Resumo

R E S U M O

 Esse trabalho é parte complementar de uma pesquisa de pós-graduação que tem como objetivo avaliar a perda de solo na bacia do rio Santa Maria do Doce (Espírito Santos), vez que a região vem sofrendo pressão antrópica quanto ao uso do solo. Nesse sentido, devido ao desencadeamento de problemáticas ambientais diversos, modelos matemáticos foram desenvolvidos a fim de realizar o levantamento dos processos erosivos, com vistas a projetos e pesquisas de conservação. O advento dos sistemas de informações geográficas-SIG’s veio auxiliar essas análises, com a possibilidade de realizar mensurações espaciais a níveis regionais e globais.  A partir disso, os parâmetros da Equação Universal Revisada de Perda de Solo-RUSLE foram espacializados pela área da bacia de interesse, resultando em um valor médio de perda de solo de 26,60 t.ha^-1.ano^-1. A região sudeste da bacia teve destaque por apresentar áreas de valor muito superior à média, possivelmente pelo uso agrícola em consonância a um relevo acidentado, alta taxa pluviométrica e solo do tipo Cambissolo. Em relação a produção de sedimentos enviado ao curso principal do rio Doce, o valor estimado de contribuição é de 5,33 t.ha^-1.ano^-1.

Palavras-Chaves: RUSLE, Perda de solo, Produção de sedimentos.

Survey of soil loss and sediment production in the Santa Maria do Doce (Brazil) river basin by mathematical modeling.

A B S T R A C T

This work is a complementary part of the postgraduate research that aims to evaluate the soil loss in the Santa Maria do Doce river basin, in the state of Espírito Santo, since the region has been suffering anthropogenic pressure in terms of land use. In this sense, due to the triggering of various environmental problems, mathematical models were developed in order to carry out a survey of erosive processes, in the face of projects and research aimed at their conservation. The advent of geographic information systems-GIS's came to help these analyses, with the possibility of performing spatial measurements at regional and global levels. From this, the parameters of the Revised Universal Soil Loss Equation-RUSLE were spatialized by the catchment area of interest, resulting in an average soil loss value of 26.60 t.ha^-1.year^-1. The southeastern region of the basin stood out for presenting areas with a value much higher than the average, possibly due to agricultural use in consonance with a rugged relief, high rainfall and Cambisol-type soil.. Regarding the production of sediments sent to the main course of the Doce River, the estimated contribution value is 5.33 t.ha^-1.year^-1.

Keywords: RUSLE, Soil loss, Sediment production.

