Mapeamento da vulnerabilidade a erosão na bacia do rio Taperoá, região semiárida da Paraíba

Autores

Xavier, R.A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA) ; Seabra, V.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO RIO DE JANEIRO) ; Dornellas, P.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA) ; Damasceno, J. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA)

Resumo

A bacia do rio Taperoá está situada em uma das regiões mais secas do Brasil, com totais anuais de chuvas da ordem de 500 mm. Nas últimas décadas diversos estudos apontam para o acelerado processo de degradação das terras na bacia, tendo como causa principal o desmatamento. Nesse sentido, o presente estudo visa avaliar a vulnerabilidade a erosão na bacia a partir do mapeamento das variáveis geomorfologia, geologia, pedologia e uso do solo. Em relação a geologia e geomorfologia a bacia apresenta-se vulneravelmente estável, pois o relevo bastante dissecado e suavizado sobre uma estrutura cristalina confere baixo potencial aos processos erosivos. Contudo, os solos na bacia são altamente vulneráveis a erosão. A análise do uso do solo mostrou que essa variável é a que mais contribui para a vulnerabilidade erosiva da bacia, pois o crescente desmatamento e o manejo inadequado dos solos expõem a bacia frente a um regime de chuvas concentradas.

Palavras chaves

mapeamento; vulnerabilidade a erosão; rio Taperoá

Introdução

Processos erosivos são fenômenos naturais que ocorrem na superfície terrestre, governados por uma combinação complexa de fatores onde o homem, através de suas atividades, tem contribuído significativamente para alterar a intensidade e a propagação da sua ocorrência. Diversas são as consequências da erosão, dentre elas destacam-se o empobrecimento dos solos e a produção de sedimentos que contribuem para o assoreamento dos corpos hídricos à jusante. A erosão dos solos encontra-se amplamente abordada na literatura como sendo um dos principais problemas que geram a degradação dos solos (Blaikie, 1985; Morgan, 1986; Guerra, 1998; Mafra, 1999; Guerra, 2004; Santos et. al., 2007, entre outros). Segundo Santos et. al. (2007), nas regiões semiáridas, a degradação dos solos pela erosão hídrica é um sério problema e por isso vem sendo estudada nas últimas décadas por órgãos e pesquisadores que se preocupam com os aspectos e as relações socioeconômicas e físicas da região. Souza et. al (2004), alertam para os riscos da desertificação, onde o uso indiscriminado dos recursos naturais, principalmente na zona semiárida, - tida como ambiente ecologicamente instável e de forte ação antrópica, - faz com que esta área seja considerada extremamente vulnerável. A bacia do Rio Taperoá, com uma área de cerca 5.700 km2, está situada em uma região considerada das mais secas do Brasil, regionalmente conhecida como Cariri Paraibano, apresentando pluviosidade anual entre 400 e 600 mm. Devido a escassez hídrica e a existência de solos incipientes, a bacia apresenta baixa densidade populacional – não chega a 30 habitantes por km2 – tendo na pecuária extensiva a principal atividade econômica da região. Nas últimas décadas, observa-se um rápido desmatamento da caatinga em função da expansão de atividades econômicas agropecuárias. Lima (2010), avaliando a desertificação no semiárido paraibano, especificamente no município de Juazeirinho, constatou uma redução da vegetação de caatinga arbóreo-arbustiva densa e semidensa num ritmo de 2,4 km2 por ano, no período de 1990 a 2005. O Rio Taperoá, principal afluente da bacia do Rio Paraíba, é considerado importante e de posição estratégica para a gestão dos recursos hídricos no Estado da Paraíba. Exatamente na confluência entre o Rio Taperoá e o Rio Paraíba foi construído uma grande barragem formando o Açude Epitácio Pessoa, ou simplesmente Açude Boqueirão, devido a sua localização no município de mesmo nome. Este açude é responsável pelo abastecimento da maior região metropolitana do interior do Nordeste – a região de Campina Grande com quase 600 mil habitantes. De acordo com Brito e Vianna (2006), a capacidade inicial de acumulação desse reservatório era de 535.680.000 metros cúbicos de água. Todavia, em função do processo histórico de assoreamento sofrido pelo açude, provocado pelas ações antrópicas, mesmo estando atualmente com a sua capacidade máxima de armazenamento, segundo o Levantamento Batimétrico realizado pela Secretaria Extraordinária do Meio Ambiente, dos Recursos Hídricos e Minerais (SEMARH), por meio do Laboratório de Meteorologia, Recursos Hídricos e Sensoriamento Remoto (LMRS-PB) da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) em 2004, o volume total é de 411.686.287 metros cúbicos.

