Universidade de So Paulo Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
Caracterizao e distribuio espacial dos sedimentos depositados numa zona ripria reflorestada
Renata Santos Momoli
Dissertao apresentada para obteno do ttulo de Mestre em Agronomia. rea de concentrao: Solos e Nutrio de Plantas
Piracicaba 2006
Renata Santos Momoli Engenheiro Agrnomo
Caracterizao e distribuio espacial dos sedimentos depositados numa zona ripria reflorestada
Orientador: Prof. Dr. MIGUEL COOPER
Dissertao apresentada para obteno do ttulo de Mestre em Agronomia. rea de concentrao: Solos e Nutrio de Plantas
Piracicaba 2006
Da d o s I n t e r n a c i o n a i s d e Ca t a l o g a o n a Pu b l i c a o ( CI P)
DI VI SO DE BI BL I OT ECA E DOCUMENT AO - ESAL Q/ USP
Momoli, Renata Santos Caracterizao e distribuio espacial dos sedimentos depositados numa zona ripria
reflorestada / Renata Santos Momoli. - - Piracicaba, 2006. 107 p. : il.
Dissertao (Mestrado) - - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 2006.
1. Degradao do solo 2. Distribuio espacial 3. Eroso 4. Mata ciliar 5. Sedimento I. Ttulo
CDD 634.9
Pe r mi t i d a a c p i a t o t a l o u p a r c i a l d e s t e d o c u me n t o , d e s d e q u e c i t a d a a
f o n t e O a u t o r
3
A meus pais Odila e Antnio,
que com muito esforo
f izeram de mim o
que sou hoje,
OFEREO
minha fi lha Giovanna, que com sua pequenez,
me ensina todos os dias, o valor do trabalho
silencioso e perseverante.
DEDICO
5
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Miguel Cooper, pela orientao, pacincia, disposio e bom
humor constantes que foram fundamentais na realizao deste trabalho.
Ao Prof. Dr. Pablo Vidal-Torrado pela confiana, amizade e apoio nos
momentos difceis.
"Gloriosa" Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queirz", que acolhe,
prepara e distribui seus fi lhos pelo pas e mundo afora.
Aos membros do Conselho de Ps-Graduao do Programa de Solos e
Nutrio de Plantas, pela oportunidade de reingresso ao meio acadmico.
Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior -
CAPES, pela bolsa concedida.
Usina Iracema, pela concesso da rea de estudo, e aos Engenheiros
Cristiano Estevo, Leandro e Caio Fortes, pelas informaes e fotografias
da regio da Microbacia do Ribeiro Cachoeirinha.
Aos colegas do Departamento de Solos, Carlos Eduardo, Brivaldo, Raul,
Selene e Dend pelo valioso auxl io, tanto nas atividades prticas, quanto
na troca de idias e experincias.
Aos colegas da ps-graduao Guilherme, Sady, Cissa, Camila, Henrique,
Oton e demais que fizeram dos encontros ps-almoo, o nosso happy-
Rucas, momentos de descontrao e f i losofias.
Aos funcionrios Dorival Grisotto, Jaque e Nancy pela prestimosa ajuda
em campo e no campus.
Aos tcnicos Luiz Silva, Bete e Anderson pelo auxl io e assistncia s
anlises realizadas.
s amigas Jse e Luciana, pelo apoio de todas as horas e sincera
amizade.
todos aqueles que de alguma forma participaram e colaboraram para a
realizao de mais um importante projeto de vida.
7
Ns no herdamos a terra de nossos pais,
ns a tomamos emprestada de nossos fi lhos.
(Autor desconhecido)
9
SUMRIO RESUMO 11
ABSTRACT 13
1 INTRODUO 15
2 DESENVOLVIMENTO 19
2.1 Reviso bibliogrfica 19
2.1.1 Eroso e degradao do solo 19
2.1.2 Zona ripria e f loresta ribeirinha 21
2.1.2.1 Zona ripria: Definio e caractersticas 21
2.1.2.2 Floresta r ibeir inha 22
2.1.3 Florestas r iprias e controle da eroso 23
2.1.4 Eventos extremos de precipitao 24
2.1.5 Transporte e deposio de sedimentos 26
2.1.5.1 Aspectos fsicos e geomorfolgicos 26
2.1.5.2 Solos 28
2.1.5.3 Sedimentos 30
2.1.5.4 Origem, tamanho e grau de seleo dos gros 31
2.1.5.5 Impactos da sedimentao 33
2.2 Material e mtodos 35
2.2.1 Localizao 35
2.2.2 Histrico da rea 36
2.2.3 Clima 39
2.2.4 Relevo 39
2.2.5 Uso da terra 40
2.2.6 Geologia 41
2.2.7 Solos 42
2.2.8 Vegetao 42
2.3 Metodologia 44
2.3.1 Caracterizao morfolgica e distribuio bi-dimensional dos
sedimentos e horizontes 44
2.3.2 Coleta de solos 45
10
2.3.3 Granulometria 46
2.3.4 Micromorfologia e anlise de imagens 47
2.4 Resultados e discusso 50
2.4.1 Caracterizao morfolgica e distribuio dos sedimentos 50
2.4.2 Micromorfologia 54
2.4.2.1 Anlise de imagens das amostras 55
2.4.3 Granulometria 61
2.4.3.1 Granulometria das trincheiras 61
2.4.3.1.1 Disperso em Hexametafosfato de Sdio NaOH 61
2.4.3.1.2 Disperso em gua 64
2.4.3.2 Granulometria das tradagens 70
2.4.3.2.1 Tradagens no canavial 70
2.4.3.2.2 Tradagens na zona ripria 71
2.4.3.3 Anlises estatst icas da frao areia 75
2.4.3.3.1 Distribuio de freqncias acumuladas 75
2.4.3.3.2 Distribuio de freqncias relativas 78
3 CONCLUSES 87
REFERNCIAS 89
ANEXOS 97
11
RESUMO
Caracterizao e distribuio espacial dos sedimentos depositados numa zona ripria reflorestada
As atividades agrcolas no Estado de So Paulo, foram responsveis pela supresso da cobertura vegetal original do solo e, sua conseqente degradao. A vegetao nativa foi gradativamente substituda por culturas como caf, pastagem, citros e cana-de-acar, durante sculos de ocupao e uso da terra. A recomposio da cobertura f lorestal auxil ia na preveno da eroso do solo e na reduo dos impactos causados. A f loresta ripria retm os sedimentos resultantes do desprendimento do solo montante e transportados pela enxurrada. A deposio de sedimentos na zona ripria est relacionada pluviosidade, s feies geomorfolgicas, ao material de origem e manejo da rea montante. O padro de distribuio de sedimentos na zona ripria reflete a dinmica da deposio e os provveis processos ocorridos. Para inferir sobre os processos de deposio ocorridos, foram realizadas anlises macro e micromorfolgicas e, tambm anlises granulomtricas apoiadas na interpretao estatstica dos parmetros de Folk & Ward (1957). As amostras de solo foram dispersas em Hexametafosfato de Sdio e tambm em gua, para simular as condies de campo, seguindo a metodologia de Camargo (1986). Os resultados obtidos atravs da anlise granulomtrica, foram reforados pelas anlises de imagens e porosidade em amostras indeformadas. Os atributos do solo enterrado e dos sedimentos depositados, evidenciam um padro de deposio irregular e desuniforme, que sugere a ocorrncia de eventos erosivos de grande intensidade (f luxo turbulento). Essa irregularidade e desuniformidade da deposio est relacionada alterao do uso da terra. A implantao do reflorestamento na zona ripria de Iracema B deslocou a deposio de sedimentos, 25m montante na encosta. Palavras-chave: Eroso, sedimentos, f loresta ripria, granulometria, anlise de imagens.
13
ABSTRACT
Sediment morphology and distribution in a reforested riparian zone Agricultural pratices in the state of So Paulo - Brazil, are directly responsible for the suppression of the natural vegetation cover and soil degradation. The natural vegetation was substituted by coffee, pastures, citrus and sugar-cane crops, over centuries of occupation and land use. The native forest recuperation prevents soil erosion and reduces environmental impacts. Riparian forest traps sediments transported by "splash" and runoff. Sediments deposit ion in riparian zone depends on rainfall , geomorphology, original soil characteristics and management. Sediment distribution paths in riparian zones reflect the deposit ion dynamics and the type of deposit ion event. In order to study the deposit ion processes in a riparian forest located in the county of Iracemapolis-state of So Paulo, macro and micromorphological analyses, as well as particle size distribution using Folk & Ward (1957) parameters, were done. Soil samples were dispersed with sodium hexametaphosphate and water. This last technique was done to simulate f ield transport condit ions. The particle size distribution results together with the f ield and laboratory morphological analyses showed an irregular and non-uniform sediment deposit ion. This deposit ion process suggests the occurrence of high intensity erosive events that produce high amount of sediments and runoff characterized by a turbulent f low. Land use changes signif icantly affect this type of deposit ion. The recuperation of the natural forest dislocated sediment deposit ion inside the riparian forest 25 m upslope. Keywords: Erosion, sediments, r iparian forest, particle size distribution, image analysis.
15
1 INTRODUO
A conservao dos ecossistemas est diretamente relacionada ao
uso da terra. A busca pelo uso racional da terra tenta equacionar as
necessidades de preservao dos recursos naturais e, as necessidades
de produo de alimentos e energia. Este desafio tem motivado
pesquisadores (CORRELL, 1997; DOUGLAS, 1990; LAL, 1998a;
RODRIGUES, 2000; SPAROVEK, 2001) na difuso de conceitos e
tcnicas de conservao e manejo, que adotadas adequadamente visam
reduzir os impactos sobre os ecossistemas. A recomposio das matas
ci l iares uma proposta que engloba a proteo do solo, da gua e de
vrios organismos que habitam as zonas riprias.
Uma das causas mais relevantes na degradao dos recursos
naturais a eroso do solo, que provoca impactos negativos intrnsecos
(dentro da rea ou bacia em questo) e extrnsecos (alm ou fora da rea
de origem da eroso). Dentre os impactos intrnsecos esto perda de
solo, gua e fert i l izantes durante a enxurrada e, reduo da qualidade do
solo atravs da reduo da profundidade disponvel ao enraizamento,
reduo da capacidade de reteno de gua, reduo no contedo de
carbono orgnico do solo e exposio da camada subsuperficial de solo
menos frt i l com caractersticas fsicas menos favorveis. Os impactos
extrnsecos da eroso afetam a produtividade agrcola atravs das
inundaes que podem ocorrer nas zonas mais baixas do relevo, devido
ao acmulo de sedimentos, das mudanas na profundidade do solo, do
soterramento do solo superficial, estes impactos podem afetar tambm a
qualidade das guas e do ar atravs da eutrofizao, da contaminao,
do aumento da quantidade de sedimentos nas guas e; do aumento da
concentrao de partculas em suspenso e emisso de gases na
atmosfera, h ainda os efeitos deletr ios nas estruturas da construo
civi l , como o assoreamento e reduo da capacidade de armazenamento
hdrico dos reservatrios (LAL, 1998a).
