Autores

Lisboa, G.S. (UEMA/Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Geo) ; Bezerra, J.F.R. (Professor Doutor da Universidade Estadual do Maran) ; Morais, M.S. (UEMA/ Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Ge)

Resumo

A pesquisa tem como objetivo apresentar os resultados sobre o monitoramento da erosão nas cabeceiras das voçorocas identificadas na bacia do Bacanga como as voçorocas da Vila Industrial II, Torres, e CEPROMAR. Neste sentido, realizou- se o monitoramento baseado na proposta de Guerra (1996) que utiliza estacas colocadas ao redor das voçorocas; trena para fazer mensurações das distâncias até a borda da feição erosiva e bússola de geólogo (tipo Brunton) para obtenção da orientação das medidas. Os resultados do monitoramento das estacas nas voçorocas indicam que as cabeceiras estão ativas, principalmente no processo erosivo Torres, onde o voçorocamento está mais acelerado na estaca 1 ponto C evoluindo 2,59 m (em 1 ano e 4 meses de monitoramento); na Vila Industrial II na estaca 1 no ponto A progrediu 1,60 m e na voçoroca CEPROMAR na estaca 1 no ponto A avanço de 1,45m(em 1 ano e 4 meses de monitoramento).

Palavras chaves

Monitoramento; Áreas Degradadas; Voçorocas

Introdução

Os processos de urbanização e industrialização têm tido um papel fundamental nos danos ambientais ocorridos nas cidades. O rápido crescimento causa uma pressão significativa sobre o meio físico urbano, tendo as consequências mais variadas, tais como: poluição atmosférica, do solo e das águas, deslizamentos, enchentes etc. (GUERRA e MARÇAL,2006). A ocupação desordenada do solo em bacias hidrográficas, com rápidas mudanças decorrentes das políticas e dos incentivos governamentais, agrava seus desequilíbrios. Dentre as atividades que causam degradação podem ser citadas as práticas agrícolas, desmatamento, mineração, superpastoreio e urbanização. O mau uso da terra, desmatamento, mecanização intensa, monocultura, descalçamento e corte das encostas para a construção de casas, prédios e ruas são exemplos de atividades humanas que desestabilizam as encostas e promovem ravinas, voçorocas e movimento de massa (GUERRA e CUNHA, 1996, p.360). Pelas características peculiares de uma bacia hidrográfica, ela vem sendo adotada como unidade básica em diversos estudos de planejamento ambiental. Esta unidade geográfica representa a complexidade das interações hidrológicas e geomorfológicas, além de ser um parâmetro na identificação dos impactos ambientais, pois se pode monitorar o estágio de degradação ambiental através de análise sedimentar, de taxas de erosão, de vegetação e da qualidade das águas. A erosão dos solos pode ser monitorada, analisada e compreendida em várias escalas; uma delas é a bacia hidrográfica. As relações entre os solos, sua posição nas encostas, bem como o seu gradiente, têm sido consideradas, quando se trata de mudanças nos perfis dos solos, que variam bastante ao longo de uma encosta. Esse tipo de abordagem tem permitido considerar a variabilidade de solos e forma das encostas no contexto das bacias hidrográficas (GUERRA e MENDONÇA, 2004). A taxa de infiltração corresponde ao valor da capacidade que o solo tem de absorver a água, constituído um dos principais métodos de avaliação de uma área sucessível à erosão. Segundo Cunha e Guerra (1996, p. 140): “a taxa de infiltração é o índice que mede a velocidade que a água da chuva se infiltra no solo. Ela exerce um importante papel sobre o escoamento superficial”. Ter o conhecimento da capacidade de infiltração do solo é fundamental para entender a dinâmica hidrológica de alguns ambientes, pois a infiltração da água no solo constitui-se em um dos principais elementos responsáveis pela quebra do equilíbrio dinâmico das vertentes, verificada na deflagração de processos erosivos, assoreamento de canais e movimentações de massa ocasionando impactos socioambientais e econômicos de significativa expressão (MOLINARI, 2005). A pesquisa tem como objetivo monitorar os processos erosivos em alto estágio de evolução na bacia do rio Bacanga, por meio da análise dos dados sobre monitoramento das cabeceiras das voçorocas, mensuração das taxas de infiltração, enfatizando a correlação desses fatores na deflagração do início do desenvolvimento dos processos erosivos.

