ESTIMATIVA DA PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS NAS ÁREAS DE PRESERVAÇÃO PERMANENTES (APPS) DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO TAGAÇABA (GUARAQUEÇABA/PR) EM TRÊS CENÁRIOS DISTINTOS

Autores

Paz, O.L.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ) ; Hung, M.N.W.B. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ) ; Wroblewski, C.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ) ; Paula, E.V. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ)

Resumo

Atividades antrópicas estabelecidas de forma desordenada, desconsiderando potencialidades e limitações locais, resultam em problemas de ordem social, econômica e ambiental, tais como a erosão e o assoreamento. Objetivou-se quantificar e analisar a produção de sedimentos nas APPs da bacia hidrográfica do rio Tagaçaba, sob três cenários distintos. Em ambiente SIG, foram organizados dados de cobertura vegetal e uso do solo, suscetibilidade geopedológica, APPs e estimativa da produção de sedimentos atual. Foi gerada a estimativa da produção de sedimentos nas APPs considerando a supressão total da vegetação para atividades agrícolas e outro cenário com a reconstituição total da vegetação. Como principal resultado, constata-se que a atual produção de 3.161,95 t.a-1 saltaria para 10.637,38 t.a-1 no pior cenário e diminuiria para 739,98 t.a-1 no melhor cenário. Destaca-se a valorização geomorfológica das APPs para o equilíbrio ambiental e a sua importância deste planejamento e gestão ambiental

Palavras chaves

Planejamento ambiental; Erosão; Assoreamento.

Introdução

A ação antrópica sem um manejo adequado do solo, a exemplo da supressão da cobertura vegetal para introdução de práticas agrícolas, da exploração de bens minerais e da criação de áreas urbanas e outras atividades de ordem econômica, são as maiores causas de desequilíbrios nos sistemas ambientais. Tais atividades causam principalmente erosão, poluição da água, extinção de espécies e degradação do solo (JUNIOR et al., 2012). Segundo Montebelo et al. (2005), a presença da cobertura vegetal sobre o solo, diminui a possibilidade de ocorrer erosões, desmoronamentos de encostas e assoreamento dos corpos d’água, isto é, contribui para a proteção e preservação do solo e dos demais sistemas ambientais. Deste modo, as Áreas de Preservação Permanente (APPs), estabelecidas legalmente por meio da Lei Florestal Brasileira nº 12.727/12, possuem como função ambiental preservar os recursos hídricos, a paisagem, a estabilidade geológica e geomorfológica, a biodiversidade, o fluxo gênico de fauna e flora e proteger o solo. Neste contexto, uma das principais formas de degradação dos solos é a erosão, que segundo Cassol e Lima (2003), é um processo físico de desagregação, transporte e deposição de partículas de solo, gerado pela ação da água da chuva e através do escoamento superficial. De acordo com Carvalho et al. (2010), este processo ocorre em toda superfície terrestre em conjunto com outros processos naturais, sendo responsáveis pela modelagem das formas do revelo. Porém, a erosão é diretamente intensificada pela ação antrópica inadequada, pois áreas que apresentam uso inadequado do solo sofrem maiores impactos com a erosão. Segundo Bertoni e Lombardi Neto (1990), a água da chuva que entra em contado com o solo, exerce uma ação erosiva através do impacto das gotas de água que precipitam em diferentes velocidades e energias, que em sequência, geram escoamento superficial no qual transportam as partículas erodidas anteriormente e as depositam em relevos mais baixos e planos. Normalmente estes sedimentos são transportados para os canais de drenagem mais próximos e assim, acarretando em sérios problemas ambientais como o assoreamento dos rios, eutrofização da água e a mortandade de organismos. Conforme Carvalho et al. (2010), o processo de erosão recebe grande influência de características naturais da paisagem, tais como a declividade do relevo e a forma das vertentes, que condicionam a velocidade de escoamento superficial da água e concomitantemente a quantidade e o tamanho dos sedimentos transportados pela água. Neste contexto, a geologia também é um fator importante no que se refere ao grau de coesão das rochas, bem como nos materiais que compõem sua litologia e deste modo, é possível estimar a contribuição de cada litologia para a suscetibilidade geopedológica à produção de sedimentos (CREPANI et.al., 2001). Além disso, cada classe de solo comporta-se de maneira diferente em relação à ação das águas. Este fato ocorre por causa das diferentes características dos solos como permeabilidade, estrutura, densidade e textura, os quais definem o grau de erodibilidade do solo (CARVALHO et al., 2010). Essas características definem uma maior ou menor resistência das partículas do solo em relação à degradação e capacidade de absorção e infiltração da água da chuva. Além disso, essas características também definem o limite em que o solo começa a gerar o escoamento superficial por saturação ou por exceder a capacidade de infiltração em um evento de precipitação. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo estimar a atual produção de sedimentos das APPs da bacia hidrográfica do rio Tagaçaba (Guaraqueçaba, Paraná), bem como a estimativa da potencial redução desta em um cenário de restauração florestal e adoção de práticas conservacionistas. Um terceiro cenário foi estimado, no qual a supressão total da vegetação seria feita para a aplicação de atividades agrícolas, e deste modo, foi possível comparar estes três diferentes cenários.

