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AVALIAÇÃO DO ÍNDICE DA EROSIVIDADE DA CHUVA NO MUNICÍPIO DE CABACEIRAS VISANDO À CAPTAÇÃO PLUVIAL Virginia Mirtes de Alcântara Silva1, Raimundo Mainar de Medeiros2, Paulo Roberto Megna Francisco3, Alexandra Lima Tavares2, Maria da Conceição Marcelino Patrício4 & Camilla Kassar Borges5 Resumo: O processo erosivo e sua intensidade dependem das condições climáticas da região, dos fatores relacionados à topografia, da cobertura do solo e às propriedades do mesmo. Neste trabalho, buscou-se estudar o índice de erosividade da chuva no período de 1926-2011 no município de Cabaceiras visando o melhor manejo do solo para a captação de águas pluviais.Utilizando a planilha do Excel calculou-se a média mensal da erosividade pela proposta por Wischmeier & Smith edeterminou os valores médios de precipitação no período.Pelos resultados obtidos observou-se que os maiores índices de erosividade foram encontrados no períodode abril de 507,1 MJ.mm.ha-1.ano-1 coincidindo com o mês mais chuvoso com 60,2 mm.Os menores índices de erosividade foram encontrados no períodode outubrode 3,9 MJ.mm.ha-1.ano-1 sendo este o mês de menor precipitação com 3,9 mm. Palavras-chave: erosão, chuvas, semiárido. INTRODUÇÃO A chuva é o principal agente de desgaste dos solos, em particular, nas regiões tropicais onde ocorrem em maior volume e intensidade.O processo erosivo e sua intensidade dependem das condições climáticas da região, dos fatores relacionados à topografia, da cobertura do solo e às propriedades do mesmo (Gonçalves, 2002) e a erosividade da chuva é em função da quantidade, intensidade e duração da mesma (Lemos & Bahia, 1992). A necessidade de obter uma metodologia capaz de avaliar os fatores que causam a erosão hídrica e de estimar perdas anuais de solo resultou no desenvolvimento da Equação Universal de Perdas de Solo estimada por Wischmeier & Smith (1958, 1971,1978). Esta equação é considerada um bom instrumento na previsão das perdas de solo, exigindo um número de informações relativamente pequenas quando comparado aos modelos mais complexos. No entanto, para sua utilização, é necessário o levantamento de vários fatores dentre eles a erosividade das chuvas (R). Portanto, neste trabalho, buscou-se estudar o índice de erosividade da chuva no período de 1926-2011, visando o melhor manejo do solo para a captação de águas pluviais em Cabaceiras, PB. MATERIAL E MÉTODOS O município de Cabaceiras localizado no estado da Paraíba apresenta uma área de 400,22 km². Seu posicionamento encontra-se entre os paralelos 7018’ 36’’ e 7035’50’’ de latitude sul e entre os meridianos de 36012’24’’ e 36025’36’’ de longitude oeste. Está inserido na mesorregião da Borborema e microrregião do Cariri Oriental, limitando-se com os municípios de São João do Cariri, São Domingos do Cariri, Barra de São Miguel, Boqueirão e Boa Vista (AESA, 2011). 1
Bióloga, Pós-Graduanda em Geoambiencia eRecursos Hídricos do Semiárido, UEPB,
[email protected] Doutorando em Meteorologia, UFCG, Campina Grande, PB,
[email protected];
[email protected] 3 Doutorando em Engenharia Agrícola, UFCG, Campina Grande, PB,
[email protected] 4 Mestranda em Recursos Naturais, UFCG, Campina Grande,PB,
[email protected] 5 Mestranda em Meteorologia, UFCG, Campina Grande, PB,
[email protected] 2
De acordo com a classificação de Köppen o clima da área de estudo é considerado do tipo Bsh - Semiárido quente, precipitação predominantemente, abaixo de 600 mm.ano-1, e temperatura mais baixa, devido ao efeito da altitude (400 m a 700 m). As chuvas da região sofrem influência das massas Atlânticas de sudeste e do norte (Francisco, 2010). Na área de estudoconforme PARAÍBA (2006) são encontrados basicamente o Luvissolo Crômico órtico típico, oNeossolo Litólico Eutrófico, o Neossolo Flúvico Ta eutrófico solódico e o Vertissolo Cromado Órtico típico (Figura 1).
