Influência do Uso do Solo e Existência de Cobertura Vegetal na Análise da Susceptibilidade do Solo à Erosão através do Ensaio Inderbitzen Modificado

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1 Influência do Uso do Solo e Existência de Cobertura Vegetal na Análise da Susceptibilidade do Solo à Erosão através do Ensaio Inderbitzen Modificado Philippe Barbosa Silva Universidade Federal de Goiás, Catalão, Brasil, philippe1303@hotmail.com Gustavo Henrique Almeida Quirino Universidade Federal de Goiás, Catalão, Brasil, gustavoquirino01@uol.com.br Lisandra Silva de Morais Universidade Federal de Goiás, Catalão, Brasil, lisandra.s.morais@hotmail.com Maria Tereza da Silva Melo Universidade Federal de Goiás, Catalão, Brasil, mtsmelo@terra.com.br RESUMO: Os estudos acerca da susceptibilidade à erosão dos solos têm se mostrado bastante úteis na avaliação do uso do solo, em práticas industriais, agrícolas e residenciais, podendo embasar ações de prevenção e correção de efeitos causados por tais processos. O presente trabalho objetivou a comparação entre à susceptibilidade do solo à erosão, conforme seja seu tipo de uso e ocupação, considerando vegetação fechada, vegetação rasteira e área urbanizada, além de avaliar a influência da existência ou não de vegetação na resistência ao carreamento de massa de solo, quando submetido ao Ensaio Inderbitzen Modificado. Após a execução dos ensaios com as amostras de acordo com as condições descritas acima, pôde-se quantificar a porcentagem de material granular carreado de cada amostra, possibilitando assim, a comparação entre as amostras e as conclusões referentes à susceptibilidade do solo à erosão consoante as condições do solo. O trabalho cumpriu com seu objetivo e possibilitou concluir que a existência de cobertura vegetal no solo contribui positiva e relevantemente para a resistência do mesmo ao processo de carreamento; também foi possível tornar nítido que os solos situados em áreas com vegetação fechada são pouco suscetíveis à erosão, enquanto que os solos situados em áreas urbanizadas apresentam alta porcentagem de massa de solo desagregada por agentes erosivos. Conclui-se ainda que, é necessária a preservação da proteção vegetal do solo para o bom desempenho deste frente à erosão, assim como, infere-se o contributo da utilização de vegetação em ações de prevenção e controle de processos erosivos. PALAVRAS-CHAVE: Susceptibilidade à erosão, Cobertura Vegetal, Uso e Ocupação do Solo, Ensaio Inderbitzen Modificado. 1 INTRODUÇÃO Diversas cidades têm experimentado um desenvolvimento econômico intenso e contínuo, o que em geral tem implicado na ocorrência do crescimento desordenado do espaço urbano, fazendo-se uso de terrenos que não possuem a capacidade portante necessária ou que são inadequadas para um determinado uso do solo. Posto isto, é de suma importância primar pela qualidade de vida dos habitantes da cidade, e pelo crescimento planejado, monitorado e ordenado, de modo a evitar as catástrofes urbanas. Dessa forma, os processos erosivos são consequências diretas da contemporânea conjuntura, onde um planejamento ineficiente e a ocupação desordenada potencializam a

