ANÁLISE DO COMPORTAMENTO NA DRENAGEM RELACIONADO À
PROCESSOS EROSIVOS NO ARROIO CRUZ ALTA
Autor: Vinicius Silveira dos Santos; Acadêmico do Curso de Geografia; UFSM
Co-autor: Cleiton Luis Froelich; Acadêmico do Curso de Geografia; UFSM
Orientador: Romário Trentin; Prof. Dr. Departamento de Geociências, UFSM
INTRODUÇÃO
O presente trabalho está sendo desenvolvido no Arroio Cruz Alta, localizado na
cidade de Cruz Alta- RS, estando à mesma na região noroeste do estado do
Rio Grande do Sul. Na região em que o Arroio Cruz Alta está inserido, localizase próximo ao norte da zona urbana, tendo ao decorrer de sua extensão
lavouras, campos e florestas, por exemplo.
Por o Arroio Cruz Alta estar situado no planalto meridional, à capacidade de
transporte de materiais dos rios é interessante, comparados a rios de outras
áreas (planície, escudos), pois a velocidade das águas é maior. Na área em
estudo, e pertencente à região do Planalto, é importante analisar as
características do relevo, como já feito nos mapas de declividade, mapa
hipsométrico por exemplo.
As características do relevo também influenciam na agricultura, pois na região
noroeste do estado, a plantação de soja, milho, trigo e outras culturas agrícolas
são intensas, afetando a capacidade de transportes de sedimentos aos canais
de drenagem. Analisar o Arroio Cruz Alta, levando em consideração os mapas
feitos em aula, poderá ser feito um estudo mais específico da região,
interpretando as sub-bacias do arroio, e as características do relevo.
OBJETIVO GERAL
Analisar o Arroio Cruz Alta, considerando as características geomorfológicas
para o processo de erosão, influenciador no comportamento nos canais de
drenagem.
OBJETIVO ESPECÍFICO
Analisar os mapas trabalhados em aula e compreender as formas e
comportamento físico do Arroio Cruz Alta, ou seja, a intensidade dos processos
erosivos, afetando os canais de drenagem.
JUSTIFICATIVA
Precisa-se ter um estudo mais técnico da área próxima a Cruz Alta-RS, para
entender os processos erosivos e a capacidade de transportes dos canais de
drenagem.
METODOLOGIA
O trabalho desenvolvido no Arroio Cruz Alta baseou-se em estudos para a
problemática introduzida na pesquisa. Sendo assim, a fundamentação teórica e
as referencias bibliográficas adequadas com a proposta de trabalho, foram
necessárias para que o trabalho fosse desenvolvido. Primeiramente, foi
escolhida a área próxima a cidade de Cruz Alta, pois além de residir no
município, posso entender como podemos relacionar as característica do lugar
com a realidade da região.
Para o estudo técnico da área é fundamental obtermos dados que possamos
iniciar as pesquisas, podendo ser obtido esses dados através do SIG (Sistema
de Informações geográficas), imagens de satélite para a elaboração do mapa
de uso da terra, por exemplo, fornecidas pelo Sensoriamento Remoto. Na
elaboração dos mapas, utilizou-se o programa SPRING, sendo possível a
construção e mapeamento da área em estudo como o limite, declividade,
orientação de vertentes, hipsometria, rede de drenagem (classificação segundo
a hierarquia de Strahler) e o uso da terra (lavouras, área urbana, campos, solo
e floresta) através da imagem Landsat.
Com destaque a rede de drenagem, para o estudo do trabalho, poderá ser
analisada através dos mapas, a capacidade de transporte de materiais pelos
canais fluviais, levando em consideração a declividade do relevo (área), pois
interfere na velocidade dos mesmos.
Para a elaboração do presente trabalho, a rede fluvial de drenagem da bacia
hidrográfica pode ser classificada segundo uma hierarquia, tal como proposto
por Hornton e ligeiramente modificado por Strahler (Chow et al, 1988). O
sistema é ilustrado na figura 1 a seguir:
 os menores canais identificáveis são designados por ordem 1; estes canais
normalmente escoam apenas durante o período chuvoso
 onde dois canais de ordem 1 se unem, resulta em um canal de ordem 2 a
jusante; em geral, onde dois canais de ordem i se unem, resulta em um
canal de ordem i+1 a jusante
 onde um canal de ordem menor se une a um canal de ordem maior, o canal
a jusante mantém a maior das duas ordens
 a ordem da bacia hidrográfica (I) é designada como a ordem do rio que
passa pelo exutório.
