Avaliação do Potencial Natural de Erosão do Ribeirão Nilza no Município de Sinop-MT

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1 Avaliação do Potencial Natural de Erosão do Ribeirão Nilza no Município de Sinop-MT Letícia Karine Sanches Brito¹, Ana Elza Dalla Roza² ¹ Graduando, Universidade do Estado de Mato Grosso, Sinop-MT, Brasil, ² Graduada, Universidade do Estado de Mato Grosso, Sinop-MT, Brasil, Resumo: O potencial natural de erosão é avaliado principalmente em função de fatores do solo, pluviometria da região e relevo. O objetivo da presente pesquisa foi avaliar o potencial natural de erosão do Ribeirão Nilza, situado no município de Sinop o qual tem como predominância o latossolo que são solos de alta atividade de intemperismo. Além das características do solo, foram levantados dados relativos às características da bacia hidrográfica, como vegetação e topografia, para assim realizar a análise do potencial natural de erosão. A metodologia de pesquisa aplicada é a Equação Universal da perda de solos proposta por Wischmeier e Smith (1978) este modelo faz uma estimativa da erosão por meio da multiplicação de fatores. O fator R é função da energia cinética das precipitações, o fator K é de acordo com a classificação do solo, que foi realizada seguindo o mapa de solos disponibilizado pela EMBRAPA, utilizando a classificação pedológica, o fator L e S é relacionado ao relevo, o fator C é função da cobertura vegetal, e por fim, o fator P é decorrente da prática conservacionista aplicada ao solo. Ao decorrer da pesquisa, foram obtidos cada um dos fatores por meio de pesquisas de campo e em ambiente SIG Sistema de Informações Geográficas. Ao final da pesquisa foi obtida a massa de solo em tonelada por hectares perdidos em cada ano, assim podem-se haver perspectivas para projetos de conservação do solo, minimizando assim as perdas de solo neste corpo de água estudado, diminuindo os efeitos da erosão. Palavras chave: Meio Ambiente, Perda de solo, Potencial de erosão, Ribeirão Nilza. ABSTRACT The aim of the present research is to check the natural erosion potential of Ribeirão Nilza. For this purpose, it is necessary to realize the contribution areas as well identify the characteristics of the Watershed, such as soil type, vegetation and topography, to do an analysis of the natural erosion potential. The method applied is the Universal Soil Loss Equation by Wischmeier and Smith, This model estimates the erosion in short and long period, through the multiplication of factors. The factor "R" is a function of the kinetic energy of precipitations, the factor "K" is soil rate, the factors "L" and "S" are linked to topography, the "C" is related to vegetation cover, and finally, the "P" factor is due to the conservationist practice applied to this soil. Through field surveys, and in GIS environment - Geographic Information System it will be obtained the factors of the equation. As a conclusion of this study will be achieved the soil volume in tons per hectare lost in each year, therefore easing prospects for soil conservation projects, decreasing soil losses. Keywords: Environment, erosion, hydrological cycle.

2 Introdução O município de Sinop está localizado no Norte do Estado do Mato Grosso em uma região na qual predomina a floresta Amazônica. Com o desenvolvimento das cidades foi necessário suprimir a vegetação, impermeabilizar o solo para dar início a um ambiente construído, alterando assim as características naturais, principalmente tratando-se do ciclo hidrológico, onde com a impermeabilização, aumentam-se o coeficiente de escoamento superficial e o pico das cheias devido às precipitações (CANHOLI, 2005). A quebra do equilíbrio no ambiente pelas atividades antrópicas, principalmente as alterações da cobertura vegetal, aceleram os processos de erosão (FENDRICH, 1997). Assim a formação de voçorocas, que são erosões em sulcos formadas por enxurradas, que passam diversas vezes em um mesmo sulco que se amplia em profundidade e extensão, e desloca grandes massas de solo é cada vez mais frequente (BERTONI E LOMBARDI NETO,1992). O deslocamento e depósito de grandes massas de solo, quando um corpo receptor não possui vazão suficiente para continuar o transporte das partículas, é instaurado o processo de assoreamento. Para evitar o processo de assoreamento dos corpos de água, seja pela ocupação as margens dos córregos ou pelo despejo de águas advindas dos sistemas de drenagem das cidades foram impostas medidas de proteção pelos órgãos ambientais, visando a preservação da mata no entorno de rios, córregos e nascentes. No município de Sinop um dos principais corpos receptores do escoamento superficial da precipitação do Noroeste da cidade é o córrego Nilza, como se observa na Figura 1, o mesmo se encontra na área urbana do município. Figura 1 Situação do Ribeirão Nilza dentro do Perímetro Urbano. Nascente 1012 m Fonte: O autor, O desrespeito às áreas de preservação permanente é marcante em todo o perímetro, o que contribui para aceleração da erosão no ribeirão, pois o solo desprotegido tende a desagregar com mais facilidade.

