CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS
Programa de Pós-graduação em Engenharia Industrial
Área de Avaliação e Mitigação de Impactos Ambientais
SABRINA NOLASCO CARVALHO DE PAULA
INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE MICROBACIAS
REFLORESTADAS COM EUCALIPTO NA QUALIDADE DAS ÁGUAS
SUPERFICIAIS NO MÉDIO RIO DOCE - MG
Coronel Fabriciano
2013
SABRINA NOLASCO CARVALHO DE PAULA
INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE MICROBACIAS
REFLORESTADAS COM EUCALIPTO NA QUALIDADE DAS ÁGUAS
SUPERFICIAIS NO MÉDIO RIO DOCE - MG
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Engenharia Industrial
do Centro Universitário do Leste de Minas
Gerais, como requisito parcial para
obtenção do título de mestre em
Engenharia Industrial.
Orientadora: Gabriela von Rückert
Coronel Fabriciano
2013
SABRINA NOLASCO CARVALHO DE PAULA
INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE MICROBACIAS
REFLORESTADAS COM EUCALIPTO NA QUALIDADE DAS ÁGUAS
SUPERFICIAIS NO MÉDIO RIO DOCE - MG
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Engenharia Industrial
do Centro Universitário do Leste de Minas
Gerais, como requisito parcial para
obtenção do título de mestre em
Engenharia Industrial.
Aprovado em 02 de agosto de 2013 por:
Fernando Palha Leite, Dr.
Pesquisador/CENIBRA SA.
Tânia Gonçalves do Santos, Dra.
Profª. Curso de Ciências Biológicas/Unileste
Gabriela von Rückert, Dra.
Profª. Mestrado em Engenharia Industrial/Unileste
Dedico este trabalho a todos aqueles que não se
conformam e buscam enxergar mais longe. A todos que
acreditam que a vida é feita de sonhos, e que eles não
são alcançados sem luta.
AGRADECIMENTOS
Quero agradecer a todos àqueles que contribuíram para que esse trabalho
acontecesse.
À professora e orientadora Gabriela von Rückert, minha mestra, que com paciência
e dedicação caminhou cada passo dessa trajetória comigo.
À Gabriela Peixoto e Kelen Karla, amigas especiais que compartilharam o trabalho
do dia-a-dia.
Às colegas de LPA, Sandra, Marisa, Josiany e Viviane, pelo auxílio e
companheirismo.
À CENIBRA S/A, que motivou o trabalho e deu todo o suporte necessário.
Ao meu companheiro Allan Simões, por estar sempre ao meu lado.
“As tarefas que nos propomos, devem conter
exigências que pareçam ir além de nossas forças.
Caso contrário, não descobrimos nosso poder, nem
conhecemos nossas energias escondidas e assim
deixamos de crescer.”
(Leonardo Boff)
RESUMO
Alterações nas características físicas, químicas e biológicas da água podem ser o
reflexo de modificações no ambiente terrestre da sua área de drenagem, de forma
que a ocupação de uma bacia hidrográfica afeta diretamente a qualidade de suas
águas. Características morfológicas como hidrologia, tipo de solo e declividade,
somadas ao clima, compõem a bacia de drenagem e devem ser incluídas na
avaliação e monitoramento dos corpos hídricos, pois as mesmas também podem
afetar a qualidade da água. A região do Médio Rio Doce possui grande parte de sua
área coberta pela silvicultura e possui nove entre os dez municípios mineiros com
maior percentual de áreas reflorestadas com eucalipto. Desta forma, este trabalho
avaliou a qualidade da água de microbacias reflorestadas com eucalipto no Médio
Rio Doce – MG, visando compreender a dinâmica entre os ambientes terrestre e
aquático e a influência das características físicas e práticas de manejo. Foram
monitorados mensalmente quatro pontos de coleta entre agosto de 2010 e agosto de
2011, em três projetos de plantio: Córrego Grande (CG1 e CG2), Milagre (M) e Vaie-volta (VV). Avaliou-se pH, oxigênio dissolvido (OD), condutividade, sólidos
dissolvidos (TDS) e em suspensão (SS), temperatura, cor, turbidez, clorofila-a,
fósforo total (P-total) e dissolvido (PO43-), N-amoniacal, nitrato (NO3) e nitrito (NO2).
Também foram avaliados: temperatura do ar, pluviosidade, declividade do talvegue e
área de drenagem. P-total apresentou-se abaixo do limite para Classe 2 do
CONAMA 357/05, exceto apenas durante o período de chuvas. Em M, foram
observadas diferenças significativas comparados aos demais pontos quanto ao pH,
TDS, turbidez e OD, sendo que o último ficou abaixo do limite da legislação. Fatores
como a declividade e um menor índice pluviométrico parecem ter favorecido o
acúmulo de matéria orgânica e nutrientes na água neste local, o que explicaria as
características distintas das variáveis mencionadas. O corte de eucalipto também
parece ter influenciado na elevação do P-total e SS em M. Em CG2, único ponto de
coleta localizado em um curso lótico de 3ª ordem, foi detectado valores mais
elevados de pH, cor, TDS, SS e turbidez. Além disso, o manejo de vias de acesso e
drenagem pareceram impactar com maior intensidade a qualidade das águas no
ponto amostrado. De uma forma geral, CG1 e VV parecem não ter sofrido alteração
em decorrências das práticas de manejo realizadas nas microbacias. Em VV, os
picos nas concentrações de P-total, NO2 e N-amoniacal observados apenas em
fevereiro podem ser devido à presença de macrófitas e do vertedouro. As diferenças
encontradas entre os pontos amostrados indicaram que apesar de estarem sob o
mesmo uso do solo (plantio de eucalipto) e região, os ambientes apresentam
particularidades físicas e de manejo, que levam a distintos impactos em potencial
sobre o ecossistema aquático.
Palavras-chave: Eucalipto. Qualidade da água. Microbacia. Médio Rio Doce.
Morfologia.
ABSTRACT
Changes in physical, chemical and biological characteristics of water may result in
changes on the terrestrial environment of its drainage area, so that the occupation of
a watershed directly affects the quality of its waters. Morphological characteristics as
hydrology, soil type and slope, added to the climate, that form a watershed should
be considered in the assessment and monitoring of rivers because these also may
have an effect on water quality. The Middle Doce River region has most of its area
covered by silviculture and has nine of the ten counties with the highest percentage
of reforested areas with eucalyptus in Minas Gerais. Thus, this study evaluated the
water quality of watersheds reforested with eucalyptus in the Middle Rio Doce - MG,
to understand the dynamics between the terrestrial and aquatic environments and
the influence of physical characteristics and management practices. Four sampling
points were evaluated during August 2010 to August 2011, in three planting projects:
Córrego Grande (CG1 and CG2), Milagre (M) and Vai-e-volta (VV). pH, dissolved
oxygen (DO), conductivity, dissolved (TDS) and suspended (SS) solids, temperature,
color, turbidity, chlorophyll-a, total (total P) and dissolved (PO43-) phosphorus,
ammonium, nitrate (NO3) and nitrite (NO2) were measured. Also were evaluated: air
temperature, rainfall, thalweg slope and drainage area. P-total presented below the
limit for Class 2 of CONAMA 357/05, except only during the rainy season. In M,
significant differences about the other sampling points were observed for pH, TDS,
turbidity and OD, just the last was below the limit of legislation. Factors such as slope
and lower rainfall seem to have favored the accumulation of organic matter and
nutrients in the water at this location, that justified its distintive features for these
variables. The cutting of eucalyptus also seems to have influenced in the increasing
of total P and SS in M. In CG2, single sampling point located in a 3rd order river, was
detected higher values of TDS, SS, pH, color and turbidity. Moreover, the
management of roads and drainage seemed to impact with greater intensity the
water quality in this sampling point. In general, CG1 and VV no suffered
consequences by management practices carried out in their watersheds. In VV, the
concentration peaks of P-total, ammonia and NO2 observed only in February can be
due to the macrophytes and the spillway present at this point. The differences found
between the sampling points indicated that despite they are in the same land use
(eucalyptus plantation) and region, these environments have peculiar characteristics
physical and management, that lead to different potential impacts on the aquatic
ecosystem.
Keywords: Eucalyptus. Water quality. Watershed. Middle Doce River. Morphology.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Modelo de uma bacia hidrográfica. .......................................................... 15
Figura 2 - Ilustração do método de ordenação de rios. ............................................ 16
Figura 3 - Representação do esquema do ciclo hidrológico ...................................... 18
Figura 4 - Localização dos pontos de coleta. ........................................................... 26
Figura 5 – Vista local dos pontos de coleta. ............................................................. 27
Figura 6 – Variação dos valores de temperatura (ºC) média do ar nas três estações
meteorológicas analisadas no período de agosto de 2010 a agosto de 2011. ......... 29
Figura 7 – Valores de temperatura média (ºC) do ar nas três estações
meteorológicas analisadas nos períodos de seca e chuva entre agosto de 2010 e
agosto de 2011. ........................................................................................................ 30
Figura 8 - Valores de precipitação (mm) das três estações meteorológicas
analisadas no período de agosto de 2010 a agosto de 2011. .................................. 31
Figura 9 – Valores de precipitação (mm) nas três estações meteorológicas
analisadas nos períodos de seca e chuva entre agosto de 2010 e agosto de 2011. 31
Figura 10 – Concentração de fósforo total (mg.L-1) nos quatro pontos amostrados no
período de agosto de 2010 a agosto de 2011. ......................................................... 41
Figura 11 – Concentração de nitrito (mg.L-1) nos quatro pontos amostrados no
período de agosto de 2010 a agosto de 2011. ......................................................... 47
Figura 12 – Concentração de N-amoniacal (mg.L-1) total nos quatro pontos
amostrados no período de agosto de 2010 a agosto de 2011. ................................ 48
Figura 13 – Valores de pH nos quatro pontos amostrados no período de agosto de
2010 a agosto de 2011. ............................................................................................ 49
Figura 14 – Valores de oxigênio dissolvido (mg.L-1) nos quatro pontos amostrados no
período de agosto de 2010 a agosto de 2011. ......................................................... 51
Figura 15 - Valores de oxigênio dissolvido (% de saturação) nos quatro pontos
amostrados no período de agosto de 2010 a agosto de 2011. ................................ 52
Figura 16 – Valores de sólidos em suspensão (mg.L-1) nos quatro pontos
amostrados no período de outubro de 2010 a agosto de 2011. ............................... 54
Figura 17 – Valores de sólidos em suspensão (mg.L-1) nos quatro pontos
amostrados no período de outubro de 2010 a agosto de 2011. ............................... 57
Figura 18 – Valores de turbidez (UNT) nos quatro pontos amostrados no período de
outubro de 2010 a agosto de 2011. .......................................................................... 58
Figura 19 – Valores de cor verdadeira (Pt.L-1) nos quatro pontos amostrados no
período de outubro de 2010 a agosto de 2011. ........................................................ 60
Figura 20 – Valores de condutividade elétrica (µS/cm) nos quatro pontos amostrados
no período de outubro de 2010 a agosto de 2011. ................................................... 60
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Localização dos pontos de coleta ............................................................ 25
Tabela 2 – Variáveis utilizadas na avaliação da qualidade da água, e suas
respectivas referências metodológicas ..................................................................... 28
Tabela 3 – Características físicas dos projetos de plantio, observadas de agosto de
2010 a agosto de 2011 .............................................................................................. 34
Tabela 4 – Atividades de manejo nos quatro pontos de coleta, observadas de agosto
de 2010 a agosto de 2011 ......................................................................................... 34
Tabela 5 – Valores médios das variáveis avaliadas por períodos de seca (S) e chuva
(C) ............................................................................................................................. 37
Tabela 6 - Resumo estatístico das variáveis avaliadas por ponto de coleta ............. 39
Tabela 7 - Coeficiente de correlação de Spearmam entre as concentrações
encontradas das variáveis analisadas....................................................................... 45
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 12
1.1 Objetivos ............................................................................................................ 14
1.1.1 Objetivos gerais ............................................................................................ 14
1.1.1 Objetivos específicos .................................................................................... 14
2 REVISÃO DA LITERATURA ................................................................................. 15
2.1 Morfologia da bacia hidrográfica ..................................................................... 15
2.2 A silvicultura e sua interferência na hidrologia .............................................. 18
3 MATERIAS E MÉTODOS ...................................................................................... 25
3.1 Área de estudo .................................................................................................. 25
3.2 Amostragem e análises .................................................................................... 25
3.3 Caracterização física e climatológica e atividades de manejo florestal ....... 28
3.3.1 Córrego Grande (CG1 e CG2) ........................................................................ 32
3.3.2 Milagre (M) ...................................................................................................... 32
3.3.3 Vai-e-volta (VV) ............................................................................................... 33
3.4 Tratamento dos dados ...................................................................................... 35
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 36
5 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 63
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 65
12
1 INTRODUÇÃO
Muito se discute atualmente sobre a importância da água e as conseqüências
de uma possível escassez qualitativa e quantitativa desse recurso. Isso ocorre
principalmente devido ao fato dela ser essencial à vida, ao equilíbrio dos
ecossistemas e à preservação do ambiente (FERRAZ, 2013).