Palavras-chave

• RUSLE
• SIG
• Perda de solo

Referências

• Andreoli, R. (2018). Modeling erosion risk using the RUSLE equation. QGIS and Applications in Water and Risks, v. 4, p. 245-282.
• Baptista, M., & Lara, M. (2016). Fundamentos da Engenharia Hidráulica. Belo Horizonte: UFMG, 440 p.
• Barros, E. N. S., Viola, M. R., Rodrigues, J. A. M., Mello, C. R., Avanzi, J. C., & Giongo, M. (2018) Modelagem da erosão hídrica nas bacias hidrográficas dos rios Lontra e Manoel Alves Pequeno, Tocantins. Revista Brasileira de Ciências Agrárias. v.13, n.1.
• Boehner, J., & Selige, T. (2006). Spatial Prediction of Soil Attributes Using Terrain Analysis and Climate Regionalisation. In: Boehner, J.; McCloy, K.R.; Strobl, J.: 'SAGA - Analysis and Modelling Applications', Goettinger Geographische Abhandlungen, v.115, p.13-27.
• Bonna, J. L. (2011). Mapeamento pedológico e de suscetibilidade erosiva no alto córrego prata (Ouro Preto-MG). Dissertação de mestrado – Pós-Graduação em Geografia. Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte.
• Brune, R. A. (2014). Métodos de estimativa de descarga sólida em rios – Análise comparativa. Disssertação (Mestrado em Engenharia Ambiental – Recursos Hídricos) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória.
• Buarque, D. C. (2015). Simulação da Geração e do Transporte de Sedimentos em Grandes Bacias: Estudo de caso do rio Madeira. Tese (Doutorado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental), Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.
• Campanharo, W. A. (2010). Diagnostico Físico da Bacia do Rio Santa Maria do Doce-ES. Monografia (Graduação em Engenharia Florestal) – Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Florestal, Universidade Federal do Espírito Santo, Jerônimo Monteiro.
• Cardozo, G.; Zanandrea, F., Michel, G. P., & Poleto, C. (2015). Aplicação da USLE na Predição de Perdas de Solo em uma Subbacia Hidrográfica na Região Metropolitana de Porto Alegre – RS. In: Congresso Internacional de Hidrossedimentologia. Disponível em: < https://www.ufrgs.br/gpden/wordpress/wp-content/uploads/2015/12/Cardozo-et-al-2015-Hidrossedimenologia-USLE.pdf>. Acesso em: 24/07/2019.
• Carvalho Júnior, W., Chagas, C. S., Calderano Filho, B., Bhering, S. B., Donagemma, G. K., Calderano, S. B., Araújo, F. O., & Pereira, N. R. (2013). Zoneamento Agroecológico do Município de Bom Jardim, Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento nº 230. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Embrapa Solos Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Rio de Janeiro.
• Carvalho, N. de O. (2008). Hidrossedimentologia prática. 2ª ed., rev., atual e ampliada. Rio de Janeiro: Interciência, 599p.
• Chagas, C. S., BHERING, S. B., SILVA, E. F. da, COELHO, M. R., AMARAL, F. C. S. do, ZARONI, M. J., PEREIRA, N. R., CARVALHO JUNIOR, W. de, GONCALVES, A. O., DART, R. de O., AGLIO, M. L. D., LOPES, C. H. L., DANIEL FILHO, A. C. B., & EARP, C. G. S. de (2011). Zoneamento Agroecológico do município de Dois Irmãos do Buriti – MS. Rio de Janeiro: Embrapa Solos. 63p.
• Cruz, L. M., & Rodrigues, S. C. (2013). Avaliação do potencial de produção de sedimentos para a PCH Piedade – Monte Alegre de Minas / MG. Caminhos de Geografia. Uberlândia v. 14, n. 47, p. 54–73.
• Derisio, J. C. (2012). Introdução ao controle de poluição ambiental. 4. ed. São Paulo: Editora de Textos.
• Desmet P. J. J., & Govers G. (1996). A GIS procedure for automatically calculating the USLE LS factor on topographically complex landscape units. Journal of Soil and Water Conservation, v.51, p. 427–433.
• Domingos, J. L. (2006). Estimativa de perda de solo por erosão hídrica em uma Bacia hidrográfica. Monografia. Universidade Federal do Espírito Santo.
• Dutra, K. R.; & Mendonça, A. S. F. (1997) Estimativa de Perda de Solo por Erosão Superficial em Bacia Hidrográfica Utilizando Sistema de Informações Geográficas - SIG. In: 19o. Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 1997, Foz do Iguaçu (PR). Anais.
• Efthimiou, N., Psomiadis, E., & Panagos, P. (2019). Fire severity and soil erosion susceptibility mapping using multi-temporal Earth Observation data: The case of Mati fatal wildfire in Eastern Attica, Greece. Catena.
• EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (2008). Curso de recuperação de áreas degradadas. A visão da ciência do solo no contexto do diagnóstico, manejo, indicadores de monitoramento e estratégias de recuperação. Centro de treinamento da Petrobrás. Rio de Janeiro-RJ, 22 a 26 de Set.
