DINÂMICA TEMPORAL DA HUMIDADE DOS SOLOS SOB

VI Seminário Latino-Americano de Geografia Física
II Seminário Ibero-Americano de Geografia Física
Universidade de Coimbra, Maio de 2010
ANÁLISE COMPARATIVA DA HUMIDADE DO SOLO SOB DIFERENTES
USOS E COBERTOS VEGETAIS
Adélia Nunes
Departamento de Geografia, Centro de Estudos em Geografia e Ordenamento do
Território (CEGOT)
Faculdade de Letras da Universidade de Coimbra, 3004-530 Coimbra, Portugal.
Tel.: +351 239 859900, Fax. 239 836733, E-mail: [email protected]
1. Introdução
A humidade do solo (Θ) é um dos principais elementos do ciclo hidrológico, com um
papel fundamental na elaboração dos balanços de água, pois determina as taxas de
infiltração, percolação e escoamento superficial (Cerdà, 1997). O seu conhecimento
revela-se, ainda, importante pela influência que exerce em determinados processos
ecológicos, tais como a fotossíntese, respiração e circulação de nutrientes (Band et al.,
1993). Por outro lado, afecta a actividade primária florestal (Vertessey et al. 1996), a
composição das espécies vegetais (Stephenson, 1998) e detém um papel crucial na
inflamabilidade do coberto vegetal e no regime dos incêndios florestais (Clark, 1990).
Por conseguinte, a sua importância está amplamente reconhecida em hidrologia
(Famiglietti et al., 1998).
A seguinte equação, proposta para descrever o teor de água no solo, considera a
precipitação como a única entrada no sistema e interpreta a humidade edáfica como o
resíduo dos processos de evapotranspiração e escoamento superficial (Mahmood,
1996, in Ceballos, 1999).
ΔSM= P- AET – OF
Em que ΔSM: Variações na humidade do solo (Soil Moisture); P: Precipitação; AET:
Evapotranspiração real (Evapotranspiration); OF: Fluxo superficial (Overland Flow).
Não obstante, o teor de humidade num determinado ponto é influenciado por um
conjunto de factores, entre os quais se destacam a precipitação e a temperatura
antecedente, a textura do solo, a qual determina a capacidade em armazenar água, o
declive, por afectar o escoamento superficial e a infiltração, e ainda o tipo e a
densidade do coberto vegetal, os quais interferem no volume de água, através de
mecanismos de evapotranspiração (Gómez-Plaza et al., 2000; Illston et al., 2004).
1
Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
O crescente interesse pela disponibilidade de água no solo surge, nestes últimos
anos, reforçado num cenário em que se anunciam importantes mudanças, nos
quantitativos e distribuição da precipitação, na Península Ibérica e noutras regiões
sensíveis do globo. Neste contexto, o conhecimento da ocupação do solo e das
respectivas tendências de evolução deverão constituir, no nosso país, mais um
elemento a ponderar sobre as estratégias de resposta e de adaptação com vista à
eficaz gestão dos recursos hídricos, no futuro.
Os objectivos deste estudo centram-se na avaliação da dinâmica espacial e
temporal da humidade do solo, sob diferentes ocupações e coberturas vegetais, no
decurso dos anos de 2005 e 2006. Pretende-se, ainda, identificar alguns dos principais
factores que controlam, sazonalmente, a humidade do solo e explicam a sua variação
em profundidade (10, 20, 30 e 40cm), à escala da parcela.
2. Área de estudo
A área de estudo localiza-se no concelho do Sabugal (distrito da Guarda), no interior
Centro de Portugal (Figura 1). Corresponde a uma área de planalto (Meseta Ibérica), o
substrato é granítico e os solos são, na sua maioria, cambissolos dístricos (FAO, 1974).