1
1
1
1
2
1
2
1
2
1
1
3
1
3
1
3
1
3
3
1
3
Exutório
Figura1. Exemplo de classificação das ordens dos cursos d’água em um sistema hidrográfico.
REFERENCIAL TEÓRICO
A erosão hídrica está entre os mais relevantes processos determinantes da
degradação das terras na agricultura brasileira, o que torna a adoção de
práticas adequadas para seu controle um dos grandes desafios para a
sustentabilidade da produção de grãos no Brasil. Gotas de chuva ao
impactarem um solo desprovido de vegetação desagregam partículas que,
conforme seu tamanho são facilmente carregadas pela enxurrada. Usando o
exemplo da agricultura, quando o agricultor se dá conta de que este processo
está acontecendo, o solo já está improdutivo.
Um dos grandes desafios é a determinação com nível de precisão da influência
que os fatores ambientais e antrópicos têm sobre a erosão dos solos e as
consequências desta para o sistema. A degradação do solo se dá
principalmente pelo arraste das partículas menores e mais ricas em nutrientes,
culminando com decréscimo da fertilidade e, consequentemente, pela redução
das produções ou pelas crescentes necessidades da reposição de fertilizantes
e corretivos. Na maioria dos casos, as perdas de solo causadas pela erosão
hídrica reduzem a espessura do solo, diminuindo a capacidade de retenção e
redistribuição da água no perfil gerando, como consequência, maiores
escoamentos superficiais e, por vezes, maiores taxas de erosão do solo.
Os sedimentos, fertilizantes e agroquímicos, são arrastados e provocam
problemas de assoreamento e poluição na rede hidrográfica, diminuindo a
seção de vazão dos leitos dos rios e aumentando os riscos de cheias, o que
compromete a perenidade dos cursos de água. A erosão hídrica dos solos e a
consequente produção de sedimentos têm sido preocupação constante em
todas as situações relativas à gestão do uso do solo e da água. Em regiões em
que predominam os processos de meteorização química e os solos são
escassos e pobres, sob condições climáticas de temperaturas e precipitações
pluviométricas de alta variabilidade, esta preocupação se torna mais relevante.
Precipitações pluviométricas de maior intensidade e com grande frequência
elevam o risco de ocorrência da erosão. Essas características são mais
significativas quando associadas às condições de relevo movimentado,
características físico-hídricas do solo adversas, uso e manejo do solo
inadequados. A erosão hídrica proveniente de chuvas intensas tem ocasionado
problemas de ordem ambiental, econômico e social relevantes ao equilíbrio
natural dos agrossistemas em uso. Desta forma, a presente revisão pretende
explorar os dados disponíveis sobre o tema, contribuindo para um
conhecimento melhor dos trabalhos existentes na literatura relativos a chuvas
intensas e seus efeitos sobre a erosão hídrica, manejo e qualidade do solo e da
água.
A erosão pela água apresenta-se em seis diferentes formas, a seguir:
Lençol: superficial ou laminar; desgasta de forma uniforme o solo. Em seu
estágio inicial é quase imperceptível, já quando avançado o solo torna-se mais
claro (coloração), a água de enxurrada é lodosa, raízes de plantas perenes
afloram e há decréscimo na colheita.
Sulcos: canais ou ravinas; apresenta sulcos sinuosos ao longo dos declives,
estes formados pelo escorrimento das águas das chuvas no terreno. Uma
erosão em lençol pode evoluir para uma erosão em sulcos, o que não indica
que uma iniciou em virtude da outra. Vários fatores influem para o seu
surgimento, um deles é a aração que acompanha o declive, resultando em
desgaste, empobrecimento do solo e posterior dificuldade para manejo com
sulcos já formados.