Material e métodos

A opção metodológica desta pesquisa consistiu na análise do conjunto da bacia, caracterizando seus elementos físicos e ambientais, como forma de conhecer suas características em escala de bacia (regional), permitindo, assim, o seu zoneamento temático. Desta maneira, para avaliar a susceptibilidade dos solos à erosão na bacia do rio Taperoá, gerados e manipulados dados de diferentes tipos, como: a) imagens Landsat 7 ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus); b) processamento dos dados do MDE (Modelo Digital de Elevação) SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission); c) mapas temáticos de geologia e de solos; d) dados de censos demográficos e; e) levantamentos de campo e análises espaciais. Foi desenvolvido todo um trabalho de digitalização, vetorização e edição de cartas topográficas e de mapas temáticos (geológico e pedológico) existentes. As cartas topográficas que cobrem a área são Juazeirinho (SB-24- Z-D-II), Boqueirão (SB-24-Z-D-III), Jardim Seridó (SB-24-Z-B-V) e Picuí (SB- 24-Z-B-VI), todas na escala 1:100.000. Avaliação da susceptibilidade à erosão Segundo Guerra (1998) a erosão dos solos é um processo natural que é influenciado pela erosividade da chuva, propriedades do solo, cobertura vegetal e características das encostas. Gomes (2000) avaliando a vulnerabilidade à erosão em uma região semiárida incluiu também a geologia como fator responsável. Desta maneira, a susceptibilidade dos solos à erosão será avaliada a partir da Equação I: S = ( Ge + R + S + UC + G )/ 5 onde: "Ge" representa o valor atribuído ao tema Geologia; "R" representa o valor atribuído a pluviosidade através da sua erosividade; "S" representa o valor atribuído ao fator Solos; "UC" representa o valor atribuído ao condicionante Uso e Cobertura e "G" representa o valor atribuído à Geomorfologia. Todavia, os respectivos pesos atribuídos a cada tema foram reavaliados e o fator “R” foi considerado constante, pois de acordo com Maciel (2015), não há variação espacial significativa na erosividade das chuvas dentro da bacia. O Fator Geologia (Ge) é avaliado em função do tipo de rocha, onde cada litologia oferece uma resistência ao intemperismo e a erosão. Crepani et. al. (1996), definiram uma classificação onde atribuíram valores de vulnerabilidades para cada tipo de rocha. As informações geológicas da bacia foram extraídas do mapa geológico do Estado da Paraíba elaborado pelo CPRM na escala 1:500.000. O fator Solos “S” representa o papel atribuído ao diferentes tipos de solos, suas propriedades e composições, a sua susceptibilidade a erosão. Trabalhos como os de Bertoni e Lombardi neto (1993) e o de Crepani, et. al. (1996), definiram valores para cada tipo de classe de solo. As informações pedológicas da bacia foram obtidas através da vetorização do mapa de solos dos municípios que fazem parte da bacia, elaborados pela SUDENE/EMBRAPA, na escala 1:400.000. O Fator Geomorfologia “G” expressa as relações do relevo no processo de perdas de solos. O mapeamento do relevo da bacia do Rio Taperoá foi realizado a partir de processo de classificação baseada em objetos (Definiens®), que utiliza os polígonos gerados na segmentação para definição dos objetos de imagem a partir de um conjunto de dados, chamados de descritores. Para a classificação do relevo foram considerados como descritores: a altitude do terreno, a amplitude do relevo e a declividade. Estas variáveis foram obtidas a partir de processamento dos dados do Topodata (VALERIANO, 2008), realizados no software ArcGis 9.3. A identificação e modelagem das classes geomorfológicas foram construídas a partir do conhecimento da área e de definições encontradas na literatura sobre a geomorfologia da região Nordeste (LIMA, 2008; CORREA ET. AL., 2010; MAIA ET. AL., 2010; MAIA & BEZERRA, 2011).