Anualmente, a precipitação ronda em média os 800 mm, embora os respectivos
quantitativos tenham oscilado, no posto udométrico de Pega, desde 1960/61 a
2004/05, entre os 1514 mm (em 2000-01) e os 273 mm (em 2004-05). A sua
sazonalidade é tipicamente mediterrânea, ou seja é no Outono/Inverno que ocorrem
os maiores quantitativos de precipitação, cerca de 70% do total, em contraste com a
Primavera e, em especial com o Verão, marcado por uma acentuada escassez hídrica.
A temperatura média anual ronda os 12ºC. Nos meses mais quentes, de Julho e
Agosto, ascende a um valor médio de 20ºC, enquanto nos mais frios, de Dezembro e
Janeiro, fica-se por um valor médio de 4ºC.
3. Metodologia
A metodologia utilizada consistiu na selecção de áreas-amostra representativas dos
usos e coberturas vegetais mais importantes, em termos espaciais, na área de estudo:
cereal de sequeiro em alternância com pousio; matos, carvalhal em recuperação,
pinhal jovem e adulto e pastagem. As áreas-amostra, com cerca de 20 m2, localizam-se
em 3 vertentes distintas (Figura 1), embora todas se encontrem expostas a Este. As
variações na altitude são escassas (± 50 m), o declive é sensivelmente o mesmo (±
10%), e a distância entre as mesmas rondará, em linha recta, os 2 km.
2
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As variações espácio-temporais na humidade do solo foram monitorizadas com
recurso a um Profile Probe associado a um HH2 Moisture Meter (Marca Delta-T
Devices), o qual permite a leitura simultânea desta variável a diferentes profundidades
e o cálculo do respectivo deficit hídrico (Figura 2). Cada Profile Probe é detentor de
vários sensores (4 em 40 cm de espessura), cujo acesso em profundidade se faz
através de um tubo com um diâmetro de 27mm, previamente inserido no solo. Em
cada parcela instalaram-se 2 tubos. A leitura da humidade do solo processou-se com
uma periodicidade de, aproximadamente, duas vezes por mês. O respectivo valor
corresponde à média dos dois pontos de observação, sendo que em cada um desses
pontos eram recolhidas 4 leituras, às diferentes profundidades, coincidentes grosso
modo com os pontos cardeais.
Figura 1. Localização da área de estudo
3
Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
Moisture
meter (HH2)
Profile Probe
Figura 2. Equipamento utilizado na monitorização da humidade do solo
A monitorização da temperatura fez-se através de sensores associados a
dataloggers (Marca Tiny Tag Ultra, com temperatura variável entre -30ºC e 50ºC), em
abrigo, instalados a 10 cm do solo, enquanto os quantitativos de precipitação baseiamse nos dados recolhidos através de um pluviómetro digital com uma resolução de 0,2
mm, conectado a um datalogger automático que regista a informação sempre que
cada basculamento é efectuado. Em cada uma das áreas-amostra procedeu-se à
quantificação do coberto vegetal e à recolha de amostras de solos, tendo sido
determinadas a textura, a porosidade e a matéria orgânica.
A análise dos dados fez-se com o recurso a estatísticas uni e multivariadas, tendo-se
utilizado o programa estatístico SPSS. De modo a averiguar se existiam diferenças
estatísticas significativas foi analisada a variância a um factor (também denominada de
ANOVA). Foram, ainda, aplicados Modelos de Regressão Linear Múltiplos entre as
variáveis monitorizadas. Esta técnica permite a análise da relação entre uma variável
dependente (Y) e um conjunto de variáveis independentes (X´s). Na interpretação dos
resultados foram tidos em conta níveis de significado inferiores a 0,05 (p-value <0,05).