A água é um recurso estruturador do espaço e condicionador da localização e
dinâmica das atividades humanas. Assim, a deterioração da qualidade da água e
sua carência quantitativa são os principais responsáveis pela atual crise na
disponibilidade desse recurso natural e prioridade nas políticas ambientais em nível
global (JÚNIOR, 2007).
Quando se fala em qualidade da água, deve-se levar em conta a preservação
de suas propriedades físicas, químicas, biológicas e organolépticas (OECD, 1997).
Porém, para a classificação da qualidade e enquadramento dos corpos hídricos
deve-se antecipadamente conhecer os usos para os quais a água é destinada
(BRASIL, 2005).
Alterações nas características físicas, químicas e biológicas da água podem
ser o reflexo de modificações no ambiente terrestre da sua área de drenagem, de
forma que a ocupação de uma bacia hidrográfica afeta diretamente a qualidade de
suas águas. Processos naturais (precipitação, intemperismo, cobertura vegetal) e
antrópicos (agricultura, urbanização, atividade industrial) influenciam diretamente a
qualidade das águas por serem capazes de provocar alterações em suas
propriedades (ABDALA et al., 2009). Dentre esses processos, a fertilização e manejo
de culturas podem levar à entrada de nutrientes nos corpos d’água, ocasionando a
perturbação do ambiente e iniciando o processo de eutrofização do mesmo. Desta
forma, a contaminação de corpos d’água por atividades humanas tem causado a
deterioração da qualidade e limitando os possíveis usos deste recurso.
Características morfológicas como hidrologia, tipo de solo e declividade,
somadas ao clima, compõem a bacia de drenagem e devem ser incluídas na
avaliação e monitoramento dos corpos d’água (NEAL, 2010; DONADIO, 2005).
13
Vários estudos evidenciaram os efeitos da cobertura e uso do solo de bacias
de drenagem sobre o ambiente aquático (e.g. JONES et al., 2001; LACEY, 2000;
WICKHAM et al., 2003). As alterações podem em relação quanto às características
físicas e químicas da água, como a concentração de nutrientes, assim como nas
características biológicas, como composição e integridade da biota (e.g. LELAND e
PORTER, 2000; SPONSELLER et al., 2001; HEPP e SANTOS, 2008). A maioria dos
estudos evidencia o desequilíbrio ecológico destes ambientes relacionados
principalmente pela substituição, redução ou alteração da vegetação nativa por
atividades antrópicas (agricultura, urbanização, etc.).
O plantio comercial do eucalipto tem sido tema de crescentes estudos
técnicos e científicos relacionadas a suas práticas de manejo, questionando a
necessidade diferenciada que essa espécie vegetal tem de água e de nutrientes
(TREVISAN, 2009) e os seus possíveis impactos negativos sobre o meio ambiente,
relacionados, principalmente, com quantidade e qualidade da água, perda de solo e
nutrientes. Entretanto, muitos destes possíveis impactos ainda não foram
comprovados cientificamente (VITAL, 2007).
Atualmente o plantio comercial de eucalipto ocupa 6 milhões de hectares em
todo o mundo, sendo que cerca de 50% desse total corresponde ao Brasil (SBS,
2000). Segundo o CIFlorestas (2009), o estado de Minas gerais detinha, em 2009,
30% dessas plantações florestais, totalizando 2% do território do Estado, cerca 1,3
milhões de hectares. A região do Médio Rio Doce possui grande parte de sua área
coberta pela silvicultura e possui nove entre os dez municípios mineiros com maior
percentual de áreas reflorestadas com eucalipto (CARVALHO et al., 2005).
A Celulose Nipo-brasileira S/A (CENIBRA), tem há dez anos uma parceria
com o Centro Universitário do Leste de Minas Gerais – Unileste que visa monitorar
algumas de suas bacias hidrológicas experimentais quanto a possíveis alterações
ambientais resultantes de seu processo florestal. Nesse contexto, o presente estudo
busca analisar e interpretar os possíveis impactos sobre os recursos hídricos que as
diferenças entre as características morfológicas e manejo de bacias hidrográficas
cobertas com eucalipto, pertencentes à CENIBRA e localizadas no Médio Rio Doce
– MG, podem acarretar.
14
1.1 Objetivos
1.1.1 Objetivos gerais
Avaliar a qualidade da água para a manutenção da vida aquática e demais usos
humanos dos cursos d’água lóticos de pequena ordem nas microbacias
pertencentes aos projetos de plantio de eucalipto Córrego Grande, Milagres e Vai-eVolta, situados no Médio Rio Doce - MG;
1.1.2 Objetivos específicos
• Compreender aspectos da dinâmica das relações entre os ambientes terrestre
e aquático em áreas ocupadas por reflorestamento com eucalipto;
• Avaliar a relação entre características físicas e climáticas inerentes às bacias
experimentais quanto à intensidade do possível impacto gerado pelo plantio e
manejo de eucalipto aos cursos d’água;
• Observar se as diferenças na morfologia das microbacias são geradoras de
resultados variados de possíveis impactos.
15
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Morfologia da bacia hidrográfica
Bacia hidrográfica ou bacia de drenagem de um curso d’água pode ser
compreendida como a área definida pelo relevo onde um rio principal e seus
tributários recebem a água da chuva através do escoamento superficial e
subsuperficial do solo, conforme mostra a FIGURA 1 (PINTO et al., 1976). A bacia é
um sistema geomorfológico que apresenta limites bem definidos, com saída ou limite
inferior geralmente sendo a foz do rio principal e a entrada da bacia ou seu divisor
topográfico, regiões de alto relevo que recebem a água da chuva (VON SPERLIN,
2005).
Figura 1: Esquema de uma bacia hidrográfica.
Fonte: Oleriano e Dias, 2007.
Segundo Oki (2002), as bacias hidrográficas possuem um equilíbrio dinâmico,
que funciona através de contínua circulação de energia e matéria e, portanto,
qualquer alteração natural ou antrópica sobre ela pode acarretar em desequilíbrio e
modificações em seu comportamento.
16
Para um manejo mais adequado das bacias de drenagem e qualidade de
suas águas, é comum subdividi-las em microbacias (TREVISAN, 2009). Como a
maioria dos estudos em hidrologia se concentra em bacias pequenas e microbacias,
os rios que as compõem são classificados em ordens. A FIGURA 2 mostra que um
rio de 1ª ordem é morfologicamente menor que os demais, sendo que a classificação
é crescente. A junção de dois corpos d’água de 1ª ordem forma um rio de 2ª ordem,
dois de 2ª ordem formam um de 3ª e assim sucessivamente. Assim a microbacia de
um rio de 1ª ordem também se une às outras microbacias, formando então a
macrobacia de um rio principal (LIMA, 2008).
Figura 2: Ilustração do método de ordenação de rios.
Fonte: Lima, 2008.
Na dinâmica de uma micro ou macrobacia elementos de forma (área,
morfologia, etc.) e de processos (escoamento superficial, deflúvio, etc.) se interrelacionam quantitativa e qualitativamente. As características morfológicas de uma
bacia hidrográfica (área, forma, topografia, geologia, tipo e uso do solo, cobertura
vegetal, etc.) são componentes que influenciam diretamente na sua hidrologia
(LIMA, 2008). Essas características são elementos fundamentais na avaliação do
comportamento hidrológico da bacia (VILLELA e MATOS, 1975).
17
A morfologia de uma bacia pode ser melhor compreendida quando subdividida em parâmetros, que foram criados para tentar medir as variações entre os
componentes da bacia (solo, vegetação, água) e suas inter-relações. Alguns desses
parâmetros, segundo Lima (2008) são os parâmetros físicos (área geográfica,
altitude,
declividade,
drenagem,
número
de
rios,
escoamento
superficial,
comprimento da bacia, relação área-altitude, etc.); parâmetros geológicos (rochas,
solos, sedimentos, etc.); e parâmetros de vegetação (cobertura vegetal, espécies,
densidade, biomassa, etc.). Todas essas características influenciam diretamente no
ciclo hidrológico local e consequentemente na qualidade das águas de uma bacia
hidrográfica.
O ciclo hidrológico ou ciclo da água é definido como a circulação fechada da
água no planeta e em menor escala, nas bacias de drenagem. Em sua fase
terrestre, ele é elemento de formação importante das bacias (SILVEIRA, 1997).
No ciclo da água, são componentes fundamentais a energia solar (que entra
no sistema aquecendo a superfície da Terra e provocando a evaporação da água)
associada à gravidade e ao movimento de rotação do planeta e componentes
biológicos (através da transpiração). Os dois processos combinados resultam na
evapotranspiração que, de acordo com Oleriano e Dias (2007), é maior nas áreas
oceânicas do que na superfície terrestre. O vapor de água é transportado na
atmosfera e dará início ao fenômeno da precipitação, que pode ser líquida (chuva)
ou sólida (neve ou granizo). Quando a precipitação ocorre no ponto mais alto da
bacia, sobre a cobertura florestal, ela define o ponto de “entrada” ou “input” do
sistema hidrológico (FIGURA 3).
A evapotranspiração, por sua vez, é um dos processos que devolvem as
moléculas de água à atmosfera, dando continuidade ao ciclo da água, e assim, se
houver mudança na cobertura e uso do solo e diminuição da vazão dos rios, esse
processo poderá ficar comprometido.
O ciclo hidrológico e as bacias hidrográficas são as bases de estudo da
hidrologia, envolvendo vários processos hidrológicos, como a água superficial, água
subterrânea, biogeoquímica, biota, deposição atmosférica (seca e úmida) e
sedimentação (BRANT et al., 2008). Conforme Tucci (1997), a hidrologia é a ciência
18
que estuda o ciclo hidrológico em sua fase terrestre e o comportamento da água na
bacia hidrográfica. Sua ocorrência, circulação, distribuição, propriedades e suas
relações com o ambiente também são parte integrante da hidrologia (BALBINOT et
al., 2008).
Figura 3: Representação do esquema do ciclo hidrológico.
Fonte: Oleriano e Dias, 2007.
2.2 A silvicultura e sua interferência na hidrologia
A silvicultura, baseada principalmente na produção comercial de eucalipto,
teve seu início na Austrália em meados de 1960, mas se estabeleceu no Brasil na
década de 1950 (HOPMANS E BREN, 2007). Atualmente existem cerca de 600
espécies de eucalipto adaptadas a diferentes regiões, em sua grande maioria
nativas da Austrália (SBS, 2000). Todas pertencem ao gênero Eucalyptus, família
das mirtáceas, com mais de 130 gêneros. As espécies cultivadas no Brasil são
Eucalyptus saligna, E. grandis e E. urophilla (TREVISAN, 2009).
Segundo a Sociedade Brasileira de Silvicultura (2000) as árvores de eucalipto
podem alcançar de 10 a 50 metros e se adaptam a diferentes tipos de solo. Na
19
Austrália, seu país de origem, muitos solos possuem quantidades pequenas de
nutrientes, incluindo o fósforo, que é elemento fundamental para o adequado
crescimento dos vegetais. Assim, acredita-se que durante sua evolução, o eucalipto
se adaptou a solos empobrecidos, além de diferentes altitudes e regimes
pluviométricos (VITAL, 2007).
O eucalipto possui, ainda, características que associam sua fácil adaptação à
alta produtividade e rápido crescimento, tornando-se assim a espécie arbórea ideal a
ser utilizada como matéria-prima para a atividade industrial de produção de madeira
e celulose.
Como citado anteriormente, atualmente o plantio comercial de eucalipto
ocupa 6 milhões de hectares em todo o mundo, sendo que cerca de 50% desse total
corresponde ao Brasil (SBS, 2000). Segundo o CIFlorestas (2009), o estado de
Minas Gerais detêm 30% das plantações florestais brasileiras, totalizando 2% do
território do Estado, cerca 1,3 milhões de hectares. Mais da metade (52%) das
plantações de eucalipto no Brasil estão localizadas em Minas Gerais. A região do
Médio Rio Doce possui grande parte de sua área coberta pela silvicultura e possui
nove entre os dez municípios mineiros com maior percentual de áreas reflorestadas
com eucalipto (CARVALHO et al., 2005).
As plantações florestais se distribuem por grandes extensões contínuas de
terra e podem ocupar microbacias hidrográficas inteiras, em substituição às florestas
naturais ou formar mosaicos de florestais plantadas e nativas. Como afirma
Hopmans e Bren (2007), sabe-se que a cobertura vegetal e diferentes usos do solo
influenciam diretamente na hidrologia e que alterações nesses compartimentos da
bacia interferem na qualidade de suas águas.