Material e métodos

A Bacia Hidrográfica do Rio Tagaçaba (BHRT) está localizada no município de Guaraqueçaba, litoral norte paranaense. Possui uma área de 290,53 Km² e suas águas drenam diretamente para baía de Guaraqueçaba, que está inserida no Complexo Estuarino de Paranaguá. O relevo apresenta altitudes que variam de 0 a 1508 m, onde predominam as áreas de serras (aproximadamente 212 km², ou seja, 73% da área de estudo) e as planícies aluviais (aproximadamente 37 km², que correspondem a 13% da área de estudo). A vegetação original é caracterizada por remanescentes da Floresta Ombrófila Densa (montana e sub-montana) e por Formações Pioneiras com Influência Fluvial e Fluviomarinha. Os procedimentos metodológicos se dividem em duas etapas. 1: Organização dos dados espaciais em ambiente SIG (Sistemas de Informações Geográficas); 2: Elaboração de três cenários com as estimativas da produção de sedimentos nas APPs. Para tanto, foi utilizado o software ArcGIS, versão 10.1. Os dados espaciais foram fornecidos por Wroblewski e Paula (2015), Wroblewski (2015) e Paula et al. (2015), a citar: Carta de Suscetibilidade Geopedológica para a BHRT; Carta da Estimativa da Produção de Sedimentos para a BHRT; Carta de Cobertura Vegetal e Uso do Solo; Áreas de Preservação Permanentes. Esses dados foram organizados em um banco de dados, sendo padronizados sistemas projetivos e geodésicos, além de cuidados quanto a sua consistência lógica. Os dados de cobertura vegetal e uso do solo, fornecidos por Paula et al. (2015), são datados de 2005 e foram gerados a partir da fotointerpretação de imagens do satélite SPOT-5, de resolução espacial de 5 metros. Os dados espaciais das APPs, também foram adquiridos junto a Paula et al. (2015), sendo estes gerados a partir das condições estabelecidas pela Lei nº 12.727, de 17 de outubro de 2012, não sendo considerado o artigo desta lei que prevê a restauração parcial das APPs em imóveis rurais que possuam áreas consolidadas em suas APPs, já que não se dispõe das cadastro fundiário das propriedades da área de estudo. A Carta de Suscetibilidade Geopedológica, elaborada por Wroblewski e Paula (2015), consiste em um produto síntese gerado via álgebra de mapas a partir da interpretação e ponderação de fatores físicos ambientais que contribuem para a produção de sedimentos, a citar: solos, geologia, declividade e forma de vertente. A carta de estimativa da produção de sedimentos, elaborada por Wroblewski (2015), consiste na integração da Carta de Suscetibilidade Geopedológica com os dados de cobertura vegetal e uso do solo, efetuados via álgebra de mapas. . As classes de produção de sedimentos foram ponderadas segundo os trabalhos de Campagnoli (2005, 2006), sendo: I – Muito baixa = 5 t.a-1; II – Baixa = 35 t.a-1; III – Mediana = 135 t.a-1; IV – Alta = 300 t.a-1; V – Muito Alta = 450 t.a-1. Na segunda fase, foram construídos os três cenários de análise. Cenário I: condições atuais de cobertura vegetal e uso do solo; Cenário II: total remoção da cobertura vegetal das APPs; Cenário III: total recuperação da cobertura vegetal das APPs. Para a elaboração do cenário I, a Carta de Estimativa da Produção de Sedimentos da BHRT foi recortada pelas APPs, sendo aplicada na sequência a seguinte equação. Ps = AcI∗ 5 + AcII∗ 35 + AcIII∗ 135 + AcIV∗ 300 + AcV∗ 450 Onde: Ps = Produção de sedimentos; A = área; Cx= Classes de produção de sedimentos. Para a construção dos cenários II e III, apenas foram alterados os códigos de identificação dos polígonos de cobertura vegetal e uso do solo, e na sequência, os mesmos foram cruzados com a Carta de Suscetibilidade Geopedológica da BHRT e recortados pelas APPs. A razão do uso da mesma carta de Suscetibilidade Geopedológica da BHRT se deve ao fato que os parâmetros: solos, geologia, declividade e forma de vertente são de origem natural, ou seja, independem de ações antrópicas.

