ESPACIALIZAÇÃO E ANÁLISE DAS PERDAS DE SOLO POR EROSÃO HÍDRICA LAMINAR NA BACIA HIDROGRÁFICA PARAGUAI/JAUQUARA-MT- BRASIL 1

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1 ESPACIALIZAÇÃO E ANÁLISE DAS PERDAS DE SOLO POR EROSÃO HÍDRICA LAMINAR NA BACIA HIDROGRÁFICA PARAGUAI/JAUQUARA-MT- BRASIL 1 Sandra Mara Alves da Silva NEVES ssneves@terra.com.br; Ronaldo José NEVES rjneves@terra.com.br; Eliezer Rangel de Campos SOARES eliezer_rangel@terra.com.br; Rosália CASARIN rosarin@terra.com.br Universidade do Estado de Mato Grosso, Campus universitário de Cáceres. Departamento de Geografia. Resumo: A bacia hidrográfica Paraguai/Jauquara (BHPJ) está localizada na região sudoeste do estado de Mato Grosso - Brasil, totaliza uma área de ,11 km 2, constituída por planalto, depressão e pantanal, drenadas pelo rio Paraguai. Neste trabalho objetivouse avaliar a perda média de solo da bacia hidrográfica Paraguai/Jauquara, visando subsidiar com informações a gestão ambiental regional. A avaliação da distribuição espacial dos principais fatores responsáveis pela erosão laminar, provocadas pelas chuvas, foi realizada através da Universal Soil Loss Equation-USLE, em ambiente SIG. Como resultado obteve-se a geração de mapas e estimativas referentes aos fatores da USLE da BHPJ. As estimativas obtidas a partir da execução da USLE não devem ser considerados como absolutos, haja vista a necessidade de melhoria na determinação de parâmetros da equação. Mas, a contribuição da realização da espacialização da perda de solo, no contexto da pesquisa, foi de mostrar os locais com altos índices relativos à perda, permitindo identificar áreas que necessitam de monitoramento inerente ao controle dos processos erosivos, que implicam na qualidade das águas, e medidas referentes à adoção de práticas conservacionistas, que contribuem para atenuar a perda de solo. Palavras-chave: Universal Soil Loss Equation USLE; Geotecnologias; Bacia do Paraguai, Mato Grosso 1 Projeto financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa de Mato Grosso Fapemat. 1

2 Tema 2 - Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física: aplicações emergentes I- INTRODUÇÃO A bacia hidrográfica Paraguai/Jauquara, está localizada na região sudoeste do estado de Mato Grosso Brasil. Compreende áreas de planalto, depressão e pantanal, drenadas pelo rio Paraguai, e que se subdivide em 9 sub bacias (Figura 01). A ocupação desta região, pelo homem branco, começou no primeiro meado do século XVIII através da exploração de ouro, nas margens de diversos rios, como: Diamantino, Santana, São Francisco de Paula e Paraguai e tributários. Paralelamente a esta atividade econômica foi sendo desenvolvida a agricultura de subsistência e a pecuária bovina. Após algumas décadas de exploração a mineração entrou em decadência. Figura 01 - Bacia Hidrográfica Paraguai/Jauquara (BHPJ), com a divisão em sub-bacias e, em destaque a área de estudo. 2

3 No fim do século XIX e inicio do século XX, a exploração da borracha e da poaia passaram ser exploradas, principalmente nas matas das bacias do Alto Rio Paraguai, Sepotuba e Cabaçal. A partir de meados do século XX, o relevo plano do Planalto do Parecis e das planícies da Depressão do Rio Paraguai favoreceram a implantação lavouras mecanizadas e grande áreas de pastagens, beneficiado pelo planos governamentais de desenvolvimento do estado de Mato Grosso. Ocorrendo o desmatamento de extensas áreas contínuas, atingindo atualmente altos níveis, inclusive a devastação das matas de galeria de pequenos cursos d água e em áreas de nascentes. A monocultura e a exploração aurífera têm estreita relação com a degradação ambiental. II- OBJETIVO Neste trabalho objetivou-se avaliar a perda média de solo da bacia hidrográfica Paraguai/Jauquara, visando subsidiar com informações a gestão ambiental regional. III- METODOLOGIA Para a execução do trabalho foi realizado o levantamento de dados secundários, neste caso, em específico, dos mapeamentos produzidos por órgãos públicos, como: SEPLAN/MT, SEMA/MT, IBGE, EMBRAPA, INPE, ANA e IBAMA, disponibilizados na WEB. Os mapeamentos de interesse foram compilados, compatibilizados e organizados em um Banco de Dados Geográficos no Sistema de Informações Geográficas (SIG) ArcGis, versão 9.2, da Esri. Para estimar a perda de solo da BHRJ foi utilizada a Equação Universal de Perda de Solo (EUPS), proposta por Wischmeier & Smith (1978): A= R x K x LS x CP, onde: A= perda de solo em unidade de massa por unidade de área e unidade de tempo (Mg ha -1 ano -1 ); R= fator erosividade da chuva (Mj mm ha -1 h -1 ano -1 ); K= fator erodibilidade do solo (Mg h Mj -1 mm -1 ); LS= fator topográfico (adimensional); C= fator de uso/manejo do solo (adimensional); P= fator práticas conservacionistas (adimensional). Para a elaboração do mapa de erosividade foram tabulados os dados de chuva do período de 1994 a 2003, das estações pluviométricas da Agência Nacional de Águas (ANA) e da estação meteorológica do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) presentes na bacia do Alto Paraguai no estado de Mato Grsso. O fator R foi calculado conforme Lombardi Neto (1977), por meio da fórmula EI=6,866*(p 2 /P) 0,86, onde p= precipitação média mensal e P= precipitação média anual (PCBAP, 1997). 3