• Farinasso, M., Carvalho Júnior, O. A. de C., Guimarães, R. F., Gomes, R. A. T., & Ramos, V. M. (2006). Avaliação qualitativa do potencial de erosão laminar em grandes áreas por meio da EUPS - Equação Universal de Perdas de Solo, utilizando novas metodologias em SIG para os cálculos dos seus fatores na região do Alto Parnaíba-Pi-MA. Revista Brasileira de Geomorfologia, ano 7, n.2, p.73-85.
• Foster, G. R., Mccool, D. K., Renard, K. G., & Moldenhauer, W. C. (1981). Conversion of the universal soil loss equation to SI units. Journal of Soil and Water Conservation, Baltimore, v.36, p.355-359.
• Ganasri, B. P., & Ramesh, H. (2016). Assessment of soil erosion by RUSLE model using remote sensing and GIS - A case study of Nethravathi Basin. Geoscience Frontiers, v.7, p.953-961.
• Gelagay, H. S., & Minale, A. S. (2016). Soil loss estimation using GIS and Remote sensing techniques: A case of Koga watershed, Northwestern Ethiopia. International Soil and Water Conservation Research, v.4, p.126–136.
• Guerra, A. J. T.; Silva, A. S.; Botelho, R. G. M. (1999). Erosão e conservação dos solos: conceitos, técnicas e aplicações. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil.
• Guimarães, R. Z., Lingnau, C., Rizzi, N. E., Scheichi, R. G., & Bianchi, R. de C. (2011). Espacialização da perda de solo por erosão laminar na microbacia do rio Campinas, Joinville SC. Raega-O Espaço Geográfico em Análise, 23.
• Jacomine, P. K. T. (2008). A Nova Classificação Brasileira de Solos. Anais da Academia Pernambucana de Ciência Agronômica, v. 5, p.161-179.
• Medeiros, M. S., Fleischmann, A. S., Oliveira, A. M., Corati, B. K., Fan, F. M., Martinbiancho, G. K., Jardim, P. F., Correa, S. W., Siqueira, V. A., & Collischonn, W. (2018). Manual de exemplo de aplicação do modelo MGB 2018 utilizando o IPH-Hydro Tools. Disponível em: <https://www.ufrgs.br/hge/wp-content/uploads/2018/11/manual_MGB_2018_QGIS_FINAL_02-1.pdf>. Acesso em: 19 mai. 2020.
• Mendonça, P. R. (2013). Características hidrogeomorfológicas das bacias hidrográficas dos rios Santa Maria do Rio Doce e Santa Joana/ES. Dissertação de Mestrado – Pós-Graduação em Geografia, Centro de Ciências Humanas e Naturais, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória.
• Minella, J. P. G., Merten, G. H., Reichert, J. M., & Cassol, E. A. (2010). Processos e modelagem da erosão: da parcela à bacia hidrográfica. Manejo e conservação do solo e da água no contexto das mudanças ambientais. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 105-135.
• Moore I. D., & Burch G. J. (1986). Physical basis of the lengthslope factor in the Universal Soil Loss Equation. Soil Science Society of America Journal, v. 50, p.1294–1298.
• Morais, R. C. S., & Sales, M. C. L. (2017). Estimativa do Potencial Natural de Erosão dos Solos da Bacia Hidrográfica do Alto Gurguéia, Piauí-Brasil, com uso de Sistema de Informação Geográfica. Caderno de Geografia, v.27, Número Especial 1.
• Moreira, M. C., Cecílio, R. A., Pezzopane, J. E. M., Pruski, F. F., & Fukunaga, D. C. (2012). Programa computacional para a estimativa da erosividade da chuva no Espírito Santo. Revista Engenharia na Agricultura – REVENG, v.20, p.350-356.
• Morgan, R. P. C. (2005). Soil erosion & conservation. 3ª Edição. EUA: Blackwell Publishing.
• Mota, S. (2006). Introdução à engenharia ambiental. 4. ed. ver. Rio de Janeiro: ABES, 388 p.
• Musgrave, G. W. (1947). The quantitative evaluation of the factors in water erosion, a first approximation. Journal of Soil and Water Conservation, v.2, n.3, p.133-138.
• Nunes, A. R. (2013). Confronto do Uso e Ocupação da Terra em APP’s e Estimativa de Perda de Solo na Bacia Hidrográfica do Rio Alegre. Dissertação de Mestrado em Ciências Florestais. Universidade Federal do Espírito Santo Centro de Ciências Agrárias Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais. Jerônimo Monteiro.
• Oliveira, P. T. S., Wendland, E., & Nearing, M. A. (2013). Rainfall erosivity in Brazil: A review. Catena, v. 100, p. 139-147.
• PARH Bacia Hidrográfica do Rio Doce. (2010). Plano Integrado de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio Doce e Planos de Ações para as Unidades de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos no Âmbito da Bacia do Rio Doce. Disponível em: http://www. cbhdoce.org.br/_docs/planobacia/ PARH/PARH_SM_Doce. Acesso em 16/06/2019.
• Peel, M. C., Finlayson, B. L., & Mcmahon, T. A. (2007). Updated world map of the Koppen-Geiger climate classification. Hydrology Earth System Sciences, v.11, p.1633–1644.
