Autores
Fachin, P.A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE) ; Pereira, A.A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE) ; Thomaz, E.L. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE)
Resumo
O efeito salpico resulta na ruptura dos agregados de solo quando golpeados pela gota d’água da chuva e o transporte das partículas quebradas a partir do lançamento destas, tanto na direção para baixo como para cima da encosta. Este efeito desagregador é um grande potencializador das etapas posteriores do processo erosivo. O presente estudo foi desenvolvido a partir do monitoramento de quatro parcelas de erosão durante um período de 12 meses no município de Guarapuava-Pr. O objetivo foi avaliar o comportamento do salpico em relação as intensidades das chuvas, bem como a distribuição granulométrica do material removido. A precipitação total apresentou maior correlação com a perda de solo se comparada com a intensidade das chuvas. O maior percentual de material removido encontra-se entre os diâmetros de 0.250 e 1.0 mm.
Palavras chaves
Parcelas de erosão; Sedimentos; Salpico
Introdução
Dentre as várias fases que constituem o processo erosivo, a ação das gotas da água da chuva sobre os agregados representa a primeira e uma das principais etapas da erosão (BERTONI & LOMBARDI NETO, 1993; MORGAN, 2005; BACCARO, 2005). Este efeito chamado erosão por salpico ou splash, tem como resultado a ruptura dos agregados quando golpeados pelo contato com a gota d’água da chuva, e o transporte das partículas quebradas a partir do lançamento destas, tanto na direção para baixo como para cima da encosta. Sobre uma superfície plana, o deslocamento de partículas por salpico é uniformemente distribuída em todas as direções. Isso significa que neste caso as partículas do solo são projetadas com uma simetria circular em torno da área. Já em superfícies de declive, a topografia exerce influência na direção da distribuição do material salpicado, tendo geralmente, maior deslocamento das partículas na direção da baixa encosta (MOUZAI & BOUHADEF, 2011). Bertoni & Lombardi Neto (1993) ao estudarem o comportamento de um solo com superfície exposta constataram que quanto maior a intensidade da chuva (mm/h), maior será a quantidade de rompimento e de desprendimento dos agregados da massa do solo. Estes autores destacam que geralmente os agregados entre 0,063 e 0,250 milímetros são os mais vulneráveis ao descolamento, agregados mais grosseiros são resistentes ao descolamento devido ao peso das partículas serem maiores. Além disto, durante uma chuva de alta intensidade as partículas rompidas podem ser lançadas até 0,6 m de altura e 1,5 m de distância lateral, contribuindo para a erosão de três principais formas: a) desprendendo e rompendo as partículas de solo no local que sofre o impacto da gota d’água com a superfície; b) transportando por salpico as partículas desprendidas e rompidas; c) imprimindo energia, em forma de turbulência no escoamento superficial raso. Os estudos relacionados ao salpico tem melhorado significativamente ao longo das últimas duas décadas, porém, a maioria destes trabalhos são desenvolvidos através de experiências laboratoriais. Infelizmente, os resultados dos estudos de laboratório não são facilmente convertidos para as situações de campo, pois os trabalhos com chuvas simuladas possuem energia cinética, tamanhos das gotas e intensidades das chuvas na maioria das vezes diferentes das chuvas naturais. Nas chuvas naturais há momentos em que o tamanho das gotas pode aumentar com a variação da intensidade e até mesmo em chuvas de baixa intensidade há gotas com alta capacidade erosiva. A maioria das experiências que envolvem precipitações artificiais possuem efeitos constantes e uniformes enquanto as chuvas naturais apresentam uma série de complexidades (POESEN & SAVAT, 1981; ANGULO-MARTÍNEZ, ET AL., 2012). A fim de caracterizar o processo em discussão, este trabalho foi realizado a partir de monitoramento de chuva natural com superfície exposta e teve por objetivo apresentar dados referentes à produção de sedimentos durante a ação do salpico em direção à baixa encosta, bem como as características deste material e a relação entre o volume e intensidade das chuvas com a quantidade de material produzido durante os eventos pluviométricos em área com predominância de Latossolo Bruno.