16
Sendo assim, o alcance dos efeitos negativos da eroso vai muito
alm da rea de origem dessa eroso cobrindo extensas reas e afetando
de maneira muitas vezes irreversvel a qualidade das guas e do solo.
Mesmo nas ocasies onde os impactos so reversveis, comumente os
custos de recuperao das reas se tornam onerosos e inviveis. Sob
este ponto de vista, torna-se claro que a melhor forma de prover a
conservao dos recursos naturais no-renovveis como gua e solo a
correta avaliao dos impactos intrnsecos e extrnsecos da eroso com o
objetivo de impedir que esta se desenvolva desde o incio do processo.
Diversas tcnicas de controle da eroso do solo existem e tem
como objetivo proteger este recurso natural no-renovvel e
imprescindvel na produo de alimentos. Tcnicas de controle mecnicas
e vegetativas atuam de formas diversas, interferindo em diferentes etapas
do processo erosivo. De um modo geral, tcnicas mecnicas como a
construo de terraos, controlam a velocidade da enxurrada e tcnicas
vegetativas como por exemplo, o plantio direto evitam o desprendimento
do solo atravs da ao protetora da cobertura vegetativa do solo.
O manejo de ecossistemas riprios atua de maneira eficaz na
reduo dos impactos negativos da poluio agrcola no-pontual.
Servindo como um fi l tro ou agente tampo, os ecossistemas riprios bem
estruturados podem reduzir os impactos das fontes no-pontuais de
poluio, f i l trando o escoamento superf icial desde o campo de cult ivo at
os cursos de gua (DELONG; BRUSVEN, 1991). Os sedimentos e
poluentes l igados aos sedimentos carreados durante a enxurrada so
depositados tanto nas f lorestas riprias como na vegetao herbcea
existente ao longo dos canais de drenagem (NAIMAN; DCAMPS, 1997).
Nos lt imos anos, esforos conjuntos dos municpios, produtores
rurais, legisladores e comits de bacias hidrogrficas tm sido
mobil izados com o intuito de rever alguns parmetros fundamentais para
a conservao do solo e da gua, dentre eles um dos mais controversos
a definio da largura ideal das zonas riprias.
17
Atualmente no Cdigo Florestal vigente, Lei no 4771, de 15 de
setembro de 1965 modificada pelas Leis no 7803/89 e 7875/89,
estabelece legalmente, uma faixa de rea que deve ser protegida ao
redor dos corpos de gua e nascentes. Essa faixa de rea varia de
acordo com a largura dos rios e engloba as matas ci l iares. A largura
mnima de proteo s florestas e demais formas de vegetao natural,
situadas ao longo dos cursos de gua, consideradas como reas de
Preservao Permanente (APP's) de 30 m (para cursos de gua com
largura de at 10 m) e, nas nascentes, ainda que intermitentes, e nos
"olhos-d'gua", em um raio de 50 m (MACHADO et al, 2003), No entanto
atualmente existe uma preocupao maior com esse assunto, e dessa
forma estudos, como aquele apresentado por Simes (2001), apontam
que essa faixa de mata ci l iar deve ser determinada de acordo com as
caractersticas morfolgicas da bacia, como a declividade e comprimento
de rampa do terreno, com a classe de solo predominante e suas
caractersticas fsico-qumicas, entre outras (FERREIRA; DIAS, 2004;
SPAROVEK et al., 2001).
No estudo de caso da zona ripria reflorestada da Represa de
Iracema - Iracempolis - SP sero verif icadas algumas hipteses, 1) a
instalao da mata ci l iar favoreceu o processo de deposio de
sedimentos na zona ripria, 2) o reflorestamento recente na zona ripria
alterou a dinmica de deposio de sedimentos, 3) a dinmica de
deposio de sedimentos na mata ci l iar segue um padro turbulento e
no laminar ordenado. O objetivo do presente trabalho caracterizar a
morfologia e a distribuio dos sedimentos oriundos de uma rea sob
cult ivo de cana-de-acar e retidos na zona ripria.
19
2 DESENVOLVIMENTO 2.1 Reviso bibliogrfica
2.1.1 Eroso e degradao do solo
O solo resultante dos cinco fatores de formao, segundo Jenny
(1941): cl ima, relevo, organismos vivos, material de origem e tempo,
reflete sua histria pedolgica desde o primeiro instante da sua formao
at o presente, onde fenmenos fsicos, qumicos e biolgicos ocorrem
no material de origem, motivando progressivas transformaes que
interferem na sua morfologia e nos seus atributos fsicos, qumicos,
biolgicos e mineralgicos (OLIVEIRA, 1992). Desta forma, cada solo vai
ter um conjunto de atributos que influenciam decisivamente na sua
susceptibi l idade eroso e que interferem no movimento da gua no
solo, na distribuio de foras erosivas e na resistncia ao
desprendimento de partculas de solo (BRYAN, 2000).
A degradao do solo pode ocorrer naturalmente ou devido s
atividades antropognicas (LAL, 1998a). O processo de modificao da
superfcie das bacias hidrogrficas por atividades antropognicas
remonta pr-histria, atravs do uso do fogo como ferramenta de
manejo local pela populao original da maioria dos continentes
(CORRELL, 1997). Essas queimadas no apenas expuseram o solo
eroso mecnica, mas tambm liberaram sais prontamente solveis
contendo nutrientes, dessa maneira contribuindo para a degradao da
ferti l idade do solo (DIEMBLEBY, 1974).
Uma rpida, macia e profunda alterao no solo, foi produzida pela
expanso da agricultura e o uso intensivo da terra pelas grandes
civi l izaes agrrias (Correll,1997). A agricultura mecanizada homogeniza
a superfcie do solo, reduz a macroporosidade e cria camadas
compactadas; estas perturbaes alteram o movimento da gua no solo,
20
as caractersticas hidrolgicas da bacia durante eventos chuvosos, e a
freqncia de recorrncia de alguns processos erosivos (BRYAN, 2000).
Com base nos dados apresentados por Lal (1998b) 1 bilho de ha
de solo no planeta so degradados por causa da eroso hdrica. Isto
totaliza um prejuzo de U$ 400 bilhes dlares/ano, entre planos de
recuperao de reas degradadas, perdas na produtividade agrcola,
entre outros fatores. A sedimentao em reservatrios um processo indesejvel, porm
inevitvel e, nos EUA quase 2 milhes de toneladas de sedimentos.ano-1
se acumulam nos reservatrios (DOUGLAS, 1990; ZACHAR, 1982).
Maiores transformaes na geoqumica global so inevitveis, mas muitos
dos atuais problemas da eroso e sedimentao poderiam ser reduzidos
com o manejo mais criterioso do solo (DOUGLAS, 1990).
O povoamento e a ocupao do territrio brasileiro tm-se
verif icado com caractersticas muito peculiares, dadas s suas condies
geogrficas e ecolgicas. Enquanto algumas reas foram rapidamente
ocupadas e inteiramente desenvolvidas dentro dos melhores padres
tecnolgicos, outras permanecem intocadas em seus recursos naturais
(BERTONI, 1990).
H uma tendncia geral dos agricultores brasileiros em considerar
como inesgotveis as riquezas e a fert i l idade original de suas terras. Isso
tem feito com que eles conduzam sua agricultura com um sentido
extrativista. E, dessa forma, valendo-se da vastido de novas reas a
explorar, os agricultores brasileiros tm caminhado descuidadamente
rumo ao oeste, esbanjando a integridade produtiva das novas terras e
deixando s suas costas um melanclico caminho percorrido por morros
desnudos e campos afetados pela eroso de solos exauridos (MARQUES, 1966 apud BERTONI, 1990).
21
2.1.2 Zona ripria e floresta ribeirinha
Dentre as diversas prticas (mecnicas, edficas e vegetativas) de
conservao do solo, a existncia de cobertura f lorestal promove
benefcios que atingem diferentes componentes ecolgicos do bioma local
e podem refletir alm da bacia hidrogrfica de origem.
2.1.2.1 Zona ripria: Definio e caractersticas
Existem diversas definies e conceitos para zona ripria, porm a
que a define funcionalmente como zonas tridimensionais de interao
direta entre os ecossistemas aquticos, terrestres e atmosfricos, onde
os l imites da zona ripria se estendem alm dos l imites da rea inundada
e acima do dossel da vegetao adjacente ao canal, consegue abranger
de maneira mais complexa as relaes existentes entre os ecossistemas
(GREGORY et al., 1995). Em suma trata-se da poro de terra
imediatamente adjacente aos cursos dgua, lagos e guas superficiais e,
seus l imites so graduais e pouco definidos (KLAPPROTH; JOHNSON,
2000).
Vrios fatores afetam o funcionamento e a qualidade da zona ripria
e, eles podem ser endgenos/geomrficos, como por exemplo: atributos
fsicos e qumicos do solo, declividade dentro da zona ripria; ou
exgenos: rea e gradiente da bacia, mineralogia e textura do solo, t ipo e
profundidade da rocha-me, volume e composio das guas
subterrneas, morfologia dos canais (CORRELL, 1997). Tambm atuam
tanto de maneira exgena quanto endgena, os fatores de controle
cl imtico como alguns componentes do ciclo hidrolgico: precipitao,
runoff e evapotranspirao (CORRELL; WELLER, 1989).
Muitas das caractersticas das zonas riprias, como composio das
espcies vegetais e os processos geoqumicos (por exemplo,
desnitr if icao e reduo de Fe e Mn), requerem que o solo seja
22
anaerbio ou apresente valores baixos de Eh - potencial de xido-
reduo. Algumas das reaes mais importantes que ocorrem na zona
ripria so: reduo dos ons Mn, desnitr if icao, reduo do Fe, reduo
do sulfato e metanognese. Elas ocorrem nessa ordem como resultado de
reaes termodinmicas e nenhuma dessas reaes pode ocorrer na
presena de oxignio molecular; s depois do O2 ter sido totalmente
consumido nos processos de respirao, oxidao da amnia e dos
sulf itos, ento ocorre a reduo do manganato; aps todo o manganato
ser reduzido, ou no existir em determinado local, que se d o incio do
processo de desnitr i f icao. A reversibil idade destas reaes l imitada
pela produo de compostos f inais volteis ou pela alterao do pH
(CORRELL, 1997).
2.1.2.2 Floresta ribeirinha
Um importante componente do ecossistema riprio a vegetao
que independente da sua composio, f lorestal ou herbcea, retm boa
parte dos sedimentos e poluentes l igados aos sedimentos carreados com
a enxurrada, impedindo que estes alcancem os canais de drenagem e
reservatrios de gua (COOPER, 1987; NAIMAN; DCAMPS, 1997).