Figura 1. Mapa de solos do município de Cabaceiras. Fonte: Adaptado de PARAÍBA (2006) A área de estudo compreende em grande parte, a área da bacia de contribuição do açude de Boqueirão, que apresenta a montante, duas bacias contribuintes, a do Alto Paraíba e a do rio Taperoá. É uma área aberta, sobre o planalto, com relevo suave ondulado, altitude variando em grande parte entre 400 m a 600 m, e drenagem voltada para o leste, o que facilita a penetração uniforme das massas atlânticas de sudeste, propiciando temperaturas amenas (<260C), e uma maior amplitude térmica diária. Nas áreas com relevo mais deprimido a precipitação média anual é inferior a 400 mm, aumentando com a altitude no sentido dos divisores da drenagem. Os solos mais representativos é o Luvissolo Crômico Vértico fase pedregosa relevo suave ondulado, predominante em grande parte da região; os Vertissolos relevo suave ondulado e ondulado predominam nas partes mais baixa, no entorno do açude de Boqueirão e os Planossolos Nátricos relevo plano e suave ondulado, ao norte. Nas áreas mais acidentadas, ocorrem os Neossolos Litólicos Eutróficos fase pedregosa substrato gnaisse e granito. Em toda a área, a vegetação é do tipo caatinga hiperxerófila. É uma região tradicionalmente pastoril, onde tem predominando a criação de caprinose cultiva palma e culturas alimentares (Francisco, 2010). Conforme Cavalcante et al. (2005) estes apresentam reduzida profundidade, são muito susceptíveis à à erosão e ressalta que o controle da erosão deve ser muito intenso. Para realização deste trabalho os dados utilizados compreenderam as séries dos anos de 1926 a 2011. Os valores pluviométricos de 86 anos foram adquiridos junto a Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE) e a Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA). A partir desses dados
utilizando a planilha do Excel calculou-se a média mensal da erosividade pela equação 1 proposta por Wischmeier & Smith (1958; 1971; 1978):
EI30
r 2 0,85 = 67,355 e P
(1)
Sendo: EI30 a média mensal do índice de erosividade das chuvas (MJ.mm.ha-1.h-1), r a precipitação média mensal (mm) e p a precipitação média anual (mm). Após determinou-se os valores médios de precipitação mensal no período.O cálculo desse fator é o somatório dos valores mensais da erosividade, conforme a equação 2: 12
R= 1
EI30
(2)
Wischmeier & Smith (1958, 1971,1978) definiram que o produto da energia cinética total pela intensidade máxima em trinta minutos (EI30) é a relação que melhor expressa o potencial da chuva em causar erosão, considerando as fases de impacto das gotas da chuva, a desagregação do solo, a turbulência do fluxo, e o transporte das partículas.Para Barbosa etal.(2000) e Menezes etal.(2011) o fator R (erosividade das chuvas) permite a avaliação do potencial erosivo das precipitações de determinado local, sendo possível conhecer a capacidade e o potencial da chuva em causar erosão no solo, para que assim se faça um manejo adequado e ocupação correta do mesmo. RESULTADOS E DISCUSSÃO Nos meses de janeiro a julho observaram-se os maiores índices pluviométricos, os menores índices estão centrados nos meses de agosto a dezembro, que corresponde a 25,23% do total da precipitação ocorrida. Nos meses de janeiro a julho representam 74,77% dos índices pluviométricos, o mês de junho representa 10,94% das chuvas ocorridas. A distribuição da precipitação média histórica das avaliações da erosividade estão demonstradas na Figura 2a. Em regiões tropicais é comum a evento de chuvas erosivas, principalmente no período de ascendente precipitação, podendo chegar a 40% do total anual das chuvas, em regiões de clima temperado, apenas 50% dos índices pluviométricos são consideradas erosivas (Hudson, 1971). A.