Material e métodos
O presente trabalho foi desenvolvido na área experimental do campus CEDETEG da Unicentro, no município de Guarapuava – PR, localizado a 1018 m de altitude entre as coordenadas 25º 22’ 25” S e 51º 29’ 42” W (figura 1). O Campo localiza-se em uma área de encosta convexa com aproximadamente 7% de inclinação com exposição predominante da face norte. O clima é classificado como mesotérmico subtropical úmido (KÖPPEN, 1948). A temperatura média anual é de 17º C e a precipitação média de 1914 milímetros distribuída ao longo de todo o ano (IAPAR, 2008). O solo do local é classificado como Latossolo Bruno de origem basáltica bastante argiloso (EMBRAPA, 2006). Antes da instalação do experimento o solo foi gradeado duas vezes e a superfície foi nivelada com enxada. Foram instaladas lado a lado, com 1m de distância, quatro parcelas de erosão com tamanho de 1m², as quais permaneceram com solo exposto todo o período do monitoramento. As quatro parcelas foram cercadas com tijolos, em forma de canteiro, para que se evitasse a possível interferência de material oriundo de outras áreas da encosta. Para a captação do material originado a partir do salpico durante os eventos pluviométricos foram instaladas na saída (baixa encosta) de cada parcela um sistema de calhas do tipo Gerlach. Para a constatação da produção de escoamento superficial foi instalado junto a cada parcela um sistema de captação da água do escoamento adaptados com tambores de capacidades para armazenamento de 30 litros cada.A instalação do sistema de captação de água do escoamento superficial nas parcelas objetiva a observação da produção ou não de escoamento superficial durante os eventos chuvosos. As coletas de material das calhas só foram realizadas em eventos onde não houve produção de escoamento (calha e galão), pois, em eventos com escoamento o material da calha é transportado por meio de fluxo difuso e não exclusivamente pelo salpico. As coletas do material das calhas foram feitas após o término de cada chuva. Ao fim das coletas o material era levado para posterior análise no laboratório, onde as amostras eram submetidas à secagem em estufa a uma temperatura média de 105 °C por um período mínimo de 24 horas. Após a secagem, eram retirados os restos orgânicos grosseiros das amostras e em seguida eram feitas as pesagens em balança analítica para a mensuração do total de material produzido em cada parcela. As análises granulométricas foram feitas de maneira individual para cada amostra, para isto utilizou-se peneiras na ordem decrescente com malhas de diâmetro nas seguintes classes: 2,0 mm; 1,0 mm; 0,5 mm; 0,250 mm; 0,125 mm e < 0,125 mm. O monitoramento foi feito por um período total de 12 meses. Foram monitoradas ao todo 45 chuvas sem produção de escoamento superficial durante o período de monitoramento. Os dados de precipitação foram monitorados de acordo com as medidas coletadas em um pluviômetro instalado no Campo Experimental, e corrigidas de acordo com os gráficos de quantidade e tempo duração de cada evento, obtidos em pluviógrafo da Estação Agrometeorológica, instalada a aproximadamente 500 m do Campo Experimental. A partir disto foi possível relacionar a quantidade e intensidade de cada chuva com a produção de sedimentos originados pelo salpico em cada evento.
Resultado e discussão
As características físicas e químicas do solo, com base na floresta nativa,
estão representados na Tabela 1. Durante os 12 meses de monitoramento,
ocorreram 45 chuvas que não geraram escoamento superficial, e acumularam um
total de 305,5 mm representando cerca de 16% da média total anual. Nos meses
de agosto, setembro e novembro não se registraram chuvas sem escoamento
superficial (Tabela 2). A intensidade média das chuvas sem escoamento foi de
2,23±1,69 mm h-1 e a maior intensidade registrada foi de 19,8 mm h-1.
O evento que teve maior representação na produção de material salpicado foi de
21,2 mm precipitados, tempo de duração 08h50min, intensidade de 2,4 mm h-1 e
com uma produção média de 13,64 gramas de material por parcela.
O maior volume acumulado foi 27,5 mm, este evento teve duração total de
09h33min com intensidade de 2,4 mm h-1. Os menores volumes acumulados
ocorreram em 3 eventos que registraram 0,02 mm cada, todos com intensidade
média 0,6 mm h-1.
Com a média da distribuição das partículas entre as diferentes classes
granulométricas (figura 1), pode-se perceber que a maioria do material
enquadrou-se na classe de 0,5 mm com média geral de 11,34 gramas por evento,
acompanhada da classe 0,250 mm (média 9,13 g/evento), 1,0 mm (9,04 g/evento),
<0,125 mm (6,10 g/evento) e 0,125 mm (5,45 g/evento). A classe menos
representativa foi a de 2,0 mm (2,19g/evento).
Observa-se que os macro-agregados (acima de 0,250 mm) correspondem mais de 75%
do material removido por splash, enquanto os micro-agregados respondem por
pouco mais de 20%. Estes resultados discordam do exposto por Bertoni &
Lombardi Neto (1993) que observaram maior remoção de material entre as classes
de 0,063 e 0,250 mm.
Observou-se variabilidade significativa na produção de material entre as
quatro parcelas monitoradas (Figura 2). Isto mostra a importância da repetição
no delineamento experimental, o que possibilita maior confiabilidade sobre os
dados obtidos. Muito se fala da variação entre ambientes e deixa-se de lado a
discussão em torno da variação dentro do próprio ambiente. Este estudo nos
permite comprovar que a variação dentro de um mesmo ambiente existe e com
diferenças significativas. No caso do estudo em questão isto pode ter ocorrido
devido a uma série de fatores, dentre eles podemos citar a diferença da
disponibilidade de material dentro das parcelas, erro experimental (diferenças
na instalação das parcelas), diferenças na inclinação da superfície, além de
variabilidade das características da chuva entre outros.
Distribuição granulométrica do material removido por Splash.
Variação da remoção de material entre as quatro parcelas.
Considerações Finais
1) Pode-se concluir com a realização deste trabalho que na área estudada a precipitação média total tem maior influência sobre a perda de solo por splash na área estudada se comparada com a intensidade das precipitações. 2) Observou-se que em latossolo bruno as classes com maior facilidade de mobilização pelo efeito splash encontram-se entre 1,0 mm e 0,250 mm de diâmetros, o que possibilita concluir que estes materiais são aqueles originados do rompimento entre contato das gotas de chuva com agregados maiores, e as classes que mais sofrem rompimento apresentam diâmetro superior à 2,0 mm. 3) Ficam ainda lacunas a serem respondidas em trabalhos futuros para um maior detalhamento do efeito salpico sobre o solo, como a caracterização da energia cinética das chuvas, a distribuição do tamanho de gotas, umidade do solo e a disponibilidade de material na encosta.
Agradecimentos
Agradecemos a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal do Ensino Superior (CAPES) pela concessão de bolsa de estudos ao primeiro autor.
Referências
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