Potencial natural à erosão na sub-bacia hidrográfica do córrego Rico, no município de
Muniz Freire (ES)
Caio Henrique Ungarato Fiorese1*, Tiago Oliveira de Aguilar2
DOI: https://doi.org/10.35699/2447-6218.2022.37154
Resumo
O objetivo deste estudo foi avaliar a erosão potencial na sub-bacia hidrográfica do córrego Rico (BHCR), a fim de
subsidiar melhorias em conservação ambiental e produtividade econômica. Os procedimentos ocorreram no programa
ArcGIS®, com auxílio de um banco de dados geográficos. Foi delimitada a BHCR com auxílio de Modelo Digital de
Elevação. O potencial erosivo foi estimado através da Equação Universal de Perda dos Solos, com os parâmetros: decli-
vidade, comprimento de rampa, erodibilidade e erosividade. A erosão foi quantificada, classifcada e mapeada. A classe
de erosão mais abrangente é a “forte”. Porém, as classes “moderada a forte” a “muito forte” contabilizam 91,841%.
As perdas de solo variam de 6,933 ton/ha.ano a 12173,283 ton/ha.ano, com média aritmética de 1715,276 ton/
ha.ano e desvio padrão igual a 792,560 ton/ha.ano. Tais resultados indicam alta tendência à perda de solos, podendo
causar perdas associadas a um planejamento incorreto das atividades rurais. O emprego de técnicas conservacionistas,
a correta ocupação antrópica e manutenção da cobertura vegetal são medidas de extrema relevância para a BHCR.
Palavras-chave: Conservação do Solo. Impactos Ambientais. Mitigação. Ocupação Antrópica. Sistemas de Informa-
ções Geográficas.
Natural potential for erosion in the Rico stream sub-basin, in the municipality of Muniz
Freire (ES)
Abstract
The objective of this study was to assess potential erosion in the stream Rico hydrographic sub-basin (SRHS), in order
to support improvements in environmental conservation and economic productivity. The procedures took place in
the ArcGIS® program, with the aid of a geographic database. SRHS was delimited with the aid of a Digital Elevation
Model. The erosive potential was estimated using the Universal Soil Loss Equation, w.ith the parameters: slope, ramp
length, erodibility and erosivity. Erosion was quantified, classified and mapped. The most comprehensive erosion
class is the “strong” one. However, the “moderate to strong” to “very strong” classes account for 91.841%. Soil losses
range from 6.933 ton/ha.year to 12173.283 ton/ha.year, with arithmetic mean of 1715.276 ton/ha.year and standard
deviation equal to 792.560 ton/ha.year. Such results indicate a high tendency for soil loss, which may cause losses
associated with incorrect planning of rural activities. The use of conservationist techniques, the correct anthropic
occupation and maintenance of vegetation cover are extremely important measures for SRHS.
Keywords: Anthropic occupation. Environmental impacts. Geographic information systems. Mitigation. Soil conservation.
1
Universidade Federal do Espírito Santo. Alegre, ES. Brasil.
https://orcid.org/0000-0001-6866-0361
2
Instituto Federal do Espírito Santo. Alegre, ES. Brasil.
https://orcid.org/0000-0003-2341-3556
*Autor para correspondência: caiofiorese@hotmail.com
Recebido para publicação em 10 de junho de 2022. Aceito para publicação em 13 de agosto
de
2022 .
e-
ISSN: 2447-6218 / ISSN: 2447-6218. Atribuição CC BY.
CADERNO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
Agrarian Sciences Journal
2
Fiorese, C. H. U. e Aguilar, T. O.
Cad. Ciênc. Agrá., v. 14, p. 01–06, DOI: https://doi.org/10.35699/2447-6218.2022.37154
Introdução
Os ambientes naturais que compõem a paisagem
apresentam uma interação com os outros elementos
constituintes. As suas fragilidades, por várias vezes, são
esquecidas. Já as potencialidades são observadas com o
intuito único do seu aproveitamento dissociado de uma
perspectiva sistêmica e de manutenção da própria vida
antrópica (Silva, 2012).
A ocupação e o manejo inadequados em bacias
hidrográficas vêm atingindo níveis críticos em todo o
mundo, refletindo em grandes prejuízos para a fauna e
flora. No entanto, isso depende também das caracterís-
ticas físicas (relevo, por exemplo) e da capacidade de
recomposição vegetal desses ambientes (Costa; Silva,
2012). A degradação do solo é um dos maiores problemas
ambientais da atualidade, e acontece em todas as regiões
do planeta. O resultado é um mal direto e indireto ao
ser humano: direto pelo fato de que fez e faz de pessoas
que moram em zonas instáveis vítimas de enxurradas e
desabamentos de terra; indireto pelo desequilíbrio nos
ecossistemas que o empobrecimento do solo acarreta
(Oliveira et al., 2018).
O manejo ambiental que melhor se encaixa no
desenvolvimento agrícola sustentável é a abordagem
relacionada à bacia hidrográfica. As bacias hidrográficas
são tidas no âmbito do planejamento territorial como a
unidade básica de análise para o desenvolvimento de
ações e medidas estruturais e não estruturais com a pers-
pectiva de integração entre a gestão dos recursos hídricos
e a gestão ambiental. No Brasil, este recorte territorial
foi instituído através da Política de Nacional de Recursos
Hídricos, a partir da promulgação da Lei nº 9.433, de 8
de janeiro de 1997 (Carvalho, 2020). A erosão nas ba-
cias hidrográficas é considerada um dos problemas mais
sérios da atualidade, influenciando a produção agrícola,
devido ao consequente empobrecimento do solo e no
abastecimento de água, acarretando a diminuição de sua
disponibilidade devido ao assoreamento nos mananciais
(Valle Junior, 2008).