2 banalização da ocorrência e agravamento desses. Na Figura 1 a seguir é mostrado um processo erosivo no perímetro urbano do município de Catalão-GO, denotando a ligação existente entre o uso e ocupação do solo em áreas susceptivéis à erosão e a deflagração dessas. Figura 1. Processo erosivo próximo às margens do Ribeirão Pirapitinga Município de Catalão/Goiás. Lima (2003) afirma que os processos erosivos dependem de fatores externos, como a capacidade de infiltração do solo, a inclinação do talude, potencial de erosividade da chuva e ainda de fatores internos como o gradiente crítico, desagregabilidade e erodibilidade do solo. Para além destes, a intervenção antrópica é extremamente influente, culminando no agravamento das erosões. No que concerne ao uso do solo, tanto para práticas industriais, agrícolas e residenciais, os estudos de erodibilidade têm se demonstrado bastante úteis na prevenção e correção dos efeitos causados: carreamento de massa e enfraquecimento da capacidade resistiva do solo, o que afeta diretamente - em especial no meio urbano - a integridade das estruturas e o conforto dos usuários. (LEMOS, 2007). Conforme Lencastre e Franco (1992 apud. Freire, 2001), a susceptibilidade à erosão do solo tem diferentes valores conforme seja seu uso. Alguns autores consideram os tipos de uso e ocupação do solo como responsáveis pela culminação e/ou aceleração dos processos erosivos. Para a avaliação de distintos usos do solo, dividiu-se em três principais tipos de caracterização, a saber: área com vegetação fechada, área com gramíneas e área urbanizada. Outro fator de grande relevância quando se refere à sensibilidade do solo à erosão é a existência ou não de cobertura vegetal e o seu tipo. De acordo com Brandt (1986 apud. Silva e Santos, 2009), a cobertura vegetal pode influenciar tanto na redução do volume de água que chega ao solo, por meio da interceptação, quanto na alteração da distribuição do tamanho das gotas de chuva. Ainda de acordo com Sales, Camapum de Carvalho (2006), a conservação de árvores e gramíneas contribui na contração dos efeitos causados pelo impacto das gotas de chuva ( splash ) na camada supercial do solo, e ainda colaborando na infiltrabilidade e redução da velocidade de escoamento superficial. Posto isso, tem-se por objetivo primeiro do presente estudo a comparação entre os níveis de susceptibilidade do solo à erosão consoante seu uso e ocupação, por meio do ensaio direto Inderbitzen Modificado. Constitui-se ainda por objetivo, a determinação da influência da cobertura vegetal na resistência à erosão, através de ensaios (Inderbitzen Modificado) com amostra com e sem cobertura vegetal. Nesse caso, os ensaios visaram, portanto, a avaliação da influência da existência ou não de cobertura vegetal na resistência à erosão avaliada com recurso ao Ensaio Inderbitzen Modificado, para tanto, propiciou-se as mesmas condições de ensaio no caso de ambas as amostras (equipamento, tempo de ensaio, vazão), possibilitando que haja uma comparação direta e fiável dos dois resultados obtidos. Tendo em vista que, o corrente trabalho se destinou tão-somente a comparação do grau de erosão de solos, com e sem cobertura vegetal e, consoante ao uso do solo, para além da análise textural, não se determinou as características físicas ou químicas concernentes aos solos submetidos a ensaio de erodibilidade. 2 MATERIAIS E MÉTODOS Com vistas a atender aos objetivos do trabalho, recorreu-se ao uso do Ensaio Inderbitzen Modificado, derivado do Ensaio Inderbitzen,

3 difundido e recorrentemente utilizado no meio geotécnico para fins de estudo da erodibilidade de solos. Na Figura 2 está evidenciado o esquema de ensaio. Figura 2. Ensaio Inderbitzen Modificado. Com diferente disposição do esquema de ensaio, mas mantendo-se os princípios metodológicos, foram realizados ensaios em Portugal. O ensaio consiste, basicamente, em posicionar a amostra de solo sobre a rampa (grelha), ajustar a vazão do chuveiramento e proceder com o ensaio durante o tempo determinado. No decorrer do ensaio todo o solo carreado fica retido na peneira posicionada abaixo da grelha, possibilitando que ao término do ensaio se mensure a quantidade de massa de solo carreada. O equipamento confecionado em Portugal seguiu o projeto do equipamento originalmente desenvolvido no Brasil, sendo as suas características evidenciadas nas Figuras 3, 4 e 5. Há de se referir que as medidas apresentadas nas imagens estão expressas em metro. O equipamento Inderbitzen Modificado difere-se do modelo originalmente desenvolvido, em 1961, pelo pesquisador de mesmo nome e dos modelos aprimorados posteriormente pois, por meio do chuveiramento cria mecanismos de simulação da ação da gota d água sobre o solo, o denominado efeito splash, o qual é responsável parcialmente pelo desprendimento de massa de solo, conferindo, assim, maior fiabilidade e realismo nos resultados obtidos. Figura 3. Vista frontal do equipamento. Figura 4. Vista posterior do equipamento.