Assim, nas últimas três décadas vêm aumentando os questionamentos a
respeito dos possíveis efeitos que a silvicultura pode acarretar ao meio ambiente, em
especial à qualidade dos corpos hídricos. Nesse contexto, Sabará (1999) comparou
microbacias com diferentes coberturas florestais no Médio Rio Doce. Ele explica que
em uma bacia hidrográfica florestal cuja cobertura seja uma floresta nativa ou
cultivada, a regularidade do dossel faz com que a interceptação das gotas de chuva
seja praticamente uniforme, favorecendo o processo de infiltração se comparadas
20
com áreas de agricultura e pecuária. Segundo ele, diferentes usos do solo estão
muito próximos dentro das microbacias, propiciando uma comparação ecológica
oportuna. Seu trabalho também mostrou uma tendência em considerar as áreas de
agropecuária como mais impactantes à qualidade das águas do que as plantações
de eucalipto.
Lima (2008) e Oleriano e Dias (2007), que também realizaram pesquisas
sobre a relação entre a qualidade das águas e as diferentes coberturas de
microbacias, concordam que a presença da cobertura vegetal é fundamental para o
processo de infiltração da água no solo.
É o que também demonstrou Azevedo (1995), que comparou microbacias
com diferentes coberturas vegetais (mata nativa, pastagem e eucalipto) percebendo
que na bacia onde predominava o eucalipto a vazão dos corpos hídricos aumentava
lentamente depois da chuva, mostrando que a saída de água era mais lenta se
comparada à bacia coberta somente com pasto. Portanto, o processo de infiltração
da água da chuva é favorecido quando há regularidade no dossel, recarregando o
lençol freático e melhorando a vazão da bacia.
Balbinot et al. (2008) chama a atenção afirmando que também nas plantações
de eucalipto existem períodos em que o solo permanece praticamente sem proteção,
durante o corte, preparo do solo e período de crescimento inicial das mudas. Nesses
períodos também podem ocorrer perdas consideráveis de solo por erosão e de
nutrientes, prejudicando a qualidade da água.
Cabral et al. (2010) realizaram estudos sobre balanço hídrico em florestas de
eucalipto na região sudeste do Brasil e observaram que a evapotranspiração
corresponde a 85% da precipitação nessas regiões, e que a capacidade da
vegetação de utilizar água do solo tem relação com a precipitação, que é a
responsável por recarregar a água do solo. Se a infiltração da água no solo for
diminuída, como consequência da exposição do solo, também há a diminuição da
evapotranspiração, sendo que isso pode comprometer todo o balanço hídrico de
uma região.
Hopmans e Bren (2007), que estudaram microbacias florestadas com
eucalipto no sudeste da Austrália, acrescentam que as operações de manejo em
21
áreas de plantações florestais podem causar impactos aos recursos hídricos na
medida em que essas práticas de manejo, como a construção de estradas para a
colheita e o uso do fogo, podem levar ao aumento da turbidez e da quantidade de
sedimentos nos corpos hídricos. Os autores acrescentam, que o uso de fertilizantes
também podem vir a aumentar a concentração de nutrientes na água.
Santiago et al. (2011) analisaram a entrada de matéria orgânica nos corpos
hídricos que pode ocorrer após as atividades de corte e constataram que a entrada
de matéria orgânica no sistema aquático aumenta consideravelmente após o corte e
esse impacto é diminuído em 90% após dois anos.
Segundo Castro (1995) apud Oleriano e Dias (2007), perdas excessivas de
nutrientes ocorrem por lixiviação e erosão, e podem influenciar na qualidade da água
da bacia, portanto, o manejo de uma bacia hidrográfica também é capaz de interferir
em sua hidrologia. Isso porque em áreas reflorestadas com eucalipto a bacia sofre
variações em sua cobertura vegetal, sob a influência do ciclo de plantios para
produção de madeira utilizada na fabricação de celulose, onde a cada sete anos
acontece o corte. O solo por um período está coberto pela floresta plantada, e após
o corte fica quase exposto. A abertura e manutenção de vias também fazem parte do
manejo e podem influenciar na hidrologia da bacia, modificando a disponibilidade e
caminho dos nutrientes no solo e aumentando a compactação da camada superficial
do mesmo.
O’Connel (2004) analisou áreas de plantações de eucalipto na Austrália e a
possibilidade de degradação do solo nessas regiões por perdas de nutrientes. Ele
afirma que a sustentabilidade dos plantios depende das práticas de manejo,
incluindo rotações de cultura e manutenção da fertilidade do solo. Cabe ressaltar
que,
solos
diferentes
respondem
diferentemente
às
formas
de
manejo
implementadas às áreas plantadas com eucalipto.
Toda atividade que possa contribuir para reduzir a capacidade de infiltração
do solo e, consequentemente, aumentar a erosão pode, também, alterar a qualidade
da água, principalmente, pelo carreamento de sedimentos minerais e orgânicos
causado pela erosão (WEBB, 2012). Ranzini et al. (2002) explicam que cerca de
80% das alterações na qualidade da água em bacias hidrográficas têm relação com
22
a erosão, sendo este um processo fortemente afetado pelas atividades florestais,
principalmente as operações de corte e retirada das árvores, preparo do solo,
abertura e manutenção de estradas e carreadores e pelo uso do fogo.
Dijk e Keenan (2007) afirmam que numerosos estudos têm quantificado e
comparado regiões com diferentes usos do solo e a maioria conclui que as florestas
usam mais água e produzem menos escoamento superficial, recarga das águas
subterrâneas e vazão que as plantações florestais, pastos ou agricultura. As
principais causas para essa diferença variam com o clima, solo e características da
vegetação, acrescentando que estas observações estão sujeitas a consideráveis
variações.
Apesar das florestas naturais, de uma forma geral, usarem mais água que as
plantações florestais, como citado acima, existe uma variação em relação à
demanda por água dentre as espécies vegetais. Lima (1990) diz que o eucalipto
difere um pouco de outras espécies florestais quanto à demanda de água e
nutrientes. Isso porque a quantidade de madeira produzida por unidade de água
evapotranspirada é alta, tornando essa árvore eficiente no aproveitamento da água
absorvida. Em outras palavras o acúmulo de biomassa promovido pelo eucalipto é
mais rápido em relação a algumas nativas.
A maioria das espécies de plantações florestais foi selecionada para um
rápido crescimento inicial, com incremento anual de caule chegando ao máximo
numa idade relativamente jovem, o que se reflete no uso da água. Estudos em
florestas plantadas e florestas nativas, após um incêndio ou outro distúrbio
confirmam que tanto a área foliar quanto o uso da água em plantios novos ou
rejuvenescidos inicialmente aumentam rapidamente e, em seguida, diminuem
gradualmente com a idade. Maximizar a produção de madeira em plantações de
mesma idade, geralmente envolve a colheita de árvores antes que este declínio no
crescimento (e uso da água) ocorra (DIJK E KEENAN, 2007).
Em ambientes que sofrem com a escassez de água e biomassa, erosão e
degradação do solo, o eucalipto pode vir a ser uma fonte alternativa de renda e de
estruturação de comunidades. Jagger e Pender (2003) estudaram como as
comunidades nativas da Etiópia se relacionam com as plantações de eucalipto. Por
23
ser considerada uma árvore resistente, o eucalipto se desenvolve bem na região,
onde outras plantações não vingam, e garantem aumento do rendimento agrícola
para pequenos produtores.
Acerca dos vários estudos sobre os impactos do reflorestamento sobre os
corpos d’água, o que é unânime é que microbacias com cobertura florestal, seja esta
nativa ou plantada, são eficazes nos processos de ciclagem de nutrientes e aumento
da infiltração, quando comparadas com outros tipos de cobertura vegetal (OKI,
2002).
Sabendo que as microbacias funcionam através de um equilíbrio dinâmico,
influenciado pela morfologia de drenagem, deve-se esperar que em microbacias com
mesma cobertura florestal persistam algumas diferenças no fluxo e concentração de
nutrientes dos ambientes terrestre e aquático. A morfologia e suas inter-relações em
um ecossistema florestal são complexas e a disponibilidade de nutrientes na água
depende, além dos parâmetros de vegetação, da interação entre os parâmetros
físicos e geológicos da microbacia (LACLAU et al., 2010).
Em regiões próximas, onde o regime pluviométrico é semelhante, ainda
existem outros fatores determinantes, como a declividade da bacia e o tipo de solo,
por exemplo. Amorim et al. (2001) avaliaram as perdas de solo decorrentes da
declividade da superfície do solo em períodos chuvosos. Os resultados mostraram
que as taxas de perda de solo são constantes ao longo do tempo e que a perda total
de solo se correlaciona positivamente com a declividade.
Silva et al. (2007) analisaram a correlação entre o acúmulo e a estabilidade
da matéria orgânica do solo e a declividade. Os resultados demonstraram que a
acumulação e o grau de umificação da matéria orgânica do solo estão fortemente
correlacionados com a declividade da microbacia.
Tipos de solos distintos têm características de porosidade e compactação
diferentes e isso resulta em diferentes comportamentos hidrológicos na microbacia.
Cavichiolo et al. (2005) puderam comprovar essas diferenças quanto à compactação
e porosidade de alguns tipos de solos em áreas de silvicultura. Solos argilosos são
menos densos e possuem maior porosidade quando comparados a outros solos,
mas solos de textura média podem sofrer com a compactação do solo em função
24
das operações macanizadas de manejo com maior intensidade. Isso afetaria o
percentual de infiltração da água no solo e aumentaria o escoamento superficial.
Rab (1996) verificou que em solos impactados por práticas florestais, tais
como corte, plantio e uso do fogo, em áreas de silvicultura, há diferença na
distribuição de matéria orgânica, compactação, densidade, aeração e saturação
hídrica. Estes solos, quando comparados com solos não-impactados, apresentam
alterações na distribuição das partículas de matéria orgânica, que ficam reduzidas
na superfície do solo, além de aumento da densidade devido à compactação do
solo, diminuição da porosidade de aeração e da condutividade hidráulica.
Grayson et al. (2003) destacam que o impacto das práticas de manejo pode
ser diminuído quando identificadas as áreas que produzem o escoamento da água
da chuva que atingem os cursos d’água. Assim, nestas áreas, podem ser adotadas
atividades de manejo diferenciadas que visam diminuir um impacto específico, como
o carreamento de sedimentos e nutrientes em excesso.
Fica claro, portanto, que a morfologia de drenagem atua diretamente sobre a
hidrologia da bacia e que a análise de possíveis impactos da silvicultura sobre os
recursos hídricos necessitam de estudos que complementem a simples comparação
entre diferentes usos e coberturas do solo. É um tema bastante complexo, o qual
carece de estudos detalhados que facilitem uma compreensão mais precisa
(GARCIA, 2009).
25
3 MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Área de estudo
Este estudo foi realizado em três córregos situados na Bacia do Médio Rio
Doce, Minas Gerais, na sub-bacia do Rio Santo Antônio (UGRH DO3). São cursos
d’água de pequena ordem (1ª a 3ª ordem) e localizam-se nos municípios de
Açucena, Belo Oriente e Coronel Fabriciano (TAB. 1, FIGURA 4). As microbacias
são ocupadas por áreas de reflorestamento com Eucalyptus spp e áreas de reserva
legal e preservação permanente compostas por matas ciliares e vestígios de Mata
Atlântica e se encontram nos projetos de plantio: Córrego Grande (CG), Milagre (M)
e Vai-e-Volta (VV).
Tabela 1 – Localização dos pontos de coleta.
Ponto
Município
Ordem do curso dӇgua
Latitude
Longitude
Córrego Grande 01
Açucena
1ª
S 19º 05' 25''
O 42º 28' 13''
Córrego Grande 02
Açucena
3ª
S 19º 06' 34''
O 42º 28' 31''
Milagre
Belo Oriente
1ª
S 19º 18' 11''
O 42º 28' 54''
Vai-e-volta
Coronel Fabriciano
1ª
S 19º 19' 09''
O 42º 41' 23''
Fonte: a autora.
3.2 Amostragem e análises
Foram monitorados mensalmente quatro pontos de coleta entre agosto de
2010 e agosto de 2011: dois em Córrego Grande, um em Milagre e um em Vai-evolta (FIGURA 5). A coleta das amostras de água foi realizada no ponto central do
canal e na profundidade média da coluna d’água. As coletas mensais permitiram a
avaliação da variação sazonal decorrente dos períodos de chuva e seca.
26
Figura 4: Localização dos pontos de coleta.
Fonte: a autora.
27
Foram avaliados pH, oxigênio dissolvido (OD), condutividade, sólidos totais
dissolvidos (TDS) e temperatura da água in situ com uma sonda multiparâmetros
modelo HANNA HI9828. As amostras foram mantidas sob refrigeração e
encaminhadas
ao
Laboratório
de
Pesquisa
Ambiental
do
Unileste
para
processamento e análise das demais variáveis. A cor e a turbidez das amostras
foram obtidas pelos respectivos métodos 2120 C e 2130 B, de APHA (2005). Sólidos
totais em suspensão e clorofila-a foram analisados segundo os métodos 2540 D e
10200 H, respectivamente, de APHA (2005). Para as análises de fósforo total e
dissolvido (PO4) foi utilizado o kit MERCK 1.14.848, sendo que a digestão de P-total
para ortofosfato foi realizada por meio do kit MERCK 1.14.687. Nitrogênio total (Ntotal), amônia (NH3), nitrato (NO3) e nitrito (NO2) foram analisados respectivamente
através dos kits MERCK 1.14.537, 1.14.752, 1.14.563 e 1.73.009.