4. Resultados
4.1. Variações no coberto vegetal e nas características dos solos
A análise à evolução do solo coberto por vegetação (Figura 3) mostra que sob
povoamentos arbóreos, isto é, no carvalhal em recuperação e no pinhal adulto, ao
longo do ano, não se visualizam alterações relevantes no grau de cobertura vegetal, o
qual atinge valores muito próximos dos 100%. Nas parcelas com pastagem e com
mato, as oscilações anuais na percentagem de vegetação acompanham o ritmo das
precipitações, ou seja, atingem um valor mínimo no culminar da estação estival,
4
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incrementam a sua representatividade no Outono/Inverno e mostram um declínio na
Primavera. Esta variabilidade relaciona-se, principalmente, com a periodicidade do
estrato herbáceo, que seca em especial a partir de Maio e rebenta na sequência das
primeiras chuvadas do Outono. Em ambos os casos, a proporção de solo resguardado
por vegetação foi superior a 70%, atingindo valores mínimos no final do Verão de
2005, devido à prolongada e acentuada secura estival, verificada nesse ano.
100
%
90
PCS: Parcela com cereais de sequeiro;
PP: Parcela em pousio;
PM: Parcela com matos;
PCR: Parcela com carvalhal em
recuperação;
PPA: Parcela com pinhal adulto;
PPJ: Parcela com pinhal jovem;
PAST: Parcela com pastagem.
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Mar.05
Jun.05
PCS
PPA
Set.05
Dez.05
PP
PPJ
Mar.06
Jun.06
PM
PAST
Set.06
Dez.06
PCR
Figura 3. Evolução do coberto vegetal nas áreas-amostra seleccionadas.
Com a menor cobertura vegetal sobressai a parcela com pinhal jovem, seguida da
que ficou em pousio. A protecção vegetal, no ciclo de cultivo, oscila entre os 0%, no
período de alqueive que antecede a sementeira dos cereais, e os 70%, em Março/Abril,
quando o centeio atinge um elevado crescimento.
Análises granulométricas efectuadas aos solos põem em evidência o predomínio de
texturas franco-arenosas em todas as áreas analisadas, devido à preponderância das
areias (2-0,063mm) e à fraca proporção de elementos finos (silte e argilas). De entre os
usos do solo monitorizados, os valores mínimos de porosidade foram obtidos nas
parcelas em pousio e na pastagem (± 50%). Em contrapartida, é no campo de cereais,
na parcela com plantações de pinheiros e sob o carvalhal em recuperação que se
assinalam as maiores percentagens de poros (≥ a 60%), nos 10 cm superficiais. Sob o
pinhal adulto e sob o mato (giestal), a porosidade ronda os 55%.
Os maiores teores de matéria orgânica foram observados nas parcelas que
comportam comunidades arbóreas (carvalhal em recuperação e pinhal adulto) e
arbustivas, com valores a rondar os 1,5%. Pelo contrário, as cultivadas com cereais e
em pousio são as que mostram as mais baixas percentagens de matéria orgânica, cerca
de 0,5%, enquanto nas parcelas com pastagem e pinhal plantado os valores obtidos
rondavam os 1%.
5
Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
4.2. Variações da humidade no perfil dos solos
A Figura 4 sistematiza alguns dos parâmetros estatísticos relativos à humidade do
solo no decurso 2005 e 2006, para os diferentes perfis. Os valores expostos
correspondem à média das 4 leituras efectuadas às profundidades de 10, 20, 30 e 40
cm. As linhas extremas representam os valores máximos e mínimos observados, a
caixa encontra-se delimitada pelo 1º e 3º quartil, sendo o traço do meio o valor
referente à mediana.
45
45
2005
40
35
30
25
Pastagem
Cereais
Pousio
Carvalhal em
recuperação
Pinhal
adulto
Mato
Pinhal
jovem
40
35
30
20
15
15
10
10
0
2006
Pinhal Pastagem
jovem
Carvalhal em
recuperação
Pinhal
adulto
Mato
25
20
5
Pousio
Cereais
5
p=0,000
0
p=0,000
Figura 4. Humidade no perfil dos solos sob diferentes usos e cobertos vegetais.