4 Tema 2 - Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física: aplicações emergentes A avaliação da erodibilidade dos solos foi realizada por meio do mapa de tipos de solos, disponibilizado pela SEPLAN/MT (2000), adaptado para o novo sistema Brasileiro de Classificação de Solos (Embrapa, 2006), associando para cada tipo os valores de K, compilados do relatório do PCBAP (1997). A partir da distribuição das classes de solos e dos valores de erodibilidade, foi mapeada a distribuição da erodibilidade dos solos da BHRJ e das sub-bacias que a integram. Para o cálculo do fator topográfico foi utilizada a formula desenvolvida por Bertoni & Lombardi Neto (1999): LS = 0,00984.C 0,63.D 1,18 ; onde D= grau de declive (%) e C= comprimento de rampa do terreno (m). Tradicionalmente, para a geração dos modelos digitais de terreno é utilizado um Modelo Numérico do Terreno (MNT) elaborado a partir da digitalização das curvas de nível das cartas topográficas. Na perspectiva deste trabalho, foi utilizado o Modelo Digital de Elevação (MDE), gerado a partir do radar interferométrico (SRTM - Missão Topográfica Radar Shuttle), banda C, com resolução espacial de 90 x 90m, de 2003, obtidas gratuitamente no site Sua escolha deve-se ao fato da desatualização das cartas topográficas, que são de 1968, de onde são utilizadas curvas de nível para elaboração do MNT. O processamento digital das cenas incluiu: geração de mosaico, verificação da ocorrência dos valores de altitude e inexistência de valores (buracos) e conversão de projeção. A partir das imagens de radar tratadas e das técnicas computacionais foram gerados os mapas clinográfico (declividade) e de direção de fluxo. Esses mapas foram reclassificados e combinados de modo a gerar o mapa de rampas homogêneas, de onde foram extraídos os valores de declividade média de rampa e de altura de rampa. O mapa de comprimento de rampa foi gerado utilizando a fórmula C = h/senα; onde C= comprimento de rampa (m); h = diferença de altura da rampa (metros); e α = declividade média do polígono (graus). O mapa do fator LS foi obtido utilizando o algoritmo proposto por Bertoni & Lombardi Neto (2005). A partir da distribuição das classes de cobertura vegetal e do uso do solo (SEPLAN, 2000) e dos valores do fator C (PCBAP, 1997), foi mapeado o produto dos fatores C e P (CP) para a BHRJ. A espacialização do fator CP foi obtida a partir da reclassificação numérica dos mapas de cobertura vegetal e do uso do solo. Detalhes dos procedimentos operacionalizados por meio das Geotecnologias podem ser obtidos em Fornelos & Neves (2007). 4