Figura 5 – Vista local dos pontos de coleta.
A – Milagre, B – Vai-e-volta, C – Córrego Grande 01 e D – Córrego Grande 02.
Fonte: a autora.
28
Tabela 2 – Variáveis utilizadas na avaliação da qualidade da água, e suas respectivas
referências metodológicas.
VARIÁVEL AMOSTRADA
Clorofila-a
REFERÊNCIA DO MÉTODO
Standard Methods WEF, AWWA,
APHA, 21ª ed., 2005, 10200 H
Condutividade
Sonda Multip. HANNA HI9828
Cor
Standard Methods WEF, AWWA,
APHA, 21ª ed., 2005, 2120 C
N-total
MERCK 1.14.537
N-amoniacal
MERCK 1.14.752
Nitrato
MERCK 1.14.563
Nitrito
MERCK 1.73.009
Oxigênio dissolvido
Sonda Multip. HANNA HI9828
Fósforo total
MERCK 1.14.848
Fósforo dissolvido
MERCK 1.14.687
pH
Sonda Multip. HANNA HI9828
Sólidos totais em suspensão
Standard Methods WEF, AWWA,
APHA, 21ª ed., 2005, 2540 D
Sólidos dissolvidos
Sonda Multip. HANNA HI9828
Temperatura
Sonda Multip. HANNA HI9828
Turbidez
Standard Methods WEF, AWWA,
APHA, 21ª ed., 2005, 2130 B
Fonte: a autora.
3.3 Caracterização física e climatológica e atividades de manejo florestal
O clima da região onde estão localizados os três projetos de plantio é tropical
quente semi-úmido, que se caracteriza por temperatura média do mês mais frio
superior a 18°C e por um período seco de 4 a 5 mese s no inverno. A estação
chuvosa é de outubro a março, sendo as chuvas concentradas no verão. A
precipitação do mês mais seco é inferior a 60 mm. A umidade relativa do ar tem seus
29
valores mínimos encontrados no mês de agosto e máximos no mês de dezembro. A
precipitação média da região é de 1200 mm/ano (CENIBRA, 2011).
Segundo dados das estações meteorológicas da CENIBRA, as maiores
temperaturas do ar observadas são do município de Belo Oriente (24,6ºC na estação
chuvosa e 20,9º na seca) onde fica o ponto de coleta Milagre (M), e as temperaturas
mais baixas se encontram no município de Coronel Fabriciano (18,8ºC na estação
chuvosa e 16,5ºC na seca), onde está Vai-e-volta (VV). Córrego Grande 01 (CG1) e
02 (CG2) estão localizados no município de Açucena e tiveram suas temperaturas
médias entre 20ºC e 18,1ºC (FIGURA 6 e FIGURA 7).
As temperaturas médias da estação chuvosa foram superiores às
temperaturas na estação seca em todos os pontos de coleta (FIGURA 7).
Figura 6 – Variação dos valores de temperatura (ºC) média do ar nas três estações
meteorológicas analisadas no período de agosto de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
30
Figura 7 – Valores de temperatura média (ºC) do ar nas três estações meteorológicas
analisadas nos períodos de seca e chuva entre agosto de 2010 e agosto de 2011.
Fonte: a autora.
O município com maior concentração de chuvas foi Açucena, seguido por
Coronel Fabriciano e a região de Belo Oriente, respectivamente. Dezembro foi o mês
com maior concentração de chuvas em todos os municípios (FIGURA 8). Os valores
de precipitação não ultrapassaram 290 mm na estação seca e 1963 mm na estação
chuvosa (FIGURA 9).
O relevo dominante da região é ondulado (30%), fortemente ondulado (50%)
e montanhoso (20%)(SABARÁ, 1999). A maioria das áreas da Empresa encontra-se
em um domínio ambiental conhecido como a região do Mar de Morros e a altitude
varia de 200m a 1300m. No levantamento dos solos cultivados com eucalipto pela
Empresa, foram encontrados os seguintes solos: Cambissolo Latossolo – 21,5%,
Cambissolo – 19,5%, Latossolo Vermelho Amarelo 18,5%, Latossolo Vermelho –
15,2%, Latossolo Amarelo – 14,5%, Neossolo Flúvico – 5,0%, Cambissolo (de
fundos de vale) – 3,5%, Plintossolo áplico – 1,6%, Litossolo Pétrico – 0,5% e
Neossolo Lítolico 0,2% (CENIBRA, 2011).
31
Figura 8 - Valores de precipitação (mm) das três estações meteorológicas analisadas
no período de agosto de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
Figura 9 – Valores de precipitação (mm) nas três estações meteorológicas
analisadas nos períodos de seca e chuva entre agosto de 2010 e agosto de 2011.
Fonte: a autora.
32
3.3.1 Córrego Grande (CG1 e CG2)
Córrego Grande possui uma área total de 601,20 hectares, onde 217,13
hectares (36,12%) são destinados ao plantio comercial de eucalipto e 353,91
hectares (58,87%) às áreas de Reserva Legal e Áreas de Preservação Permanente
(APP); o restante dessa área é de estradas e outras atividades. A declividade do
talvegue é de 0,1753 m/m ou 17,53% (TAB. 3). O talvegue é o canal coletor da
bacia, ou seja, funciona como uma linha que une os pontos mais baixos de um vale.
Em vales drenados, geralmente a linha de talvegue coincide com o leito do rio.
As temperaturas não ultrapassaram 20ºC na estação chuvosa e 18,1º na
seca, com uma média anual de 19ºC (FIGURA 6; FIGURA 7). Os valores de
pluviosidade ficaram entre 290 mm no período seco e no período chuvoso entre
1963 mm (FIGURA 8; FIGURA 9). Esse, portanto, é o ponto amostrado que recebeu
um maior volume de chuvas ao longo do ano.
O plantio der eucalipto teve início no ano de 2002. Não houve colheita e não
há previsão para tal. Em outubro de 2010 foi feito um patrolamento nas estradas,
para manutenção. Em fevereiro de 2011 um bueiro foi consertado próximo ao ponto
CG2, o que alterou o curso d’água e consequentemente o local de coleta (TAB. 4).
3.3.2 Milagre (M)
Dos 1194,30 hectares pertencentes ao projeto de plantio Milagre, 629,57
hectares (52,71%) estão ocupados por plantações de eucalipto e 510,38 hectares
por áreas de Reserva Legal e APP (42,73%) (TAB. 3).
A declividade do talvegue é de 0,1330 m/m ou 13,3%, caracterizando-se
como uma bacia de pouca inclinação (TAB. 2).
A temperatura média da região foi de 22,6ºC (24,6ºC na estação chuvosa e
20,9º na seca), sendo a maior temperatura dentre as três bacias (FIGURA 6;
FIGURA 7). As chuvas não ultrapassaram 1051 mm no período em que elas foram
mais abundantes e 128 mm no período seco do ano (FIGURA 8; FIGURA 9). Esse
33
foi o ponto de coleta que apresenta menor volume de chuvas nas estações seca e
chuvosa.
O monitoramento do curso lótico neste projeto teve início durante as
atividades de corte e colheita do eucalipto plantado próximo ao ponto de coleta, que
começaram em setembro de 2009 e terminaram em junho de 2011. O talhão
adjacente à área de APP onde se encontra o curso d’água teve seu corte de
eucalipto iniciado em abril de 2011. O plantio ocorreu apenas em novembro de 2011.
As estradas também tiveram patrolamento em abril de 2011 (TAB. 4).
Foi observada uma variação na vazão do curso d’água onde ocorrem as
coletas neste projeto de plantio. Devido a essa intermitência, no mês de novembro
de 2010 não foi possível realizar a coleta no local, pois o curso lótico estava seco.
3.3.3 Vai e volta (VV)
Esse foi o projeto de plantio com menor área total dentre os projetos
estudados. São 263,61 hectares, onde 160,64 hectares são para o plantio de
eucalipto (60,94%) e 90,1 (34,18%) hectares são de Reserva Legal e APP (TAB. 3).
A declividade do talvegue é de 0,1994 m/m ou 19,94%, sendo esta microbacia
a de maior inclinação (TAB. 2) e com volume de chuvas com valores de 1078 mm na
estação chuvosa e 172 mm na seca (FIGURA 8; FIGURA 9). Deve-se destacar que,
de acordo com os dados obtidos das estações meteorológicas da CENIBRA, apesar
de M apresentar os menores valores, os regimes pluviométricos de VV e M são
muito parecidos quanto ao volume de água distribuído nas duas estações de seca e
chuva.
A temperatura média nessa região foi de 17,5ºC, chegando aos 18,8ºC na
estação chuvosa e 16,5ºC na seca, sendo portanto a região com menores
temperaturas observadas (FIGURA 6; FIGURA 7).
A colheita começou em abril de 2011, com previsão de término pra novembro
de 2011. As estradas sofreram manutenção em abril e maio de 2011 (TAB. 4).
34
Tabela 3 – Características físicas dos projetos de plantio, observadas de agosto
de 2010 a agosto de 2011.
CG
M
VV
17,53%
13,3%
19,94%
36,12%
52,71%
60,94%
floresta natural
58,87%
42,73%
34,18%
Declividade
17,53%
13,3%
19,94%
Chuvas
2253 mm
1179 mm
1250 mm
Temperatura
19º C
22,6º C
17,5º C
Declividade do
talvegue
Porcentagem de
eucalipto plantado
Porcentagem de
Fonte: a autora.
Tabela 4 – Atividades de manejo nos quatro pontos de coleta, observadas de agosto
de 2010 a agosto de 2011.
Corte e
colheita
Manutenção
de estradas
Conserto de
manilha
Fonte: a autora.
CG1
CG2
M
VV
-
-
Abr/2011
Abr/2011
Out/2010
Out/2010
Abr/2011
-
Fev/2011
-
Abr –
Mai/2011
-
35
3.4 Tratamento dos Dados
Os dados foram inseridos em um banco e organizados em gráficos e tabelas.
Para a avaliação estatística da existência de diferenças dos valores obtidos entre
pontos de coleta e entre estações seca (S) e chuvosa (C) utilizou-se ANOVA
seguida do Teste de Tukey ou Teste-t (5%). Dados que não apresentaram
normalidade avaliada pelo teste de Shapiro-Wilk e/ou homogeneidade avaliada pelo
teste Brown-Forsythe foram logaritimizados. Teste de Kruskal-Wallis, seguido de
Wilcoxon, foi utilizado quando a logaritmização dos dados não foi suficiente para a
normalização e homogeneização dos mesmos. Análise da correlação linear de
Spearman, quando os dados não apresentaram normalidade, existente entre as
variáveis também foi realizada.
Os resultados também foram comparados aos valores da classe 2 de águas
doces da Resolução CONAMA 357/2005 (BRASIL, 2005). Como os cursos d’água
ainda não passaram pelo processo de enquadramento, estes foram considerados
classe 2, conforme previsto no artigo 42 da Resolução CONAMA 357/2005 (BRASIL,
2005).
36
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
O fluxo de nutrientes em um ecossistema se dá de acordo com a
especificidade de cada ciclo biogeoquímico, mas, generalizando, a entrada de
nutrientes por processos naturais acontece através da precipitação, deposição de
sedimentos, intemperismo e por fixação microbiológica; a saída geralmente ocorre
pelo escoamento superficial da água, lixiviação e volatilização (VITAL, 1996).
Acerca dos questionamentos sobre o aumento do processo de erosão do solo
e lixiviação de partículas e nutrientes para cursos d’água decorrentes do deflúvio
que o manejo diferenciado das culturas de eucalipto pode proporcionar (o manejo
dessas áreas inclui períodos de plantio, crescimento e corte do eucalipto, além de
abertura e manutenção de estradas), não é objetivo deste trabalho reiterar
comparações entre diferentes áreas e suas coberturas vegetais, mas sim, observar
se existem diferenças no possível impacto gerado entre áreas cobertas por plantios
de eucalipto situadas em áreas com características físicas diferentes, em relação à
declividade, pluviosidade, temperatura e drenagem. Para isso, faz-se neste estudo
uma observação detalhada dos resultados obtidos nas análises dos parâmetros
físicos, químicos e biológicos da água entre os pontos de coleta CG1, CG2, M e VV,
bem como das diferentes ações de manejo, em seus distintos momentos, nos quatro
pontos supracitados.
Quanto aos resultados obtidos, os valores de P-total variaram de 0,01 a 0,39
mg.L-1 (FIGURA 10, TAB. 3). Apesar da variação ao longo do tempo, não houve
diferença das médias de concentração entre os pontos de coleta (TAB. 3 - ANOVA,
N=47, df=3, F=0,48, p=0,70). A maioria dos valores obtidos, principalmente na
estação chuvosa (outubro a março), foram superiores a 0,1 mg.L-1, limite da classe 2
do CONAMA 357/05. Com exceção de M, o valor médio na estação chuvosa foi
superior ao da estação seca em CG1(TAB. 5; Teste-T, N=12, df=1, T=23,58,
p=0,0007), CG2 (TAB. 5; Teste-T, N=12, df=1, T=17,96, p=0,0017) e VV (TAB. 5;
Teste-T, N=12, df=1, T=12,84, p=0,005).
