DEFINIÇÃO DOS FATORES E APLICAÇÃO DA EQUAÇÃO UNIVERSAL DE PERDAS DE SOLO COM O USO DE GEOTECNOLOGIAS EM UMA ÁREA DEGRADADA EM AMBIENTE URBANO

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1 EIXO TEMÁTICO: Tecnologias DEFINIÇÃO DOS FATORES E APLICAÇÃO DA EQUAÇÃO UNIVERSAL DE PERDAS DE SOLO COM O USO DE GEOTECNOLOGIAS EM UMA ÁREA DEGRADADA EM AMBIENTE URBANO Caio Arlanche Petri 1 Vandoir Bourscheidt 2 RESUMO: Ao decorrer do desenvolvimento das cidades, algumas áreas têm sua cobertura vegetal removida, dando espaço para que processos erosivos evoluam e se tornem riscos em potencial para a população do entorno. Considerando isso, existe uma crescente necessidade do monitoramento adequado de áreas tidas como estáticas, mas que sofrem constante alteração pelo intemperismo. O trabalho se utiliza da Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS) para calcular a perda de solo por erosão em uma área com supressão da vegetação nativa, no município de Jundiaí/SP, buscando evidenciar os impactos de alterações no ambiente com o auxílio de softwares SIG. Assim, foi estimado o solo perdido no período de um ano. Os resultados mostram uma variação significativa da erosão sobre a área de estudo, diretamente influenciada pelos fatores que compõem a equação. Estes resultados pretendem auxiliar na compreensão dos impactos resultantes da remoção de vegetação em ambientes urbanos, bem como fornecer subsídios para o melhor gerenciamento das áreas afetadas. Palavras-chave: Equação Universal da Perda de Solo. Erosão. Sistemas de Informação Geográfica. 1. INTRODUÇÃO Pedro e Lorandi (2004) definem que o elevado crescimento urbano tem acelerado a implantação de loteamentos, que são realizados de maneira não planejada devido ao seu caráter emergencial. A falta de planejamento leva, frequentemente, ao desenvolvimento de processos erosivos adjacentes às áreas urbanas, trazendo os seus problemas formação de ravinas e voçorocas ou mesmo o assoreamento de corpos d água para um ambiente com alta concentração populacional. Nos últimos anos, tem se intensificado a utilização de Sistemas de Informação Geográfica para a análise ambiental, estando os processos erosivos incluídos neste contexto. A EUPS (Equação Universal de Perdas de Solo) é um método aplicável, juntamente com as Geotecnologias e a compilação de dados de diferentes fontes, para estimar perdas de solo em determinada área de estudo. A EUPS normalmente tem por objetivo avaliar de forma mais ampla o potencial de erosão para as diferentes regiões. Neste trabalho, a dimensão territorial é significativamente pequena, exigindo informações com maior nível de detalhe, algumas coletadas diretamente em campo. 1 Graduando em Gestão e Análise Ambiental, UFSCar. <caioarlanchepetri@gmail.com>. 2 Professor adjunto do Departamento de Ciências Ambientais, UFSCar. <vandoir@ufscar.br>.