4 Figura 7. Retirada de amostra indeformada de solo, com cobertura vegetal. Figura 5. Vista lateral do equipamento. 2.1 Influência da Cobertura Vegetal na Resistência ao Processo Erosivo Para a realização dos ensaios, procedeu-se com a retirada de duas amostras indeformadas de solo nos fundos do Edifício IX (Engenharia Civil) no Campus da Caparica da Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT) da Universidade Nova de Lisboa, em Lisboa, Portugal. Efetuouse a retirada de uma amostra de solo sem proteção vegetal e outra com cobertura vegetal natural (gramíneas), conforme pode ser visto nas Figuras 6 e 7. O equipamento utilizado no ensaio foi confeccionado em Portugal e teve sua concepção com vistas a ser uma reprodução do equipamento desenvolvido no Brasil, sendo, portanto, de mesmo formato e dimensões. Para o ensaio fixou-se a vazão média de 2,5 l/min e o tempo de ensaio foi de 90 minutos. Mediante caracterização textural efetuada, constatou-se que as amostras eram de solo franco arenoso (Podzóis). Nas Figuras 8 e 9 é possível observar os aspectos dos ensaios com a amostra sem cobertura vegetal e com cobertura vegetal, respectivamente. Figura 6. Retirada de amostra indeformada de solo, sem proteção vegetal. Figura 8. Ensaio Inderbitzen Modificado amostra sem cobertura vegetal.

5 Com relação à susceptibilidade à erosão do solo, apresenta-se na Tabela 1 a tabulação dos resultados dos ensaios realizados. Tabela 1. Solo carreado em amostra com e sem cobertura vegetal. Situação do solo Sem cobertura vegetal Com cobertura vegetal Peso de solo seco (g) Antes do ensaio Arrasta do Porcentagem de solo arrastado (%) , ,15 Figura 9. Ensaio Inderbitzen Modificado amostra com cobertura vegetal. 2.2 Influência do Uso e Ocupação do Solo na Susceptibilidade à Erosão Para a avaliação da influência do uso e ocupação do solo na susceptibilidade à erosão, foram utilizadas três amostras de solos ocupados e utilizados de formas distintas, sendo eles: área com vegetação fechada, área com gramíneas e área urbanizada. Refere-se que foram retiradas amostras de solo de uma mesma região do município de Catalão, enquadrando-as mediante os tipos de uso e ocupação do solo pré-estabelecidos pelas metodologias estudadas. O solo em todos os locais de retirada, mediante ensaio de caracterização, apresentou ser de textura média. Procedeu-se, portanto, com os três ensaios utilizando o equipamento Inderbitzen Modificado. O tempo de ensaio foi de 90 minutos e a vazão média padronizada foi de 1,96 l/min. 3 RESULTADOS 3.1 Influência da Cobertura Vegetal na Resistência ao Processo Erosivo: Resultados Tendo em conta o cenário apresentado na Tabela 1, o ensaio revelou que, quando submetida ao ensaio Inderbitzen Modificado, a amostra com cobertura vegetal teve cerca de 4 (quatro) vezes menos solo arrastado em detrimento da amostra sem nenhum tipo de vegetação, corroborando com diversos pesquisadores, no que tange à influência positiva da cobertura vegetal na resistência aos processos erosivos. Ressalta-se que a cobertura vegetal sobre a amostra ensaiada estava, em grande parte, seca, pressupondo-se que, com a vegetação verde a porcentagem de solo arrastado tende a ser mais diminuta. Neves, Sousa e Oliveira (2008) ao proceder com o ensaio de amostras de solo arenoso sem cobertura vegetal e com cobertura vegetal, constataram que para o caso de existência de vegetação houve o carreamento de 5,01% da massa de solo da amostra, ao passo que, a amostrada desprovida de elementos vegetais apresentou perdas de porção terrosa superiores a 65%. A discrepância nos resultados referentes à amostra de solo sem cobertura vegetal, previsivelmente, se deve para além das externalidades e especificidades experimentais, ao tipo de solo ensaiado. 3.2 Influência do Uso e Ocupação do Solo na Susceptibilidade à Erosão: Resultados