3 O agente erosivo atuante no local é a água, assim classificado em erosão hídrica. O processo se inicia com o impacto da água da chuva sob o solo até a formação de uma lamina d água sobre o mesmo. A cobertura vegetal age neste caso diminuindo o impacto da gota por meio das copas de árvores e o escoamento por meio de vegetação rasteira assim diminuindo a energia cinética que carrega as partículas, no caso de o solo estar sem esta cobertura, não há diminuição da energia. A erosão como observado na Figura 2 está ocorrendo em forma de voçorocas que é um processo erosivo semi-superficial e ocasiona desmontes de solo (FENDRICH et. al., 1997). Junto ao processo erosivo, vem ocorrendo descarte de resíduos nas margens, em sua maioria proveniente da construção civil. Figura 2 Processo erosivo, depósito de lixo. Fonte: O autor, A identificação destes problemas fomentou a presente pesquisa que teve como objetivo, avaliar o potencial natural de erosão do Ribeirão Nilza do município de Sinop-MT, utilizando a equação universal da perda de solos (EUPS) proposta por Wischmeier e Smith, 1978 para a quantificação da perda de solo. Este modelo faz uma estimativa da erosão em médio e longo prazo assim podendo haver perspectivas para projetos de conservação do solo, minimizando as perdas de solo. Desta forma, foi necessário identificar as características da bacia hidrográfica que compõe o Ribeirão Nilza - micro bacias, localização das nascentes, tipo de solo, vegetação, topografia e precipitações, para aplicação do modelo. Materiais e Métodos A área de estudo está localizada no município de Sinop, Estado do Mato Grosso, ao longo do Ribeirão Nilza e áreas de contribuição no perímetro urbano, como observado na Figura 03, em Sistema de Coordenadas Projetadas UTM, Fuso 21 Sul.

4 Figura 3 Área de Estudo (a) Estado do Mato Grosso, (b) Município de Sinop. (a) (b) A equação utilizada na metodologia da avaliação da erosão, é uma multiplicação de fatores empíricos que relacionam os fatores que causam a perda de solo a partir da erosão hídrica. A = R K L S C P (Equação 01) Onde A é a perda de solo por ano (ton.ha -1.ano -1 ); R é o parâmetro para o poder erosivo da precipitação, em função de sua energia cinética (MJ.mm. ha -1.h -1.ano -1 ); K se caracteriza pelo potencial de desagregação do solo que é determinado de acordo com suas características (t.h.mj -1.mm -1 ) ; Os fatores L e S são em função do relevo respectivamente extensão em metros e declividade em porcentagem; C é um índice em relação a cobertura vegetal e por fim o parâmetro P se refere a táticas de suporte de conservação de solos. O estudo das precipitações foi realizado com dados de Estações Metereológicas credenciadas, para análise das precipitações, onde foram obtidas séries históricas, no site da Agência Nacional de Águas (ANA), e do Instituto Nacional de Metereologia (INMET). A estação credenciada a ANA, Cachoeirão, está localizada próxima ao Rio Teles Pires, dentro do perímetro do município, nas coordenadas m E ; m S Fuso 21S, a estação monitorada pelo INMET, Gleba Celeste, coordenadas m E ; m S Fuso 21S, locada no município de Vera, proximidades ao município de Sinop. O fator R, relacionado à erosividade da chuva, foi obtido por meio de tratamento das séries históricas das precipitações em planilhas eletrônicas. Este tratamento seguiu-se primeiramente pelo cálculo das médias mensais, analisando os anos coletados e os totais de cada mês, assim em seguida obtendo os totais por ano, calculando também a média anual das precipitações. A Equação 2 utilizada é a proposta por Bertoni e Lombardi Neto (1992): EI = 67,355. ( r² P )0,85 (Equação 02)