37
Tabela 5 – Valores médios das variáveis avaliadas por períodos de seca (S) e chuva (C).
Córrego Grande 1
Córrego Grande 2
Milagre
Vai-e-volta
S
C
S
C
S
C
S
C
Clorofila a
-1
(µg.L )
0,703*
0,640*
0,640*
1,534*
1,603
1,919
1,248*
0,704*
Condutividade
12,971
12,020
18,809
12,678
15,072
14,420
9,457
9,380
7,307
10,610
5,307
27,240
5,033
8,060
3,186
6,180
0,085
0,148
0,101
0,200
0,134
0,179
0,049
0,071
0,049
0,059
0,051
0,065
0,055
0,071
0,049
0,071
8,241
7,614
9,041
7,640
3,805
4,444
7,897
8,046
0,063
0,166
0,075
0,195
0,088
0,219
0,072
0,182
TDS (mg.L )
30,333
18,000
23,143
37,500
30,333*
35,600*
9,143
10,000
Sólidos
suspensos
-1
(mg.L )
1,640
2,110
4,060
9,270
4,050
2,122
0,250
0,800
Turbidez (UNT)
2,313
2,720
3,694*
15,128*
6,040
5,794
1,599
1,466
-1
Cor (Pt.L )
-1
NH3 (mg.L )
-
-1
NO2 (mg.L )
-1
OD (mg.L )
-1
P-total (mg.L )
-1
-
Nota: NH3=amônia, NO2 =nitrito, OD=oxigênio dissolvido, P-total=fósforo total, TDS=sólidos dissolvidos
*Valores que apresentaram diferença
Fonte: a autora.
Foi possível observar um aumento abrupto nas concentrações de P-total em
Milagre (M) nos meses de dezembro e março (FIGURA 10), os quais coincidiram
com picos nos valores de chuva nesses mesmos meses. É possível, portanto, que o
P-total existente no compartimento terrestre adjacente ao ponto M foi transportado
para o curso d’água nos meses de intensa precipitação. Apesar desses picos, não
houve diferença entre Milagres e os outros pontos de coleta (TAB. 3 - ANOVA,
N=47, df=3, F=0,48, p=0,70), nem entre os períodos de chuva (C) e seca (S) (TAB.
5; Teste-T, N=11, df=1, T=4,37, p=0,066).
Segundo Poggiani (1990) o aumento nas concentrações de fósforo nos
cursos d’água em períodos chuvosos costuma ser comum, como consequência do
38
aumento da lixiviação de nutrientes do solo, incluindo o P-total. Nos corpos d’água, a
disponibilidade de fósforo resulta principalmente dessa lixiviação de solo e rochas e
também da decomposição de matéria orgânica. Pode também vir a ser resultado de
ações antrópicas circundantes, como o uso de fertilizantes nas plantações e o
despejo de efluentes industriais e urbanos.
Valores acima do limite máximo indicado pela legislação apenas no período
chuvoso, portanto, podem sugerir que não exista um impacto constante na qualidade
das águas nas microbacias analisadas, mas sim, uma variação sazonal que poderia
ser esperada dentro da ciclagem de nutrientes (LIMA, 2008). A não ocorrência de
diferença entre as estações seca e chuvosa, em M, pode não ter sido percebida
porque o local foi o que recebeu um menor volume de chuvas se comparado aos
outros pontos, além de possuir menor declividade do talvegue (FIGURA 9; TAB. 2).
A variação sazonal já foi encontrada em diversos trabalhos que analisam a
hidrologia de microbacias, como Donadio (2005), que avaliou a qualidade da água
de quatro nascentes em dois municípios do estado de São Paulo, Brasil, com
precipitações anuais médias de 1400 mm. O estudo abrangiu períodos de seca e
chuva e afirmou que as médias obtidas para o período seco foram inferiores às
obtidas para o chuvoso, não apenas para fósforo, mas também para cor e
nitrogênio.
39
Tabela 6 – Resumo estatístico das variáveis avaliadas por ponto de coleta, onde M=média, DP= desvio padrão, Med=mediana, Min=mínimo e
Máx=máximo.
Córrego Grande 1
-1
Clorofila a (µg.L )
Condutividade
-1
Cor (Pt.L )
-1
N-total (mg.L )
-1
NH3 (mg.L )
NO2
NO3
-1
(mg.L )
-1
(mg.L )
-1
Córrego Grande 2
Med
Mi
Mx
M/(DP)
Med
Mi
Mx
M/(DP)
Med
Mi
Mx
M/(DP)
Med
Mi
Mx
0,68
(1,18)
0,05
0,00
3,26
1,01
0,20
0,00
5,21
1,74
(1,92)
1,12
0,00
4,94
1,02
(1,33)
0,67
0,00
3,61
12,60
(7,10)
9,01
4,80
27,00
16,30
(12,00)
9,33
5,60
35,00
14,80
(18,00)
5,03
3,40
53,00
9,40
(2,30)
8,50
6,70
13,00
8,70
(4,50)
A
7,13
4,70
18,40
14,40
(21,80)
A
6,95
3,30
81,50
6,40
(3,10)
AB
6,60
2,80
12,40
4,80
(4,60)
B
3,50
1,20
17,30
0,10
(0,30)
0,00
0,00
0,90
0,10
0,00
0,00
0,70
1,30
(3,70)
0,00
0,00
12,50
0,10
(0,40)
0,00
0,00
1,30
0,11
(0,07)
0,12
0,12
0,00
0,50
0,15
(0,08)
0,15
0,00
0,30
0,18
(0,20)
0,12
0,07
0,78
0,05
(0,02)
0,06
0,06
0,02
0,07
0,06
(0,02)
0,07
0,02
0,09
0,06
(0,02)
0,06
0,02
0,09
N.D
N.D.
N.D
N.D
N.D
N.D.
N.D
N.D
N.D
N.D.
N.D
N.D
N.D
N.D.
N.D
N.D
8,11
4,83
11,90
8,46
(1,75)
8,90
5,56
11,23
4,10
(1,33)
3,77
1,88
6,32
7,96
(1,68)
7,94
5,33
11,26
92,40
56,90
45,00
96,10
98,00
69,30
125,50
50,10
43,30
34,80
75,70
92,50
81,10
64,10
139,10
0,10
0,01
0,27
(1,79)
A
7,98
(2,16)
OD (% saturação)
89,10
A
(0,20)
0,00
0,22
0,11
(0,06)
0,14
(0,12)
0,02
0,07
0,06
(0,02)
(28,00)
-1
Vai-e-volta
M/(DP)
OD (mg.L )
P-total (mg.L )
Milagre
A
A
(19,10)
0,09
0,03
0,22
0,12
(0,08)
B
B
(15,50)
0,12
0,02
0,23
0,15
(0,12)
A
A
(22,20)
0,11
0,01
0,39
0,12
(0,08)
40
3-
-1
PO4 (mg.L )
N.D
N.D.
N.D
N.D
0,04
0,04
0,04
0,04
N.D
N.D.
N.D
N.D
N.D
6,44
7,90
21,00
N.D
N.D
N.D
6,14
(0,25)
C
6,12
5,85
6,74
6,69
(0,44)
6,64
6,01
7,37
77,00
32,70
(4,20)
34,00
b
27,00
40,00
9,50
(0,80)
9,50
c
8,00
11,00
a
1,35
12,30
0,66
(0.59)
0,50
c
0,20
1,95
14,11
25,32
17,43
(3,17)
17,54
12,22
21,93
3,30
9,6
1,68
(0,40)
1,58
1,00
2,70
(0,00)
A
6,90
(0,26)
6,93
TDS (mg.L )
15,10
(5,90)
12,50
Sólidos suspensos
-1
(mg.L )
1,88
(0,85)
Temperatura da água
(Cº)
Turbidez (UNT)
pH
-1
B
6,42
7,32
7,31
(0,40)
7,29
12,00
32,0
28,40
(16,20)
24,00
1,80
1,00
3,20
6,67
(4,40)
6,33
0,35
13,15
3,09
(3,29)
1,85
19,17
(2,91)
19,01
14,73
24,74
20,21
(2,62)
20,52
15,95
24,27
20,83
(3,46)
22,08
2,48
(0,90)
2,43
1,60
3,90
8,46
(7,20)
6,42
2,10
24,90
5,93
(2,20)
5,00
a
a
a
2-
b
b
b
b
A
c
3-
Nota: N=nitrogênio, NH3=amônia, NO =nitrito, NO =nitrato, OD=oxigênio dissolvido, P-total=fósforo total, P- dissolvido=fósforo dissolvido, TDS=sólidos
dissolvidos
Letras diferentes significam que houve diferença estatística entre os pontos de coleta ao nível de 5%, de acordo com ANOVA (letras maiúsculas) ou KruskalWallis (letras minúsculas).
Fonte: a autora.
41
-1
Figura 10 – Concentração de fósforo total (mg.L ) nos quatro pontos amostrados no Médio Rio
Doce - MG no período de agosto de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
Nota: O limite de cor para classe 2 do CONAMA 357/05 está representado pela linha
tracejada vermelha.
Oki (2002) concorda com essa hipótese, afirmando que a concentração de
nutrientes medidos no escoamento superficial, que são carreados para os rios
(incluindo o fósforo), também apresenta uma certa sazonalidade, já que amostras
coletadas em períodos chuvosos após períodos de seca, tendem a apresentar
maiores concentrações de nutrientes se comparadas com épocas de estiagem.
Arcova et al. (1985), conseguiram observar em seus estudos com microbacias
florestadas com eucalipto, que valores de nutrientes na água do deflúvio aumentam
após períodos de seca, por um maior acúmulo de aerossóis na atmosfera e sólidos e
nutrientes no solo, que são lavados pela chuva ocasionando picos nas
concentrações em épocas chuvosas.
Ao final de períodos de chuva intensa, pode ocorrer uma expansão da rede
de drenagem, com áreas saturadas e áreas de solo mais raso passando também a
participar da geração do escoamento total. É fato que nesses períodos ocorre
também um aumento do carreamento de nutrientes do solo para cursos lóticos (VON
SPERLING, 2005). Sato et al. (2007) realizaram um estudo em área experimental
onde estava localizada uma zona de cabeceira de drenagem com predomínio de
latossolos e pluviosidade média anual de 1500 mm, com período chuvoso
42
concentrado nos meses de outubro a março. Essas características se aproximam
muito com a caracterização das microbacias CG1, CG2, e VV, no Médio Rio Doce. O
resultado da análise de nutrientes advindos do escoamento superficial nas áreas de
plantio de eucalipto também demonstrou que nos períodos de alta pluviosidade pode
haver elevação nos valores de alguns desses nutrientes, como é o caso do P-total.
Ranzini (2002) estudou duas microbacias reflorestadas com eucalipto na
tentativa de compreender processos erosivos e comportamento de nutrientes como
o fósforo, mas também íon amônio (NH4+) e nitrato (NO3-). Tendo as duas
microbacias uma cobertura florestal muito parecida, incluindo a porcentagem de
mata ciliar, que foi de aproximadamente 50%, sendo a declividade a principal
característica morfológica que as distinguiria. A microbacia A tinha uma declividade
média de 19% enquanto a microbacia B possuía uma declividade média de 29%. O
pesquisador observou que os nutrientes citados anteriormente tinham concentrações
mais elevadas na água do deflúvio após períodos de estiagem, e que o processo de
carreamento de nutrientes por erosão era maior na microbacia B. Portanto, tanto a
precipitação quanto a declividade podem ser fatores que aumentam o carreamento,
pelo escoamento sub-superficial e superficial, de fósforo e outros nutrientes para os
corpos hídricos, aumentando assim suas concentrações nos mesmos. Apesar dos
pontos estudados no Médio Rio Doce apresentarem declividades distintas, não
foram detectadas diferenças, para fósforo total, entre VV, que foi o ponto que
apresentava maior declividade, e os outros pontos de coleta avaliados neste
trabalho.
Hopmans e Bren (2007) fizeram parte de um projeto de monitoramento de
cabeceiras de rios em áreas com plantio de eucalipto na Austrália, numa região onde
a média anual de chuvas é de 1400 mm. O estudo avaliou ainda o possível impacto
que o uso de fertilizantes (que geralmente contém P e N) usados nas culturas de
eucalipto poderia acarretar na qualidade das águas da região. Para isso eles
analisaram amostras de água antes e depois da aplicação dos fertilizantes. A
aplicação de fertilizante fosfatado gerou um aumento no fluxo de P-total na água de
0,002 mg/L a 0,010 mg/L, durante os primeiros 6 meses após o tratamento.
