Caracterização e distribuição espacial dos sedimentos depositados ...

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


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


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.


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%


Arr. Alon Comp.010

20

30

40


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


50005000

5000

5000

5000

5000


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


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

Caracterização e distribuição espacial dos sedimentos depositados ...

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