5 Onde: EI: Média mensal do índice de erosão (MJ/ha mm) r: Precipitação média mensal em mm P: Precipitação média anual em mm R é alcançado através do somatório dos índices mensais de erosão. Os autores Bertoni e Lombardi Neto, 1992, recomendam a observação de um período longo de tempo, 20 anos ou mais. As estações consultadas, INMET e ANA, têm respectivamente 26 e 34 anos de observação, assim atendendo os critérios propostos para utilização do método. O layout com os índices de erosão totais, foi feito em ambiente SIG, por meio da geração do mapa de Isoietas, por interpolação IDW (inverso peso da distância), transformação de dados pontuais em imagens de satélite de acordo com a distância, sendo a técnica mais eficiente se tratando de dados de precipitação segundo (MAGALHÃES et. al., 2013). Os fatores L e S referem-se ao a topografia, comprimento de rampa e declividade do terreno, contanto quanto maior o comprimento de rampa, maior a velocidade de escoamento superficial, assim ocasionando elevadas quantidades de perdas de solo. Bertoni e Lombardi Neto (1992) propõe para o cálculo do fator topográfico a equação 3: LS = 0,00984 L 0,63 S 1,18 (Equação 03) Onde: LS: Fator Topográfico L: Comprimento de rampa em metros S: Declividade em porcentagem Em ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas), utilizando dados de imagens Shuttle Radar Topography Mission SRTM, disponibilizadas pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária EMBRAPA no projeto Brasil em Relevo, foram tratados dados de relevo, topografia e declividade, para caracterização da região, desta forma, foi confeccionado o mapa de declividade do terreno, utilizando imagem SRTM, para o município. Figura 4 Mapa de Declividade do Município de Sinop-MT

6 Como visto na Figura 4, a região é caracterizada pelo relevo plano, com declividade predominante de 0 a 2%. O comprimento de rampa foi obtido por meio da soma das poligonais que constituem o Ribeirão. O fator k é a erodibilidade do solo, em função de sua classificação pedológica. No município de Sinop há predominância de Latossolos Vermelho Amarelo, de acordo com o mapa de solos do Brasil, disponibilizado pela EMBRAPA (2011), ilustrado na Figura 5. Figura 5 Caracterização Pedológica do Município de Sinop MT. Nota: LVA 19: Latossolo Vermelho-Amarelos Distrófico + Latossolo Vermelos Distróficos + Neossolos Quartzarênicos Órticos, LVA 3: Latossolos Vermelho-Amarelos Distróficos + Latossolos Vermelhos Distróficos, LVA 34: Latossolos Vermelho-Amarelos Distróficos + Argissolos Vermelho-Amarelos Distróficos + Plintossolos Pétricos Concrecionários, LVA 5: Latossolos Vermelho-Amarelos Distróficos + Argissolos Vermelho-Amarelos Distróficos e RU 11: Neossolos Flúvicos Ta Eutróficos. O potencial natural de erosão é calculado utilizando somente uma parte da equação da perda de solos, onde se leva em conta somente as precipitações, topografia e tipo de solo. Desta forma: PNE = R K (LS) (Equação 04) Onde: PNE: Potencial natural de erosão (t / ha.ano) R: Fator de erodibilidade da chuva (MJ.mm/ ha.h.ano) K: Fator de erodibilidade do solo (t.h / MJ.mm) LS: Fator topográfico, adimensional, obtido na Equação 02. Resultados e Discussão A erosividade da chuva encontrada para a estação Cachoeirão, monitorada pela ANA (Agência Nacional de Águas), foi de 9.329,82 MJ.mm/ ha.h.ano, prontamente a estação Gleba Celeste, monitorada pelo INMET (Instituto Nacional de Metereologia), apresentou ,10 MJ.mm/ ha.h.ano. A evolução do EI (índice de erosividade da chuva por mês) apresentada na

7 Figura 6, se destacam os meses de chuva mais intensa, Janeiro, Fevereiro e Dezembro, e decai conforme chega a época de seca, chegando ao índice mais baixo no mês de Agosto. Figura 6 Variação do valor EI no Tempo. Fonte: O Autor (2017) O Ribeirão Nilza encontra-se em uma região de R em 3000 a 4350 MJ.mm/ ha.h.ano, segundo o layout gerado pelo interpolador IDW, observado na Figura 7. O valor a ser utilizado na equação de perda de solos é o mais crítico, 4350 MJ.mm/ ha.h.ano. Figura 7 Layout Fator R gerado pelo interpolador IDW A topografia predominante no local é plana com declividades de 0,12 a 2,53%. O ribeirão possui um comprimento total de 14,96 km, mapeado pela SEMA. O cálculo do fator topográfico LS prosseguiu-se em trechos, onde a partir do modelo de elevação e de declividade foram retirados os comprimentos de rampa e cotas, a divisão dos trechos pode ser observado na Figura 8.