6 Na Tabela 2, a seguir, elucidam-se os dados obtidos através do Ensaio Inderbitzen Modificado para os locais a serem comparados, bem como a caracterização dos mesmos. Tabela 2. Comparação das amostras em função do uso e ocupação do solo. Porcentag em erodida Caracterização Material em função Amostra uso e ocupação erodido da massa do solo (g) inicial da amostra (%) A1 A2 Área com vegetação fechada Área com gramíneas 31,100 1,10 273,630 7,46 A3 Área urbanizada 1962,971 33,77 No que se refere ao uso e ocupação do solo, notou-se que a amostra A1 retirada em uma região com vegetação fechada apresentou o menor índice quanto à perda de material erodido. O local A2 que se situava em uma área com vegetação rasteira (gramíneas) apresentou valor mediano quanto à susceptibilidade à erosão. No entanto, a amostra A3 se mostrou altamente propensa à perda de solo por erosão, confirmando-se assim o proposto pelas metodologias estudadas. Comparativamente, a amostra retirada em local urbanizado apresentou cerca de 30 vezes mais propensão à erodibilidade do solo do que a amostra retirada em local de densa vegetação e com reduzida intervenção antrópica. A literatura especializada apresenta a validação das constatações acima referidas de forma meramente qualitativa, não sendo apresentados os dados quantitativos que embasam tais assertivas. Destarte, não é possível estabelecer critério de comparação com os resultados de outrem. 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS Por meio dos resultados obtidos, foram constatados os benefícios advindos do uso e manutenção da cobertura vegetal no solo perante os processos erosivos. A cobertura vegetal é preponderante na resposta do solo ante o agente erosivo. Quão menores forem as intervenções antrópicas no terreno, melhores são as respostas de resistência do solo ao processo erosivo. Fica evidente a necessidade da preservação das condições naturais da cobertura do solo; infere-se ainda a eficiência de utilização de vegetação nas ações de prevenção e controle de processos erosivos. Aquando da definição dos experimentos e interpretação dos resultados deve-se ter em conta que embora no ensaio a amostra esteja desprovida de vegetação, o local de sua retirada, possivelmente, era vegetado e por isso, alguns dos aspectos podem ser preservados enquanto que outros passam a inexistir. Sendo, portanto necessários estudos acerca do tipo de solo (propriedades físicas e químicas), para uma corelação entre essas características e a variação da cobertura vegetal frente à susceptibilidade do solo à erosão. AGRADECIMENTOS Agradecemos ao apoio concedido pela Universidade Federal de Goiás Campus Catalão, por meio do Departamento de Geografia, Departamento de Engenharia Civil e Departamento de Gestão e Infraestrutura do Campus. REFERÊNCIAS Brandt, C. J. (1986) Transformation of the kinetic energy of rainfall with variable tree canopies, Tese de Doutorado em Recursos Hídricos, Universidade de Londres, Londres, 446p. Camapum de Carvalho, J. (2006). Processos Erosivos no Centro-Oeste Brasileiro. 1a ed, Universidade de Brasília: FINATEC, Brasília, 464 p. Freire, E. P. (2001) Ensaio Inderbitzen modificado: um novo modelo para avaliação do grau de erodibilidade do solo, Anais, VII Simpósio Nacional de Controle de Erosão, Goiânia, 8 p. Lemos, C. F., et al. (2007) Avaliação da erosão entre

7 sulcos em solos de diferentes classes de uso na Bacia do Rio da Bucha (PR), através do aparelho Inderbitzen. Revista eletrônica Geografar, Curitiba. Lencastre, A.; Franco, F. M. (1992) Lições de Hidrologia. Notas de Aula. Faculdade de Ciências e Tecnologia. Universidade Nova de Lisboa. Lisboa. Lima, M. C. (2003) Degradação físico-química e mineralógica de maciço junto às voçorocas, Tese de Doutorado, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, 364 p. Neves, P. F.; Sousa, M. R.; Oliveira, J. (2008) INFLUÊNCIA DA COBERTURA VEGETAL NA RESISTÊNCIA AO ESCORRIMENTO DE TALUDES. Centro de Geotecnia. Instituto Superior Técnico. Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa, 10 p. Silva, R. M. e Santos, C. A. G. (2009) Influência da cobertura vegetal nos processos hidrossedimentológicos no semiárido do Nordeste, Brasil. Revista Perspectiva Geográfica, Cascavel, Vol. 4.