Considerando tambm os componentes biticos da bacia
hidrogrfica, a cobertura f lorestal desempenha a funo de "corredor
ecolgico" que favorece a manuteno da biodiversidade tambm
propiciando um ambiente sombreado e venti lado nos canais, ajudando a
manter temperaturas mais amenas nas pocas mais quentes do ano, o
que favorece a biota local (CORRELL, 1997).
Existe uma grande diversidade de sistemas riprios f lorestais
seriamente ameaados pela expanso da agricultura e que so
protegidos pela legislao por sua reconhecida importncia na
preservao dos recursos hdricos (SPAROVEK et al., 2001).
23
A restaurao de formaes ci l iares certamente tem suas
possibil idades de sucesso ampliadas, quando inserida no contexto de
bacia hidrogrfica, principalmente quando a restaurao tem suas
justif icativas na questo hdrica, com conseqente adequao do uso dos
solos agrcolas do entorno e da prpria rea a ser recuperada, a
preservao da interl igao de remanescentes naturais, a proteo de
nascentes e olhos dgua (RODRIGUES, 2004).
Com o objetivo de determinar uma largura tima para a zona-
tampo, que proteja e garanta a integridade do ecossistema riprio e ao
mesmo tempo permita o cult ivo das reas agrcolas, muitos pesquisadores
vm relacionando os processos riprios em funo da distncia dos
canais de drenagem (FENNESSY; CRONK, 1997; LOWRANCE, 1985,
MACHADO, 2003; NAIMAN; DCAMPS, 1997). O estabelecimento de uma
largura ideal para manter o funcionamento do ecossistema riprio
depende de muitos fatores incluindo, condies cl imticas locais,
topografia, geologia e vegetao. Larguras definidas arbitrariamente e de
forma estanque no se ajustam s condies e processos especficos que
ocorrem localmente (LEDWITH, 1996).
2.1.3 Florestas riprias e controle da eroso
Faixas de vegetao ao longo dos cursos dgua tm sido usadas
h muito tempo como ferramenta de manejo na proteo dos ambientes
riprios contra os efeitos adversos da agricultura (LEDWITH, 1996). Alm
das faixas de vegetao, outros elementos da paisagem tambm podem
funcionar como fi ltros e compreendem estruturas fsicas como valetas,
drenos e terraos. A eficincia total das zonas-tampo ou fi l tros, na
paisagem depende da velocidade de transporte radial ou direcional de
partculas erodidas, da densidade e t ipo de vegetao, da sua
distribuio espacial e da resposta saturao dos f i l tros, e da sua
regenerao em funo do tempo (PENING DE VRIES et al., 1998).
24
O fluxo superficial lateral pode ser f i l trado na zona-tampo ripria
f lorestada quando chega na forma de fluxo laminar, proveniente de reas
relativamente pequenas com declividades de 5% ou menos (PETERJOHN;
CORRELL, 1984) mas, quando as reas so maiores e o f luxo se torna
concentrado podem se formar canais, sulcos de eroso mesmo atravs da
zona ripria (JORDAN et al., 1993). O aumento da rugosidade na
superfcie do solo pode reduzir a velocidade do fluxo e
conseqentemente favorecer a sedimentao das partculas. A vegetao
ripria e a camada orgnica que ela deposita na superfcie do solo so
eficientes na reduo da velocidade das guas superficiais. Somado a
isto, a associao de radicelas concentradas na superfcie ou prxima
dela, e comunidades microbiolgicas, permite a reteno e assimilao
de nutrientes presentes nas guas superficiais que poderiam alcanar os
cursos hdricos (PETERJOHN; CORRELL, 1984).
2.1.4 Eventos extremos de precipitao Durante os eventos chuvosos muitas partculas de solo so
desprendidas e carreadas vertente abaixo sendo retidas pelas plantas,
rvores ou qualquer outro obstculo situados a jusante da vertente. Uma
parte dos sedimentos pode ser depositada na prpria vertente levando
formao de depsitos coluviais. Uma outra parte pode alcanar os
cursos dgua e podem ser redepositados novamente em outra parte da
plancie de inundao ou em reservatrios hdricos.
Todo o conhecimento cientf ico sobre os processos erosivos da
superfcie terrestre e sedimentao sugere que os eventos extremos
possam ser a causa principal da remodelagem da paisagem. Os registros
de carga fluvial de sedimentos exibem considervel variao de ano para
ano, o que reala o signif icativo papel dos eventos extremos (DOUGLAS,
1990).
25
Adversamente a maioria dos geomorflogos concorda que a eroso
mais importante se produz com fenmenos de moderada freqncia e
intensidade, porque os fenmenos extremos ou catastrficos so
demasiados infreqentes para contribuir apreciavelmente para a
quantidade de solo erodido quando se consideram longos perodos de
tempo (MORGAN, 1997). Intensidade e freqncia so os conceitos
estudados por Wolman e Mil ler (1960) em estudos de transporte de
sedimentos pelos rios. Estes autores comprovaram que o fenmeno
pluviomtrico dominante, o principal responsvel pela eroso era um
fenmeno com perodo de retorno entre 1,33 a 2 anos, com maior
intensidade do que o fenmeno mais freqente, o que no quer dizer que
seja um fenmeno extremo. Ainda que, a maior parte da eroso nas
encostas e, o transporte de sedimentos pelos rios seja decorrente de
fenmenos de moderada intensidade, ainda assim os efeitos de um
fenmeno extremo podem ser muito dramticos (MORGAN, 1997).
Existem atualmente inmeros estudos (BAUDRY, 1997; LAL, 1998a;
MORGAN, 1997; REID, 1996) sobre a hidrologia das bacias hidrogrficas,
efetividade das prticas agrcolas, efeitos do manejo nas caractersticas
fsicas e qumicas do solo, eroso sob diferentes t ipos de cult ivo, mas as
condies climticas e suas relaes com as prticas conservacionistas
bem sucedidas ou no, no foram bem examinadas ainda.
Os dados obtidos por Wischmeier (1962) em canteiros de
experimentao de 45 estaes de pesquisa de 23 estados nos EUA
foram reunidos na Universidade de Purdue. Estes dados eram compostos
de mais de 250.000 eventos erosivos isolados e medidas de perda de
solo; e mostraram claramente que alguns poucos eventos extremos foram responsveis pela maior parte da eroso. Num estudo de 28 anos
envolvendo nove bacias hidrogrficas, os trs mais expressivos eventos
extremos foram responsveis por mais de 50% da perda de solo medida
no perodo (EDWARDS, 1991). Neste mesmo trabalho, este autor afirma
que o nvel de manejo conservacionista ditado pela mdia das
26
precipitaes pode suprir adequadamente o controle da eroso na maior
parte do tempo. Porm, quantidades inaceitveis de perda de solo podem
ser esperadas devido ocorrncia dos eventos extremos. Para serem
bem sucedidas por longos perodos de tempo, as prticas de controle da
eroso, segundo Edwards (1991) devem ser eficazes tambm em
controlar a eroso gerada durante os eventos extremos.
Cada processo erosivo gera uma distribuio granulomtrica dos
sedimentos caracterstica e particular, geralmente a eroso laminar
carrega apenas as partculas mais f inas presentes na superfcie do solo,
enquanto movimentos de massa pouco profundos removem a coluna do
solo inteira e produzem sedimentos com a mesma distribuio
granulomtrica existente no perfi l do solo (REID, 1996).
2.1.5 Transporte e deposio de sedimentos 2.1.5.1 Aspectos fsicos e geomorfolgicos
O desprendimento do solo pelo impacto da gota de chuva e a
enxurrada so agentes ativos na eroso e respondem por pelo menos
cinco sub-processos: salpicamento, suspenso de partculas, f luxo
laminar, sulcamento e "pipping"; sendo que cada um deles pode participar
isoladamente, seqencialmente ou simultaneamente, porm todos atuam
ativamente na vertente (BRYAN, 2000).
De acordo com os estudos de Guerra e Cunha (1995), devido complexidade dos processos de eroso e sedimentao, existe a
necessidade do intercmbio de informaes de outras reas como
mecnica de solos, geologia, geomorfologia, etc para uma mais ampla
compreenso dos fenmenos ocorrentes e sua intrincada rede de inter-
relaes. Como vm ocorrendo em todas as reas, estimular a
cooperao interdisciplinar fundamental para aprimorar e fazer avanar
o conhecimento na interpretao dos processos e formas de relevo.
27
Estudos minuciosos acerca das caracterst icas dos sedimentos so
necessrios para a gerao de dados quantitativos fundamentais que
informaro a respeito do tamanho, composio mineralgica, textura
superficial e orientao dos gros, estas caractersticas esto
relacionadas a fatores fsicos e qumicos do ambiente de deposio
(JONG VAN LIER; VIDAL-TORRADO, 1992). A interao de fatores como material de origem, t ipo de solo,
posio no relevo e pluviosidade regem a dinmica da deposio dos
sedimentos erodidos das encostas. A declividade, por exemplo, interfere
na deposio visto que o f luxo de sedimentos derivados do impacto da
gota de chuva, do arraste de partculas, o coeficiente de runoff e as taxas
de eroso, aumentam com o aumento da inclinao da vertente (FULLEN
et al., 1996; SUTHERLAND ,1996). Numa vertente menos inclinada existe
a seleo de material mais f ino sendo erodido preferencialmente a frao
argila e depois sil te, dependendo da erosividade da chuva (FULLEN et
al., 1996).
A forma e comprimento das vertentes tambm relevante, uma vez
que numa vertente longa, existe uma maior contribuio da quantidade de
enxurrada e sua velocidade, causando uma maior eroso do solo, e
conseqentemente uma maior quantidade de sedimentos potencialmente
carreveis. Este efeito pode ser alterado pela rugosidade superficial com
reas convexas pontuais e trajetos com alta capacidade de infi l trao,
onde a sedimentao pode ocorrer. (PENING DE VRIES et al., 1998).
Os estudos de Cooper (1987) confirmaram esta estreita relao
entre sedimentao e relevo local. O autor observou que em
profundidade, houve um acmulo de sedimentos de espessura varivel
entre 15 e 50 cm no l imite entre a rea de cult ivo e a f loresta ripria,
enquanto que na plancie aluvial a espessura dos sedimentos no chegou
a alcanar 5 cm. Avaliando a distribuio ao longo da encosta Cooper
(1987) constatou que 80% dos sedimentos foram depositados acima da
plancie aluvial, sendo que 50% dos sedimentos f icaram retidos nos
28
primeiros 100 metros de distncia do l imite da rea de cult ivo e da borda
da floresta ripria e a frao areia prevaleceu na deposio prximo
borda da mata enquanto altas porcentagens de silte e argila ocorreram na
plancie de inundao.
