Sandra Mara Alves da Silva Neves, Ronaldo José Neves, Eliezer

VI Seminário Latino-Americano de Geografia Física
II Seminário Ibero-Americano de Geografia Física
Universidade de Coimbra, Maio de 2010
ESPACIALIZAÇÃO E ANÁLISE DAS PERDAS DE SOLO POR EROSÃO HÍDRICA
LAMINAR NA BACIA HIDROGRÁFICA PARAGUAI/JAUQUARA-MT- BRASIL1
Sandra Mara Alves da Silva NEVES – [email protected];
Ronaldo José NEVES – [email protected];
Eliezer Rangel de Campos SOARES – [email protected];
Rosália CASARIN – [email protected]
Universidade do Estado de Mato Grosso, Campus universitário de Cáceres.
Departamento de Geografia.
Resumo:
A bacia hidrográfica Paraguai/Jauquara (BHPJ) está localizada na região sudoeste
do estado de Mato Grosso - Brasil, totaliza uma área de 16.195,11 km2, constituída por
planalto, depressão e pantanal, drenadas pelo rio Paraguai. Neste trabalho objetivouse avaliar a perda média de solo da bacia hidrográfica Paraguai/Jauquara, visando
subsidiar com informações a gestão ambiental regional. A avaliação da distribuição
espacial dos principais fatores responsáveis pela erosão laminar, provocadas pelas
chuvas, foi realizada através da Universal Soil Loss Equation-USLE, em ambiente SIG.
Como resultado obteve-se a geração de mapas e estimativas referentes aos fatores da
USLE da BHPJ. As estimativas obtidas a partir da execução da USLE não devem ser
considerados como absolutos, haja vista a necessidade de melhoria na determinação
de parâmetros da equação. Mas, a contribuição da realização da espacialização da
perda de solo, no contexto da pesquisa, foi de mostrar os locais com altos índices
relativos à perda, permitindo identificar áreas que necessitam de monitoramento
inerente ao controle dos processos erosivos, que implicam na qualidade das águas, e
medidas referentes à adoção de práticas conservacionistas, que contribuem para
atenuar a perda de solo.
Palavras-chave: Universal Soil Loss Equation – USLE; Geotecnologias; Bacia do
Paraguai, Mato Grosso
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Projeto financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa de Mato Grosso – Fapemat.
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Tema 2 - Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física:
aplicações emergentes
I- INTRODUÇÃO
A bacia hidrográfica Paraguai/Jauquara, está localizada na região sudoeste do
estado de Mato Grosso – Brasil. Compreende áreas de planalto, depressão e pantanal,
drenadas pelo rio Paraguai, e que se subdivide em 9 sub bacias (Figura 01). A
ocupação desta região, pelo homem branco, começou no primeiro meado do século
XVIII através da exploração de ouro, nas margens de diversos rios, como: Diamantino,
Santana, São Francisco de Paula e Paraguai e tributários. Paralelamente a esta
atividade econômica foi sendo desenvolvida a agricultura de subsistência e a pecuária
bovina. Após algumas décadas de exploração a mineração entrou em decadência.
Figura 01 - Bacia Hidrográfica Paraguai/Jauquara (BHPJ), com a divisão em sub-bacias e, em
destaque a área de estudo.
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No fim do século XIX e inicio do século XX, a exploração da borracha e da poaia
passaram ser exploradas, principalmente nas matas das bacias do Alto Rio Paraguai,
Sepotuba e Cabaçal.
A partir de meados do século XX, o relevo plano do Planalto do Parecis e das
planícies da Depressão do Rio Paraguai
favoreceram a implantação lavouras
mecanizadas e grande áreas de pastagens, beneficiado pelo planos governamentais de
desenvolvimento do estado de Mato Grosso. Ocorrendo o desmatamento de extensas
áreas contínuas, atingindo atualmente altos níveis, inclusive a devastação das matas
de galeria de pequenos cursos d’água e em áreas de nascentes. A monocultura e a
exploração aurífera têm estreita relação com a degradação ambiental.
II- OBJETIVO
Neste trabalho objetivou-se avaliar a perda média de solo da bacia hidrográfica
Paraguai/Jauquara, visando subsidiar com informações a gestão ambiental regional.
III- METODOLOGIA
Para a execução do trabalho foi realizado o levantamento de dados secundários,
neste caso, em específico, dos mapeamentos produzidos por órgãos públicos, como:
SEPLAN/MT, SEMA/MT, IBGE, EMBRAPA, INPE, ANA e IBAMA, disponibilizados na WEB.