Embate: ocorre pelo impacto das gotas de chuva no solo, estando este
desprovido de vegetação; partículas são desagregadas sendo facilmente
arrastadas pelas enxurradas. Já as partículas mais finas que permanecem em
suspensão, atingem camadas mais profundas do solo por eluviação, pode
acontecer destas partículas encontrarem um horizonte que as impeça de
passar provocando danos ainda maiores.
Desabamento: têm sua principal ocorrência em terrenos arenosos, regossóis
em particular. Sulcos deixados pelas chuvas sofrem novos atritos de correntes
d'água vindo a desmoronar, aumentando suas dimensões com o passar do
tempo, formando voçorocas.
Queda: se dá com a precipitação da água por um barranco, formando uma
queda
d'água
e
provocando
o
solapamento
de
sua
base
com
desmoronamentos periódicos originando sulcos. É de pequena importância
agrícola.
Vertical: é a eluviação, o transporte de partículas e materiais solubilizados
através do solo. A porosidade e agregação do solo influenciam na natureza e
intensidade do processo podendo formar horizontes de impedimento ou
deslocar nutrientes para e pelas raízes das plantas.
A grande maioria dos materiais transportados pelos rios são resultados dos
processos erosivos causados pela água (chuvas), ventos e á ações do homem
no meio onde habita. A erosão pode ser definida como o desgaste e/ou
arrastamento da superfície da terra pela água corrente, vento, gelo ou outros
agentes geológicos, incluindo processos como o arraste gravitacional (Aciesp,
1987). O impacto da queda das gotas de chuva desagrega o solo em partículas
muito pequenas, que bloqueiam os poros e criam uma superfície selada que
impede a infiltração rápida de água. Em uma lavoura, o aumento do
escoamento superficial pode diminuir a taxa de fertilidade do solo, refletindo na
qualidade e quantidade de grãos.
Figura 2. Fases do processo de erosão. O impacto da gota de chuva sobre o solo desnudo (A) causa a fragmentação e
formação de pequenas partículas (B) que bloqueia os poros e formam uma superfície selada (C). A água que escorre
carrega partículas de solo que são depositadas nas partes baixas onde a velocidade da água é reduzida (D) (Derpsch
et al. 1991).
O aumento da população nos últimos anos, fez com a atividade agrícola
impulsionasse um crescimento na capacidade de produção nas lavouras de
grãos (arroz, soja, trigo, milho) para atender a demanda. De certa forma os
tipos de vegetais que abrigam os grãos, servem como uma cobertura vegetal
protetora do solo. Quando ocorre a precipitação, as gotas de água são
amortecidas pela planta, fazendo que o impacto da água no solo seja mínimo,
não causando a degradação do solo.
Processos erosivos ocorrem de forma moderada em um solo coberto, sendo
esta erosão chamada de geológica ou normal. A erosão é um fenômeno
geológico natural e planetário, sem a qual dificilmente a vida teria se instalado
na Terra. Esse fenômeno rebaixa superfícies, libera elementos e possibilita o
surgimento
de
organismos.
O
problema
da
erosão
conduzido
para
a desertificação se torna sério e preocupante quando temos a erosão
acelerada provocada por ações antrópicas, ou seja, de fora do ambiente, as
feitas pelo homem, como o uso incorreto do solo, sem precaução, que resulta
em
áreas
degradadas
por
excessivo
cultivo,
contrariando
assim
as
recomendações das boas técnicas agronômicas.
Em superfícies que há ausência de cobertura vegetal, a processo de erosão
hídrico é maior, pois com a intensidade de água que possa atingir o solo deixeo saturado (encharcado) diminuindo a permeabilidade, causando um aumento
no escoamento superficial. A permeabilidade é a capacidade que o solo tem de
deixar passar água e ar através do seu perfil.
Figura 3. Cobertura vegetal no solo, feita por folhas de soja no norte de Cruz Alta-RS. Fonte: Pessoal.
Há de se destacar no processo erosivo nas lavouras, o manejo das atividades
agrícolas, sendo que o mau uso da terra pode deixá-la improdutiva
futuramente. Além disso, a utilização de tecnologias inadequadas e que não
são adaptadas para as condições específicas de cada lavoura (declividade e
intensidade de chuvas) resulta em enxurradas, erosão e degradação.