As foras erosivas que atuam sobre o solo dependem das condies
hidrolgicas locais (BRYAN, 2000). Este autor cita que a propriedade do
solo que mais interfere nas caractersticas do fluxo superficial da gua
a rugosidade do solo e que a profundidade da lmina dgua depende do
balano entre pluviosidade, enxurrada e infi l trao. Esses fatores variam
durante o evento chuvoso, porm a profundidade da lmina normalmente
aumenta com a intensidade e durao do evento chuvoso, gerando
mudanas temporais sistemticas de rugosidade para condies de
uniformizao do terreno (BRYAN, 2000).
2.1.5.2 Solos
Os tipos de solos que aparecem nas zonas riprias possuem grande
variabil idade espacial, principalmente porque resultam da combinao de
solos intemperizados no local, de depsitos de sedimentos originados por
eventos chuvosos e acmulo de resduos orgnicos (LOWRANCE, 1985).
Os atributos do solo que influenciam na qualidade da gua incluem
profundidade do lenol fretico, permeabil idade, textura, contedo de
matria orgnica e propriedades qumicas (U.S. E.P.A. Chesapeake Bay
Program Forestry Work Group 1993). Tais atributos afetam a direo e a
intensidade com que a gua flui sobre e atravs da zona ripria, a
extenso da gua superficial que fica em contato com as razes de
plantas e partculas de solo e o grau de anaerobiose do solo. Florestas
riprias com solos orgnicos possuem grande potencial na melhoria da
qualidade da gua, por f i l trar grande parte da enxurrada, adsorver
nitrognio e outros contaminantes e, por suprir com carbono a
29
necessidade dos processos microbianos (U.S. E.P.A. Chesapeake Bay
Program Forestry Work Group 1993; U.S.D.A. A.R.S. 1995).
A eroso no a mesma em todos os solos. As propriedades
fsicas, principalmente estrutura, textura, permeabil idade e densidade,
assim como as caractersticas qumicas e biolgicas do solo exercem
diferentes influncias na eroso. A textura, ou seja, o tamanho das
partculas, um dos fatores que influem na maior ou menor quantidade
de solo arrastado pela eroso (BERTONI; LOMBARDI NETO, 1990).
Num experimento de simulao de chuva em laboratrio sobre
Oxisol em diferentes declividades (5, 10, 20), Sutherland (1996)
demonstrou que o tamanho dos agregados mais facilmente desprendidos
pelo impacto da gota de chuva girava entre 500 e 1000m, ou seja
agregados do tamanho da frao areia grossa, porm a frao mais
facilmente arrastada pela gua era composta por agregados com
dimetro geomtrico mdio bem menor do que o dimetro dominante na
matriz do solo.
A distribuio granulomtrica presente na gua de enxurrada
depende diretamente da distribuio granulomtrica do solo original. Os
resultados obtidos em experimento realizado por Syversen e Borch (2005)
mostraram que, a argila f ina e mdia foram retidas na zona ripria
possivelmente na forma de agregados, porque transportadas como
partculas primrias devem ser muito pequenas para serem depositadas
nessa regio. As partculas de argila grossa so retidas na zona ripria
independente da sua largura, enquanto as fraes silte e areia foram
preferencialmente depositadas na parte superior (montante) da zona
ripria. O fsforo seguiu o mesmo padro descrito para as partculas de
argila, confirmando assim a importncia do P adsorvido na frao argila
do solo.
30
2.1.5.3 Sedimentos
Sedimento o solo desprendido, pulverizado da sua matriz durante
um evento erosivo ou chuvoso (RITTER; SHIRMOHAMMADI, 2001).
Deposio se refere quantidade de sedimento acumulado num
determinado perodo de tempo (t), que no ultrapassou os l imites de uma
dada rea em questo. Para que haja tal deposio deve haver transporte
ou movimento descendente de gua e slidos em suspenso, atravs de
sulcos ou do fluxo laminar nas reas entressulcos (RITTER;
SHIRMOHAMMADI, 2001). Essa deposio segmentada, com parte dos
sedimentos sendo levados pelos cursos dgua, parte depositados
prxima fonte de sedimentos e tambm uma parte redistribuda em uma
grande extenso da plancie aluvial da bacia jusante (COOPER, 1987;
DOUGLAS, 1990).
A distribuio granulomtrica dos sedimentos erodidos muda com o
tempo durante um evento chuvoso. Este confere energia cintica ao
processo induzindo o movimento das partculas do solo atravs da
l iquefao que acarreta a transformao temporria da areia ou silte em
uma suspenso muito concentrada. A concentrao da frao mais f ina
dos sedimentos aumenta medida que a intensidade da chuva e o
gradiente de declividade diminuem e, a cobertura de superfcie e
rugosidade aumentam, por causa da reduo na capacidade de transporte
do f luxo laminar. Os sedimentos gerados a partir da eroso em sulcos
possuem uma maior proporo de agregados maiores do que os gerados
a partir da eroso entressulcos, por causa da remoo intensa da matriz
do solo pelo f luxo concentrado. A tendncia l iquefao maior em
areias f inas de gros arredondados e em siltes grossos do que em areias
grossas ou pedregulhos (RITTER; SHIRMOHAMMADI, 2001; GUIDICINI;
NIEBLE, 1984).
Os fluxos de sedimentos podem ser de dois t ipos: f luxo de areia ou
fluxo de lama, onde diferenas na intensidade das foras de coeso
31
ocasionam os diferentes t ipos de movimentos. (SUGUIO, 1973). O
decrscimo da resistncia ao cisalhamento produzido pelo movimento
inicial varia ao redor de 20% para areias pouco soltas e argilas de
pequena sensibil idade, atingindo at 90% para areias saturadas muito
soltas e argilas moles de grande sensibil idade, o que implica em movimentos muito rpidos para estes lt imos materiais (GUIDICINI;
NIEBLE, 1984).
2.1.5.4 Origem, tamanho e grau de seleo dos gros
De acordo com Folk (1951) so definidos quatro estdios de
maturidade textural dos sedimentos, estabelecidos pela ocorrncia de
trs eventos em seqncia: a) remoo de argila, b) seleo da frao
arenosa, c) arredondamento dos gros arenosos de quartzo. A textura
quando focada para a definio dos estdios acima, pode ser considerada
sob dois pontos de vista: i) variao da granulometria (mdia e
extremos), i i) maturidade textural expressa em termos de contedo de
argila, seleo e arredondamento dos gros. A passagem de um
sedimento inicialmente argiloso, pobremente selecionado e com gros
angulares para uma areia completamente matura, arredondada e
selecionada marcada por etapas sucessivas, que permitem reconhecer
quatro estdios de maturidade textural: 1) Estdio imaturo - o sedimento
contm considervel quantidade de argila e mica fina, a poro no-
argilosa pobremente selecionada e os gros so angulares. Quando
uma boa parte da argila eliminada, o estdio 2 atingido, 2) Estdio
submaturo - o sedimento contm pouca ou nenhuma argila, mas a poro
no-argilosa ( si lte, areia e cascalho) ainda pobremente selecionada e
os gros so angulares. To logo os sedimentos se tornem bem
selecionados, o estdio 3 atingido, 3) Estdio maturo - o sedimento
contm argila e os gros de areia so bem selecionados, mas ainda
subangulares. Quando os gros se tornam bem arredondados, o estdio 4
32
atingido, 4) Estdio supermaturo - o sedimento no contm argila, a
frao arenosa bem selecionada e os gros so bem arredondados.
Este o lt imo estdio textural, e nenhuma modificao possvel aps
este ciclo (SUGUIO,1973).
O grau de seleo pode depender consideravelmente do modo de
transporte do sedimento. Tem sido sugerido que a seleo aumenta com
o transporte dos sedimentos, mas isto ocorre provavelmente como
conseqncia do decrscimo dos dimetros mdios dos gros com o
transporte (JONG VAN LIER; VIDAL-TORRADO, 1992).
Segundo Inman (1949) a seleo pode se processar pela ao de
trs t ipos de mecanismos diferentes: a seleo local (durante a
deposio) e seleo progressiva (durante o transporte), ou ambas ao
mesmo tempo. Valores de curtose muito altos ou muito baixos podem
sugerir que um tipo de material foi selecionado em uma regio de alta
energia e ento transportado sem mudanas de caractersticas para um
outro ambiente, onde ele se misturou com outro sedimento, em equilbrio
com as diferentes condies, possivelmente de baixa energia. A
assimetria e a curtose so os melhores parmetros para diferenciao
dos ambientes de deposio, estes parmetros sugerem que existe um
processo agindo no sentido de alterar as caudas das (JONG VAN LIER;
VIDAL-TORRADO, 1992).
A pu lve r i zao do so lo e a depos io de sed imentos causada
pe la e roso h d r i ca e pe las operaes de cu l t i vo em duas reas ,
ambas em so los s i l tosos , porm com re levos d ive rsos , fo ram
de ta lhadas por Ampontuah e t a l . (2005) no que se re fe re
g ranu lomet r ia do so lo super f i c ia l . Es tes au to res a f i rmam que a
d is t r ibu io g ranu lomt r i ca e as re laes en t re o re levo e as vr ias
f raes sugerem o desprend imento e um mov imento p re fe renc ia l das
f raes s i l te g rossa a mu i to g rossa (16-63m), que so
pos te r io rmente encon t radas na sua ma io r ia no sop da encos ta e
tambm nas depresses do te r reno . As amos t ras co le tadas na
33
poro super io r da encos ta possuem ma io r quan t idade de s i l te f i no
(
34
que atinge mais rapidamente os cursos de gua (RITTER;
SHIRMOHAMMADI, 2001; YOUNG, 1996).
O transporte da frao fina do solo aumenta em relao frao
grosseira medida que a intensidade da chuva e o gradiente de
declividade diminuem e, a cobertura de superfcie e rugosidade
aumentam (RITTER; SHIRMOHAMMADI, 2001). Estes autores explicam
este fenmeno pela reduo na capacidade de transporte do fluxo laminar
que consegue carregar relativamente menor quantidade de sedimentos
maiores e mais pesados. No mesmo artigo eles mostram que os
sedimentos gerados a partir da eroso em sulcos possuem uma maior
proporo de agregados maiores do que os gerados a partir da eroso
entressulcos por causa da remoo intensa da matriz do solo pelo f luxo
concentrado. Portanto, um enriquecimento considervel pode ocorrer
atravs dos processos de transporte e deposio.
A transferncia e deposio de sedimentos, dentro da rede de
drenagem influencia as caractersticas da rede hdrica. As mudanas
decorrentes deste processo podem alterar a geometria dos canais de
drenagem e, conseqentemente, a natureza e a localizao da eroso e
da deposio (COOKE; DOORNKAMP, 1990).