5 IV- RESULTADO E DISCUSSÃO A estimativa de perda de solo ocorreu via investigação dos fatores relacionados à chuva, tipos de solos, comprimento e declividade de rampa, uso e manejo de solo e cobertura vegetal, a seguir apresentados. Erosividade das chuvas Tabela 01- Área e valor médio anual da erosividade das chuvas (fator R) relativas às subbacias da BHPJ Cod NOME Área R (Mj mm ha -1 h -1 ano -1 ) km² % Interbacia do Rio Paraguai Médio 3913,13 24,16 756, Bacia hidrográfica do Córrego Cachoeirinha 952,69 5,88 706, Bacia hidrográfica do Córrego Salobra 801,92 4,95 702, Bacia hidrográfica do Rio Branco 2098,18 12,96 865, Bacia hidrográfica do Rio dos Bugres 2269,57 14,02 914, Bacia hidrográfica do Rio Jauquara 1407,60 8,69 751, Bacia hidrográfica do Rio Pari 1402,27 8,66 851, Bacia hidrográfica do Rio Santana 1972,03 12,18 999, Bacia hidrográfica do Rio Paraguai/ Diamantino 1.376,35 8, ,72 Verificou-se que a erosividade média anual na BHPJ no período de 1994 a 2003 foi de 845,50 Mj -1 ha -1 h -1 ano -1, com diminuição da erosividade no sentido Norte-Sul, decorrente da geomorfologia da área, Província Serrana (formas de denudação) e Pantanal (formas de acumulação). Os maiores índices de erosividade média foi observada na Bacia hidrográfica do Rio Paraguai/Diamantino com 1.003,72 Mj -1 ha -1 h -1 ano -1 (Figura 02), correspondente ao município de Diamantino. Ao avaliar a erosividade no contexto de município verificouse que Diamantino apresentou o percentual de 1.071,98 Mj -1 ha -1 h -1 ano -1. Quando avaliada a erosividade por tipo de solo, considerando a escala de bacia, a do Córrego Cachoeirinha apresentou uma média de 0,43 Mj -1 ha -1 h -1 ano -1, com destaque aos solos Litólico (R) que ocupam 45,95% da sua área. Na escala de município, o de Lambari D oeste apresentou a maior média, cerca de 0,45 Mj -1 ha -1 h -1 ano -1, possivelmente decorrente do percentual de 92,60% de areias quartzosas. 5

6 Tema 2 - Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física: aplicações emergentes Figura 02 - Distribuição da erosividade anual das chuvas na BHPJ. Erodibilidade dos solos A maior erodibilidade incidiu sob os solos Podzólicos Vermelhos (30,45%), Latossolo Vermelho (19,47%), Areias Quartzosas (18,90%), Solos Litólicos (13,06%), Cambissolo Álico (4,42%). Dentre esses, o solo do tipo Latossolo Vermelho apresenta ampla distribuição espacial, pois ocorrem em toda BHPJ, ocupando 67,09% da sub-bacia Bacia hidrográfica do rio Jauquara (Figura 03). 6

7 Figura 03 - Distribuição por sub-bacias da erodibilidade dos solos da BHPJ. Fator topográfico As maiores declividades na BHPJ foram identificadas nas sub-bacias: rio Jauquara, rio Pari, rio Salobra e córrego Cachoeirinha (Tabela 03) por estas unidades hidrográficas congregarem as serras da Província Serrana, constituindo um relevo movimentado (Figura 04). 7

8 Tema 2 - Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física: aplicações emergentes Figura 04 - Distribuição do fator topográfico (LS) da USLE nas sub-bacias da BHPJ. 8

9 Tabela 03 - Valores médios do fator topográfico (LS) nas sub-bacias da BHPJ Cód Sub Bacias LS Interbacia do Rio Paraguai Médio 1, Bacia hidrográfica do Córrego Cachoeirinha 6, Bacia hidrográfica do Córrego Salobra 6, Bacia hidrográfica do Rio Branco 1, Bacia hidrográfica do Rio dos Bugres 1, Bacia hidrográfica do Rio Jauquara 6, Bacia hidrográfica do Rio Pari 6, Bacia hidrográfica do Rio Santana 1, Bacia hidrográfica do Rio Paraguai/ Diamantino 3,04 Fator CP da USLE O uso predominante na BHPJ foi o agropecuário, em média e grande propriedade, com predomínio de pastagens, que ocuparam uma área de 4.918,33 km 2 (Tabela 04). Segundo Sparovek et al. (2004) as pastagens são consideradas protegidas contra a erosão por serem perenes e oferecerem proteção permanente contra a ação erosiva das chuvas pela cobertura do solo. Tabela 04 - Valores médios do produto dos fatores C e P da USLE das sub-bacias da BHPJ Cód Sub Bacias C Interbacia do Rio Paraguai Médio 0, Bacia hidrográfica do Córrego Cachoeirinha 0, Bacia hidrográfica do Córrego Salobra 0, Bacia hidrográfica do Rio Branco 0, Bacia hidrográfica do Rio dos Bugres 0, Bacia hidrográfica do Rio Jauquara 0, Bacia hidrográfica do Rio Pari 0, Bacia hidrográfica do Rio Santana 0, Bacia hidrográfica do Rio Paraguai/ Diamantino 0,1025 Perda de solo A bacia Paraguai/Jauquara apresentou perda média de solo de 13,33 t. ha -1 ano -1 (Figura 05), sendo que das sub-bacias a do Rio Paraguai/Diamantino apresentou maior índice, 6,5 t. ha -1 ano -1 (ver tabela 04). 9

