba reduzindo a XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

11 Escoamento Superficial (mm/h) Escoamento Superficial (mm/h) desagregação das partículas do solo e, consequentemente, o carreamento do transporte de sedimentos. Análise comparativa entre os diferentes tipos de cobertura do solo em relação às diferentes condições de umidade Na Tabela 3, encontram-se os valores médios do escoamento superficial, da umidade inicial do solo e início do escoamento para os diferentes tipos de cobertura do solo e condições de umidade propostas. Observa-se que o escoamento superficial foi maior nas três condições de umidade para a parcela desmatada. As taxas de infiltração foram semelhantes em todas as condições de umidade e tipos de cobertura do solo. Tabela 3 Médias do escoamento superficial, umidade inicial e início do escoamento das parcelas com diferentes coberturas do solo e condições de umidade Umidade Início do Escoamento Taxa de Condição Intensidade Cobertura inicial escoamento Superficial Infiltração de umidade (mm/h) (%) (m ss ) (mm/h) (mm/h) Nativa ,41 26,63 Seca Desmatada ,6 25,41 Nativa ,92 12,19 Úmida Desmatada , 12,53 Nativa ,28 7,89 Muito úmida Desmatada ,8 7,24 A cobertura nativa se mostrou mais eficiente na redução do escoamento superficial ao comparar estes resultados com os valores obtidos na parcela desmatada. As Figuras 11 e 12 apresentam o comportamento médio do escoamento superficial durante o tempo de duração das chuvas simuladas. Observa-se um escoamento superficial semelhante entre a vegetação nativa e o solo desmatado, com pequena atenuação do escoamento superficial pela vegetação nativa. 6 Nativa Desmatada Nativa (U) Desmatada (U) Nativa (MU) Desmatada (MU) Tempo (min) Figura 15 Escoamento superficial na condição seca. Figura 16 Escoamento superficial nas condições úmida e muito úmida XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos Tempo (min)

12 Infiltração (mm/h) Infiltração (mm/h) As Figuras de 17 e 18 apresentam o comportamento médio da taxa de infiltração superficial durante o tempo de duração das chuvas simuladas, em que foram observadas taxas de infiltração semelhantes entre a parcela nativa e desmatada nas diferentes condições de umidade. 6 Nativa Desmatada 6 Nativa (U) Desmatada (U) Nativa (MU) Desmatada (MU) Tempo (min) Tempo (min) Figura 17 Taxa de infiltração na condição seca. Figura 18 Taxa de infiltração nas condições úmida e muito úmida Em relação às umidades iniciais, não foram observadas diferenças significativas entre os diferentes tipos de cobertura do solo, nas três condições de umidade (Tabela 3). Pouca variação entre as umidades antecedentes à aplicação de chuvas em diversos sistemas de manejo também foram verificadas por Castro et al. (26), Santos (26), Silva et al.(25), Volk et al. (24) e Mello et al.(23). O tempo para o início do escoamento superficial foi maior nas condições úmida e muito úmida para a parcela com cobertura nativa, já na condição seca, a parcela desmatada apresentou um maior tempo para o início do escoamento. A Tabela 4 apresenta as médias da produção de sedimentos das parcelas com diferentes coberturas do solo e condições de umidade propostas. Em relação à produção de sedimentos, observa-se que esta foi maior na parcela desmatada. Tabela 4 Médias da produção de sedimentos das parcelas com diferentes coberturas do solo e condições de umidade Condição de Intensidade Produção de sedimentos Cobertura umidade (mm/h) (kg/ha) Nativa 52 83,34 Seca Desmatada ,58 Nativa 51 41,5 Úmida Desmatada ,59 Nativa 52 44,77 Muito úmida Desmatada ,7 XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 12