Os mapeamentos de interesse foram compilados, compatibilizados e organizados em
um Banco de Dados Geográficos no Sistema de Informações Geográficas (SIG) ArcGis,
versão 9.2, da Esri.
Para estimar a perda de solo da BHRJ foi utilizada a Equação Universal de Perda de
Solo (EUPS), proposta por Wischmeier & Smith (1978): A= R x K x LS x CP, onde: A=
perda de solo em unidade de massa por unidade de área e unidade de tempo (Mg ha -1
ano-1); R= fator erosividade da chuva (Mj mm ha-1 h-1 ano-1); K= fator erodibilidade do
solo (Mg h Mj-1 mm-1); LS= fator topográfico (adimensional); C= fator de uso/manejo
do solo (adimensional); P= fator práticas conservacionistas (adimensional).
Para a elaboração do mapa de erosividade foram tabulados os dados de chuva do
período de 1994 a 2003, das estações pluviométricas da Agência Nacional de Águas
(ANA) e da estação meteorológica do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET)
presentes na bacia do Alto Paraguai no estado de Mato Grsso. O fator R foi calculado
conforme Lombardi Neto (1977), por meio da fórmula EI=6,866*(p 2/P)0,86, onde p=
precipitação média mensal e P= precipitação média anual (PCBAP, 1997).
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Tema 2 - Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física:
aplicações emergentes
A avaliação da erodibilidade dos solos foi realizada por meio do mapa de tipos de
solos, disponibilizado pela SEPLAN/MT (2000), adaptado para o novo sistema Brasileiro
de Classificação de Solos (Embrapa, 2006), associando para cada tipo os valores de K,
compilados do relatório do PCBAP (1997). A partir da distribuição das classes de solos e
dos valores de erodibilidade, foi mapeada a distribuição da erodibilidade dos solos da
BHRJ e das sub-bacias que a integram.
Para o cálculo do fator topográfico foi utilizada a formula desenvolvida por Bertoni
& Lombardi Neto (1999): LS = 0,00984.C0,63.D1,18; onde D= grau de declive (%) e C=
comprimento de rampa do terreno (m).
Tradicionalmente, para a geração dos modelos digitais de terreno é utilizado um
Modelo Numérico do Terreno (MNT) elaborado a partir da digitalização das curvas de
nível das cartas topográficas. Na perspectiva deste trabalho, foi utilizado o Modelo
Digital de Elevação (MDE), gerado a partir do radar interferométrico (SRTM - Missão
Topográfica Radar Shuttle), banda C, com resolução espacial de 90 x 90m, de 2003,
obtidas gratuitamente no site http://glcfapp.umiacs.umd.edu:8080/esdi/index.jsp. Sua
escolha deve-se ao fato da desatualização das cartas topográficas, que são de 1968,
de onde são utilizadas curvas de nível para elaboração do MNT. O processamento
digital das cenas incluiu: geração de mosaico, verificação da ocorrência dos valores de
altitude e inexistência de valores (buracos) e conversão de projeção.
A partir das imagens de radar tratadas e das técnicas computacionais foram gerados
os mapas clinográfico (declividade) e de direção de fluxo. Esses mapas foram
reclassificados e combinados de modo a gerar o mapa de rampas homogêneas, de
onde foram extraídos os valores de declividade média de rampa e de altura de rampa.
O mapa de comprimento de rampa foi gerado utilizando a fórmula C = h/senα; onde
C= comprimento de rampa (m); h = diferença de altura da rampa (metros); e α =
declividade média do polígono (graus). O mapa do fator LS foi obtido utilizando o
algoritmo proposto por Bertoni & Lombardi Neto (2005).
A partir da distribuição das classes de cobertura vegetal e do uso do solo (SEPLAN,
2000) e dos valores do fator C (PCBAP, 1997), foi mapeado o produto dos fatores C e P
(CP) para a BHRJ. A espacialização do fator CP foi obtida a partir da reclassificação
numérica dos mapas de cobertura vegetal e do uso do solo.
Detalhes dos procedimentos operacionalizados por meio das Geotecnologias
podem ser obtidos em Fornelos & Neves (2007).
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IV- RESULTADO E DISCUSSÃO
A estimativa de perda de solo ocorreu via investigação dos fatores relacionados à
chuva, tipos de solos, comprimento e declividade de rampa, uso e manejo de solo e
cobertura vegetal, a seguir apresentados.