Resultado e discussão

Os resultados gerados contribuíram para a compreensão da produção de sedimentos por meio da erosão hídrica nas APPs da BHRT. A Figura 1 apresenta os valores de produção de sedimentos para os três cenários analisados. As APPs ocupam 134,60 km² da BHRT, aproximadamente 46,33%. As APPs de rios e de Topo de Morro, juntas, constituem mais de 1/3 das APPs mapeadas, sendo 50% APPs de rios (67,26 km²) e 36% APPs de Topo de Morro (48,29 km²); As APPs de nascentes ocupam 17,39 km² (cerca de 13% das APPs). APPs de manguezais e de declividade ocupam juntas pouco mais de 1% (0,88 km² e 0,76 km², respectivamente). Considerando que as APPs da BHRT possuem 5,62% de sua área ocupada por atividades antrópicas no atual cenário (cenário I), estima-se que a produção de sedimentos é de 3.161,95 t.a-1, aproximadamente 23,48 t.a-1 por km² (Figura 2). Paula et al. (2014) aplicaram metodologia semelhante para analisar a perda de solos na Bacia Hidrográfica do Rio Jaguari (MG/SP). Analisando o cenário atual, os autores constatam que nesta bacia são geradas 62,28 t.a-1 por km². A área desta bacia é de 2.196,2 km², dos quais 74,5% são ocupados por atividades antrópicas, evidenciando a relação direta da cobertura vegetal e uso do solo com a produção de sedimentos. O cenário II (Figura 3) simula a total substituição da atual configuração da cobertura vegetal e uso do solo por áreas de agricultura. Nesse cenário ocorre um aumento na produção de sedimentos, saltando de 3161,95 t.a-1 para 10.637,38 t.a-1. Em termos relativos, o km² que atualmente produz 23,48 toneladas anuais, passaria a produzir aproximadamente 80 toneladas anualmente. O cenário III (Figura 4) mostra que com a recuperação total da vegetação em estágio avançado das APPs, a produção de sedimentos diminuiria para 739,98 t.a-1. Portanto, a atual produção de 23,5 toneladas por km² passaria a ser de 5,49 toneladas por km². O cenário II no qual ocorreria a supressão total da vegetação para a utilização de atividades agrícolas, portanto o uso do solo estaria tomado pela classe de agricultura, e deste modo, a produção anual de sedimentos para o pior cenário em termos ambientais, aumentaria aproximadamente três vezes em relação ao cenário atual. Com a recuperação total da vegetação nas APPs, a produção de sedimentos diminui em torno de quatro vezes em relação ao atual cenário, conforme demonstrado na Figura 1. As APPs de rios ganham destaque por apresentarem os maiores valores de perdas de sedimentos nos três cenários gerados. Essas APPs são responsáveis por 66,70% da perda de sedimentos no cenário I, 59,22% no cenário II e 53,12% no cenário III. Logo, deve se dar especial atenção a essa categoria de APP em momentos de construção e execução de instrumentos de planejamento ambiental. As APPs de topo de morro também se apresentam como categoria de APPs com alta produção de sedimentos. Para os três cenários, as APPs de topo de morro ocupam o segundo lugar na produção de sedimentos, marcando 20,36% no cenário I, 27,05% no cenário II e 33,02% no cenário III. O fato das APPs de topo de morro apresentarem altos valores de produção de sedimentos concorda com as afirmações de Silva (2004). Na BHRT, as APPs de Topo de Morro estão associadas a altas declividades do relevo, em acordo com o autor que afirma que as áreas mais sujeitas a perdas de solos são aquelas localizadas em regiões de alta declividade. No entanto, cabe ressaltar que podem existir APPs de Topo de Morro em relevo suave ondulado e situados próximos às escarpas, em que o topo em si não têm elevada declividade. Silva (2004) ainda afirma, ao analisar a sensibilidade de modelos que estimam a perda de solos, que os valores mudam significativamente com alterações em fatores topográficos. No entanto, como apresentado nos três cenários e colocado por Martins et al. (2010), entre os fatores que são usados para estimar a perda de solos, a cobertura vegetal e uso e do solo (ou uso e cobertura da terra) são os mais fáceis de serem alterados, mudando radicalmente os valores anuais de produção de sedimentos. Por ser o elemento mais sensível à mudança, a cobertura vegetal e o uso do solo pode vir a diminuir o volume anual de sedimentos. Para tal, são necessárias medidas mitigadoras, orientações de uso do solo (zoneamento, por exemplo) e práticas conservacionistas do solo. Se atividades antrópicas continuarem a crescer sem um ordenamento adequado que considere as potencialidades e as limitações da BHRT, a carga de sedimentos continuará subir ano após ano. Esse aumento tende a acarretar no assoreamento de rios e até mesmo da baía de Guaraqueçaba. Wroblewski (2015), ao analisar a produção de sedimentos para a BHRT, encontrou o valor de 8.440,68 t.a-1. Portanto, cerca de 40% dos sedimentos produzidos na BHRT são gerados nas APPs. Considerando os valores de produção de sedimentos obtidos na presente pesquisa somados aos resultados de Wroblewski (2015), constata-se que as APPs da BHRT devem ser consideradas no momento do planejamento de ocupação e implantação de atividades antrópicas. Montebelo et. al. (2005) defende que as APPs devem existir e serem preservadas, entre outros motivos, para proteger o solo. Considerando o cenário III, percebe-que com a adoção de práticas conservacionista ou a simples não ocupação das APPs resulta em uma diminuição de 76,6% da carga sedimentos. Em uma comparação, Paula (2010) ao aplicar a mesma metodologia na área de drenagem da baía de Antonina, encontrou o valor de 40,4 t.a-1 por km², superior ao encontrado para a BHRT. Tal valor se deve a elevada antropização dessa área em comparação com a BHRT. O trabalho de Borges et al. (2009) analisou a produção de sedimentos para o setor sul da alta bacia do rio Araguaia, no ano de 1977. Esta bacia apresentava 77% de sua área coberta por vegetação natural. Este valor se assemelha a atual configuração da cobertura vegetal e uso do solo da BHRT, com 77,53% (WROBLEWSKI, 2015). Esta comparação evidencia que os valores encontrados por Wroblewski (2015) estão em acordo com a literatura. O aumento da produção anual de sedimentos com a mudança do padrão da cobertura vegetal e de uso do solo (cenário I para o cenário II) vai de acordo com o disposto na Lei nº 12.727/12, que traz como função das APPs, entre outros, o controle de processos erosivos. Destaca-se então a funcionalidade e a importância geomorfológica das APPs, constituindo em uma medida essencial no processo de planejamento e gestão ambiental.