Seguidamente, os níveis permaneceram ligeiramente elevados em comparação com
as concentrações de P-total anteriores à aplicação. Os autores verificaram que os
níveis de P-total apresentaram níveis ligeiramente elevados durante alguns
43
períodos, mas em concentrações gerais pouco mudou ao longo do tempo. O estudo
ressaltou que o P-total pode aumentar temporariamente durante períodos chuvosos
do ano, o que também pode ser visto nos pontos CG1, CG2, e VV, analisados neste
trabalho. A avaliação dos efeitos de aplicação de fertilizantes sobre a qualidade da
água seria uma sugestão para dar continuidade a este trabalho de pesquisa, já que
a presença de fósforo nas águas também pode ser resultado da presença de
fertilizantes no solo que será lavado pela água da chuva. Cabe ressaltar, entretanto,
que no período analisado não houve atividade de fertilização das áreas monitoradas.
Como a presença de fósforo nos corpos d’água também pode vir a ser
resultado de despejo de efluentes industriais e urbanos, é importante ressaltar que
as áreas monitoradas não se encontram próximas a nenhuma moradia ou indústria.
O fósforo (P-total) ocorre nos cursos d’água nas formas orgânica e inorgânica,
estando particulado ou dissolvido. Estas formas combinadas estão continuamente
em transformação na coluna d’água e no sedimento, passando por decomposição e
síntese (ESTEVES, 1988). O PO43- é a forma dissolvida mais comum em águas
naturais e a mais facilmente absorvida pelos organismos aquáticos (LIMA, 2008) e
por isso a elevação de suas concentrações acima do limite é tão preocupante. Sua
concentração serve também como indicadora do grau de erosão de uma microbacia,
já que o solo é uma das principais formas de entrada de PO43- nas águas. O PO43- é
um importante elemento que favorece o processo de eutrofização, atuando como
fator limitante da produtividade dos ecossistemas aquáticos (NOVO E BRAGA,
1995).
Exceto para CG2, em todos os pontos e períodos amostrados, as
concentrações de fósforo dissolvido encontraram-se abaixo de 0,010 mg.L-1, limite
de detecção do método (TAB. 3). Uma forma de comprovar se há disponibilidade
para
assimilação
do
fósforo
é
conhecer
quantitativamente
a
biomassa
fotossintetizante, importante reservatório de fósforo na biota aquática, através da
medição da clorofila-a na água. Sendo a clorofila-a um dos principais responsáveis
pela fotossíntese, o conhecimento de sua concentração pode dar indicativos da
biomassa do fitoplâncton, juntamente com o perifíton em ambientes lóticos, pois é
uma medida indireta da quantidade de organismos clorofilados presentes num
ambiente hídrico (LIMA, 2008; ESTEVES, 1988; CUNHA, 2012). Nos quatro pontos
44
de coleta foram encontrados valores médios de clorofila inferiores a 6,0 µg.L-1 (TAB.
3), muito abaixo do limite estabelecido pela legislação, que é de 30 µg.L-1, mas cabe
ressaltar que foi avaliada apenas a clorofila na água, ou seja, aquela que estaria
presente no fitoplâncton, de forma que o perifiton não estaria incluído.
Como não foram encontradas concentrações mensuráveis de PO43-, não foi
possível analisar a correlação entre seus valores com as concentrações encontradas
de clorofila-a. Entretanto, para o P-total foi encontrada uma fraca correlação com a
clorofila-a (TAB. 4, r=0,12). Não houve diferença entre os pontos de coleta para
clorofila-a (TAB. 3 – KRUSKAL-WALLIS, N=47, df=3, H=5,08, p=0,17), nem entre os
períodos de seca e chuva para nenhum dos pontos amostrados - M (TAB. 5; TesteT, N=12, df=1, T=0,084, p=0,778), CG1 (TAB. 5; Teste-T, N=12, df=1, T=0,009,
p=0,925), CG2 (TAB. 5; Teste-T, N=12, df=1, T=0,923, p=0,359) e VV (TAB. 5;
Teste-T, N=12, df=1, T=0,510, p=0,491). Esse resultado condiz com o que se é
esperado para ambientes lóticos, os quais não têm o processo fotossintetizante
concentrado no fitoplâncton, mas sim no perifíton (LARNED, 2010).
Concentrações mensuráveis de fósforo dissolvido (TAB. 2) só foram
encontradas em dois períodos em CG2, nos meses de fevereiro e maio de 2011.
Como CG2 é um ponto à jusante de CG1 e também o único ponto situado num
trecho do rio de 3ª ordem, é possível que o P-total tenha sido decomposto e
disponibilizado na forma de ortofosfato ao longo do curso d’água. Também é
importante ressaltar que no mês de fevereiro de 2011 foi realizada a manutenção de
uma manilha próxima ao ponto de coleta CG2, o que alterou o local, revolvendo solo
e mudando o curso do rio. É provável que haja uma relação entre as ações de
manutenção local e os valores de alguns parâmetros, como o P-dissolvido,
encontrados nesse mesmo mês.
Hopmans e Bren (2007) afirmam que a qualidade da água de rios de bacias
florestais localizadas em regiões de montanha é geralmente elevada, com baixos
níveis de nutrientes e de sedimentos. No entanto, existe o potencial para efeitos
adversos advindos de operações de manejo, como construção e manutenção de
estradas, plantio e colheita, principalmente nas áreas à jusante das cabeceiras.
Esses efeitos podem aumentar a concentração de sedimentos nos cursos lóticos e
igualmente a utilização de fertilizantes em florestas pode aumentar as concentrações
45
de nutrientes na água nessas áreas. Os impactos das operações de silvicultura e
aplicações de fertilizantes sobre a qualidade da água pode ser mitigado pela
retenção de faixas de proteção de mata ciliar, o que foi observado nas áreas dos
projetos analisadas e descrito com detalhes na metodologia.
Fonte: a autora.
Quanto aos nutrientes nitrogenados, a análise de nitrogênio (N) em
microbacias, geralmente, corresponde ao Nitrogênio Inorgânico Dissolvido, ou NID,
que é formado pelo somatório de nitrito, nitrato e íon amônio, mais o Nitrogênio
Orgânico, ou NO, (proteínas, peptídeos, frações de membrana celular dissolvidas na
água, mais o N em microorganismos). Como as formas inorgânicas são as que
podem ser prontamente absorvidas pela biota aquática, e por isso, podem
representar algum risco quando em concentrações elevadas, a análise de nitrogênio
neste trabalho se resume ao NID. Juntamente com o fósforo, o nitrogênio é um
nutriente limitante para a produtividade aquática. O deflúvio é responsável pelo
transporte de grande quantidade de nitrogênio e a drenagem de solos adubados
46
pode conduzir a um aumento na concentração deste nutriente, contribuindo também
para a eutrofização (ESTEVES, 1988).
Ghiberto (2012) explica que o nitrogênio tem seu ciclo mediado por bactérias,
que realizam a fixação biológica do nitrogênio atmosférico e podem ocorrer livres ou
em associação com outros organismos, como em raízes de leguminosas. Por
possuir fase aérea em seu ciclo biogeoquímico, sua entrada nos corpos d’água se
dá, principalmente em regiões poluídas, através da precipitação. Em seus
resultados, ele descreve que os ecossistemas florestais, incluindo os ambientes de
floresta nativa que ele usou como referência, obtiveram concentrações elevadas de
nitrogênio nas águas.
Valores de nitrato (NO3) não foram detectados pelo método (TAB. 3). O NO3 é
a forma de nitrogênio mais utilizada pelos organismos fotossintetizantes, e por isso,
geralmente sua concentração nos corpos d’água é baixa (NUNES, 2012). Como as
concentrações de clorofila-a, que auxiliaria na determinação da existência de
fitoplâncton na água, estão muito baixas, pode ser que o NO3 esteja sendo
absorvido pelo perifíton.
O nitrito (NO2) é uma forma instável de nitrogênio que rapidamente se
transforma em NO3 e por isso dificilmente é detectado nas águas superficiais. Os
valores de NO2 encontrados estão dentro do limite de 1,0 mg.L-1, do Conama 357/05
(TAB. 3; FIGURA 11). Não houve diferença significativa entre as concentrações
encontradas nos quatro pontos de coleta para o NO2 (TAB. 3 – KRUSKAL-WALLIS,
N=47, df=3, H=2,81, p=0,42). Quanto a sazonalidade, não houve diferença entre a
média no período de estiagem e a média no período de chuvas, para todos os
pontos de coleta: M (TAB. 5; Test-T, N=11, df=1, T=2,521, p=0,147), CG1 (TAB. 5;
Test-T, N=12, df=1, T=1,002, p=0,340), CG2 (TAB. 5; Test-T, N=12, df=1, T=2,542,
p=0,142) e VV (TAB. 5; Test-T, N=12, df=1, T=3,307, p=0,099).
A forma amoniacal em águas naturais ocorre, na sua maioria, como íon
amônio (NH4+), e em concentrações geralmente baixas. A amônia (NH3) é a forma
tóxica de N-amoniacal, e quando em altas concentrações pode causar a morte de
peixes por sufocamento. A relação NH3/NH4+ está relacionada aos valores do pH e
por isso os limites de concentração do N-amoniacal variam com os valores obtidos
47
de pH (TREVISAN, 2009). Para águas com pH ≤ 7,5 a concentração máxima
permitida pelo CONAMA para a Classe 2 é ≤ 3,7 mg.L-1 de N-amoniacal total, isto é
NH3 + NH4+. Para 7,5 < pH ≤ 8,0, o limite de N-amoniacal diminui para 2,0 mg.L-1.
-1
Figura 11 – Concentração de nitrito (mg.L ) nos quatro pontos amostrados no Médio Rio Doce
- MG no período de agosto de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
Os pontos CG1, M e VV tiveram valores de pH ≤ 7,5 e valores de N-amoniacal
total abaixo de 0,8 mg.L-1 (FIGURAS 12 e 13). No ponto CG2, durante a estação
seca, foram observados valores de pH no intervalo 7,5 < pH ≤ 8,0, mas o Namoniacal total se manteve abaixo de 0,2 mg.L-1 nesse período. Na estação chuvosa
os valores de pH foram ≤ 7,5 e as concentrações de N-amoniacal total não
ultrapassaram 0,8 mg.L-1. Portanto, em todos os pontos os valores de N-amoniacal
ficaram abaixo do limite indicado pela legislação durante o período analisado.
Entre os quatro pontos analisados não houve diferença estatística nas
respectivas concentrações de N-amoniacal (TAB. 3 - KRUSKAL-WALLIS, N=47,
df=3, H=2,37, p=0,50). Entre os períodos de seca e chuva não houve diferença entre
os valores de N-amoniacal para os todos os pontos - M (TAB. 5; Test-T, N=11, df=1,
T=0,867, p=0,376), CG1 (TAB. 5; Test-T, N=12, df=1, T=3,302, p=0,099), CG2 (TAB.
5; Test-T, N=12, df=1, T=2,132, p=0,175) e VV (TAB. 5; Test-T, N=12, df=1,
T=4,279, p=0,065).
48
-1
Figura 12 – Concentração de N-amoniacal (mg.L ) total nos quatro pontos amostrados no
Médio Rio Doce - MG no período de agosto de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
Como o fósforo, as formas NID também são facilmente lixiviadas em períodos
de intensa precipitação. Portanto, como já discutido anteriormente, pode-se esperar
a existência de diferença significativa entre as concentrações médias nos períodos
de seca e chuva em variáveis que podem ser transportadas do compartimento
terrestre para o aquático das microbacias como parte de seu ciclo biogeoquímico
(RANZINI, 2002). Apesar disso, as formas de nitrogênio inorgânico (NO2, NO3 e Namoniacal) avaliados nesse estudo não apresentaram essa diferença.
Puderam ser observados dois picos de N-amoniacal durante o período
analisado em fevereiro, para CG2 e VV (FIGURA 12). Como já explicitado, CG2
sofreu com a manutenção de uma rede de drenagem próxima ao local de coleta, o
que modificou a paisagem e pode ter revolvido vários nutrientes do solo, incluindo
matéria orgânica, liberando-os para o curso lótico. Em VV não foi observado
nenhuma interferência das práticas de manejo no período. Entretanto, o mês de
fevereiro, apesar de pertencer à época de chuvas na região, foi o mês menos
chuvoso do período. VV possui um elevado número de macrófitas, que estão se
renovando constantemente, liberando matéria orgânica na água, além de possuir um
vertedouro, que facilita o acúmulo de nutrientes. Como o N-amoniacal é a primeira
49
forma nitrogenada inorgânica a ser formada após a decomposição da matéria
orgânica (ESTEVES, 1988), essa seria uma possível explicação para o aumento
inesperado em sua concentração. A elevação brusca nas concentrações de NO2 e
P-total podem reforçar essa hipótese.