2 Reunindo informações bibliográficas e informações coletadas no campo, o projeto buscou realizar um diagnóstico da perda de solo na área de estudo, utilizando diferentes técnicas, avaliando o potencial da EUPS para pequenas áreas. Tendo como base as ferramentas incorporadas aos SIGs, diferentes métodos de análise aliados a diversas fontes de dados são aplicados na avaliação da perda de solo utilizando estimativas da remoção das partículas durante um ano de monitoramento. Com isso, o trabalho considerou a relação dos elementos espaciais (aspectos geomorfométricos, vegetação, uso e ocupação do solo, etc.) e o contexto onde estão inseridos (relacionado aos processos de urbanização) sobre os processos erosivos. 2. MATERIAIS E MÉTODOS A área de estudo escolhida para o cálculo da perda de solo se localiza no município de Jundiaí, estado de São Paulo. Trata-se de um terreno com cobertura original removida, com área de 1,61 hectares, que sofre processos erosivos significativos ao longo dos últimos anos (Figura 1). Figura 1. Área de Estudo localizada no município de Jundiaí/SP. Fonte: Autores (2016). A escolha pela aplicação da EUPS, ou USLE (Universal Soil Loss Equation) de Wischeimer e Smith (1978) se deve por sua praticidade de aplicação, onde os fatores se apresentam claros e passíveis de aplicação no contexto de uma área relativamente pequena como a estudada. A equação se dá por: Onde: E = R * K * (SL) * (CP) E: Representa o valor de erosão a ser calculado, em T/(ha.ano); R: Fator de erodibilidade da chuva, considerando valores pluviométricos regionais, em MJ.mm/ha.h.ano; K: Fator de erodibilidade do solo, considerando o tipo de solo presente na área de estudo, em t.ha.h/ha.mj.mm; SL: Fator topográfico, considerando a declividade do terreno e o comprimento de rampa;

3 CP: Fator de cobertura do solo e práticas conservacionistas, considerando para o cálculo o tipo da cobertura, produtiva ou não. Todos os fatores foram calculados utilizando a ferramenta calculadora raster do software QGIS 2.14, após a atribuição de valores para cada fator. Este procedimento foi essencial para a integração em ambiente SIG e elaboração dos mapas relativos aos fatores da equação e do próprio mapa de perdas de solo final, que considerou a precipitação ao longo de um ano. O fator R foi calculado a partir de dados de precipitação locais (CEMADEM, 2016), com interpolação de dados de diferentes estações pluviométricas. O cálculo do fator R (LOMBARDI NETO e MOLDENHAUER, 1992) se dá por: R = 68,730 (p 2 /P) 0,84 Onde: R = média mensal do índice de erosão em MJ.mm/ha.h.ano; p = precipitação média mensal em milímetro; P = precipitação média anual em milímetro. O fator K foi obtido pela análise do mapa Pedologia do Estado de São Paulo, em escala 1: (IAC, 2002). Desta forma, foi definida a tipologia principal de solo, para então admitir o valor de erodibilidade (MANNIGEL et al, 2002). A combinação dos fatores S e L foi obtida pela geração de mapa de declividade do terreno (S), com cartas topográficas e marcação de pontos com GPS, e pela adoção de um comprimento de rampa médio (L) de 140 metros para a área de estudo, valor calculado pela combinação de sentidos de fluxo em ambiente SIG. Para integrar as informações em ambiente SIG, a seguinte expressão (BERTONI e LOMBARDI NETO, 1985) foi utilizada: LS = * (L 0,63 )*(S 1,18 ) Os fatores C e P foram obtidos pela elaboração de mapa de uso e ocupação do solo no entorno, e posterior adoção de valores correspondentes para cada uso (STEIN et al, 1987). 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Com a interpolação dos dados de precipitação mensal acumulada (CEMADEM, 2016), o fator R foi obtido para os doze meses do estudo. A equação proposta por Lombardi Neto e Moldenhauer (1992) foi então aplicada através da calculadora raster do software QGIS. As chuvas apresentaram significativa variação ao longo do estudo (Tabela 1), se intensificando no período do