B.
Fonte: AESA (2011)
Figura 1. (a) Precipitação média mensal histórica no período de 1926 a 2011; (b) Erosividade média mensal
Os resultados dos cálculos do índice de erosividade estão expostos na Figura 2b na qual observa-se que o mês de máximo valor ocorreu em abril, seguido dos meses de janeiro fevereiro, março, maio, junho e julho. Os meses de agosto a dezembro são os que apresentaram as menores avaliações de erosividade. O valor obtido para a área de estudo apresentou precipitação máxima anual oscilando entre os valores de 3,6 mm (1961) a 775,5 mm (1965), teve-se uma precipitação média histórica de 336,6 mm com 86 anos de observações. O fator R da área em estudo foi de 9.471,3 MJ mm ha-1 ano-1e Segundo Silva (2004) a erosividade anual é altamente dependente do total precipitado. Os índices de erosividade apresentados na Figura 1b basicamente seguem o critério da precipitação com os seus valores de altos e baixos índices, comprovando deste modo o que foi proposto por Lemos & Bahia (1992). CONCLUSÕES Os maiores índices de erosividade foram encontrados no períodode abril (507,1 MJ.mm.ha-1.ano-1) coincidindo com o mês mais chuvoso (60,2 mm). Os menores índices de erosividade foram encontrados no períodode outubro(3,9 MJ.mm.ha-1.ano-1) sendo este o mês de menor precipitação (3,9 mm). A área de estudo é considerada de moderada a alta erosividade REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AESA. Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba. 2011. Barbosa, G. S.; Iost, C.; SchiessL, M. A.; Maciel, G, F. Estimativa da erosividade da chuva (R) na Bacia Hidrográfica do rio Manoel Alves Grande localizado no cerrado tocantinense. In: Congresso Brasileiro de Meteorologia, 16. Anais...Belém, 2000. Francisco, P. R. M. Classificação e mapeamento das terras para mecanização do Estado da Paraíba utilizando sistemas de informações geográficas. Dissertação (Mestrado em Manejo de Solo e Água). Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Paraíba. Areia, 2010. Gonçalves, J. L. de M.; Stape, J. L; Wichert, M. C. P.; Gava, J. Manejo de resíduos vegetais e preparo do solo. Conservação e cultivo de solos para plantações florestais. Instituto de Pesquisas e Estudos Florestais (IPEF). Cap. 3, p.133-204, Piracicaba, S. Paulo, 2002. Hudson, N. Soil conservation. 2ed. Ithaca, Cornell University Press, 1971. 320p. Lemos, M. do S.S.; Bahia, V.G. Erosividade da chuva. Informe Agropecuário, Belo Horizonte, v.16, n.176, p.25-31, 1992. Silva, A.M. Rainfall erosivity map for Brazil. Catena, v.57, p.251- 259, 2004. Menezes, M. D.; Leite, F. P. Avaliação e espacialização da erosividade da chuva no Vale do Rio Doce, região centro-leste de Minas Gerais. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.34, p.1029 - 1039, 2011. PARAÍBA. Plano Estadual de Recursos Hídricos: Resumo Executivo & Atlas. Governo do Estado da Paraíba; Secretaria de Estado da Ciência e Tecnologia e do Meio Ambiente, SECTMA; Agência Executiva de Gestão de Águas do Estado da Paraíba, AESA. Brasília, DF: Consórcio TC/BR – Concremat, 112p.2006. Wischmeier, W. H.; Johnson, C. B.; Cross, B. V. A soil erodibility nomograph for farmaland and construction sites. Journal of Soil and Water Conservation, Ankeny, n.26, p.189-193, 1971. WIschmeier, W. H.; Smith, D. D. Rainfall energy and its relationship to soil loss. Transactions of the American Geophysical Union, Washington, v.39, n.2, p.285-291, 1958. Wischmeier, W. H.; Smith, D. D. Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. Washington: USDA, 1978. 58p.