Erosividade das chuvas
Tabela 01- Área e valor médio anual da erosividade das chuvas (fator R) relativas às subbacias da BHPJ
Cod
NOME
Área
km²
89991
89992
89993
89994
89995
89996
89997
Interbacia do Rio Paraguai Médio
Bacia hidrográfica do Córrego Cachoeirinha
Bacia hidrográfica do Córrego Salobra
Bacia hidrográfica do Rio Branco
Bacia hidrográfica do Rio dos Bugres
Bacia hidrográfica do Rio Jauquara
Bacia hidrográfica do Rio Pari
%
R
-1
-1
-1
(Mj mm ha h ano )
3913,13
952,69
801,92
2098,18
2269,57
1407,60
1402,27
24,16
5,88
4,95
12,96
14,02
8,69
8,66
1972,03
12,18
999,34
89999 Bacia hidrográfica do Rio Paraguai/ Diamantino 1.376,35
8,50
1.003,72
89998 Bacia hidrográfica do Rio Santana
756,20
706,67
702,86
865,51
914,04
751,91
851,06
Verificou-se que a erosividade média anual na BHPJ no período de 1994 a 2003 foi
de 845,50 Mj-1ha-1h-1ano-1, com diminuição da erosividade no sentido Norte-Sul,
decorrente da geomorfologia da área, Província Serrana (formas de denudação) e
Pantanal (formas de acumulação).
Os maiores índices de erosividade média foi observada na Bacia hidrográfica do Rio
Paraguai/Diamantino com 1.003,72 Mj-1ha-1h-1ano-1 (Figura 02), correspondente ao
município de Diamantino. Ao avaliar a erosividade no contexto de município verificouse que Diamantino apresentou o percentual de 1.071,98 Mj-1ha-1h-1ano-1. Quando
avaliada a erosividade por tipo de solo, considerando a escala de bacia, a do Córrego
Cachoeirinha apresentou uma média de 0,43 Mj-1ha-1h-1ano-1, com destaque aos solos
Litólico (R) que ocupam 45,95% da sua área. Na escala de município, o de Lambari
D’oeste apresentou a maior média, cerca de 0,45 Mj-1ha-1h-1ano-1, possivelmente
decorrente do percentual de 92,60% de areias quartzosas.
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aplicações emergentes
Figura 02 - Distribuição da erosividade anual das chuvas na BHPJ.
Erodibilidade dos solos
A maior erodibilidade incidiu sob os solos Podzólicos Vermelhos (30,45%), Latossolo
Vermelho (19,47%), Areias Quartzosas (18,90%), Solos Litólicos (13,06%), Cambissolo
Álico (4,42%). Dentre esses, o solo do tipo Latossolo Vermelho apresenta ampla
distribuição espacial, pois ocorrem em toda BHPJ, ocupando 67,09% da sub-bacia Bacia
hidrográfica do rio Jauquara (Figura 03).
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Figura 03 - Distribuição por sub-bacias da erodibilidade dos solos da BHPJ.
Fator topográfico
As maiores declividades na BHPJ foram identificadas nas sub-bacias: rio Jauquara,
rio Pari, rio Salobra e córrego Cachoeirinha (Tabela 03) por estas unidades
hidrográficas congregarem as serras da Província Serrana, constituindo um relevo
movimentado (Figura 04).
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Tema 2 - Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física:
aplicações emergentes
Figura 04 - Distribuição do fator topográfico (LS) da USLE nas sub-bacias da BHPJ.
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Tabela 03 - Valores médios do fator topográfico (LS) nas sub-bacias da BHPJ
Cód
Sub Bacias
LS
89991
89992
Interbacia do Rio Paraguai Médio
Bacia hidrográfica do Córrego Cachoeirinha
1,35
6,76
89993
Bacia hidrográfica do Córrego Salobra
6,04
89994
Bacia hidrográfica do Rio Branco
1,37
89995
Bacia hidrográfica do Rio dos Bugres
1,59
89996
Bacia hidrográfica do Rio Jauquara
6,82
89997
Bacia hidrográfica do Rio Pari
6,04
89998
Bacia hidrográfica do Rio Santana
1,68
89999
Bacia hidrográfica do Rio Paraguai/ Diamantino
3,04
Fator CP da USLE
O uso predominante na BHPJ foi o agropecuário, em média e grande propriedade, com
predomínio de pastagens, que ocuparam uma área de 4.918,33 km2 (Tabela 04). Segundo
Sparovek et al. (2004) as pastagens são consideradas protegidas contra a erosão por serem
perenes e oferecerem proteção permanente contra a ação erosiva das chuvas pela cobertura
do solo.