Material e métodos

Para a execução da pesquisa tornou-se essencial o levantamento e análise do material bibliográfico que trata do assunto e que fundamente a pesquisa. Foram pesquisados conteúdos relacionados à processos erosivos, áreas degradadas, monitoramento e infiltração do solo. As atividades de campo foram realizadas no município de São Luís, entre os períodos de janeiro de 2015 á abril de 2016, tendo como objetivo o monitoramento das cabeceiras nas voçorocas. Nas três voçorocas identificadas (Vila Industrial II, Torres e CEPROMAR) foram feito o monitoramento do recuo das cabeceiras nas voçorocas para o entendimento da evolução dos processos erosivos, considerando o método apresentado por Guerra (1996), que utiliza: estacas colocadas ao redor da voçoroca; trena para fazer as mensurações das distâncias das estacas até a borda da feição erosiva e bússola de geólogo (Brunton) para obtenção da orientação das medidas. A taxa de infiltração foi obtida na área de estudo, com o objetivo de se conhecer o índice de infiltração do solo das voçorocas estudadas. Para tanto, utilizou-se a técnica proposta por Hills (1970), que explica passo a passo a criação de um infiltrômetro, que pode ser produzido a partir de diversos materiais, no caso dessa pesquisa o material utilizado para criação do infiltrômetro foi o ferro, que segue as dimensões propostas pelo autor, ou seja, o mesmo possui 15 cm de altura, 10 cm de largura (r=5) A taxa de infiltração nas voçorocas Torres, CEPROMAR e Vila Industrial II, foi mensurada no dia 22 de Abril de 2016 e considerando a proposta de Hills (1970) sendo realizada durante o período chuvoso da Ilha do Maranhão. Foram utilizados materiais como: garrafas pet de 2 l (com água), uma régua, um prendedor de roupa, um infiltrômetro de Hills, cronômetro e bloco para anotação dos valores. O teste de infiltração ocorreu nas voçorocas Torres, CEPROMAR e Vila Industrial II da seguinte forma: 1 – Foi escolhido um local nas proximidades da borda das voçorocas para fixação do infiltrômetro,; 2 –Utilizou-se um martelo para fixar 5 cm do infiltrômetro no solo; 3 – Prendeu-se a régua no interior do infiltrômetro com o auxílio do prendedor, no nível de 10 cm ; 4 – Foi preenchido o interior do infiltrômetro com água até que alcança-se 10 cm e 5 – Foi cronometrado e seguiu em anotação, segundo proposto de Hills (1970), no tempo de 30 s, 60 s, 1:30 min., 2 min., 3 min., e assim respectivamente até 30 min. (tempo máximo do experimento).