Em todos os solos monitorizados, os valores máximos, mínimos e mediana se
revelaram superiores no ano de 2006 comparativamente ao de 2005. Para o primeiro
ano observado obteve-se uma mediana de 17% enquanto no segundo ano rondou os
23%. Estes maiores teores de humidade relacionam-se, em especial, com os superiores
quantitativos de precipitação registados no segundo ano monitorizado, com um total
de 1220 mm, face a 2005, cuja soma pluviométrica pouco ultrapassou os 500 mm. A
maior distribuição intra-anual deste meteoro no decurso de 2006 também pode ter
contribuído para os mais altos conteúdos assinalados. Ainda em relação a 2005, além
do menor volume de precipitação, cerca de 40% do total ocorreu em apenas um mês,
no de Outubro, enquanto 70% concentrou-se entre Outubro e Dezembro. Por outro
lado, há ainda a acrescentar o facto dos meses de Novembro e Dezembro de 2004
terem assinalado valores bastante baixos de precipitação, quando confrontados com
os quantitativos tidos como médios para a área.
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0
50
100
150
200
250
300
42
PRECIPITAÇÃO
(m m )
350
(º C )
39
36
TEMPERATURAS
33
30
M é d ia d a s t e m p e r a t u r a s m á x im a s
27
24
21
18
15
12
9
6
M é d ia d a s t e m p e r a t u r a s d iá r ia s
3
N o v .0 6
D e z .0 6
Dez.06
O u t.0 6
Out.06
Nov.06
S e t.0 6
J u l.0 6
Jul.06
Set.06
J u n .0 6
Jun.06
A g o .0 6
M a i.0 6
Mai.06
Ago.06
A b r.0 6
Abr.06
M a r.0 6
F e v .0 6
J a n .0 6
D e z .0 5
N o v .0 5
O u t.0 5
S e t.0 5
A g o .0 5
J u l.0 5
J u n .0 5
M a i.0 5
A b r.0 5
M a r.0 5
F e v .0 5
J a n .0 5
0
(%)
40
HUMIDADE DO SOLO
35
30
25
20
15
10
PCS
PP
PM
PCR
Mar.06
Fev.06
Jan.06
Dez.05
Nov.05
Out.05
Set.05
Ago.05
Jul.05
Jun.05
Mai.05
Abr.05
Mar.05
Fev.05
0
Jan.05
5
PPA
PPJ
PAST
PCS: Parcela com cereais de sequeiro; PP: Parcela em pousio; PM: Parcela com matos; PCR: Parcela com carvalhal em
recuperação; PPA: Parcela com pinhal adulto; PPJ: Parcela com pinhal jovem; PAST: Parcela com pastagem.
Figura 5. Evolução mensal da precipitação, temperaturas médias diárias e média das temperaturas
máximas e humidade no perfil do solo, em 2005 e 2006
7
Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
Em ambos os anos monitorizados, os valores mais elevados de humidade foram
assinalados pelos solos com pastagem, a que correspondem uma mediana de,
respectivamente, 24% e 31%. Por ordem decrescente, seguiram-se os solos sob
pinheiros jovens, com cereais e carvalhal em recuperação. Com os menores teores de
humidade sobressaem os perfis que comportam comunidades arbustivas, que ficaram
em pousio e, ainda, os que se encontram sob pinhal adulto. A análise da variância
(ANOVA), relativa a 2005 e 2006, mostra diferenças, com significado estatístico ao
nível de 0,000 (p=0,000), entre os diferentes tipos de ocupação, corroborando a
importância que tem sido atribuída aos usos e à cobertura vegetal na explicação das
variações espaciais do teor de humidade do solo (Gómez-Plaza et al., 2000; James et
al., 2003).
O comportamento da humidade do solo ao longo do ano relaciona-se directamente
com as variações sazonais ocorridas na precipitação e na temperatura (Figura 5). Como
seria de esperar, os maiores teores de humidade foram assinalados nos meses em que
se registaram os mais altos quantitativos de precipitação, os quais coincidem com as
menores temperaturas. Em contrapartida, as mais baixas concentrações de humidade
ocorreram nos meses de Verão, quando a precipitação é negligenciável, as
temperaturas são bastante altas e a evapotranspiração atinge os valores anuais mais
elevados.