10 Tema 2 - Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física: aplicações emergentes Tabela 04 - Perda de solo na BHPJ discriminada por sub-bacia da BHPJ Cód Sub-Bacias Perda de solo (t. ha -1 ano -1 ) Interbacia do Rio Paraguai Médio 1, Bacia Hidrográfica do Córrego Cachoeirinha 5, Bacia Hidrográfica do Córrego Salobra 2, Bacia Hidrográfica do Rio Branco 2, Bacia Hidrográfica do Rio Bugres 3, Bacia Hidrográfica do Rio Jauquara 2, Bacia Hidrográfica do Rio Santana 5, Bacia Hidrográfica do Rio Pari 3, Bacia Hidrográfica do Rio Paraguai/Diamantino 6,5095 Os percentuais de perda de solo na BHPJ estão assim distribuídos: 81, 54% da sua área com valores médios de perda de solo compreendidos entre 1 e 10 t. ha -1 ano -1 ; 12,35% entre 11 e 50 t. ha -1 ano -1 ; 4,50% entre 51 e 200 t. ha -1 ano -1 e 1,59% com valores superiores a 200 t. ha -1 ano -1. O que pode possibilita classificar, de acordo com a Fao (1981), os graus de erosão hídrica laminar na BHPJ, dos percentuais apresentados seqüencialmente em: baixa, moderada, alta e muita alta. Os valores obtidos na BHPJ a partir da execução da USLE, realizada por técnicas de geoprocessamento, não devem ser considerados como absolutos, haja vista a necessidade de melhoria na determinação de parâmetros da equação, associados à realização de trabalhos de campo para calibração do modelo. Mas, a contribuição da realização da espacialização da perda de solo, no contexto da pesquisa, foi de mostrar os locais com altos índices relativos à perda, permitindo identificar áreas que necessitam de monitoramento inerentes ao controle dos processos erosivos, que implicam na qualidade das águas, e medidas referentes à adoção de práticas conservacionistas, que contribuem para atenuar a perda de solo. 10

11 Figura 05- Distribuição das perdas de solos por sub-bacia da BHPJ. VI- CONCLUSÃO 1. A erosividade média anual na BHPJ no período de 1994 a 2003 foi de 845,50 Mj mm ha -1 h -1 ano -1, sendo maior nas sub-bacias do Rio Paraguai/Diamantino com 1.003,72 Mj -1 ha -1 h -1 ano -1 ; 2. Os Podzólicos Vermelhos, Latossolo Vermelho, Areias Quartzosas, Solos Litólicos e Cambissolo Álico, que são solos de alta erodibilidade, recobrem 86,30% da superfície da BHPJ; 11

12 Tema 2 - Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física: aplicações emergentes 3. Os Podzólicos Vermelhos e Litólicos são os solos que recobrem as áreas com maiores valores de LS, constituindo assim um considerável fator de risco de perda de solo por erosão hídrica; 4. Relativo ao uso, há o predomínio da atividade agropecuária, em médias e grandes propriedades com predomínio de pastagens. Neste sentido, as pastagens têm contribuído para a minimização da perda de solo; 5. A perda média de solo por erosão hídrica na BHRJ foi de 13,33 t. ha -1 ano -1, que corresponde a um grau de erosão moderado, evidenciando a necessidade de medidas conservacionistas ligadas as atividades antrópicas. 12

13 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERTONI, J.; LOMBARDI NETO, F. 2005, Conservação do solo. 5 ed. Piracicaba/SP: Ícone editora. FAO Metodologia provisional para evaluation de la degradacion de los suelos. Roma: FAO/PNUMA: UNEP: UNESCO, p. 86. FORNELOS, L. F.; NEVES, S. M. A. S Uso de modelos digitais de elevação (MDE) gerados a partir de imagens de radar interferométricos (SRTM) na estimativa de perdas de solo. Revista Brasileira de Cartografia, ed. 59, n. 1, pp LOMBARDI NETO, F Rainfall erosivity: Its distribution and relationship with soil loss at Campinas, Brazil. West Lafayette: Purdue University, M.Sc. Dissertation, 53p. PCBAP. Plano de Conservação da Bacia do Alto Paraguai Ministério do Meio Ambiente, dos Recursos Hídricos e da Amazônia Legal. Programa Nacional do Meio Ambiente PNMA, v. I. Tomos I e II, RADAMBRASIL Ministério das Minas e Energia. Secretaria Geral. Levantamento de Recursos Naturais. Folha SD: 21. Cuiabá; geologia, geomorfologia, pedologia, vegetação e uso potencial da terra. Rio de Janeiro: vol 26. ROSS, J. L. S Análise empírica da fragilidade dos ambientes naturais e antropizados. Revista do departamento de geografia, v. 8, FFLCH-USP, São Paulo. Sparovek, G.; Barretto, A. G. O, P.; Correchel, V. Solo Coberto Cultivar Bovinos. Pelotas, v.2, n.1, p WISCHMEIER, W. H.; SMITH, D. D Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. Agricultural Handbook. USDA, Washington/D.C. 13