35
2.2 Material e mtodos 2.2.1 Localizao
A rea de estudo situa-se na zona ripria da Represa de Iracema,
municpio de Iracempolis SP, nas coordenadas 2235 de Latitude S e
4731 de Longitude W. A transeo estudada est localizada na
microbacia do Ribeiro Cachoeirinha, onde o plantio da cana-de-acar
ocupa as encostas das colinas , enquanto um reflorestamento com
espcies nativas de 18 anos de idade ocupa uma parte da rea ripria
situada entre o plantio da cana e a represa de abastecimento pblico de
Iracempolis - SP.
Esta microbacia integra a Bacia Hidrogrfica do Rio Piracicaba
inserida na Unidade de Gerenciamento de Recursos Hdricos (UGRHI) 5.
Esta foi uma das microbacias selecionadas pela CATI para compor o
Programa Estadual de Microbacias Hidrogrficas e onde foi feito o Plano
Diretor de Uso e Manejo desta microbacia (ESTEVO et al., 2006).
Figura 1 - Local izao do ref lorestamento na Bacia do Ribeiro Cachoeir inha
36
2.2.2 Histrico da rea
A microbacia do Ribeiro Cachoeirinha j sofreu vrias alteraes
no uso da terra, passando por sucessivos ciclos de cult ivo intensivo. At
1962 a cultura do caf ocupava a maior parte das encostas, associada
muitas vezes s pastagens nas vertentes mais ngremes. Com a
decadncia dos cafezais, o cult ivo da cana-de-acar foi ganhando cada
vez mais espao, sendo que a partir de 1978 j ocupava grande parte das
terras agricultveis.
Em 1987, j com seus 9 mil habitantes o municpio de Iracempolis
enfrentava grave crise de abastecimento de gua. As matas nativas
presentes na bacia foram suprimidas para dar lugar a cultura de cana de
acar e pastagem para o gado, nem mesmo a mata no entorno das
nascentes foi poupada. Num perodo de estiagem que durou vrios meses,
neste ano, o problema de abastecimento pblico se agravou obrigando os
cidados a conviver com a falta de gua. Assentada em local pobre de
mananciais aquticos, os poos da cidade possuam vazo insuficiente,
no solucionando o problema do municpio, oportunamente o governo
municipal contou com a colaborao de inmeros profissionais e tambm
com o recm criado Programa Estadual de Microbacias Hidrogrficas
(PEMBH) para elaborar o Plano Diretor de Uso e Manejo da Microbacia do
Ribeiro Cachoeirinha. Devido a esse esforo conjunto, propostas foram
elaboradas e foi realizado o alteamento da represa municipal alm da
recomposio florestal ao redor da represa, com 10.800 mudas de plantas
nativas e frutferas (ESTEVO et al., 2006).
37
Figura 2 - Var iao temporal do uso da terra
FOTO AREA DA REA
1978
ReflorestamentoselecionadoTransecto 3 - Iracema CTransecto 4 - Iracema B
1962
1995Sistema de coordenadas lat/longDatum de referncia WGS 84
38
Estudos recentes (ESTEVO et al., 2006) nessa microbacia
revelaram que apesar do cuidado do Plano Diretor em estabelecer e
preservar reas de mananciais, as represas que armazenam a gua
uti l izada pelo municpio vm sofrendo uma diminuio do seu nvel,
devido a um processo de assoreamento decorrente de eroso na rea da
bacia (Figuras 3 e 4).
Figura 3 - Eroso na rea de cul t ivo da cana-de-acar e sua or igem (dreno da
Rodovia SP-151)
Figura 4 - Assoreamento da Represa de I racempol is
39
2.2.3 Clima A regio possui cl ima mesotrmico mido subtropical de inverno
seco, em que a temperatura do ms mais fr io inferior a 18oC a do ms
mais quente ultrapassa os 22oC, classif icado como Cwa segundo
Keppen. Segundo os registros pluviomtricos do posto meteorolgico de
Limeira do IAC Instituto Agronmico de Campinas, o ndice
pluviomtrico mdio anual varia entre 1.200 e 1.300mm, e indicam
Janeiro como o ms mais mido, com uma mdia de 237 mm, e o total de
precipitao para os meses de inverno de menos 30 mm (BELLINAZZI et
al., 1987). O regime trmico dos solos hipertrmico (OLIVEIRA et al.,
1976).
2.2.4 Relevo No contexto geomorfolgico a rea em questo est inserida na
Depresso Perifrica que percorre a zona central do estado de So
Paulo, na Sub-regio do mdio Tiet que apresenta o relevo suave
ondulado a ondulado, com a presena de colinas, morros e morrotes,
inseridos numa superfcie de dissecao que drena para a Bacia do Rio
Paran (Figura 5).
Figura 5 - Aspecto do relevo local
40
2.2.5 Uso da terra O uso atual da terra o cult ivo de cana-de-acar, como ocorre
intensamente na regio. Graas ao alto nvel tecnolgico empregado
pelas usinas de acar e lcool e a crescente preocupao com o
ambiente, o Plano Diretor desenvolvido em conjunto com a Prefeitura
Municipal de Iracempolis visa, entre outros objetivos, o controle da
eroso e proteo dos mananciais e recursos hdricos, e envolve a
participao dos legisladores; pequenos, mdios e grandes produtores;
empresas e comunidade.
Segundo relatos de trabalhadores da Usina Iracema, outras prticas
de manejo esto sendo util izadas visando aumento do nvel de matria
orgnica no solo: colheita mecanizada, uso do bagacilho e da vinhaa e
uso de adubao verde na reforma do canavial. O nmero de operaes
no preparo do solo bastante reduzido e so uti l izados equipamentos de
dentes ao invs de discos, pois assim, evita-se a pulverizao superficial
do solo, permitindo maior infi l trao de gua no perfi l , todas estas
prticas constam no plano e como observado so realizadas (Figura 7)
(ESTEVO et al., 2006).
Figura 7 - Colhei ta mecanizada da cana-de-acar
41
2.2.6 Geologia
A l i tologia ocorrente na regio predominantemente composta de
diabsio da Formao Serra Geral (JKsg). Ocorrendo tambm os silt i tos,
argil i tos e folhelhos slt icos e pirobetuminosos da Formao Irati (Pi),
alm dos folhelhos e argil itos f inamente laminados, em alternncia com
silt itos e arenitos muito f inos da Formao Teresina (Pt) (Figura 8).
Figura 8 - Detalhe do mapa geolgico na regio de Iracempolis (Fonte: Convnio DAEE/UNESP,
Escala 1:250.000)
42
2.2.7 Solos O levantamento pedolgico semidetalhado realizado pelo IAC
permitiu a identif icao de cinco grupos de solos na rea da bacia do
ribeiro Cachoeirinha: LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrfico
hmico, Unidade Camarguinho; LATOSSOLO VERMELHO Eutrfico,
Unidade Ribeiro Preto; LATOSSOLO VERMELHO Distrfico argisslico,
Unidade Baro Geraldo; NITOSSOLO VERMELHO Eutrfico, Unidade
Estruturada; e ARGISSOLO VERMELHO-AMARELO Distrfico abrptico,
Unidade alva. Foram observadas algumas incluses de solos distintos
nessas classes, entre elas, a incluso de LATOSSOLO VERMELHO-
AMARELO fase arenosa, no LATOSSOLO VERMELHO Distrfico.
Margeando os cursos dgua, em reas muito reduzidas so encontrados
os solos hidromrficos (BELLINAZZI et al., 1987).
2.2.8 Vegetao
As polt icas do governo do Estado de So Paulo, voltadas ao
incentivo do cult ivo de cana-de-acar, a partir da dcada de 80,
agravaram ainda mais o processo de devastao da cobertura f lorestal,
sendo que, existem atualmente menos de 5% da cobertura natural. Essa
configurao impediu o levantamento f itossociolgico das reas com
vegetao remanescente na Bacia do Ribeiro Cachoeirinha, devido ao
grau de perturbao e ao tamanho reduzido destas reas, que no
permitiram uma suficincia estatstica para os clculos dos parmetros
f i tossociolgicos necessrios. A escolha das espcies para a instalao
do reflorestamento, foi baseada num levantamento f lorstico das reas
marginais remanescentes mais prximas e, em trabalhos de levantamento
f lorsticos e f i tossociolgicos de matas ci l iares da regio (GIBBS; LEITO FILHO, 1978; KAGEYAMA, 1986; SALES; JOLY, 1987).
43
A combinao de espcies uti l izadas no reflorestamento (ANEXO C)
do entorno da Represa de Iracempolis, foi baseada nas caractersticas
biolgicas e morfolgicas das espcies nativas, misturando espcies de
diferentes estgios de sucesso, que permitem um desenvolvimento
harmnico da formao florestal e resulta numa comunidade estvel num
menor espao de tempo (RODRIGUES et al., 1987).
O reflorestamento da rea do entorno da represa de Iracempolis
com espcies nativas, foi instalado em 1987 e possui uma largura mdia
de 50m de vegetao que encontra-se atualmente em avanado estgio
de desenvolvimento (Figura 9). Durante as operaes de preparo do solo
para a instalao do reflorestamento, foi construdo um terrao de
drenagem com um desnvel de 2%o, para conduzir o excesso de gua
para a represa (BELLINAZZI et al., 1987)
Reflorestamento Iracema B
Figura 9 - Locao do reflorestamento Iracema B uma faixa de 50m de largura ao redor da Represa de
Iracempolis
44
2.3 Metodologia
Para caracterizar e avaliar a distribuio dos sedimentos dentro da
mata ci l iar, foram realizados estudos morfolgicos detalhados dos solos
assim como uma caracterizao fsica completa dos sedimentos e solos.
Estes estudos foram realizados sobre uma transeo previamente
definida como representativa dos solos, do processo erosivo e de
deposio ocorrentes.
Partindo de uma escala de trabalho mais ampla para uma mais
detalhada foram realizados os seguintes estudos: 1) anlise estrutural,
que descreve a geometria dos horizontes e camadas de sedimento na
transeo estudada, 2) anlise micromoforlgica de amostras
indeformadas para estudo de porosidade e estruturas, e 3) anlise
granulomtrica detalhada principalmente da frao areia.
2.3.1 Caracterizao morfolgica e distribuio bi-dimensional dos sedimentos e horizontes
A distribuio bi-dimensional dos horizontes e sedimentos da
transeo localizada no reflorestamento riprio de Iracema B foi realizada
seguindo a metodologia proposta por Boulet (1982). Foram executadas
tradagens exploratrias com a finalidade de locar tr incheiras em trs
locais representativos dos solos e sedimentos depositados dentro da
mata ci l iar. Descries morfolgicas completas foram realizadas para
cada trincheira segundo Lemos e Santos (2002) e a determinao da cor
e textura, nas tradagens. Foram realizadas tradagens intermedirias
entre as tr incheiras com a f inalidade de desenhar a distribuio bi-
dimensional dos horizontes sobre o corte topogrfico levantado uti l izando
clinmetro, metro e trena.