Os resultados da aplicação de regressões múltiplas, com o objectivo de aclarar a
dependência acumulada da humidade do solo relativamente às três variáveis
analisadas, aparecem sistematizados nos Quadros 1 (A e B). Em relação a 2005
(Quadro 1A), os modelos multivariados apresentam como variável independente ou
com maior peso, por justificar mais de 65% da variância, a média das temperaturas
máximas registadas nos 15 dias antecedentes às leituras efectuadas.
Os usos do solo que apresentam a maior dependência em relação a esta variável
são o pousio (com 93,6% da variância explicada), o pinhal adulto (76,5%), o carvalhal
em recuperação (74,8%), o pinhal jovem (74,4%), a pastagem (71%) e, por último, a
parcela com mato (65,3%). Nos solos sob carvalhal em recuperação, pinhal adulto e
pinhal plantado o modelo introduz, ainda, a temperatura média diária registada nos 15
dias antecedentes à leitura, embora a variância explicada por este elemento seja
reduzida, pois em nenhum dos casos o respectivo aditamento ultrapassa os 10%.
Como excepção, tanto em 2005 como em 2006, ressalta a parcela com a cultura de
cereais, onde a maior parte da variabilidade observada na humidade do perfil do solo
se relaciona com as oscilações assinaladas na precipitação. A associação desta variável
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com a média das temperaturas máximas representa um acréscimo de cerca 30%,
explicando estes dois elementos do clima, em 2005, aproximadamente 90% das
variações observadas. Em 2006, o modelo admite também a média das temperaturas
máximas, explicando ambas as variáveis cerca de 79% das oscilações registadas.
Em 2006 (Quadro 1B), as variâncias explicadas através dos modelos de regressão
linear múltipla são, com excepção das parcelas com cereais e em pousio, superiores às
de 2005 pois a influência conjunta da precipitação e da temperatura justifica mais de
87% da variabilidade observada no conteúdo de água no solo. Estes dados parecem
sugerir que, nos anos mais pluviosos, as oscilações no teor de humidade dos solos são
melhor explicadas pelas variações que ocorrem nos elementos do clima, sendo as
temperaturas máximas, no cômputo geral, através da influência que exercem na
evapotranspiração do coberto vegetal, que explicam a maior variância observada.
9
Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
2005
Modelo
r
Variância
explicada (%)
Erro padrão da
regressão
Pastagem
1a
2b
1c
1c
1c
2d
1c
2d
1c
2d
1c
0,778
0,941
0,967
0,808
0,865
0,903
0,875
0,922
0,862
0,894
0,843
60,5
88,6
93,6
65,3
74,8
81,6
76,5
85,1
74,4
80,0
71,0
3,1536
1,7875
1,9563
2,7393
3,2192
2,8231
2,7021
2,2118
2,5139
2,2843
2,8516
2006
Modelo
Variância
explicada (%)
Erro padrão da
regressão
Cultura de
cereais
Pousio
Matos
Carvalhal em
recuperação
Pinhal adulto
Pinhal jovem
r
Equações da regressão múltipla
(humidade do solo em %)
Θ = 10,934+0,234Prec.
Θ = 17,687+ 0,185Prec.-0,268 Tmax.
Θ = 32,403-0,639Tmax.
Θ = 19,327-0,359Tmax.
Θ = 29,221-0,529Tmax.
Θ = 34,080-1,031Tmax.+ 0,639Tmed.
Θ = 25,126-0,466 Tmax.
Θ = 29,858-0, 955 Tmax.+ 0,623Tmed.
Θ = 30,866-0,409Tmax.
Θ = 34,265-0,760 Tmax.+ 0,447Tmed.
Θ = 33,779-0,426Tmax.