13 Produção de Sedimentos (kg/ha) Produção de Sedimentos (kg/ha) Na Tabela 4, observa-se que a cobertura nativa se mostrou eficiente para a proteção do solo e redução da produção de sedimentos, apresentando reduções bastante significativas. Em relação à parcela descoberta, na condição seca, a vegetação nativa apresentou uma redução na produção de sedimentos de 75%, na condição úmida esta redução foi de 78% e na condição muito úmida 75%. A eficiência da cobertura nativa em reduzir o escoamento superficial e a produção de sedimentos, constatada neste estudo, corrobora com resultados obtidos por Santos et al. (27), Santos (26), Srinivasan e Galvão (23), Santos et al. (2), que enfatizam que em áreas com solo protegido pela vegetação nativa, há um menor potencial para o escoamento superficial e produção de sedimentos. Em estudo realizado por Santos et al. (2) sob diferentes sistemas de manejo do solo, foi observado a ineficiência da palma cultivada morro abaixo para a proteção do solo, por não proteger o solo de forma adequada quando comparada com a vegetação nativa, a qual foi considerada o melhor tipo de cobertura vegetal dentre os estudados, o que está de acordo com os dados obtidos no presente estudo. As Figuras de 19 e 2 apresentam o comportamento médio da produção de sedimentos durante o tempo de duração das chuvas simuladas. Observa-se que não houve grandes variações no decorrer das chuvas simuladas, em que as produções de sedimentos se mantiveram estáveis. A produção de sedimentos da parcela desmatada se manteve inferior a todas as produções dos outros tipos de cobertura do solo nas três condições de umidade propostas. Por outro lado, as produções de sedimentos das culturas de milho e feijão se mantiveram acima das produções do solo desmatado, em todas as condições de umidade. 5 Nativa Desmatada Nativa (U) Desmatada (U) Nativa (MU) Desmatada (MU) Tempo (min) Figura 19 Produção de sedimentos na condição seca Tempo (min) Figura 2 Produção de sedimentos na condição úmida. e muito úmida XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 13

14 CONCLUSÕES Pode-se concluir de acordo com o exposto que o escoamento superficial em todos os tipos de cobertura do solo foi maior de acordo com o aumento da umidade do solo. Já a produção de sedimentos foi maior na condição de umidade seca, visto que suas simulações foram realizadas com uma duração de 6 min, se as simulações desta condição de umidade possuíssem a mesma duração das condições úmida e muito úmida (3 min), teriam apresentado menores taxas de produção de sedimentos. Os valores dos escoamentos superficiais e produções de sedimentos das condições úmida e muito úmida foram semelhantes. Esta semelhança ocorreu pela pequena diferença na umidade inicial do solo, que tornou os eventos das condições propostas como úmida e muito úmida, bastante semelhantes, ou seja, embora o espaço de tempo entre os eventos tenham sido diferentes (condição úmida, 24 h após o evento da condição seca; condição muito úmida, 3 min após o evento da condição úmida), suas respectivas umidades iniciais foram praticamente as mesmas. Comparando as perdas de água e solo dos diferentes tipos de cobertura do solo, conclui-se que a cobertura nativa se mostrou eficiente na proteção do solo em relação à parcela desmatada, por ter apresentado reduções no escoamento superficial e na produção de sedimentos. A redução na produção de sedimentos foi de 75% na condição seca, 78% na condição úmida e 75% na condição muito úmida. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao grupo de Recursos Hídricos da UFRPE, em especial aos Professores Abelardo Antônio de Assunção Montenegro e Thais Emanuelle Monteiro dos Santos, pelo simulador de chuva, desenvolvido em parceria com recursos do CNPq. Agradecem ao CNPq pelas bolsas de mestrado do primeiro autor (Processo Nº /299-5), de produtividade em pesquisa do segundo autor, e de pesquisa do quito e sexto autor (Processo Nº /211-7). Agradecem também a CAPES pela bolsa de mestrado do quarto autor. BIBLIOGRAFIA ARAUJO, K.D.; ANDRADE, A.P.; RAPOSO, R.W.C; ROSA, P.R.O. PAZERA JR, E. (25). Análise das condições meteorológicas de São João do Cariri no semiárido paraibano. Revista Geografia, Londrina, v. 14, n. 1, pp BEZERRA, S.A.; CANTALICE, J.R.B. (26). Erosão entre sulcos em diferentes condições de cobertura do solo, sob o cultivo da cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.3, n. 4, pp XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 14