45
2.3.2 Coleta de solos
Nas mesmas trincheiras e tradagens uti l izadas para o estudo da
distribuio dos horizontes e sedimentos foram coletadas amostras
deformadas de solo. A coleta de amostras nas tradagens foi realizada
nas profundidades de 0-5, 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm,
e nas trincheiras seguindo a distribuio dos horizontes determinada na
caracterizao morfolgica. As amostras de solo foram acondicionadas
em sacos plsticos, identif icadas quanto profundidade da camada
coletada e nome do perfi l. Amostras indeformadas dos sedimentos e dos
solos foram tambm coletadas nas tr incheiras.
Na rea sob cult ivo de cana, montante da zona ripria, tambm
foram feitas duas coletas de amostras de solo, nas profundidades 0-20
cm, uma na cana, a 5m de distncia do carreador que separa o
reflorestamento riprio do canavial, e outra a 20m de distncia (Figura
10).
Figura 10 - Esquema dos pontos de coleta de amostras na vertente
46
2.3.3 Granulometria Para compreender melhor a dinmica da vertente e os processos
que nela ocorrem, necessrio conhecer a distribuio das diversas
fraes granulomtricas que compem os sedimentos.
As amostras deformadas coletadas em trincheiras e nas tradagens
foram secas em estufas a 105C por 24 horas, depois modas em moinho
mecnico e peneiradas em malha de 2mm. Uma vez homogeneizadas, as amostras foram dispersas em soluo
base de NaOH e Hexametafosfato de Sdio, seguindo a metodologia
proposta por Camargo et al. (1986). Para simular as condies de
disperso pela gua da chuva e transporte de sedimentos no campo pela
enxurrada, estas mesmas amostras tambm foram dispersas em gua.
A determinao das fraes si l te e argila foram realizadas atravs
do mtodo do densmetro adaptado por Camargo et al. (1986), no Laboratrio de Fsica do Solo do Departamento de Cincia do Solo da
ESALQ/USP, onde 50g de material de cada amostra foram agitadas
mecanicamente durante 16 horas, depois transferidas para provetas de
1.10-3m3 e este volume foi completado com gua. Aps agitao manual
por 40s procederam-se s leituras com o hidrmetro ou densmetro
(Soiltest, Inc.), aps 40s do incio da decantao e depois de 2h, a
primeira leitura informa sobre quantidade de silte e argila e a segunda
sobre os teores de argila.
A frao areia, tanto nas amostras dispersadas com NaOH, como
nas amostras dispersadas em gua, foi separada com peneira 0,053 mm,
lavada e seca em estufa por 48 horas. Aps a secagem as areias foram
separadas em 10 fraes uti l izando-se peneiras de lato U.S. STANDARD
SIEVE SERIES de nmeros 18, 20, 40, 60, 80, 100, 140, 200, 400 mesh.
A anlise estatstica da distribuio granulomtrica das areias,
usando os parmetros de Folk e Ward (1957) tm sido ti l na
investigao da uniformidade do material de origem dos solos (JONG
47
VAN LIER; VIDAL-TORRADO, 1992). Para a anlise estatstica da
granulometria de um sedimento, construiu-se uma curva de distribuio
cumulativa percentual de classes por tamanho (na escala em ), obtendo-
se os parmetros estatsticos de Folk e Ward, que caracterizam a curva
quanto sua tendncia central (mdia grfica), grau de disperso
(desvio-padro, I), grau de assimetria e grau de agudez dos picos
(curtose). Essa quantif icao das caractersticas da curva de distribuio
granulomtrica possibil i ta estabelecer comparaes precisas entre
sedimentos e/ou camadas de solos, permitindo inferir a natureza de
microambientes de deposio e possveis descontinuidades l itolgicas.
As anlises estatst icas referentes distribuio granulomtrica da frao
areia foram realizadas uti l izando o programa PHI proposto por Jong Van
Lier e Vidal-Torrado (1992).
2.3.4 Micromorfologia e anlise de imagens
O conhecimento da morfologia dos sedimentos e dos poros
possvel atravs da anlise microscpica de lminas delgadas e blocos
impregnados com resina obtidos a partir de amostras de solo
indeformadas.
Tais amostras indeformadas foram retiradas dos horizontes
selecionados esculpindo-se um bloco de solo na forma de caixa de papel-
carto de 120 x 70 x 40 mm. Ento o bloco foi cuidadosamente separado
da matriz do solo com faca, indicando local da coleta, profundidade e
orientao vertical ascendente.
Para observar as caractersticas micromorfolgicas dos solos, a
primeira etapa consiste na impregnao das amostras com resina. Os
materiais usados so: Resina Cristal 2120 (200 ml), Monmero de
estireno (400 ml), Pigmento f luorescente marca UVITEX OB (2 g),
Endurecedor Perxido Orgnico 5.2 (3 gotas), que colocados nesta
ordem, num bquer e misturados sero lentamente adicionados amostra
48
indeformada de solo dentro de um recipiente que torne possvel a total
cobertura da amostra.
O processo de impregnao da amostra, endurecimento do bloco
at chegar ao ponto de corte do mesmo levou aproximadamente 15 dias.
O corte dos blocos foram feitos usando serra de diamante e uma das
faces foi polida sobre camada abrasiva em disco rotatrio, adicionando
inicialmente carbureto de sil cio preto, de granulao mais grosseira (220
mesh, com gros de 53-62m) e em seguida pelo carbureto de si l cio
verde, mais f ino (600 mesh, gros de 18-22m), mantendo a amostra
sempre mida em contato com o material abrasivo (JUHSZ, 2005).
Depois de cortado, l ixado e polido o bloco est pronto para ser
analisado micromorfologicamente.
O espao poroso foi quantif icado uti l izando-se o programa de
anlise de imagens Nosis VISILOG 5.4. Em torno de dez sub-reas de
12 x 15mm (180m2) foram escolhidas por amostra para a aquisio das
imagens. Esta aquisio foi realizada uti l izando uma lupa binocular com
polarizador (Zeiss), e uma cmera fotogrfica digital (Sony, modelo
DFW-X700), em sistema "charged couple device" (CCD) acoplada e luz
ultra-violeta (comprimento de onda de 660 nm). As imagens obtidas foram
binarizadas para ressaltar as diferenas entre forma e tamanho dos poros
e da matriz do solo. Um artifcio de programao (macros) permit iu gravar
procedimentos em seqncia para se obter rapidamente dados
quantitativos, tais como tamanho, forma e classif icao dos poros a partir
das imagens binarizadas. Dois ndices de forma (Equaes 1 e 2) foram
uti l izados na programao das macros para determinar a forma e a rea
dos porides (COOPER, 1999; JUHASZ, 2005).
49
=
jF
iI
jDn
iNmI
)(1
)(1
2
O ndice (I1) (Eq.1) separa poros arredondados de alongados
(HALLAIRE; CONTEIPAS, 1993):
(1)
API4
2
1 =
P = permetro do poride A = rea ocupada pelo poride
A equao (Eq.2) para o clculo do ndice de forma (I2), que resulta
numa classif icao adequada entre porides alongados e complexos,
expressa por:
(2)
m = nmero de direes i nas quais calculado o nmero de
interceptos NI, ( i = 0, 45, 90 e 135)
n = nmero de direes j nas quais so calculados os dimetros de
Fret DF , ( j = 0 e 90).
Tabela 1 - Definio das classes de forma dos porides
ndices de forma Forma de Poros I1 I2
Arredondados I1 5 Alongados 5 < I1 25 2,2 Complexos I1 > 5 > 2,2
As classes de dimetro foram definidas a partir do dimetro
equivalente (Deq), segundo Pagliai; La Marca e Lucamante (1983) para os
porides arredondados e complexos (Eq. 3). Para os porides alongados
foi definida a largura (L) (Eq. 4) de acordo com Pagliai et al. (1984).
50
ADeq = 2 (3)
Em que Deq = dimetro equivalente do poride (m) e A = rea do
poride (m2).
( )APPL = 1641 2 (4)
Em que L = largura (m), P = permetro (m) e A = rea do poride
(m2).
2.4 Resultados e discusso 2.4.1 Caracterizao morfolgica e distribuio dos solos e sedimentos
medida que as tradagens iam revelando semelhanas e
diferenas entre os pontos amostrados na transeo, se definia a
configurao bidimensional do solo e sedimentos da vertente ripria. As
tr incheiras abertas forneceram informaes acerca de atributos como
textura, estrutura e cor que so fundamentais na caracterizao
morfolgica do solo. Assim podemos inferir sobre as transformaes que
ocorrem no solo e nos sedimentos, tanto em profundidade como ao longo
da transeo.
51
Figura 11 - Geometr ia dos hor izontes do solo e camadas de sedimentos da rea de
estudo local izada na zona r ipr ia ref lorestada em Iracempol is - SP No incio da zona ripria reflorestada observa-se a presena de uma
espessa camada de sedimentos que afina jusante, iniciando com 0,60m
de espessura na Tr1 (ponto de tradagem n 1, a 2 metros de distncia do
carreador que l imita a borda da mata) e quase desaparecendo na
Trincheira T2, a 10m de distncia da borda da mata (Figura 1). Entre 10m
e 20m de distncia da borda da mata, a camada de sedimento
desaparece, sendo que ao redor dos 20m de distncia, o sedimento
superficial volta a se acumular. Este segundo sedimento aumenta a sua
espessura progressivamente, alcanando sua expressividade mxima na
Tr6 a 27m de distncia da borda da mata, quando chega a 0,40m,
jusante a espessura do sedimento reduz um pouco, mantendo uma
espessura mdia de 0,28m at o lt imo ponto de tradagem - Tr8, situado
a 33m de distncia da borda da mata. Uma particularidade deste
sedimento foi observada na anlise morfolgica, onde diferenas de cor e
estrutura entre as camadas de 0-0,07m e 0,07-0,32m evidenciaram duas
camadas de sedimentos diferentes (ANEXO A).
A descrio morfolgica realizada nas trs tr incheiras estudadas
mostrou uma clara distino entre o solo enterrado e o sedimento
Floresta ripria - Iracema B
Distncia (m)0 5 10 15 20 25 30 35
Altit
ude
(m)
600
602
604
606
608
610SedimentoHorizonte II AHorizonte II BwHorizonte II Bg
Tr1
Tr2 T2Tr3
Tr6Tr7Tr8
Tr4 Tr5 T3
T1
DETALHE
52
depositado na superfcie (ANEXO A). A espessa camada de sedimentos
encontrada na T1 caracterizada pela sua estrutura granular e blocos
subangulares, de tamanho pequeno e grau fraco, contrastando com o
horizonte IIA (enterrado) que possui uma estrutura em blocos angulares
de tamanho mdio e grau forte e com consistncia f irme. A transio
entre o sedimento e o horizonte IIA abrupta. O horizonte B
caracterizado por uma estrutura em blocos subangulares de tamanho
mdio pequeno e grau moderado a forte, e textura argilosa, apresenta
baixa relao textural e cerosidade comum moderada. A estrutura de
grau forte e a consistncia f irme do horizonte IIA so evidncias de um
horizonte compactado herdado da poca quando esta rea era cult ivada
com cana-de-acar.