Produção total de sedimentos das APPs nos três cenários analisados e produção de sedimentos separado por tipologia de APP. Org. Os autores (2016).


Estimativa da produção de sedimentos para o cenário atual das APPs da BHRT. Org. Os autores (2016).


Estimativa da produção de sedimentos para o cenário II – total substituição do cenário atual por agricultura nas APPs da BHRT. Org. Os autores (2016).


Estimativa da produção de sedimentos para o cenário III – Total recuperação da vegetação nas APPs da BHRT. Org. Os autores (2016).

Considerações Finais

A produção de sedimentos nas APPs da BHRT no cenário atual é de 3.161,95 t.a-1 (23,48 t.a-1 por km²). Num cenário de extrema degradação, total conversão da atual cobertura vegetal e uso do solo para áreas de agricultura, a produção de sedimentos passaria para 10.637,38 t.a-1 (78,99 t.a-1 por km²). No outro extremo, a recuperação total da vegetação das APPs, a produção de sedimentos diminuirá para 739,98 t.a-1 (5,49 t.a-1 por km²). Ligado ao processo de assoreamento, esses sedimentos são carreados todos os anos para a baía de Guaraqueçaba, podendo gerar problemas de ordem social, econômica e ambiental. Esses valores discrepantes demostram a importância geomorfológica das APPs na produção de sedimentos. Por fim, destaca-se o baixo custo de aplicação da metodologia empregada assim como sua importância para áreas desprovidas de monitoramento hidrossedimentológico.

Agradecimentos

Referências

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