Resultado e discussão

Caracterização da área de estudo A área específica de estudo consiste na bacia hidrográfica do Bacanga qual está situada na porção Centro-Noroeste da Ilha do Maranhão e inserida entre as coordenadas de 2º 32’ 26” - 2º 38’ 07” S e 44º 16’ 00”-44º 19’ 16” W, possuindo uma área de aproximadamente 95,24 Km². Limita-se ao Norte com a baía de São Marcos e com a bacia do Anil, ao Sul, com o tabuleiro do Tirirical; a Leste, com as bacias do Anil, Paciência e Cachorros e a Oeste, com a bacia do rio dos Cachorros (MMT,2007). O solo identificado na área de estudo com maior abrangência é o Neossolos Regolíticos, caracterizam-se por formarem solos poucos desenvolvidos, profundos, ácidos, permeáveis, muitos bem drenados e com fertilidade natural muito baixa (FEITOSA, 1996). Os Neossolos Regolíticos encontram-se bem distribuídos na bacia do rio Bacanga, onde evidenciam-se a presença de vários processos erosivos acelerados, como as voçorocas CEPROMAR, e Torres. Os Argissolos Vermelho Amarelo na voçoroca Vila Industrial II que são caracterizados como solos profundos a moderadamente profundos geralmente com uma boa drenagem e porosidade, apresentando atividade argilosa baixa, horizonte B textural imediatamente abaixo do horizonte A (BEZERRA, 2011). Monitoramento da evolução das cabeceiras nas voçorocas A análise dos dados de monitoramento das cabeceiras da voçoroca Torres (o período de monitoramento Janeiro de 2015 á abril de 2016) revelou uma evolução acelerada durante um ano e quatro meses de monitoramento. Os maiores recuos observados foram nas estacas 1 e 3. Durante a pesquisa todos os pontos da voçoroca Torres avançaram, sendo que na estaca 1, o ponto A evolui durante o trabalho em 88 cm, o ponto B avançou 1,74 cm, o ponto C avançou 2,59 cm e o ponto D 5 cm; na estaca 2 foram relocados; e na estaca 3 o ponto A evoluiu 25 cm, o ponto B sem avanços e o ponto C 64 cm. (Quadro 1 ). Estudos de Silveira et al. (2006) sobre evolução de cabeceiras com estacas da voçoroca Ribeirão da Cachorra em Paraíso do Tocantins, demonstraram que: As taxas de avanço das cabeceiras e bordas medidas são desiguais demonstrando uma evolução não uniforme. A perda de solo das bordas está sendo superior às da cabeceira. Fato comprovado pelo piquete de número 10 onde se observa um avanço de 95 centímetros para a estação chuvosa estudada, seguido pelo piquete 15 com 57 centímetros, mas a maioria dos piquetes não apresentou aumento significativo, não se constatando avanço. O fato de na região predominar chuvas intensas em um intervalo curto de tempo, contribui de forma bastante significativa para a evolução das bordas e cabeceiras, que compreende dos meses de novembro a maio (SILVEIRA et al., 2006). Na voçoroca Torres, foram instaladas três estacas, monitorando três pontos (A, B e C) sendo a estaca 1 com quatro pontos (A, B ,C e D), com início no dia 06/01/2015, e o segundo acompanhamento das taxas de avanços foi realizado em 13/06/2015. Na estaca 1, o ponto A obteve avanço de 73 cm, o ponto B avançou 1,77 m, o ponto C 2,56m e o ponto D foi de 10 cm. Na estaca 2 houve uma grande evolução dos pontos porém a estaca foi perdida com o grande índice pluviométrico que ocorreu na área em questão. Na estaca 3 todos os pontos avançaram no ponto A foi de 1,28 m, no ponto B de 2 cm e no ponto C o avanço foi de 60 cm (Quadro 1). Um terceiro campo realizado em 22/04/16 a maioria dos pontos mostram-se bastante erodido principalmente na estaca 1 os pontos B com 1,74 m e C com 2,59m; a estaca 2 não houve evolução, pois os pontos foram recentes devido a estaca que foi perdida no início do monitoramento; na estaca 3 o ponto A com 