Assim, os métodos de preparo convencional (arado e grades) são os que
causam perdas graduais de solo e de fertilidade, até tornar a terra improdutiva.
As práticas mais importantes para alcançar a meta de cobertura de solo o ano
todo são a ausência de aração, a rotação de culturas, a adubação verde e a
não queima de palhas. A agricultura de conservação usando o sistema plantio
direto é a estratégia mais efetiva e o método viável de controle de erosão.
Além da cobertura vegetal, outro fator é determinante para o entendimento do
processo erosivo em um relevo, estando ele relacionado à declividade, ou seja,
o declive da área influência na velocidade das enxurradas e na própria
infiltração da água no solo. A declividade é expressa em forma de porcentagem
e influência diretamente na erosão não só pelo grau de declive (%), quanto
também pelo comprimento do declive.
A água da chuva, quando em contato com as partículas do solo, é absorvida
pelas mesmas, ficando mais leves e mais facilmente carregadas durante o
escorrimento. Como as partículas menores (húmus, argila e silte) têm maior
capacidade de absorção, são as que mais se perdem. A situação é agravada
quando se sabe que essas partículas são as mais importantes com relação à
fertilidade dos solos.
O arrastamento de partículas absorvidas pela água se dá em função da
velocidade de escorrimento da água e esta velocidade varia em função da
declividade da área.
A quantidade e o tamanho dos sedimentos transportados na
enxurrada são função da velocidade do escoamento superficial da
água e sua turbulência, os quais, por sua vez são influenciados pela
rugosidade superficial, comprimento da rampa, declividade e
cobertura do solo. Lopes et al.,1987.
Dentre os fatores topográficos, a declividade de um terreno é possivelmente
o mais importante no condicionamento da gênese e evolução do processo
erosivo (Rodrigues, 1982). O tamanho e a quantidade do material em
suspensão arrastado pela água dependem da velocidade com que ela escorre,
que, por sua vez, é uma resultante do comprimento do lançante e do grau de
declividade do terreno (Bertoni & Lombardi Neto, 1990).
Segundo o INPE ( Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais), declividade
pode ser definida como a maior ou menor inclinação do relevo em relação ao
horizonte, quanto maior a declividade de um relevo maior o seu potencial de
escoamento superficial, com as águas apresentando maior velocidade e poder
erosivo. Em relevos com alta declividade, as águas das chuvas escoam mais
rapidamente para os canais dos rios e estes por sua vez, tem maior poder de
erosão e transporte, assim como de escoamento, nestes locais dificilmente
ocorrem inundações. Contrariamente, quanto menor a declividade menor o
potencial de escoamento superficial e, consequentemente menor a capacidade
de erosão dos rios e de escoamento, nestes locais a tendência é haver um
acúmulo das águas e a deposição do material transportado pelos rios, o que
facilita a ocorrência de inundações. Assim, em estudos de eventos de
inundação, a declividade é um fator extremamente importante.
Um solo com boa capacidade de absorção de água está menos sujeito ao
processo de erosão hídrica. Se o regime pluviométrico e a declividade
independem da ação do homem, a capacidade de absorção de um solo,
mesmo sendo uma característica inerente ao mesmo, pode ser alterada pelas
práticas culturais, tanto acelerando quanto freando o processo de erosão.
O potencial de erosão do regime pluviométrico e da declividade, bem como
seus fatores, são afetados pela capacidade de absorção do solo. A porosidade
do solo vai regular a quantidade de água absorvida e, portanto, determinar a
capacidade de absorção. A porosidade depende da estrutura do solo, que está
relacionada com a textura, matéria orgânica e outras.