15 BRANDÃO, V.S.; SILVA, D.D.; RUIZ, H.A.; PRUSKI, F.F.; SCHAEFER, C.E.G.R. MARTINEZ, M.A.; MENEZES, S.J.M.C. (26). Resistência hidráulica da crosta formada em solos submetidos a chuvas simuladas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.3, n.1, p CARVALHO, D.F.; CRUZ, E.S.; PINTO, M.F.; SILVA, L.D.B.; GUERRA, J.G.M. (29) Características da chuva e perdas por erosão sob diferentes práticas de manejo do solo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.13, n.1, pp COGO, N.P. (1978) Uma contribuição à metodologia de estudo das perdas de erosão em condições de chuva natural. I. Sugestões gerais, medição dos volumes, amostragem e quantificação de solo e água da enxurrada. 1º aproximação in Anais do II Encontro Nacional de Pesquisa sobre Conservação do Solo, Passo Fundo, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, pp COGO, N.P.; LEVIEN, R.; SCHWARZ, R.A. (23). Perdas de solo e água por erosão hídrica influenciadas por métodos de preparo, classes de declive e níveis de fertilidade do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.27, n.4, pp EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (1997). Manual de métodos de análises de solo. Centro Nacional de Levantamento e Conservação do Solo. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, pp FALCÃO, S.C.M. (29). Avaliação da produção de sedimentos em áreas de diferentes escalas na Bacia Experimental do Riacho Gravatá, semi-árido Alagoano. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento, Universidade Federal de Alagoas, Maceió. LOPES, V.L. (1987). A numerical model of watershed erosion and sediment yield. Tucson, PhD Dissertation, University of Arizona, pp.148. SANTOS, C.A.G.; PAIVA, F.M.L.; SILVA, R.M. (26). Modelagem hidrossedimentológica e efeito de escala: O caso da bacia experimental de São João do Cariri in Anais do VIII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste, 26, Gravatá- PE. Porto Alegre: ABRH, 26. SANTOS, C.A.G.; SUZUKI, K.; WATANABE, M.; SRINIVASAN, V.S. (2). Influência do tipo de cobertura vegetal sobre a erosão no semiárido paraibano. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.4 n.1, pp SANTOS, C.A.G.; SILVA, R.M.; SRINIVASAN, V.S. (27). Análise das perdas de água e solo em diferentes coberturas superficiais no semiárido da Paraíba. Revista OKARA: Geografia em Debate, v.1, n.1, pp SANTOS, C.A.G.; SILVA, V.C.L.; SANTOS, J.Y.G.; SILVA, R.M.; BRITO NETO, R.T. (21). Construção de barramentos no controle das perdas de sedimentos a água no semiárido da Paraíba in Anais do IX Encontro Nacional de Engenharia de Sedimentos, Brasília: ABRH, v. 1. p SANTOS, T.E.M. (26). Avaliação de técnicas de conservação de água e solo em bacia experimental do semi-árido Pernambucano. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós- Graduação em Engenharia Agrícola, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife. XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 15

16 SILVA, C.G.; ALVES SOBRINHO, T.; VITORINO, A.C.T. CARVALHO, D.F. (25). Atributos físicos, químicos e erosão entressulcos sob chuva simulada, em sistemas de plantio direto e convencional. Engenharia Agrícola, v.25, n.1, pp SIMANTON, J.R. RENARD, K.G. (1982). Seasonal change in infiltration and erosion from USLE plots in Southeastern Arizona. Hydrology and Water Resources in Arizona and the Southwest, Office of Arid Land Studies, University of Arizona, Tucson, AZ, 12, pp SOUZA, B.I.; SILANS, A.M.B.P.; SANTOS, J.B. (24) Contribuição ao estudo da desertificação na Bacia do Taperoá. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.8, n. 3, p SRINIVASAN, V. S.; GALVÃO, C.O.; SANTOS, C.A.G.; FIGUEIREDO, E. E.; REGO, J. C.; ALCÂNTARA, H. M. de.; ALBUQUERQUE, J. P. T.; ARAGÃO, R.; MELO, R. N. T.; CRUZ, E.; GUEDES, G. A.; LACERDA, I.; SANTOS, L. L. dos.; ALVES, F. M. (24) Bacia Experimental de São João do Cariri PB. Relatório Técnico do IBESA/FINEP/FUNPEC Implantação de Bacias Experimentais no Semi-árido. SRINIVASAN, V.S.; GALVÃO, C.O. (23). Bacia Experimental de Sumé: Descrição e dados coletados. Campina Grande: UFCG/CNPq, vol. 1, p.129. VOLK, L.B.S.; COGO, N.P.; STRECK, E.V. (24). Erosão hídrica influenciada por condições físicas de superfície e subsuperfície do solo resultantes do seu manejo, na ausência de cobertura vegetal. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.28, n.2, pp XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 16

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