25 cm e o C com 64cm. Na voçoroca Vila Industrial II, 3 pontos não sofreram avanços durante a pesquisa, sendo que na estaca 1 ponto B obteve avanço de 1,60 cm e o ponto C 16cm; na estaca 2 o ponto A de 2 cm, o ponto B de 1cm; e na estaca 3 o ponto A houve progresso de 9cm (Quadro 2).Francisco & Nunes (2009) investigaram os processos de voçorocamento no município de Rancharia (SP) com método de estacas e concluíram que: Através do monitoramento realizado no período de 12 meses constatou-se a ação do processo de ravinamento nas bordas da voçoroca, mesmo no períodos com ausência de precipitações concentradas, devido à atuação das águas de infiltração pelo escoamento de subsuperfície, em destaque para o mês de julho de 2007, que apresentou precipitações bem acima da média histórica. As estacas que apresentaram as maiores taxas de perda de solo foram as de número 01 e 09 por estarem localizados nos divisores das ravinas e as estacas 11 e 12 devido à proximidade com o escoamento de subsuperfície que solapa a base dos taludes da ravina de número 3 (FRANCISCO & NUNES, 2009). Durante a pesquisa todos os pontos da voçoroca CEPROMAR avançaram, sendo que na estaca 1, o ponto A evolui durante o trabalho em 1,45 m, o ponto B avançou 1,25 m, o ponto C avançou 3cm e já na estaca 2 o ponto A avançou 10 cm, o ponto B avançou 2 cm, e o ponto C avançou 45 cm; e na estaca 3 o ponto A evoluiu 29 cm, o ponto B 9 cm e o ponto C 45 cm. (Quadro 3). Alves et al.(2003) acompanharam a evolução de processos erosivos na área urbana na bacia do córrego da Lagoinha, Uberlândia/MG, por meio de estaqueamento em três pontos: montante intermediário e jusante que foram medidos de 15 em 15 dias no período de 2002/2003. As medições foram efetuadas com uma corda subdividida em intervalos de 20cm com cores diferentes amarradas junto às estacas, e uma régua retrátil de metalon (5m) com uma trena (5m) fixada ao longo da mesma. Os dados obtidos foram armazenados em planilhas no software Excel gerando tabelas e gráficos, depois essas informações foram processadas em outro software, Auto CAD R14 e assim gerada a visualização do avanço, o cálculo da área, perímetro e volume. Mensuração da taxa de infiltração nas voçorocas Os testes de infiltração foram feitos utilizando o infiltrômetro de Hills (1970), adaptado por Guerra (1996). Diante dos experimentos chegou-se a resultados que expressam diferenças significativas entre as voçorocas Vila Industrial II, Torres e a CEPROMAR. A taxa de infiltração da voçoroca Vila Industrial II ( figura 1) apresentou processo constante. Durante o teste de infiltração executado na voçoroca do Vila Industrial II, o volume infiltrado acumulado foi de 23785.5 ml e a taxa de infiltração para o tempo de 30 minutos nessa voçoroca é de aproximadamente 706.5 ml. Nessa voçoroca não houve recarga do infiltrômetro. Na voçoroca Torres, Os resultados do teste realizado nessa voçoroca são demonstrados no (figura 1), de acordo com técnica realizada foi possível observar que durante todo o teste a altura da água por minuto diminuía significativamente, chegando a mais 1 cm por minuto. No decorrer do ensaio foi necessário a recarga do infiltrômetro aos 27 minutos, esse fator indica que nessa voçoroca há uma maior facilidade para infiltração da água no solo e o volume total infiltrado foi de 19051.95 ml e baseado nesse dado a taxa de infiltração no tempo de 30 minutos na voçoroca Torres foi de 753.6 ml. Na voçoroca CEPROMAR, a taxa de infiltração mostrou-se acelerada, pois nessa voçoroca foram necessárias cinco recargas de água no infiltrômetro para completar a técnica que necessita de 30 minutos para sua conclusão, como prop