Na T2 os sedimentos tambm se diferenciam do solo enterrado,
apesar da pouca espessura, principalmente quanto estrutura, passando
de blocos subangulares de grau fraco e consistncia mida frivel no
sedimento prismticos de grau forte e consistncia mida f irme, no
horizonte IIA. A textura dos sedimentos em relao ao solo tambm
importante diferencial entre as duas camadas, sendo que os sedimentos
se apresentam com textura mais arenosa do que os horizontes do solo. O
horizonte B possui estrutura em blocos subangulares de tamanho mdio e
grau moderado forte, textura argilosa a muito argilosa e, apresenta
cerosidade comum moderada, com transio abrupta.
Os sedimentos da T3 apresentam uma peculiaridade, que a
deposio de dois t ipos distintos de materiais. No sedimento
avermelhado, mais superficial (camada de 0-0,07m) a estrutura granular
de tamanho mdio a pequeno, grau moderado e cor 10R 3/4. Logo abaixo
deste sedimento (0,07-0,32m) houve a deposio de um outro, com
estrutura em blocos subangulares de tamanho mdio pequeno, grau
fraco e cor 2,5YR 3/4, nesta camada foi observada a presena de seixos
arredondados pequenos. O horizonte enterrado IIA apresenta estrutura em
blocos angulares de tamanho mdio e grau moderado e cor 7,5YR 3/4.
53
Observa-se a existncia de um horizonte de transio IIAB que possui
estrutura em blocos subangulares, tamanho pequeno mdio, grau
moderado e cor 7,5YR 4/4 e, contrasta com o horizonte B que apresenta
alteraes de cor (5YR 4/6) e cerosidade comum a moderada. A partir de
1,0m de profundidade aparece um horizonte com caractersticas de
hidromorfismo, que difere do horizonte sobrejacente por possuir estrutura
de grau fraco, no possuir cerosidade e apresentar um mosqueado tpico
de solos em processo de gleizao.
O horizonte IIA apresenta-se compactado, com estrutura em blocos
angulares de grau forte e consistncia f irme em toda a encosta ripria.
Foi observada a presena de cerosidade no horizonte B de todas as
tr incheiras e uma baixa relao textural que junto com os atributos fsico-
qumicos (Anexo 2), classif ica estes solos como Latossolos Vermelhos
Distrficos argisslicos. Apesar de aparecerem sinais de hidromorfia a
partir de 1,0m na trincheira T3, manteve-se a mesma classif icao que as
demais tr incheiras devido a uma falta de enquadramento deste solo no
Sistema Brasileiro de Classif icao de Solos (EMBRAPA, 1999).
Sobre o horizonte A, depositou-se uma camada de sedimentos de
espessura varivel evidenciando a eficincia da floresta ripria na
reteno de partculas de solo erodidas da rea de plantio da cana-de-
acar. Diversos autores (AMPONTUAH et al., 2005; BAUDRY, 1997;
BERTONI, 1990; CORRELL, 1997; IZIDORIO et al., 2005; KLAPPROTH;
JOHNSON, 2000; LOWRANCE, 1985; MORGAN, 1997) tm comprovado
esta eficincia e funo de fi l tro, em diferentes ambientes e usos da
terra. Em seus experimentos Cooper (1987) observou que em
profundidade, houve um acmulo de sedimentos de espessura varivel
entre 0,15 e 0,50 m no l imite entre a rea de cult ivo e a f loresta r ipria,
enquanto que na plancie aluvial a espessura dos sedimentos no chegou
a alcanar 5 cm. Os resultados deste autor contrastam com os
encontrados em Iracema B que concentrou sedimentos prximo borda
da mata com uma espessura com cerca de 30cm, e tambm na plancie
54
aluvial com profundidade semelhante, sendo que na zona intermediria a
deposio foi nula.
O hiato de deposio existente na zona mdia da vertente e as duas
camadas de sedimentos observadas a partir dos 20m da borda da mata,
mostram que ali haveria trs momentos de deposio. Num primeiro
momento, a deposio se concentrava na plancie aluvial, pois toda a
rea era cult ivada com cana e os sedimentos no encontravam nenhuma
resistncia antes de atingirem o leito da represa. Um segundo momento
ocorreria entre o plantio e a cobertura total do solo pelo reflorestamento
onde o solo f icou exposto e processos erosivos poderiam ter transportado
sedimentos at essa posio do relevo. Aps do estabelecimento do
reflorestamento, a reteno de sedimentos passou a se dar no primeiro
tero da zona ripria (parte mais alta), havendo prximo T1 uma outra
concentrao de sedimentos. A mudana no uso da terra montante do
nvel da represa marca a mudana no local preferencial de deposio,
que no canavial era a plancie aluvial e aps o desenvolvimento da
f loresta passou a ser no primeiro tero da zona ripria.
2.4.2 Micromorfologia
A estrutura do solo constituda pela fase slida (gros minerais e
agregados) e pelos poros, cuja forma, tamanho e arranjo podem ser
classif icados. De acordo com Bullock et al. (1985) mesoporos tm
dimetros entre 50 a 500m e os macroporos, de 500 a 5000m, classes
que so de maior interesse, pois representam as classes de dimetros
que podem ser contabil izadas pelas anlises de imagens.
A anlise de imagens das amostras indeformadas permitiu a
comparao de parmetros como classes de dimetro, forma e tamanho
dos poros, para a correta avaliao do espao poroso.
55
2.4.2.1 Anlise de imagens das amostras
Algumas imagens binarizadas foram selecionadas para i lustrar a
distribuio da porosidade e da fbrica do solo, principalmente nas
camadas correspondentes aos sedimentos acumulados.
O sedimento na regio da tr incheira T1 (Figura 12), possui 35,96%
de porosidade total, decorrente da estrutura granular, onde predominam
agregados pequenos e de grau forte. No horizonte IIA subjacente (0,26-
0,38m), observamos uma reduo na porosidade para 20% e, a estrutura
do solo bastante modificada passando a apresentar blocos angulares de
tamanho mdio e grau forte. Esse adensamento provocou uma
signif icativa reduo na quantidade de poros complexos. O horizonte B,
na camada de 0,46-0,58m de profundidade, possui uma porosidade muito
baixa (5,83%), tendo havido eliminao da maior parte dos poros
complexos. Isso se reflete numa estrutura em blocos subangulares,
pequenos mdios de grau moderado forte. Numa camada mais
profunda (0,70-0,82m) do mesmo horizonte B, a porosidade sobe para
9,33%, com pequeno aumento na quantidade de poros complexos e
arredondados, sendo que sua estrutura semelhante da camada
superior.
56
Figura 12 - Distr ibuio quant i tat iva e morfolgica das amostras indeformadas da T1
Na T2 (Figura 13), os sedimentos possuem 30,45% de porosidade
total e, como na T1, representada na maior parte por poros complexos.
Este arranjo complementado pela estrutura em blocos subangulares, de
tamanho mdio e grau forte. O horizonte IIA (camada 0,15-0,27m)
apresenta signif icativa reduo na porosidade total, que cai para 11,34%,
onde os poros suprimidos em maioria foram os complexos. A estrutura
5000
5000
5000
5000
T1_0-0,12_Iracema_B_10x
Arr. Alon Comp.0
10 20 30 40
T1_0,26-0,38(inf)_Iracema_B_10x
Arr. Alon Comp.0
10 20 30 40
T1_0,70-0,82_Iracema_B_10x
Arr. Alon Comp.0
10 20 30 40
PT=35.96%
PT=20.00%
PT=9.33%
T1_0,46-0,58_Iracema_B_10x
Arr. Alon Comp.0
10 20 30 40
PT=5.83%
P M G
Distribuio da Porosidade Imagem do Bloco
57
correspondente a este novo arranjo, se transformou em blocos angulares
e prismticos de grau forte, e com grande reduo na quantidade de
poros complexos. No horizonte B (camada 0,40-0,52m) encontramos uma
porosidade um pouco maior que no horizonte superior (15,5%), havendo
um equilbrio na proporo de poros complexos e arredondados. Este
horizonte possui estrutura em blocos subangulares de tamanho mdio e
grau forte.
Figura 13 - Distr ibuio quant i tat iva e morfolgica das amostras indeformadas da T2
Na T3, foram encontrados dois t ipos de sedimentos diferentes
(Figura 14) . O mais superficial e avermelhado (T3_0-7) possui 34,25% de
P M G
5000
5000
5000
T2_0,15-0,27_Iracema_B_10x
Arr. Alon Comp.0
10
20
30
40
T2_0,40-0,52_Iracema_B_10x
Arr. Alon Comp.0
10
20
30
40
PT=30.45%
PT=11.34%
PT=15.55%
T2_0-0,12_Iracema_B_10x
Arr. Alon Comp.010
20
30
40
Distribuio da Porosidade Imagem do Bloco
PT=30.45%
58
porosidade, representada basicamente pelos poros complexos (Figura
15). Sua estrutura granular com agregados pequenos e mdios e grau
moderado. O depsito de sedimentos inferior possui outro t ipo de
estrutura, em blocos subangulares pequenos e mdios, e de grau forte e
porosidade reduzida para 18,38%. Os poros que sofreram maior
supresso foram os complexos. No horizonte IIA (camada 0,35-0,47m), a
porosidade cai ainda mais (9,35%), novamente com maior diminuio dos
poros complexos. A estrutura do solo neste horizonte formada por
blocos angulares, mdios de grau moderado a forte. O horizonte B
(camada 0,70-0,82m), no apresentou variaes signif icativas em relao
porosidade do horizonte sobrejacente e, a estrutura passa a blocos
subangulares, mdios de grau moderado.
Figura 14 - Esquema da distr ibuio dos sedimentos na T3
Horiz A Incipiente
Sedimento Vermelho
Sedimento Bruno
0 cm
2 cm
7 cm
32 cm
59
Figura 15 - Distr ibuio quant i tat iva e morfolgica das amostras indeformadas da T3
50005000
5000
5000
5000
5000
T3_0-0,07_Iracema_B_10x
Arr. Alon Comp.0 10
20
30
40
T3_0,07-0,32_Iracema_B_10x
Arr. Alon Comp.0
10
20
30
40
T3_0,35-0,47_Iracema_B_10x
Arr. Alon Comp.0
10
20
30
40
T3_0,70-0,82_Iracema_B_10x
Arr. Alon Comp.0 10
20
30
40
PT=34.25%
PT=18.38%
PT=9.35%
PT=10.93%
P M G
Distribuio da Porosidade Imagem do Bloco
60
A porosidade ao longo da transeo, no apresenta grandes
variaes. Os sedimentos, em geral, possuem ao redor de 30% de
porosidade total (exceto o sedimento enterrado da T3_7-32), sendo
composta, preferencialmente por poros complexos. Nos horizontes IIA,
existe uma signif icativa reduo na porosidade total, onde os poros
complexos foram os mais afetados. As camadas mais profundas,
correspondentes ao horizonte B, possuem baixa porosidade (~ 10%) e,
apresentam equilbrio entre poros arredondados, alongados e complexos.