Em solo arenoso, por exemplo, há absorção rápida da água, mas a
desagregação das partículas é mais fácil, pela estrutura menos agregada. Já
em solo argiloso, há uma maior agregação das partículas, mas absorve água
muito demoradamente, sendo, portanto, também pouco resistente à erosão.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os canais de drenagem são os principais receptores dos sedimentos
resultantes dos processos erosivos, causando a desagregação das rochas pela
chuva ou outros meios de erosão. Uma bacia hidrográfica é uma unidade
fisiográfica, limitada por divisores topográficos, que recolhe a precipitação, age
como um reservatório de água e sedimentos, defluindo-os em uma seção
fluvial única, denominada exutório. Os divisores topográficos ou divisores de
água são as cristas das elevações do terreno que separam a drenagem da
precipitação entre duas bacias adjacentes.
Uma bacia hidrográfica é um sistema que integra as conformações de relevo e
drenagem. A parcela da chuva que se abate sobre a área da bacia e que irá
transformar-se em escoamento superficial, chamada precipitação efetiva,
escoa a partir das maiores elevações do terreno, formando enxurradas em
direção aos vales. Esses, por sua vez, concentram esse escoamento em
córregos, riachos e ribeirões, os quais confluem e formam o rio principal da
bacia. O volume de água que passa pelo exutório na unidade de tempo é a
vazão ou descarga da bacia.
Mapa da drenagem do Arroio Cruz Alta
A direção que a água escoa nos canais de drenagem se dá em direção ao
norte, passando em áreas de lavouras, campos e zona urbana do município de
Cruz Alta. No arroio Cruz Alta analisando o mapa de declividade, percebe-se
que no decorrer dos canais de drenagem em direção ao rio principal, ocorre o
processo de erosão e deposição de sedimentos. Com a presença de vegetação
sob o relevo, influenciara na intensidade que o processo erosivo vai sobrepor
na região.
A presença da cobertura vegetal faz aumentar a infiltração de água e controlar
a erosão ou fazer com que diminua o escoamento superficial. O escoamento
superficial inicia-se, quando a intensidade de precipitação torna-se maior do
que a taxa de infiltração da água no solo, ou quando a capacidade de retenção
de água pela superfície do terreno tiver sido ultrapassada. Associado ao
escoamento, ocorrem o transporte de partículas do solo, que sofrem deposição
somente quando sua velocidade for reduzida. Além das partículas de solo em
suspensão, são também transportados nutrientes, matéria orgânica, sementes
e agroquímicos que, além de causarem prejuízos diretos à produção
agropecuária, poluem os cursos de água. (Griebeler et al., 2001).
Além disso a cobertura de solo tem um impacto maior em reduzir a temperatura
da superfície e a evaporação, aumentando a disponibilidade de água para as
plantas, estimulando a vida e a atividade biológica, contribuindo para reduzir a
compactação e a formação de crostas superficiais, bem como os efeitos
positivos nas propriedades químicas, físicas e biológicas do solo.
Mapa de Declividade do Arroio Cruz Alta.
Tabela com as classes de declividade e a área abrangida:
Declividade
Área (há)
0% - 5%
1185.75
5% - 12%
712.46
12% - 30%
298
30% - 47%
3.94
Maior 47%
0.30
No Arroio Cruz Alta foram adotados as seguintes classes de declive e seus
respectivos limites: 0 – 5% (relevo plano); 5 – 12 %(relevo suave ondulado); 12–
30 % (relevo ondulado); 30 – 47% (relevo forte ondulado) e maior que 47%
(relevo forte ondulado mais montanhoso). Pode se dizer que a erosão é a forma
mais prejudicial de degradação do solo, Quanto maior for à declividade maior
será a velocidade com que a água irá escorrer, consequentemente, maior será o
volume carreado devido à força erosiva.
A inclinação do declive do terreno é outro fator que influencia fortemente as
perdas de solo por água por erosão hídrica, pois, à medida que ela aumenta,
aumentam o volume e a velocidade da enxurrada e diminui a infiltração de água
no solo. Com isso, aumenta a capacidade de transporte das partículas de solo
pela enxurrada, assim como a própria capacidade desta de desagregar solo.
Além de reduzir sua capacidade produtiva para as culturas, ela pode causar
sérios danos ambientais, como assoreamento e poluição das fontes de água.
Contudo, usando adequados sistemas de manejo do solo e bem planejadas
práticas conservacionistas de suporte, os problemas de erosão podem ser
satisfatoriamente resolvidos.