8 Figura 8 Trechos de Estudo. Os resultados para cada trecho estão descritos na Tabela 1. Tabela 1 Valores do Fator LS ID Trechos Declividade % Comprimento (m) LS P01 P02 Nascente Itaúbas 2,53 766,00 0,19 P02 - P03 Itaúbas Jd. Bougainville 0, ,00 0,08 P03 - P04 Jd. Bougainville Afluente 01 0, ,00 0,02 P04 - P05 Afluente 01 Afluente 02 0, ,00 0,04 P05 - P06 Afluente 02 Ribeirão Preto 0, ,00 0,01 Fonte: O Autor (2017) O solo predominante na bacia segundo o mapa adaptado da EMBRAPA solos é o Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico + Latossolo Vermelho Distrófico. Em visitas a campo observou-se o horizonte exposto predominante de LatossoloVermelho Amarelo Distrófico, onde o fator k (SILVA et. al., 1994) de 0,033. Segundo Netto (2008) os latossolos são solos de alto intemperismo e muito permeáveis, o que facilita o processo de lixiviação, assim diminuindo a quantidade de matéria orgânica para as plantas, é predominantemente de granulometria fina, tendo comportamento não coesivo, assim facilitando o processo de desagregação das partículas, principalmente quando não coberto pela vegetação. Unindo todos os fatores apresentados, erodibilidade do solo, topografia, declive e comprimentos de rampa, seguiu-se o cálculo final do potencial natural de erosão, apresentado na Tabela 2. Correa e Sanjos Pinto (2012) em uma compilação de diversos autores, elaboraram a categorização dos potenciais de erosão, sendo de 0 50 t/ha.ano (muito baixo), t/ha.ano (baixo), t/ha.ano (médio), t/ha.ano (alto), t/ha.ano (muito alto) e por fim >1000 t/ha.ano (extremamente alto).

9 Tabela 2 Potencial Natural de Erosão ID Trechos R K PNE LS (MJ.mm/ha.h.ano) (t.h/mj.mm) (t/ha.ano) Classificação P01 - P02 Nascente-Itaúbas ,19 0,033 27,72 Muito Baixo P02 - P03 Itaúbas - Jd. Bougainville ,08 0,033 12,10 Muito Baixo Jd. Bougainville - Afluente P03 - P ,02 0,033 3,14 01 Muito Baixo P04 - P05 Afluente 01 - Afluente ,04 0,033 5,70 Muito Baixo P05 - P06 Afluente 02 - Ribeirão Preto ,01 0,033 1,35 Muito Baixo Fonte: O Autor (2017) Para elaboração da cartografia do potencial natural de erosão ilustrado na Figura 9 foi utilizado a metodologia de Desmet Govers (1996) apud. Correa e Sanjos Pinto (2012) adaptada, onde foi necessária a elaboração dos mapas direção do fluxo, acumulação de fluxo e declividade. Figura 9 Potencial Natural de Erosão. Ao observar a Figura 9, verifica-se o potencial de erosão de muito baixo (0 50 t/ha.ano) a baixo ( t/ha.ano) em toda a área da bacia. Conclusão O potencial natural encontrado foi baixo, pode se concluir que as características da bacia tem pouca influência no impacto ambiental causado. Em face aos dados apresentados, quanto maiores as declividades maiores serão os potenciais naturais de erosão. Uma das dificuldades encontradas foi a existência de poucas estações de coleta de dados de precipitações, assim na existência de mais coletas de dados nas proximidades da bacia, seria obtido uma melhor análise da erosividade das precipitações no local. O uso do geoprocessamento facilitou a análise dos fatores e auxiliou no desenvolvimento de uma base cartográfica para a bacia, assim é possível saber onde se devem agir as práticas conservacionistas quanto à erosão. Estudos futuros em relação ao uso do solo, depósito de lixo e drenagem urbana da região são necessários para melhor avaliação do impacto ambiental que vem ocorrendo.

10 Referências Bibliográficas BERTONI, J.; LOMBARDI NETO, F. Conservação do solo. 4. ed. São Paulo: Editora Ícone, CORREA, Edvania A.; PINTO, S. A. F. Sanjos. Avaliação Do Potencial Natural De Erosão Da Bacia Hidrográfica Do Córrego Monjolo Grande (Ipeúna-SP). Geonorte: UFAM, Manaus, v. 3, n. 5, p , jun FENDRICH, Roberto et al. Drenagem e Controle da Erosão Urbana. 4. ed. Curitiba: Champagnat, p. MAGALHÃES, Ivo Augusto Lopes et al. Análise de métodos de interpolação para espacialização da precipitação pluvial na região Norte do estado do Espirito Santo, Brasil. Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçú, p , 18 abr Anual. NETTO, Iara Terezinha Pignataro. Qualidade Física e Química de Latossolo Vermelho- Amarelo sob Pastagens com Diferentes Períodos de Uso f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Agronomia, Ciências Agrárias, Universidade de Brasília (UNB), Brasília, DF, RIO DE JANEIRO. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE. Diretoria de Geociências. Manual Técnico de Pedologia. 2. ed. Rio de Janeiro: IBGE, p. SANTOS, Humberto Gonçalves dos et al (Ed.). Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 2. ed. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, p. WISCHMEIER, W. H.; SMITH, D. D.. Predicting rainfall erosion losses: A guide to conservation planning. Washington, D.C: U.S. Department Of Agriculture, p.