Os sedimentos depositados na transeo apresentam variaes
quanto ao t ipo, tamanho e grau de estrutura, sendo comum a porosidade
total em torno de 30% e a predominncia de poros complexos. No sop da
encosta, os sedimentos variam tambm, entre si. As camadas subjacentes
porm, so mais homogneas quanto estrutura e porosidade. A reduo
da porosidade nos horizontes IIA se deu uniformemente, pois toda a
vertente r ipria foi submetida sucessivas operaes mecanizadas
durante a poca do cult ivo da cana. Isto caracteriza uma compactao do
antigo horizonte Ap, evidenciada pela menor porosidade em relao ao
horizonte inferior. As anlises baseadas tanto na morfologia quanto na
micromorfologia, no demonstraram haver uma deposio estratif icada e
uniforme, decorrente de um processo de deposio por f luxo laminar
constante e uniforme. Pelo contrrio, a anlise micromorfolgica mostrou
uma deposio desuniforme e sem estratif icao. Este t ipo de deposio
poderia ser resultado de um processo turbulento de entrada de
sedimentos na mata ci l iar ocorrido em um ou mais eventos erosivos de
alta energia, capazes de transportar grandes quantidades de sedimentos
de uma s vez. A presena de seixos rolados pequenos na T3, indica a
ocorrncia de um ou mais eventos erosivos de grande competncia no
transporte de material mais grosseiro desprendido da matriz do solo.
61
2.4.3 Granulometria
Os objetivos da anlise granulomtrica do solo e dos sedimentos
foram conhecer a participao relativa das trs fraes areia, si l te e
argila, definir o grau de seleo das partculas presentes na frao areia
do substrato e caracterizar a distribuio espacial dos sedimentos
depositados.
As amostras coletadas nas tr incheiras e nas tradagens foram
dispersas seguindo a metodologia de rotina proposta por Camargo et al.
(1986) para obteno da participao relativa das fraes. Como em
condies de campo, a gua da chuva e da enxurrada so os agentes
dispersantes das partculas de solo, foram feitas tambm disperses em
gua para tentar simular o fenmeno de eroso pela enxurrada e o
transporte de partculas em suspenso.
Para a anlise da frao areia dos sedimentos foi uti l izado o
programa PHI (JONG VAN LIER; VIDAL-TORRADO, 1992) que avalia
parmetros estatsticos como mdia, desvio-padro, curtose e simetria.
Estes parmetros geram os dados de grau de seleo dos sedimentos
depositados, necessrios para a compreenso do processo erosivo e
deposicional na zona ripria de Iracema B.
2.4.3.1 Granulometria das trincheiras 2.4.3.1.1 Disperso em Hexametafosfato de Sdio + NaOH
A distribuio de partculas determinada uti l izando-se como
dispersante o Hexametafosfato de Sdio e NaOH pode ser observada nas
Figuras 16 a,b e c.
A granulometria mostra um solo bastante homogneo ao longo da
transeo. Este solo possui textura argilosa nos perfis das trs
tr incheiras analisadas. Os sedimentos depositados tambm no
62
apresentam, entre si, diferenas signif icativas nos teores de argila, si lte e
areia.
Observou-se que a porcentagem de argila nos perfis aumenta em
profundidade, porm a baixa relao textural no permite caracterizar
estes solos como Argissolos. A presena de cerosidade constatada na
descrio morfolgica (ANEXO A) sugere que existe um processo de
translocao da argila para os horizontes subsuperficiais. Esse pequeno
acmulo de argila caracteriza o incio do processo de formao de um
horizonte B textural.
A relao textural destes solos aumenta tambm ao longo da
transeo, evidenciando o processo de transformao dos horizontes Bw
em Bt.
Os sedimentos depositados na zona ripria reflorestada de Iracema
B possuem textura argilosa e uma distribuio granulomtrica muito
semelhante aos horizontes subjacentes. Essa homogeneidade contraria
os estudos sobre deposio em florestas riprias (FULLEN; BRANDSMA,
1996), onde se espera encontrar maior concentrao da frao argila no
sop das encostas e mais longe da fonte de sedimentos. Esse
comportamento pode ser explicado, pelo material de origem, que
essencialmente argiloso, gerando assim, sedimentos de granulometria
semelhante (AMPONTUAH et al., 2005; SYVERSEN; BORCH, 2005) e,
reforado pelo processo de deposio preferencial. Este processo de
deposio preferencial decorrente da instalao do reflorestamento que
alterou a dinmica de deposio. Como discutido anteriormente no estudo
da distribuio dos sedimentos, a deposio de sedimentos inicialmente
ocorria na plancie de inundao, na poca do cult ivo da cana e antes da
plena cobertura do solo pelo reflorestamento. Com o desenvolvimento
das espcies do reflorestamento e conseqente incremento na reteno
dos sedimentos, a zona de deposio se deslocou para a poro superior
da zona ripria, passando a haver deposio de sedimentos de textura
argilosa semelhante ao solo original nesta posio.
63
Figura 16 -Distr ibuio granulomtr ica do sedimento e solo subjacente nas tr incheiras
T1, T2 e T3, com disperso em Hexametafosfato de Sdio + NaOH
T3 - NaOH
%
0 20 40 60 80
Prof
undi
dade
(cm
)
0-7
7-32
32-52
50-63
63-10
0
100-1
20+
120-1
40
140-1
60
ArgilaSilteAreia
Sd - SedimentoSdV - Sedimento vermelhoII A - Horizonte A enterradoII AB - Horizonte de transio A/B enterradoII Bw - Horizonte B latosslicoII Bg - Horizonte B gleizadoII Bg - Horizonte B gleizado
T2 - NaOH
%
0 20 40 60 80
Prof
undi
dade
(cm
)
0-2
2-33
33-42
42-80
T1 - NaOH
%
0 20 40 60 80
Prof
undi
dade
(cm
)0-2
8
28-57
57-11
2+
a
b
Sd
II A
II Bw
II A
Sd
II Bw
II Bw
c
SdVSdII A
II AB
II Bw
II BgII Bg
II Bw
64
2.4.3.1.2 Disperso em gua
A distribuio granulomtrica destes solos determinada em gua
mostrou uma tendncia geral de diminuio da quantidade de argila e
aumento das fraes areia e si l te quando comparadas com os resultados
obtidos com a disperso em NaOH. A observao da frao areia destes
solos aps a disperso mostrou uma grande quantidade de agregados de
argila do tamanho da areia mdia e f ina nesta frao (Figura 17). Este
fato explicaria a mudana na distribuio das fraes granulomtricas em
funo do dispersante uti l izado.
Os valores percentuais de argila, silte e areia esto relacionados na
Tabela 2, que tambm apresenta valores resultantes da diferena entre
as disperses em NaOH e gua para cada frao granulomtrica (NaOH- H2O, coluna 6). Os valores posit ivos de argila correspondem diferena
entre a porcentagem encontrada na disperso em NaOH, que quantif icou
o total de argila existente na amostra e, a porcentagem encontrada na
disperso em gua, que quantif icou o total de argila dispersa. O resultado
dessa diferena corresponde frao de argila que se encontra sob a
forma de agregados (% argila total = % argila dispersa + % argila em
agregados). Os valores posit ivos representam a argila f loculada (coluna
7) e os valores negativos indicam o aporte ou migrao dos agregados de
argila para as fraes silte (coluna 8) e areia (coluna 9).
O comportamento homogneo observado na disperso de rotina
com NaOH, se repete na disperso em gua (Figuras 16 e 17). A
disperso em gua revela que grande parte da argila (cerca de 50% do
total das fraes), que aparecia dispersa quando foi determinada com
soluo de Hexametafosfato e NaOH, continuou floculada e foi agregada
s fraes si l te e areia. A pequena parcela de argila que aparece
dispersa referente s partculas primrias (2% do total das fraes)
(Tabela 2).
65
Figura 17- Distr ibuio granulomtr ica do sedimento e solo subjacente nas tr incheiras
T1, T2 e T3, com disperso em gua, e v isual izao dos agregados de
argi la nos sedimentos na disperso em gua
T1_0-28 (NaOH) T1_0-28 ( gua)
T2_0-2 (NaOH) T2_0-2 ( gua)
T3_0-7 (NaOH) T3_0-7 ( gua)
T3_7-32 (NaOH) T3_7-32 ( gua)
T1 - gua
%
0 20 40 60 80
Prof
undi
dade
(cm
)
0-28
28-57
57-11
2+
ArgilaSilteAreia
a
T3 - gua
%
0 20 40 60 80
Prof
undi
dade
(cm
)
0-7
7-32
32-52
50-63
63-10
0
100-1
20+
120-1
40
140-1
60
Sd - SedimentoSdV - Sedimento vermelhoII A - Horizonte A enterradoII AB - Horizonte de transio A/B enterradoII Bw - Horizonte B latosslicoII Bg - Horizonte B gleizadoII Bg - Horizonte B gleizado
T2 - gua
%
0 20 40 60 80
Prof
undi
dade
(cm
)
0-2
2-33
33-42
42-80
b
Sd
II A
II Bw
Sd
II A
II Bw
II Bw
c
SdVSd
II AII AB
II Bw
II BgII Bg
II Bw
66
Tabela 2 - Distr ibuio granulomtrica das tr incheiras e diferenas quantitat ivas entre as duas diperses ( NaOH - H2O)
Amostras Argila Silte Areia Disp. NaOH- H2O Argila Silte AreiaIb_T1_0-28 58 10 32 NaOH Ib_T1_0-28 54 -28 -26Ib_T1_28-57 52 12 36 NaOH Ib_T1_28-57 50 -28 -22Ib_T1_57-112+ 62 8 30 NaOH Ib_T1_57-112+ 36 -20 -16Ib_T1_0-28 4 38 58 gua Ib_T1_28-57 2 40 58 gua Ib_T1_57-112+ 26 28 46 gua
NaOH- H2O Argila Silte AreiaIb_T2_0-2 51 11 38 NaOH Ib_T2_0-2 25 3 -28Ib_T2_2-33 51 11 38 NaOH Ib_T2_2-33 51 -29 -22Ib_T2_33-42 65 9 26 NaOH Ib_T2_33-42 33