Resultado e discussão

Vulnerabilidade à erosão Vulnerabilidade geológica Segundo Xavier et. al. (2012), a região onde está inserida da bacia do rio Taperoá é composta, em sua maioria, por rochas cristalinas que compõem o Escudo Pré-cambriano do Nordeste. Constituído por formações oriundas do Proterozóico e o Arqueozóico, contendo quartzitos, gnaisses, migmatitos e micaxistos. Existem também ocorrências de granitos originados de rochas vulcânicas e plutônicas (Lacerda, 2003). Assim, a análise da vulnerabilidade geológica da bacia evidenciou a presença de rochas resistentes ao intemperismo, gerando o predomínio do grau “estável” e “moderadamente estável” para a bacia, perfazendo 83% da área total. O grau mais elevado de vulnerabilidade representou apenas 5,8% da área, sendo classificado como “moderadamente vulnerável” e “vulnerável (Figura 1). Vulnerabilidade geomorfológica Os resultados da vulnerabilidade geomorfológica da bacia à erosão dos solos refletiram as características do relevo. A bacia apresenta grau de vulnerabilidade “estável” e “moderadamente estável” em 87% de sua área. Enquanto as áreas caracterizadas com grau “vulnerável” e “moderadamente vulnerável” representaram apenas 3,5% da bacia (Figura 2). Chaves et. al. (2015), estudando o risco à degradação das terras na bacia do rio Taperoá, apontaram resultados parecidos, pois avaliaram que em relação à declividade o risco é predominantemente muito baixo (59,3%) e baixo (27,7%), cujas classes referem-se as áreas planas a suave onduladas. Vulnerabilidade pedológica Os solos da bacia do rio Taperoá refletem a relação entre a alta resistência de suas rochas ao intemperismo e as condições de baixa umidade propiciada pelo clima Semiárido. Segundo Maciel (2015), na bacia do rio Taperoá a amplitude anual de chuva é de 240 mm/ano, variando de 304 mm/ano em Cabaceiras a 545 mm/ano em São José dos Cordeiros. Nesse sentido, predominam solos rasos e jovens, como os Neossolos, que representam 52% da área da bacia (Neossolo litólico 36%, Neossolo regolítico 13% e Neossolos flúvicos 3%). Ocorrem também os Luvissolos crômicos (26,5%), Planossolos nátricos (15%), Vertissolos (4%) e Cambissolos húmicos (1,5%). A avaliação da vulnerabilidade pedológica, ou seja, apenas os tipos de solos e sua erodibilidade, mostrou que os solos apresentam alta vulnerabilidade. Em toda a bacia, 57% da área apresenta-se como vulnerável, a partir da presença dos Neossolos e dos Vertissolos (Figura 3). Chaves et. al. (2015), estudaram a erodibilidade dos solos na bacia do rio Taperoá e apontaram que a classe dos Neossolos litólicos e dos Luvissolos apresentam alto risco à degradação devido a sua alta erodibilidade. Os Neossolos regolíticos foram classificados como de muito alto risco de degradação devido sua erodibilidade. Segundo Albuquerque et al., (2001), em áreas desmatadas no semiárido paraibano, os Luvissolos apresentaram perdas anuais de 58,5 t/ha‐1. Para os autores, essa classe de solo possui alta susceptibilidade à erosão hídrica, devido a ocorrência de chuvas intensas, cobertura vegetal decídua e o uso de técnicas agrícolas tradicionais. Uso do solo e degradação Segundo Almeida (2012) a bacia hidrográfica do rio Taperoá teve, historicamente, como principais formas de uso do solo, a pastagem, a agricultura de subsistência e a cultura do algodão, onde está última declinou no final da década de 1980. A mineração também é uma atividade forte na bacia, pois a mesma abrange a província pegmatítica da Borborema- Seridó, e apresenta ocorrência de pedras preciosas, como a turmalina da Paraíba, e diversos outros minérios como, tantalita, columbita, quartzo, caulim, feldspato, bentonita, entre outros. Destacam-se os municípios de Junco do Seridó, Salgadinho, Taperoá, Juazeirinho e Boa Vista. Em paralelo ao declínio da cotonicultura, observou-se a expansão da pecuária, particularmente de caprinos, e do processo de urbanização. A densidade de caprinos apresentou aumento significativo nos municípios que compõem a bacia, de modo que em vários municípios ela é superior a densidade demográfica (ALMEIDA, 2012). Todas essas atividades econômicas citadas, somadas ao extrativismo vegetal da caatinga para a produção de lenha, vêm causando um incremento significativo no desmatamento da caatinga e consequentemente na degradação das terras da bacia hidrográfica do rio Taperoá. Nesse sentido, Souza destacou que, para compreender a paisagem atual do Cariri, que abrange grande parte da bacia do rio