Figura 13 – Valores de pH nos quatro pontos amostrados no Médio Rio Doce - MG no período
de agosto de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
De acordo com Caux (2007), a silvicultura representa 16% do nitrogênio e 6%
do fósforo que entram de forma artificial, ou seja, advindos de ações antrópicas, em
ecossistemas aquáticos nos Estados Unidos. A agricultura e a pecuária são as
maiores fontes de nitrogênio e fósforo para ecossistemas aquáticos, enquanto que o
plantio de eucalipto é visto como um dos usos do solo que menos causaria impactos
nos rios pelo menor índice de fluxo de nutrientes. Oki (2002) discorda desta última
afirmação, afirmando que valores de nitrogênio costumam ser altos em bacias
florestadas com eucalipto. Ela analisou amostras de água de rios pertencentes a
duas microbacias, A e B, destinadas à silvicultura durante quatro anos, observando
os impactos da colheita sobre a qualidade das águas. No seu estudo, o nitrogênio
apresentou valores médios após o corte bem superiores aos valores observados
antes do corte em ambas as microbacias.
50
Apesar de ter sido realizado o corte e práticas de manutenção de vias e
manilhas nas áreas estudas (CG1, CG2, M e VV), uma possível explicação para as
baixas concentrações encontradas em CG1, CG2, M e VV, de todas as formas
nitrogenadas inorgânicas analisadas nesse estudo, seria a utilização de boas
práticas de manejo. Tais práticas diminuiriam o impacto nas águas superficiais e
proporcionariam otimizar a utilização de nutrientes nas culturas, como o aumento do
período de rotação, a permanência dos componentes com alta concentração de
nutrientes, como as folhas, distribuídos sobre a área, e a seleção de espécies com
maior eficiência na utilização de nutrientes (BONNET, 2008). Quando o ecossistema
florestal está em equilíbrio, a saída de nutrientes é mínima e o solo consegue manter
seus níveis de fertilidade e uma estabilidade nutricional no decorrer no tempo
(CABRAL, 2010).
Na dinâmica e caracterização de ecossistemas aquáticos o oxigênio
dissolvido (OD) tem papel fundamental e pode ser usado como um dos parâmetros
de determinação da qualidade da água, pois tanto o excesso como a diminuição na
sua concentração são sintomas de alteração nos corpos d’água (ESTEVES, 1988).
A diminuição ou a ausência de oxigênio dissolvido na água é fator limitante no
ambiente aquático para peixes e outros animais.
O OD presente em águas superficiais provém principalmente da atmosfera,
mas também é resultante da fotossíntese de organismos aquáticos. A concentração
de OD varia diretamente com a pressão atmosférica e inversamente com a
temperatura da água e a concentração de sólidos dissolvidos (TDS). Se a
quantidade de material orgânico na água aumentar drasticamente, poderá ocasionar
reações orgânicas e inorgânicas que consomem oxigênio, podendo diminuir sua
concentração a ponto de ser desfavorável para peixes e outros seres que
necessitam de concentrações ótimas de oxigênio. Assim, o OD deve ser
compreendido como um indicador da condição da água e não como um poluente por
si só (LIMA, 1996).
A FIGURA 14 mostra que os valores de oxigênio dissolvido (OD) foram
frequentemente inferiores a 5 mg.L-1, limite para classe 2, apenas em M, que
apresentou-se com média significativamente inferior aos demais pontos (TAB. 3 ANOVA, N=47, df=3, F=14,95, p<0,0001). Este ponto encontra-se em área com
51
densa mata ripária, o que favorecia o acúmulo de folhiço sugerindo que o O2 esteja
sendo consumido para a decomposição da matéria orgânica acumulada. Isto é
reforçado pelos baixos valores de oxigênio dissolvido em % de saturação (34,8 a
75,7%) observados em M (TAB. 3; FIGURA 15). Além disso, o ponto M apresenta
baixa declividade quando comparado aos demais, o que também favoreceria o
acúmulo de matéria orgânica no local (TAB. 2), além de maiores valores de
temperatura do ar e da água, o que diminui a solubilidade do OD. Não foi encontrada
diferença entre as médias de concentrações de OD nos períodos de seca e chuva
para todos os pontos amostrados.
-1
Figura 14 – Valores de oxigênio dissolvido ( mg.L ) nos quatro pontos amostrados no Médio
Rio Doce - MG no período de agosto de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
Nota: O limite de cor para classe 2 do CONAMA 357/05 está representado pela linha
tracejada vermelha.
Garcia (2009) comparou a qualidade da água de duas microbacias plantadas
com eucalipto no Médio Rio Doce (A e B), e pôde observar a influência que o
aumento de matéria orgânica no curso d’água pode exercer na variação das
concentrações de OD. Na microbacia A havia uma grande quantidade de matéria
orgânica na água, o que favoreceu o consumo de OD para sua decomposição,
assim como ocorreu em M. Sabará (1999) também observou que o aumento da MO
na água pode ter relação com a diminuição dos valores de OD. Comparando bacias
52
com diferentes coberturas vegetais, entre elas o eucalipto, ele constatou que nas
bacias onde a exploração florestal era maior, a presença de MO nas águas
aumentava, e consequentemente, a concentração de OD diminuía.
Figura 15 - Valores de oxigênio dissolvido ( % de saturação) nos quatro pontos amostrados no
Médio Rio Doce - MG no período de agosto de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
O pH geralmente responde, além de outros fatores, à disponibilidade de CO2
na água, de forma que o consumo ou liberação deste gás promove a alcalinidade ou
acidez da água. Desta forma, a fotossíntese e a decomposição de matéria orgânica
são processos biológicos que afetam diretamente o pH ao interferir no consumo e
liberação de CO2, respectivamente (TUNDISI E MATSUMURA-TUNDISI, 2008). O
pH das amostras ficou dentro da faixa comum para corpos d’água naturais (entre 6,0
e 9,0,) e em acordo com o limite estabelecido para classe 2 do CONAMA (FIGURA
13), exceto para M (pH=6,14) que apresentou pH inferior aos demais pontos (TAB.
3 -ANOVA, N=35, DF=3, F=18,25, p<0,0001). Em Milagre, o acúmulo de matéria
orgânica em decomposição que possivelmente levou as baixas concentrações de
O2, também dever ter propiciado a característica mais ácida da água. Em CG2 pode
ter ocorrido o contrário, ou seja, uma menor disponibilidade de matéria orgânica na
53
água pode ter garantido um menor consumo de O2, e como conseqüência, o pH se
mostrou mais elevado que os demais pontos (média de 7,31, TAB. 3).
Os valores médios de sólidos suspensos (SS) na água não apresentaram
diferença significativa entre os períodos de seca e chuva. Por outro lado, entre os
pontos de coleta houve diferença (TAB. 3 – KRUSKAL-WALLIS, N= 47, df=3,
H=21,38, p<0,0001), sendo o maior valor encontrado em Córrego Grande 02 e o
menor em Vai-e-volta – 6,67 e 0,66 mg.L-1, respectivamente (TAB. 3; FIGURA 16).
Isso sugere a ocorrência de um maior aporte de solo em Córrego Grande 02, já que
a presença de SS na coluna d’água é devido, principalmente, ao escoamento
superficial (PRADO, 2004) e ocorrência de ressuspensão dos sedimentos de fundo,
devido à ação de vento (FERRAZ, 2013). Variações dessas propriedades irão
determinar os locais preferenciais de deposição das partículas e de assoreamento.
Como discutido anteriormente, o ponto CG2 encontra-se em um curso d’água de 3ª
ordem, enquanto os outros três pontos estão situados em cursos de 1ª ordem, o que
pode ter favorecido o aumento na concentração de SS em CG2, devido à sua maior
área de drenagem e consequente efeito sobre a qualidade da água.
No projeto de plantio Córrego Grande, que abrange os pontos de
monitoramento CG1 e CG2, ocorreram intervenções de manejo no mês de outubro
de 2010 (patrolamento das estradas) e fevereiro de 2011 (manutenção das vias de
drenagem). O local onde houve manutenção da manilha é muito próximo ao ponto
de coleta CG2, sendo que esta atividade modificou o local de drenagem do rio e
consequentemente, o ponto de coleta.
Foi possível observar que houve picos nas concentrações de sólidos
suspensos nos meses de janeiro e abril de 2011, em CG2 (FIGURA 16). Cabe
ressaltar que os valores mais altos de precipitação foram alcançados nos meses de
dezembro de 2010 e março de 2011 (FIGURA 8), logo após as intervenções
antrópicas na microbacia. Sugere-se, portanto, que os altos valores de sólidos em
suspensão nos meses seguintes (janeiro e abril de 2011) sejam consequência do
carreamento, pelo escoamento superficial, de sólidos presentes no solo revolvido
nas operações de manejo.
54
Em Milagre (M), no mês de agosto de 2011, foi possível observar um aumento
abrupto na concentração de SS nas águas. Uma possível explicação para isso seria
o início do corte de eucalipto no talhão próximo ao ponto de monitoramento, iniciado
em abril de 2011. Apesar de essa época estar caracterizada como um período de
poucas chuvas, existem outros fatores capazes de atuar no movimento dessas
partículas do solo para o curso d’água. A própria atividade de corte por si só, com o
movimento de máquinas e pessoas, já permite o deslocamento de solo. Apesar da
declividade do talvegue em M ser a menor entre os pontos amostrados (TAB. 2), o
talhão que sofreu com o corte de madeira está imediatamente acima do curso lótico.
A declividade, o movimento de máquinas e pessoas e a própria ação do vento
também favorecem a erosão e o transporte de partículas (WEBB, 2012).
-1
Figura 16 – Valores de sólidos em suspensão (mg.L ) nos quatro pontos amostrados no Médio
Rio Doce - MG no período de outubro de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
No manejo de áreas de silvicultura, as estradas e os carreadores representam
as principais fontes de sedimento para a água, porém, elas não são as únicas. O
corte representa também uma perda direta de solo e nutrientes. Portanto, as
operações de corte e colheita do eucalipto podem perturbar e aumentar a
compactação do solo, aumentando a erosão, diminuindo a infiltração da água e
55
aumentando o escoamento superficial. A declividade se soma a esse diagnóstico por
ser uma característica importante no que diz respeito à velocidade do fluxo de água
e de nutrientes na microbacia (CHANG, 2003).
Oleriano e Dias (2007) citam um trabalho de Avolio et al. (1980) onde foram
analisadas duas microbacias sendo uma com floresta adulta de eucalipto e outra
submetida ao corte. A erosão, segundo o estudo, foi maior na segunda microbacia,
pois o solo exposto contribuiria para a compactação do solo, diminuição da
infiltração da água da chuva, aumento do deflúvio e do carreamento de partículas,
mas com o passar do tempo e conseqüente regeneração das espécies vegetais, a
erosão diminuía.
Balbinot (2008) afirma que o manejo do solo, como plantio, corte e colheita,
assim como o arraste de madeira e o excesso de máquinas de grande porte nas
áreas das plantações, representam a principal causa das modificações na
capacidade de infiltração do solo, aumento do escoamento superficial e consequente
aumento da lixiviação de nutrientes. Resultados de Somura et al. (2012) mostraram
que o escoamento superficial tende a diminuir após o plantio, com o crescimento da
vegetação, pois a mesma reduziria a compactação da camada superficial do solo
pelo impacto das gotas de chuva, aumentando a infiltração e dificultando o
escoamento superficial.
A elevação dos valores de sedimentos em suspensão após o corte do
eucalipto foi registrada por muitos autores, como Miller (1984), que observou um
aumento significativo de sedimentos em suspensão após o corte, bem como uma
tendência à redução nas concentrações anuais após esta operação; e Hornbeck et
al. (1993), que sugerem que na silvicultura a proteção da camada orgânica da
superfície do solo é fundamental para evitar a erosão do solo e aumento de
sedimentos nas águas. Solos expostos ficam suscetíveis às chuvas fortes, que
podem carrear os nutrientes do solo, aumentando as taxas de turbidez e sedimentos
nos rios (ABDALA, 2009).
Câmara (1999) analisou o efeito do corte em uma microbacia experimental de
eucalipto e observou que as concentrações de sólidos em suspensão no riacho que
corta a microbacia, mantiveram-se entre 0,5 e 19,7 mg.L-1 durante o 6 anos de
56
estudo anteriores ao corte do eucalipto. Após o corte, as concentrações variaram de
1,5 a 15,9 mg.L-1. Embora a concentração máxima observada após o corte seja
inferior à máxima observada no período anterior, o que é explicado pela variação
sazonal das concentrações de SS, a autora afirma que, pelos resultados, observouse que houve um aumento significativo na produção de sedimentos ao longo do ano,
indicando maior vulnerabilidade da microbacia à erosão após o corte das árvores
levando a conclusão que a produção de sedimentos em suspensão foi um grande
impacto causado pelo corte raso sobre a qualidade da água na microbacia.
Os valores de sólidos dissolvidos (TDS) encontrados nas amostras ficaram
bem abaixo do limite especificado para classe 2, que é de 500 mg.L-1 (FIGURA 17).
Foram encontradas diferenças entre as concentrações de TDS entre os pontos de
coleta (TAB. 3 – KRUSKAL-WALLIS, N= 47, df=3, H=39,0, p<0,0001), sendo que M
e CG2 apresentaram os maiores valores (M – 32,7 mg.L-1 e CG2 – 28,4 mg.L-1) e VV
o menor (9,5 mg.L-1). Essa diferença, entretanto, não foi observada entre os
períodos de seca e chuva em três dos quatro pontos amostrados – CG1(TAB. 5;
Test-T, N=12, df=1, T=2,376, p=0,155), CG2 (TAB. 5; Test-T, N=12, df=1, T=2,249,
p=0,168) e VV (TAB. 5; Test-T, N=12, df=1, T=4,412, p=0,062). Em M, porém, houve
diferença entre as estações chuvosa e seca (TAB. 5; Test-T, N=11, df=1, T=6,910,
p=0,027).