Equações da regressão múltipla
(humidade do solo em %)
Cultura de
cereais
1a
0,830
68,9
4,2184
Θ = 19,599+0,099 Prec.
2b
0,887
78,7
3,5733
Θ = 27,970+ 0,078Prec.-0,309 Tmax.
Pousio
1c
0,827
68,4
4,1788
Θ = 37,965-0,704Tmax.
1d
0,940
88,4
2,5928
Θ = 29,963-0,459Tmax.+ 0,056Prec.
Matos
1a
0,843
71,1
3,6569
Θ = 12,465+0,090Prec.
2e
0,959
92,0
1,9620
Θ = 18,216+0,076Prec.- 0,409Tmed.
Carvalhal em
1c
0,912
83,2
2,9511
Θ = 40,187-0,752Tmax.
recuperação
2d
0,944
89,1
2,4314
Θ = 35,971-0,642 Tmax.+ 0,031Prec.
Pinhal adulto
1c
0,864
74,7
3,2411
Θ = 33,090-0,637 Tmax.
2d
0,940
88,4
2,2404
Θ = 27,335-0, 487 Tmax.+ 0,043Prec.
Pinhal jovem
1c
0,829
68,8
3,5461
Θ = 39,746-0,603Tmax.
2d
0,955
91,3
1,9185
Θ = 32,499-0,414 Tmax.+ 0,054Prec.
Pastagem
1c
0,856
73,3
3,2956
Θ = 44,007-0,625Tmax.
2d
0,932
86,9
2,3617
Θ = 38,341-0,478Tmax.+ 0,042Prec.
Modelo- 2005: a) Predictors: (Constant), Prec.; b) Predictors: (Constant), Prec., Tmax.; c) Predictors:
(Constant), Tmax., d) Predictors: (Constant), Tmax., Tmed.; Modelo- 2006: a) Predictors: (Constant),
Prec.; b) Predictors: (Constant), Prec., Tmax.; c) Predictors: (Constant), Tmax., d) Predictors: (Constant),
Tmax., Prec.; e) Predictors: (Constant), Prec., Tmed.; Prec.: Precipitação acumulada nos 15 dias
anteriores à leitura da humidade do solo; Tmax.: Média das temperaturas máximas nos 15 dias
anteriores à leitura da humidade do solo; Tmed.: Média das temperaturas diária nos 15 dias anteriores à
leitura da humidade do solo.
Quadro 1. Resultados da aplicação de regressões múltiplas entre a humidade no perfil
dos solos e os elementos do clima (precipitação e temperatura).
4.3. Variações espaciais da humidade
Vários estudos, efectuados em distintas condições climáticas, consideram que, sob
climas húmidos, a variabilidade espacial da humidade do solo é superior quando o
perfil está seco (Famiglietti et al., 1999; Illston et al., 2004) enquanto em condições
semi-áridas as diferenças espaciais incrementam-se quando o perfil está mais húmido
(Gómez-Plaza et al., 2000; Martínez-Fernández et al., 2003).
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Na área em análise, tendo em conta a instabilidade espacial da humidade no perfil
dos solos para os dois anos analisados (Figura 6), pode verificar-se que os desvios mais
expressivos, avaliados através da evolução mensal dos coeficientes de variação,
ocorrem no período em que a humidade atinge as menores percentagens, ou seja,
entre Junho e Setembro. Nas épocas mais húmidas, de Novembro a Abril, os
coeficientes de variação atenuam-se, acusando uma maior homogeneidade entre os
diferentes perfis monitorizados. As maiores discrepâncias observadas em
praticamente todo o ano de 2005, com excepção dos últimos 2 meses, sugerem que
quanto menores forem os quantitativos de precipitação, maiores serão as diferenças
de humidade nos diversos usos de solo.