Taperoá, faz-se necessário uma revisão do processo histórico de ocupação, pois este ocorreu de forma predatória desde o início da colonização europeia até a expansão da pecuária, da cotonicultura até a diversificação dos usos da vegetação. O mapa de uso e cobertura do solo da bacia do rio Taperoá (Figura 4) apresentou como classe predominante a agropecuária, compreendendo 71% da área total da bacia. A cobertura vegetal de caatinga representou apenas 26,5% da área da bacia, índice inferior ao observado na bacia do alto rio Paraíba (42,92%). Segundo o Plano Estadual de Recursos Hídricos do Estado da Paraíba (PARAÍBA, 2006), a cobertura vegetal de caatinga era de cerca 30% nas bacias do alto rio Paraíba e Taperoá. Considerando os percentuais obtidos nos mapeamentos, a média dessas bacias foi de 34,7% (2009) o que representa uma redução de aproximadamente 5% da área da caatinga. O baixo percentual de cobertura vegetal de caatinga pode ser explicado por dois motivos: 1) a região onde está inserida a bacia do rio Taperoá é uma das mais secas do Brasil, o Cariri Paraibano, o que confere alto grau de vulnerabilidade para a vegetação; 2) devido ao aumento do desmatamento em função das atividades humanas, como a pecuária, em particular a de caprinos, e a produção de lenha. Foram identificados e mapeados 209 açudes (barragens) em toda a bacia do rio Taperoá, o que representa um açude para cada 28 km2. O município de Taperoá foi o que apresentou o maior número de açudes da bacia, no total foram mapeados 33 em toda a área do município inserida na bacia. Vale ressaltar que o município de Taperoá também é o de maior território de toda a bacia, representando cerca de 11% de sua área. Lacerda (2003), avaliando relatórios da Secretaria de Planejamento do Estado do Paraíba, constatou a existência de 259 açudes na bacia do rio Taperoá, o que representa 50 açudes a mais do que o mapeado neste estudo. Tal situação é explicada devido a limitação da resolução espacial da imagem Landsat, que permite identificar alvos com tamanhos superiores a 900 m2, assim os pequenos açudes não foram identificados, bem como os que possivelmente estavam secos. A análise do mapeamento de uso e cobertura vegetal por recortes municipais permitiu uma melhor visualização entre a proporção de área de caatinga e a agropecuária. O município que possui o maior percentual de cobertura de caatinga foi o de Teixeira, ocupando 66,65% da área total do município. Por outro lado, os municípios de Gurjão, Juazeirinho, Santo André, Livramento, Parari, Seridó e Serra Branca, apresentaram percentuais inferiores a 20% de cobertura vegetal de caatinga. Vale ressaltar que a área do município analisada é apenas a que está inserida dentro da bacia do rio Taperoá. Seabra et. al. (2015) estudaram a evolução do uso e cobertura do solo na bacia do rio Taperoá, entre o período de 1990 e 2009, e observaram uma diminuição na área cobertura de caatinga na ordem de 1.300 km2, o que representou uma perda de 44% da área de caatinga na bacia. Os autores atribuem as atividades agropecuárias como causa principal do desmatamento, enfatizando que as áreas acidentadas e diversas serras apresentam maior preservação e estabilidade de cobertura vegetal.

Considerações Finais

Do ponto de vista das características físicas da bacia, observa-se que a mesma não apresenta alta vulnerabilidade natural dos solos a erosão. Apesar da presença de solos susceptíveis a erosão, pois apresentam alta erodibilidade, a geologia resistente associada aos baixos índices de chuvas promovem baixas taxas de intemperismo e a lenta evolução de sua frente. O relevo bastante desgastado apresenta-se bastante suavizado o que minimiza os efeitos potenciais da energia produzida pelas entradas de chuvas na bacia. Assim, as características geológicas e geomorfológicas conferem grau de vulnerabilidade “estável” à bacia. Todavia, o aspecto mais importante na bacia é o do tipo de uso do solo. Historicamente, observa-se o desenvolvimento de diferentes atividades econômicas na bacia em que todas vêm promovendo para a diminuição da área ocupada pelo bioma da Caatinga. O mapeamento dos tipos de usos e coberturas possibilitou espacializar às ocorrências, nas quais se verificou o amplo domínio da agropecuária em detrimento das áreas cobertas por caatinga.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao CNPq e a UEPB por financiarem o desenvolvimento desta pesquisa.

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