Próximo a área do rio principal a declividade é de 12% - 30% sendo
determinante para que o processo de erosão se acelere. No entanto ao analisar
as declividades do relevo, percebe-se que próximo as nascentes dos rios, há
áreas de depósito de sedimentos.
A erosão de solo pelo escorrimento da água sendo da chuva ou não
considerado um fenômeno inevitável relacionando à agricultura em terrenos
declivosos. A perda do solo pela erosão ou escorrimento não é um processo
inevitável. Os danos causados pela erosão em lavouras cultivadas é,
meramente, o sintoma de mau uso da terra para aquele ambiente ecológico. O
agricultor pode, através da adoção de sistemas de manejo e de práticas
agrícolas locais, controlar efetivamente a erosão, reduzir o escorrimento e
aumentar a infiltração de água na sua lavoura. A água de escorrimento é
perdida, enquanto a infiltrada pode ser aproveitada pelas plantas, o que é muito
importante em períodos de estiagens ou em regiões secas.
Mapa do Uso da Terra do Arroio Cruz Alta
A cobertura vegetal minimiza os impactos das chuvas, pois na região há
grande presença de lavouras, sendo determinantes para o amortecimento das
gotas da chuva. Mas se faz necessário salientar que o processo erosivo ocorre
constantemente no Arroio, pois regiões com terreno íngreme facilitam o
processo erosivo. A vegetação, de modo geral, protege o solo ao diminuir a
força cinética da chuva. As gotas de água ao cair encontram uma barreira
composta pela vegetação e perdem força antes de chegar ao solo, o que
também diminui a velocidade de escoamento superficial, fator determinante na
ocorrência de erosão hídrica. Sem contar que as raízes das plantas agem
como uma rede agregando o solo e absorvendo parte da água que cai nele,
evitando a saturação e, consequentemente, deslizamentos que podem agravar
o processo erosivo.
CONCLUSÃO
Para se que se controle os processos erosivos em qualquer relevo, é preciso
que se tenham ações para o melhor manejo das terras. Quando o processo
erosivo é intenso e não é controlado, faz com que surja como resultado desse
processo, por exemplo, nas lavouras como a perda de fertilidade do solo.
No relevo do planalto, aonde se localiza o Arroio Cruz Alta, fatores como a
declividade e a cobertura vegetal são essenciais e fundamentais para que se
analise a intensidade de ocorrência de possíveis processos erosivos.
A cobertura do solo é indispensável para o sucesso do plantio direto, por
exemplo. Para isso, para se ter o controle dos impactos dos processos erosivos
na agricultura, deve se investir no sistema ordenado de rotação de culturas,
sempre planejados para deixar os solos cobertos o maior espaço de tempo
possível. A quantidade e a qualidade dos restos de culturas são determinantes
para recuperar a matéria orgânica do solo, auxiliar no controle de plantas
daninhas, permitir a reciclagem de nutrientes, reduzir riscos de erosão,
aumentar a capacidade de armazenamento de água no solo, além de outros.
A erosão é bastante prejudicial à vida já que encobre terrenos férteis com
materiais áridos, soterra lagos e rios provocando a morte de espécies animais
e vegetais, dificulta o processo de oxigenação da água, provoca o desequilíbrio
da fauna e da flora, provoca enchentes com grande preenchimento de lagos e
rios.
Para amenizar e/ou anular um processo erosivo pode-se utilizar algumas
técnicas que dificultam tais formações. O terraceamento, por exemplo, consiste
em formar degraus no solo, as curvas de nível consistem em arar o solo e
semeá-lo seguindo cotas altimétricas e a associação de culturas em plantios
que permitem a exposição do solo, com legumes que o recobrem bem. Todas
essas técnicas objetivam a perda de velocidade no escoamento da água para
que esta não leve as partículas que não estão presas.
Portanto é preciso controlar a erosão nas lavouras, pois interfere no potencial
da produtividade e da fertilidade dos solos para as gerações futuras. Além
disso, é um meio efetivo para garantir a ocupação de mão de obra na
agricultura e reduzir o êxodo rural.
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1ª
edição
(definitiva).
Publicação
ACIESP
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