Considerações Finais

Foram identificados três processos erosivos dentro da bacia do rio Bacanga, com as mais diferentes tipologias de solos, com características de baixa fertilidade natural e com presença de atributos físicos e morfológicos favoráveis à ampliação destas voçorocas. Os impactos provocados pelas feições erosivas estão associados ao assoreamento dos cursos d’água, a imposição de risco e prejuízo às comunidades que vivem e utilizam esses recursos. Todos esses fatores estão relacionados à ausência de um manejo conservacionista e à falta de planejamento das atividades urbanas. A análise dos dados de monitoramento das cabeceiras das voçorocas Vila Industrial II, Torres e CEPROMAR revelou uma evolução destas, considerando o pouco tempo de monitoramento, os maiores recuos observados foram na estaca 1 da voçoroca Torres nos pontos B e C e na voçoroca Vila Industrial II também na estaca 1 o ponto B que ocorreram devido aos pequenos movimentos de massa, principalmente nas cabeceiras com alto grau de compactação. Contudo, as causas decorrentes para o avanços de cabeceira das voçorocas estão correlacionadas aos fatores controladores de erosão: erodibilidade, erovisidade, cobertura vegetal, manejo do solo e características das encostas.

Agradecimentos

Agradecemos a FAPEMA, CNPq e UEMA pelo apoio, aos companheiros do Grupo de Pesquisa Geomorfologia e Mapeamento (GEOMAP) da UEMA pelo apoio e auxílio durante todas as etapas da pesquisa.

Referências

ALVES, R. R; ALVES, R. R; RODRIGUES, S. C. Resultados da análise de pontos dinâmicos monitorados em voçoroca na bacia do córrego Lagoinha. “II simpósio regional de geografia” Perspectivas para o cerrado no século XXI. Universidade Federal de Uberlândia, Instituto de Geografia, 2003.
BEZERRA, J. F. R. Geomorfologia e Reabilitação de Áreas Degradadas por Erosão com Técnicas de Bioengenharia de Solos na Bacia do Rio Bacanga, São Luís – MA. Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Programa de Pós Graduação em Geografia, Rio de Janeiro, 2011. p, 249
FRANCISCO, A. B.; & NUNES, J. O. R. Aplicação de metodologia de estaqueamento para estudo do processo de voçorocamento no município de Rancharia-SP. In: Caderno Prudentino de Geografia, 1, 2009.
FEITOSA, A. C. Dinâmica dos Processos geomorfológicos da área costeira a nordeste da ilha do Maranhão. Tese de Doutorado. Rio Claro: IGCE - Cp – UNESP.249p,1996.
GUERRA, A. J. T. e MENDONÇA, J. K. S. Erosão dos Solos e a Questão Ambiental. In: Reflexões Sobre a Geografia Física no Brasil. Rio de Janeiro. Bertrand Brasil,2004.
GUERRA, A. J. T. e MARÇAL, M. S. Geomorfologia Ambiental. Rio de Janeiro. Bertrand Brasil, 2006.
GUERRA, A. J. T. Processos Erosivos nas Encostas. In: CUNHA, S. B. & GUERRA, A. J. T. (Orgs). Geomorfologia: exercícios, técnicas e aplicações. Rio de Janeiro, Bertrand Brasil, 1996.
HILLS, R. C. The determination of the infiltration capacity of fields soils using the Cylinder Infiltrometer. London (UK): British GeomorfologicalResearchGroup, TechnicalBulletin, 3, 1970.
MMT, Planejamento e Consultoria. Relatório de Consultoria Ambiental. Programa de recuperação e melhoria da qualidade de vida do Bacanga. São Luís, 2007. p. 83
MOLINARI, D. C. Hidrologia Superficial em Encostas: Infiltração de Água e Movimentos de Massa - O Caso da Fazenda Caipuru - Presidente Figueiredo – Amazonas. Revista Discente Expressões Geográficas. Florianópolis-SC, N° 01, p. 57-71, jun/2005.
SILVEIRA, L. R. da; MENDONCA, R. M. G.; & BONATTO, F. Analise e monitoramento da voçoroca Ribeirão da Cachorra em Paraíso do Tocantins. In: VI Simpósio Nacional de Geomorfologia/Regional Conference on Geomorphology. Goiânia, 2006.