4 verão. É importante lembrar que a precipitação foi o único valor que variou ao longo do estudo, permitindo um entendimento temporal da perda de solo. Tabela 1. Chuva mensal acumulada na área de estudo, em mm, de maio de 2015 a abril de Mês Mai. Jun. Jul. Ago. Set. Out. Nov. Dez. Jan. Fev. Mar. Abr.* Chuva 70,0 9,5 46,0 29,0 208,0 77,0 281,9 213,6 232,5 304,9 303,3 0,0 *monitorado até o dia 16 de Abril. Fonte: CEMADEM (2016). O fator K, a erodibilidade do solo, conforme já mencionado, foi definido a partir do cruzamento de dados em SIG (IAC, 2002). Assim, foi adotado o Argissolo Vermelho-Amarelo Distrófico típico, de horizonte A moderado e textura média/argilosa. Seu valor de erodibilidade foi assumido como sendo 0,0466 t.ha.h/ha.mj.mm (MANNIGEL et al, 2002). O fator LS foi obtido pela combinação da digitalização de dados altimétricos de carta topográfica e pela marcação de pontos com GPS na área de estudo, para aumentar a quantidade de pontos e, consequentemente, a precisão do modelo. As informações de relevo foram convertidas em declividade com dados em porcentagem. Para a informação de comprimento de rampa, foi adotado um comprimento médio para toda a extensão. Esta aplicação se justifica pela pequena extensão territorial e pelo interesse exclusivo em uma área de estudo. O comprimento médio de rampa (L) adotado foi de 140 metros. O fator LS foi então calculado através do software QGIS através da calculadora raster. Para o Fator CP, foi realizado um diagnóstico do uso do solo na região da área de estudo, para posterior atribuição de valores respectivos ao coeficiente de uso de solo e prática conservacionista (STEIN et al, 1987). Este resultado demonstrou que a área de estudo encontrase propícia à erosão por estar sem cobertura, enquanto o seu entorno adquiriu, em grande parte, coeficientes baixos ou nulos para o fator CP por possuir mata nativa densa ou área urbana pavimentada, que não sofre erosão. A unidade do resultado final, ton/ha.ano, fora convertida para kg/m 2.ano, para facilitar a interpretação dos resultados na área de estudo com proporções relativamente pequenas. A Figura 2 apresenta o mapa de perdas de solo para a área de estudo e seu entorno, em valor acumulado anual. O mapa apresentou valores máximos de perda de solo muito elevados devido à alta declividade decorrente do levantamento de pontos com GPS. Porém, o valor médio extraído da USLE para a área de estudo é de 328,8 kg/m².ano.

5 Figura 2. Perda de solo anual calculada pela EUPS. Fonte: Autores (2016). 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS Com a metodologia adotada, foi possível estimar a perda de solo para a área de estudo no período de um ano, expondo as potenciais consequências da remoção da cobertura vegetal em terrenos inseridos na área urbana. REFERÊNCIAS BERTONI, J.; LOMBARDI NETO, F. Conservação do Solo. Piracicaba, Livroceres, p. CEMADEM (Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais). Mapa interativo.disponível em:< em: Abril,2016. INSTITUTO AGRONÔMICO DE CAMPINAS. Pedologia do Estado de São Paulo. Disponível em:< icoiac/ /wms>. Acesso em: Abril, LOMBARDI NETO, F; MOLDENHAUER, W.C. Erosividade da Chuva: Sua Distribuição e Relação com as Perdas de Solo em Campinas (SP). Bragantia, Campinas, 51(2), , MANNIGEL, A. R.; CARVALHO, M. P.; MORETI, D.; MEDEIROS, L. R. Fator erodibilidade e tolerância de perda dos solos do Estado de São Paulo. Acta Scientirarum. Maringá, v. 24, n. 5, p , PEDRO, G.F; LORANDI, R. Potencial Natural de Erosão na Área Periurbana de São Carlos-SP. Revista Brasileira de Cartografia n. 56/01, STEIN, D. P.; DONZELLI, P. L.; GIMENEZ, A. F. PONÇANO, W. L. LOMBARDI NETO, F. Potencial de erosão laminar, natural e antrópico na Bacia do Peixe-Paranapanema. Anais do IV Simpósio Nacional de Controle de Erosão. Marília, SP, P WISCHMEIER, W.H; SMITH, D.D. Predicting Rainfall Erosion Losses: A Guide to Conservation Planning. Washington: USDA. Agricultural Handbook, p