(%)
140
120
100
80
60
40
Perfil (10-40 cm)
10 cm
20 cm
30 cm
Dez.06
Nov.06
Set.06
Out.06
Ago.06
Jul.06
Jun.06
Mai.06
Abr.06
Mar.06
Fev.06
Jan.06
Dez.05
Nov.05
Out.05
Set.05
Jul.05
Ago.05
Jun.05
Abr.05
Fev.05
Mar.05
Jan.05
0
Mai.05
20
40 cm
Figura 6. Evolução dos coeficientes de variação da humidade entre os diferentes tipos
de ocupação e coberto vegetal
É na camada superficial dos solos que se observavam os mais elevados coeficientes
de variação, sendo os respectivos desvios mais expressivos nos períodos de maior
escassez pluviométrica, os quais coincidem com temperaturas mais altas, face aos que
registam maiores quantitativos de precipitação e temperaturas inferiores. Por
conseguinte, a instabilidade espacial entre os diferentes usos do solo foi, no decurso
de 2005, visivelmente superior face a 2006, atingindo-se um pico nos 3 meses de
Verão, ao superar os 100%. Estes resultados mostram que é nesta profundidade que a
humidade sofre as maiores variações temporais, em cada tipo de ocupação, mas
também as maiores oscilações espaciais, isto é, entre os diferentes usos do solo.
À medida que a profundidade aumenta, a instabilidade espacial e temporal da
humidade tende a decrescer, atingindo à espessura de 40 cm os valores mais baixos,
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Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
sendo nos meses em que se regista a maior evapotranspiração que ocorre a maior
instabilidade no conteúdo de água no solo.
5. Discussão e conclusões
Os diversos usos do solo e coberturas vegetais acusaram diferenças significativas no
respectivo teor de humidade, no decurso dos dois anos monitorizados. Em termos
sazonais, as oscilações no comportamento da humidade, quer à superfície quer no
perfil dos solos, estão dependentes da estacionalidade da precipitação e, sobretudo,
das variações registadas nas temperaturas. Com a primeira variável, a relação é
positiva enquanto com a segunda é de sinal negativo. A disponibilidade da água no
solo depende, ainda, da sua aptidão para a armazenar e conservar.
A análise à evolução intra-anual da humidade permite verificar que os solos
alcançaram nas épocas mais críticas em termos de evapotranspiração, que coincidem
com o período de maior escassez em termos pluviométricos e com as temperaturas
mais elevadas, um acentuado défice hidrológico, sobretudo nas duas camadas
superficiais, em que a água praticamente desaparece ou fica muito limitada para a
vegetação, tanto nas culturas antrópicas como nas espécies naturais. Esse défice de
água foi, peculiarmente, intenso até ao mês de Outubro de 2005, pois, desde
Novembro de 2004 até à referida data, os quantitativos de precipitação foram
bastante baixos. As maiores quantidades de pluviosidade registadas no decurso de
2006, associadas a temperaturas médias máximas ligeiramente mais baixas explicam
os maiores teores de humidade, ao longo de todo ano, e a menor variabilidade
espacio-temporal entre os diferentes usos dos solos.
Os resultados obtidos mostram, assim, a importância do uso e coberto vegetal no
teor de humidade do solo (Gómez-Plaza et al., 2000; Martínez-Fernández, et al, 2003),
pois em todos os níveis de profundidade se detectaram diferenças com significado
estatístico. De facto, a vegetação constitui um factor determinante no conteúdo de
água do solo, devido às variações sazonais no grau de cobertura vegetal, às exigências
por parte dessa mesma vegetação e ao padrão das raízes (Gómez-Plaza et al., 2000).
Nas camadas superficiais do solo a precipitação e a vegetação são os principais
factores a influenciar a variabilidade da humidade, uma vez que a evapotranspiração
(intimamente dependente da temperatura do ar, mas também da maior ou menor
densidade do sistema radicular) se manifesta mais activa. À medida que a
profundidade aumenta, continua a verificar-se uma plena dependência da humidade
em relação aos principais elementos do clima. A estabilidade temporal e espacial
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tende a incrementar-se com a profundidade, tendo assinalado as menores variações
no ano em que se registou maior quantidade de precipitação, ou seja em 2006.