Brent et al. (2008) encontraram em seu estudo, que comparou a qualidade
das águas superficiais em microbacias cobertas com eucalipto, uma correlação
elevada (r>0,90) entre TDS e condutividade elétrica. Eles afirmam que isso acontece
porque a concentração de TDS na água depende da medida de íons dissolvidos,
assim como a condutividade. Não foi encontrada essa correlação para TDS e
condutividade no presente trabalho, mas houve uma boa correlação positiva entre
TDS e turbidez (TAB. 4, r=0,77). A correlação entre SS e TDS já não foi tão elevada
(r=0,54).
Houve diferença estatística para as concentrações de turbidez entre os
pontos amostrados, sendo os maiores valores encontrados em M (5,93 UNT) e CG2
(8,46 UNT) e os menores em VV (1,68 UNT) (FIGURA 18; TAB. 3 - KRUSKALWALLIS, N= 47, df=3, H=30,55, p<0,0001). Também foi encontrada diferença entre
as épocas seca e chuvosa em CG2 (TAB. 5; Teste-T, N=12, df=1, T=19,605,
57
p=0,001). Os valores encontrados para turbidez não ultrapassaram o limite
estabelecido pelo Conama 357/05 para classe 2 é 100 UNT. TDS, turbidez e cor,
apresentaram picos nos valores de concentração no mês de fevereiro de 2011 em
CG2 (FIGURA 17; FIGURA 18; FIGURA 19, respectivamente), época em que
ocorreu a manutenção da manilha no ponto supracitado e que já foi explicitada
anteriormente. O carreamento de partículas e substâncias dissolvidas que
possivelmente ocorreu durante a ação de manejo provavelmente levou ao aumento
nas concentrações destas variáveis.
-1
Figura 17 – Valores de sólidos dissolvidos (mg.L ) nos quatro pontos amostrados no Médio
Rio Doce - MG no período de outubro de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
De acordo com Lima (2008) a turbidez de um corpo d’água é causada tanto
pela existência de materiais em suspensão (SS) na água (argila, limo, matéria
orgânica, biota microscópica, etc), como por materiais em solução (TDS) e a cor da
amostra. O autor afirma que a turbidez da água é uma medida da propriedade
óptica da concentração de sedimentos pela qual a luz é refletida e absorvida. Sua
análise é fundamental pelo fato de que tem sido verificada sua possível associação
com a presença de patógenos, sendo uma variável importante na avaliação da
58
qualidade da água destinada ao abastecimento público. Nas áreas deste estudo
também foi encontrada um correlação positiva entre a turbidez e SS (r=0,76).
Para Câmara (1999) quando existe alguma interferência que altere o
compartimento terrestre da microbacia, como por exemplo a retirada da cobertura
florestal, entre outras práticas de manejo, os principais parâmetros da qualidade da
água a serem alterados são turbidez, cor, condutividade e SS. Ela comparou os
efeitos do corte de eucalipto na qualidade das águas superficias e pôde detectar que
esses parâmetros foram os melhores indicadores da qualidade das águas nos
cursos lóticos.
Turbidez, cor, condutividade e SS, podem ser bastante alterados quando
existe erosão do solo e consequente carreamento de partículas para os cursos
d’água. A turbidez, assim como os SS, podem prejudicar diversas formas de vida
aquática, porque dificultam a entrada de luz na água, prejudicando a fotossíntese
realizada pelo fitoplâncton e perifíton e toda a produtividade de cadeias alimentares
aquáticas (SOMURA, 2012).
Figura 18 – Valores de turbidez (UNT) nos quatro pontos amostrados no Médio Rio
Doce - MG no período de outubro de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
59
Luíz (2012) observou uma correlação positiva entre a cor e turbidez em
amostras de água de microbacias formadas por diferentes coberturas florestais.
Donadio (2005) também observou que existe uma correlação entre cor e tubidez, e
que essas variáveis são bons indicadores da qualidade da água de um curso lótico.
Oki (2002) pôde observar essa correlação em pesquisa realizada em duas
bacias hidrográficas experimentais. Ela explica que o aumento dessas variáveis na
água pode ser devido à lavagem da camada superficial do solo formada por
serrapilheira e restos de materiais cortados deixados na microbacia, uma vez que
essas variáveis estariam relacionadas com detritos orgânicos e inorgânicos
presentes na água.
Houve diferença entre as médias de concentração para a variável cor entre
os pontos de coleta – CG2 (14,4 mg.L-1) e VV (4,8 mg.L-1) (TAB. 3 - ANOVA, N=47,
df=3, F=1,67, p=0,19), mas não entre os períodos de seca e chuva.
O valor máximo permitido para cor é 75 mg Pt.L-1 para classe 2 do Conama
357/05, sendo este ultrapassado apenas em CG2 em fevereiro de 2011. O mês de
fevereiro faz parte do período de chuvas na região e CG2 têm uma maior área de
drenagem, como explicitado anteriormente, o que pode explicar a alteração na cor
no período. Essa variável possui relação direta com a composição química da água,
pois está relacionada com a presença de substâncias minerais, resíduos orgânicos e
inorgânicos nos corpos hídricos.
Os valores de condutividade nos quatro pontos analisados ficaram entre 9,4 e
16,3 µS/cm (TAB. 3; FIGURA 20), valores que podem ser considerados baixos para
águas naturais, visto que segundo von Sperlin (2005), valores até 100 µS/cm de
condutividade seriam usuais. A baixa condutividade elétrica sugere então uma baixa
presença de íons. Não houve diferença entre as médias de concentração para
condutividade entre os pontos de coleta (TAB. 3 - KRUSKAL-WALLIS, N=47, df=3,
H=5,47, p=0,14), tampouco entre os períodos de seca e chuva.
60
-1
Figura 19 – Valores de cor verdadeira (Pt.L ) nos quatro pontos amostrados no Médio Rio
Doce - MG no período de outubro de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
Nota: O limite de cor para classe 2 do CONAMA 357/05 está representado pela linha
tracejada vermelha.
Figura 20 – Valores de condutividade elétrica (µ
µS/cm) nos quatro pontos amostrados no Médio
Rio Doce - MG no período de outubro de 2010 a agosto de 2011.
Fonte: a autora.
61
A manutenção da condutividade em baixas concentrações nas áreas
estudadas, mesmo após períodos de práticas de manejo, podem indicar boas
práticas sendo aplicadas como destacado por Sato et al (2007). Estes autores
descrevem que o corte realizado em diferentes microbacias nos Estados Unidos,
quando existem boas práticas de manejo para conservação do solo, mantendo a
mata ciliar e com estradas construídas em locais apropriadas e com baixo impacto,
não causou alterações na condutividade, no pH e manteve baixos níveis de
sedimentos em suspensão na água do deflúvio. Da mesma forma, Câmara (1999)
observou os efeitos do corte raso de eucalipto sobre o balanço hídrico e a ciclagem
de nutrientes em uma microbacia experimental, verificando que a condutividade
elétrica não sofreu alterações significativas e o pH permaneceu entre 5 e 7, valores
médios considerados dentro da faixa normal para águas naturais. Embora os valores
de condutividade não indiquem quais íons estão presentes na água, esses valores
conseguem demonstrar qualquer variação na concentração desses íons. De acordo
com os autores, o corte e a colheita do eucalipto podem ser realizados sem que os
valores de condutividade sejam alterados.
Na caracterização física e climatológica das bacias, foram observadas
diferenças em três características principais: declividade do terreno (maior em VV),
regime pluviométrico (maior em Açucena e menor em Belo Oriente) e temperatura
(maior em M e menor em VV). Quanto às influências das práticas de manejo,
buscou-se observar diferenças nos resultados das análises nos períodos do ano
onde era conhecida a existência de alguma intervenção, como: patrolamento de
estradas (outubro de 2010 em CG1 e CG2, abril de 2011 em VV e M), manutenção
de estruturas de drenagem (fevereiro de 2011 em CG2) e atividades de corte e
plantio (corte em abril de 2011 em M e VV).
Em CG2 não ocorreu corte da floresta de eucalipto no período analisado, mas
as ações de manejo realizadas, como patrolamento das estradas (em outubro de
2010) e conserto de uma manilha (fevereiro de 2011), pareceram impactar com
maior intensidade a qualidade das águas no ponto amostrado. O alto índice
pluviométrico de Córrego Grande parece afetar apenas CG2, que recebe um deflúvio
decorrente de uma maior rede de drenagem.
62
Em Milagre (M), o aumento abrupto na concentração de SS nas águas no
mês de agosto de 2011 pode ser resultado do corte de eucalipto no talhão próximo
ao ponto de monitoramento, iniciado em abril de 2011. As alterações no pH, TDS e
turbidez e as baixas concentrações de OD em M podem também ser consequência
da pouca declividade do talvegue, com o conseqüente acúmulo de sólidos e
nutrientes, já que não houve um aumento nas concentrações após o período de
corte, em abril de 2011, e as concentrações médias dessas variáveis permaneceram
constantes durante o período analisado. Além disso, em M, as chuvas são menos
abundantes que nos outros pontos observados. Apesar de VV ser o ponto que
apresenta maior declividade, se comparado aos outros pontos de coleta, este
trabalho não observou maior concentração de nutrientes, decorrentes da lixiviação,
em relação aos demais.
Devido à relativa proximidade das microbracias, não foi possível detectar
diferenças significativas quanto à composição dos solos nas regiões analisadas que
pudessem influenciar de forma distinta nos resultados. Silva et al. (2007) afirmam
que latossolos planos excessivamente drenados apresentam erosão insignificante,
mas quando presentes em encostas, podem ter seus nutrientes facilmente levados
pela água, influenciados pela declividade. Apesar da declividade ter sido um fator
preponderante nas alterações na qualidade da água observadas em M, em VV ela
parece não ter sido tão relevante.
63
5 CONCLUSÃO
Em Milagre, verificou-se uma forte influência do acúmulo de matéria orgânica
sobre a disponibilidade de oxigênio e acidez da água, que podem ser decorrentes de
processos naturais e independentes da ocupação pelo plantio. É possível que tais
processos tenham influência das características físicas da microbacia, como baixa
declividade, maior temperatura e menor volume de chuvas, quando comparadas
com as outras regiões analisadas. Para verificar isto, sugere-se avaliar a vazão e
teor de matéria orgânica para a melhor compreensão do processo de consumo e
liberação de oxigênio e gás carbônico no sistema, ou seja, a sua produtividade.
CG2 parece responder a sua maior da área de drenagem da bacia
hidrográfica, evidenciado pela maior concentração de sólidos, turbidez e cor.
Entretanto, tais alterações parecem não ter degradado a qualidade de sua água, fato
que pode ser comprovado pelas baixas concentrações das outras variáveis
analisadas, principalmente nutrientes, e o adequado nível de oxigenação da água. A
clorofila-a, que pode apresentar diminuição em suas quantidades em consequência
da menor penetração de luz na água, permaneceu com valores baixos em todos os
quatro pontos analisados e não apenas em CG2.
De uma forma geral, CG1 e VV parecem não ter sofrido alteração em
decorrências das práticas de manejo realizadas nas microbacias, tampouco pela sua
morfologia. Vai-e-volta aparenta não sofrer com a elevação nas concentrações de
nutrientes na água em função da sua maior declividade, mas pode estar sendo
influenciado pela presença de macrófitas e pelo vertedouro.
As alterações em CG2 e M podem ser uma junção entre algumas práticas de
manejo e os fatores físicos das microbacias, especificamente aqueles que margeiam
os pontos de coleta.
Apesar de não haver diferença entre os ambientes monitorados, os valores de
fósforo total se apresentaram acima do limite estabelecido pelo CONAMA 357/2005
para classe 2, principalmente no período das chuvas. Isto pode estar caracterizando
uma influência negativa do uso do solo para o plantio do eucalipto sobre estes
ambientes. Entretanto, outras variáveis importantes, como oxigênio dissolvido, pH,
64
clorofila-a e os compostos nitrogenados inorgânicos (NID) NO3-, NO2- e N-amoniacal
apresentaram-se de acordo com a legislação, e podem ser resultado de boas
práticas de manejo.
As diferenças encontradas entre os pontos amostrados indicaram que apesar
de estarem sob o mesmo uso do solo (plantio de eucalipto) e região, os ambientes
apresentam particularidades que podem levar a níveis melhores ou piores de
qualidade de água, o que indica que o potencial de impacto sobre o ecossistema
aquático pode ser diferenciado. Cabe ressaltar que a vegetação ripária dentro da
área de APP encontra-se dentro dos limites legais nos ambientes estudados, o que
provavelmente contribuiu para os resultados positivos encontrados quanto à
qualidade das águas dos mesmos.
65
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