Tabela 04 - Valores médios do produto dos fatores C e P da USLE das sub-bacias da BHPJ
Cód
89991
89992
89993
89994
89995
89996
89997
89998
89999
Sub Bacias
Interbacia do Rio Paraguai Médio
Bacia hidrográfica do Córrego Cachoeirinha
Bacia hidrográfica do Córrego Salobra
Bacia hidrográfica do Rio Branco
Bacia hidrográfica do Rio dos Bugres
Bacia hidrográfica do Rio Jauquara
Bacia hidrográfica do Rio Pari
Bacia hidrográfica do Rio Santana
Bacia hidrográfica do Rio Paraguai/ Diamantino
C
0,0467
0,0413
0,0384
0,0853
0,1306
0,0301
0,0365
0,0959
0,1025
Perda de solo
A bacia Paraguai/Jauquara apresentou perda média de solo de 13,33 t. ha-1ano-1
(Figura 05), sendo que das sub-bacias a do Rio Paraguai/Diamantino apresentou maior
índice, 6,5 t. ha-1ano-1 (ver tabela 04).
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Tabela 04 - Perda de solo na BHPJ discriminada por sub-bacia da BHPJ
Cód
89991
89992
89993
89994
89995
89996
89997
89998
89999
Sub-Bacias
Interbacia do Rio Paraguai Médio
Bacia Hidrográfica do Córrego Cachoeirinha
Bacia Hidrográfica do Córrego Salobra
Bacia Hidrográfica do Rio Branco
Bacia Hidrográfica do Rio Bugres
Bacia Hidrográfica do Rio Jauquara
Bacia Hidrográfica do Rio Santana
Bacia Hidrográfica do Rio Pari
Bacia Hidrográfica do Rio Paraguai/Diamantino
Perda de solo
-1
-1
(t. ha ano )
1,6536
5,5665
2,2180
2,6220
3,3155
2,2679
5,1227
3,1467
6,5095
Os percentuais de perda de solo na BHPJ estão assim distribuídos: 81, 54% da sua
área com valores médios de perda de solo compreendidos entre 1 e 10 t. ha -1ano-1;
12,35% entre 11 e 50 t. ha-1ano-1; 4,50% entre 51 e 200 t. ha-1ano-1 e 1,59% com
valores superiores a 200 t. ha-1ano-1. O que pode possibilita classificar, de acordo com
a Fao (1981), os graus de erosão hídrica laminar na BHPJ, dos percentuais
apresentados seqüencialmente em: baixa, moderada, alta e muita alta.
Os valores obtidos na BHPJ a partir da execução da USLE, realizada por técnicas de
geoprocessamento, não devem ser considerados como absolutos, haja vista a
necessidade de melhoria na determinação de parâmetros da equação, associados à
realização de trabalhos de campo para calibração do modelo. Mas, a contribuição da
realização da espacialização da perda de solo, no contexto da pesquisa, foi de mostrar
os locais com altos índices relativos à perda, permitindo identificar áreas que
necessitam de monitoramento inerentes ao controle dos processos erosivos, que
implicam na qualidade das águas, e medidas referentes à adoção de práticas
conservacionistas, que contribuem para atenuar a perda de solo.
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Figura 05- Distribuição das perdas de solos por sub-bacia da BHPJ.
VI- CONCLUSÃO
1. A erosividade média anual na BHPJ no período de 1994 a 2003 foi de 845,50 Mj
mm ha-1 h-1 ano-1, sendo maior nas sub-bacias do Rio Paraguai/Diamantino com
1.003,72 Mj-1ha-1h-1ano-1 ;
2. Os Podzólicos Vermelhos, Latossolo Vermelho, Areias Quartzosas, Solos Litólicos
e Cambissolo Álico, que são solos de alta erodibilidade, recobrem 86,30% da superfície
da BHPJ;
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aplicações emergentes
3. Os Podzólicos Vermelhos e Litólicos são os solos que recobrem as áreas com
maiores valores de LS, constituindo assim um considerável fator de risco de perda de
solo por erosão hídrica;
4. Relativo ao uso, há o predomínio da atividade agropecuária, em médias e
grandes propriedades com predomínio de pastagens. Neste sentido, as pastagens têm
contribuído para a minimização da perda de solo;
5. A perda média de solo por erosão hídrica na BHRJ foi de 13,33 t. ha-1 ano-1, que
corresponde a um grau de erosão moderado, evidenciando a necessidade de medidas
conservacionistas ligadas as atividades antrópicas.
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