Entre os usos do solo monitorizados, destaca-se a pastagem como sendo a que mais
humidade armazenou ao longo do período avaliado. A ordem decrescente, tendo em
conta os dois anos observados, seria a seguinte: pastagem> pinhal jovem> cultura de
cereais> carvalhal em recuperação> pousio/abandono recente> pinhal adulto> mato.
Estes resultados estão de acordo, por exemplo, com aqueles que foram obtidos por
Rauzi (1963) ou Rauzi & Smith (1973), ou mais recentemente por Bosch et al. (2006).
Com efeito, a gestão de pastagens tem sido identificada como um tipo de uso que
pode ser utilizado para incrementar o teor de humidade no solo, disponível para as
plantas (Rauzi, 1963). A explicação para este aumento deve-se, por um lado, ao facto
das pastagens afectarem a biomassa vegetal, que se desenvolve à superfície e é depois
fornecida sob a forma de manta morta, interferindo de modo positivo na infiltração
(Rauzi & Smith, 1973).
Vários trabalhos (Bosch & Hewlett, 1982; Zhang et al., 1999; Farley et al., 2005) são,
também, peremptórios ao afirmarem que o bosque consome uma quantidade de água
bastante maior face às comunidades vegetais dominadas por espécies herbáceas. Com
efeito, o bosque apresenta potenciais de evaporação e intercepção mais significativos
do que as comunidades herbáceas, pois o respectivo balanço energético e a própria
estrutura da cobertura vegetal arbórea é capaz de consumir e libertar maior
quantidades de água para a atmosfera (Gallart & Llorens, 1996).
À semelhança do registado para as formações arbóreas, são também diversas as
investigações a concluírem que a recolonização por parte de densas comunidades
arbustivas, apesar de favorecerem a infiltração, aumentam de forma expressiva as
perdas de água por intercepção e por evapotranspiração (Gallart & Llorens, 1996;
Belmonte Serrato et al., 1999). De acrescentar, ainda, o facto das comunidades
arbustivas se caracterizarem por uma longa e activa transpiração face às herbáceas
que, sazonalmente, entram num processo de dormência (Farley et al., 2005). Nas
nossas latitudes, a interrupção do ciclo biológico das gramíneas ocorre no período de
Verão, altura em que a evapotranspiração potencial atinge o seu valor máximo. Nestas
circunstâncias, as perdas de água do solo passam a fazer-se por evaporação, afectando
em especial a camada superficial em contacto com a atmosfera.
A ausência de um coberto vegetal permanente, constituído essencialmente à base
de herbáceas, e as escassas exigências hídricas dos pinheiros ainda muito jovens, são
talvez os factores que mais terão contribuído para os maiores valores de humidade
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Tema 3 – Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
registados, em ambos os anos monitorizados, na parcela com pinhal jovem. Outra das
causas poderá estar associada ao desenvolvimento de crostas superficiais, sobretudo
no período de Verão, contribuindo para uma redução nos níveis de evaporação das
camadas superficiais do solo.
A maior variabilidade obtida nas parcelas sujeitas à cultura de cereais e em pousio,
na camada superficial, sugerem que estes solos respondem, de forma mais dinâmica,
às oscilações sazonais dos principais elementos do clima, mas também, evidenciam
uma fraca capacidade de retenção hídrica. Este comportamento deve-se à actual ou
recente utilização antrópica, cujo remeximento do solo implicou uma destruição da
sua estrutura natural e um aumento da porosidade textural. Os baixos teores de
matéria orgânica aliados a uma cobertura vegetal intermitente e com raízes pouco
profundas faz com que respondam mais activamente ao balanço hídrico estacional. Em
profundidade, as necessidades por parte da vegetação são, praticamente, nulas,
efectuando-se as perdas de humidade por evaporação directa a partir do solo.
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