• Prado, J. P. B., & Nóbrega, M. T. (2005). Determinação de perdas de solo na bacia hidrográfica do córrego Ipiranga em Cidade Gaúcha, Estado do Paraná, com aplicação da Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS). Acta Scientiarum Technology. Maringá, v.27, p. 33-42.
• Renard, K. G., Foster, G. R., Weesies, G. A., Mccool, D. K., & Yoder, D. C. (1997). Predicting soil erosion by water: a guide to conservation planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). Washington: USDA, 384p. (USDA. Agriculture handbook, 703).
• Ribeiro, L. S., & Alves, M. da G. (2007). Quantificação de perda de solo por erosão no município de Campos de Goytacazes/RJ através de técnicas de Geoprocessamento. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 13, 2007, Florianópolis. Anais... Florianópolis, p. 3039-3046.
• Ripley, B. D. (1977). Modelling spatial patterns. Journal of the Royal Statistical Society: Series B (Methodological), v. 39, n. 2, p. 172-192.
• Ruhoff, A. L., Penna, B. S. S., Giotto, E., & Pereira, R. S. (2006). Avaliação dos processos erosivos através da equação universal de perdas de solos, implementada com algoritmos em legal. Geomática, v.1, n.1.
• Silva, L. F. D. (2007). A construção de um índice de sustentabilidade ambiental agrícola (ISA): uma proposta Metodológica. Tese de Doutorado em Economia Aplicada – Instituto de Economia da UNICAMP.
• Silva, V. C. (2004). Estimativa da erosão atual da bacia do rio Paracatu (MG/GO/DF). Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, v. 34, n. 3, p. 147–159, set./dez.
• Siqueira, V. A., Fleischmann, A. S., Jardim, P. F., Fan, F. M., & Collischonn, W. (2016). IPH-Hydro Tools: uma ferramenta acoplada a SIG para aquisição de topologia de bacias hidrográficas em ambiente de código aberto. RBRH - Revista Brasileira de Recursos Hídricos Brazilian Journal of Water Resources, v. 21, n.1.
• Smith, D. D., & Wischmeier, W. H. (1957). Factors affecting sheet and rill erosion. Eos, Transactions American Geophysical Union, v. 38, n. 6, p. 889-896.
• Souza, V. (2010). Estimativa de perdas de solo por erosão laminar na bacia do Córrego Pinhalzinho II com suporte de Geoprocessamento. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós Graduação em Geografia, Universidade Estadual de Maringá.
• Steinmetz, A. A., Cassalho, F., Caldeira, T. L., Oliveira, V. A., Beskow, S., Timm, L. C. (2018). Assessment of soil loss vulnerability in data-scarce watersheds in southern Brazil. Ciência e Agrotecnologia. Lavras, v.42, n.6.
• Teng, H., Hu, J., Zhou, Y., Zhou, L., & Shi, Z. (2019). Modelling and mapping soil erosion potential in China. Journal of Integrative Agriculture, v.18, n.2, p. 251–264.
• Tesch, F. (2015). Avaliação da calibração do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) para a simulação de estradas não pavimentadas em bacias hidrográficas. Dissertação de Mestrado - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória.
• Tomazoni, J. C., Mantovani, L. E., Bittencourt, A. V. L., & Rosa Filho, E. F. da. (2005). A sistematização dos fatores da EUPS em SIG para quantificação da erosão laminar na bacia do rio Anta Gorda (PR). Estudos Geográficos, Rio Claro, v.3, n.1, p.1-21, jan./jun.
• Tundisi, J. G., & Tundisi, T. M. (2011). Recursos Hídricos no Século XXI. São Paulo: Oficina de textos.
• Viel, J. A., Rosa, K. K., & Hoff, R. (2017). Estudo da erosão superficial do solo por meio de sig na região da denominação de origem Vale dos Vinhedos (Brasil). Revista Brasileira de Geomorfologia (Online), São Paulo, v.18, n.3, p.521-533, jul-set.
• Vitte, A. C. (1997). Metodologia para cálculo de perdas de solo em bacias de drenagem. Bol. Par. de Geoc., Curitiba, n. 45, p. 59-65.
• Von Sperling, M. (2014). Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Universidade Federal de Minas Gerais, 4ª Ed., Belo Horizonte.
• Williams, J. R. (1975). Sediment-yield prediction with universal equation using runoff energy factor. In: USDA-ARS, ed. Present and prospective technology for predicting sediment yield and sources. Washington. p.244-252.
• Wischmeier, W. H., & Smith, D. D. (1965). Predicting rainfall erosion losses from cropland east of the Rocky Mountain. Washington, DC: ARS/USDA.
• Wischmeier, W. H., & Smith, D. D. (1978). Predicting rainfall erosion losses: A guide to conservation planning. Washington, USDA, 58p. Agriculture Handbook, 537.
• Yang, Y., Zhao, R., Shi, Z., Rossel, R. A. V., Wan, D., & Liang, Z. (2018). Integrating multi-source data to improve water erosion mapping in Tibet, China. Catena, v.169, p.31-45, oct.

Informações do artigo