Nas bacias hidrográficas brasileiras, os processos
de erosão hídrica acelerada estão entre os eventos de
degradação de maior significância ambiental, poden-
do acarretar na queda da produtividade dos solos e a
contaminação/assoreamento dos recursos hídricos. Tal
fenômeno ocorre, inicialmente, a partir do impacto da
chuva sobre uma superfície desprovida de vegetação. Em
seguida, acarreta a desagregação de partículas do solo e
seu posterior transporte e deposição em áreas mais baixas
do relevo (rios e lagos, por exemplo) via escoamento
superficial (Bertoni; Lombardi Neto, 1990). Os danos
decorrentes da erosão podem incluir: contaminação de
rios, assoreamento de mananciais, destruição de pro-
priedades, diminuição da produtividade agricultural;
assoreamento de tubulações, enchentes, etc (Oliveira et
al., 2018).
Assim, o estudo da erosão dos solos se torna
importante, pois o conhecimento antecipado da susce-
tibilidade à erosão de um solo em área pré-estabelecida
pode direcionar a atividade humana em relação ao uso e
manejo sustentável dos recursos naturais (Tuchtenhagen
et al., 2017). Nesse sentido, o modelo de avaliação am-
biental da Equação Universal das Perdas de Solo (EUPS),
criada por Wischmeier e Smith (1962), apresenta-se como
importante ferramenta, principalmente por proporcionar
fácil implementação em sistemas de informação geográ-
fica e permitir a estimativa da perda de solo via erosão
laminar (Valle Junior et al., 2013).
O uso do sistema de informações geográficas
(SIG’s) na avaliação e no monitoramento ambiental em
bacias hidrográficas mostra-se uma ferramenta de grande
eficiência no que concerne à caracterização das áreas em
seus aspectos físicos e na quantificação da erosão laminar.
Pela sistemática da EUPS, em ambiente SIG, é possível
primeiramente quantificar isoladamente seus fatores e
seqüencialmente, calcular as perdas de solo por erosão
laminar (Tomazoni et al., 2005). Junto com a USLE, o
Sistema de Informação Geográfica (SIG) é considerado
um integrador das informações da Equação utilizada para
estimativa de perda de solo, pois permite a espacializa-
ção dos dados de forma isolada, bem como uma relação
entre as variáveis por meio de uma álgebra de mapas,
fornecendo como resultado a localização dos processos
erosivos em diferentes gradientes (Lima et al., 2018).
Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a
perda potencial de solo na sub-bacia hidrográfica do
córrego Rico (BHCR), no município de Muniz Freire,
Espírito Santo, a fim de subsidiar melhorias em termos
de conservação dos solos e sustentabilidade econômica
na região.
Materiais e Métodos
A BHCR está localizada na zona rural do mu-
nicípio de Muniz Freire, Estado do Espírito Santo. Com
uma área de 26,78 kmZ, possui a cafeicultura e pecuá-
ria como as principais atividades econômicas. O clima
predominante nessa região é do tipo Cwb, segundo a
classificação de Köppen, ou seja, clima subtropical de
altitude, com inverno seco e frio e verão chuvoso. Há
predomínio de temperaturas menores que 22 °C, mesmo
no verão (Ventura, 1964). A Figura 1 mostra a localização
da área estudada e de seus respectivos cursos hídricos.
Os procedimentos ocorreram no programa com-
putacional ArcGIS®. Para isso, as bases cartográficas di-
gitais foram adquiridas nos portais eletrônicos do Sistema
Integrado de Bases Geoespaciais do Estado do Espírito
Santo (Geobases, 2020). No Geobases, inicialmente, foram
adquiridos arquivos de curvas de nível com abrangência
na região estudada. A princípio, foi delimitada a BHCR
por meio dos seguintes procedimentos (Santos et al.,
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2010): aquisição de feições de curvas de nível junto ao
sítio eletrônico do Geobases; geração do Modelo Digital
de Elevação (MDE) e sua posterior correção a fim de
corrigir possíveis erros na sua geração; delimitação dos
fluxos de direção (flow direction) e acumulação (flow
accumulation); extração da malha hidrográfica da re-
gião; identificação e demarcação do exutório da BHCR
Figura 1 – Localização da BHCR
e, delimitação da sub-bacia. A geração do MDE ocorreu
a partir das feições de curvas de nível adquiridas (com
equidistância de 5 m) e com base no método da rede
triangulada irregular (TIN), com resolução de 15 m. A
EUPS, considerada neste estudo, é dada pela equação
(1) (Wischmeier; Smith, 1962):
(Eq. 1)
Sendo: A
=
perda de solo (t ha
-1
ano
-1
); R
=
erosividade (MJ ha
-1
mm h
-1
ano
-1
); K
=
erodibilidade [t
ha
-1
(MJ ha
-1
mm h
-1
)
-1
]; L
=
comprimento do declive; S
=
grau de declive; C
=
uso e manejo do solo; P
=
práticas
conservacionistas. Os fatores L, S, C e P são adimensio-
nais (Wischmeier; Smith, 1962). A erosão atual indica
as perdas de solo por erosão hídrica incluindo a erosão
potencial e as condições atuais de uso do solo e práticas
culturais, ou seja, os valores de C e P da EUPS (Durães;
Mello, 2016). Portanto, para este trabalho, foram des-
considerados os fatores C e P.
A capacidade das águas pluviais de provocar ero-
são em uma área desprotegida em dado local é indicada
pelo fator numérico R (Wischmeier; Smith, 1978), que
deve ser calculado por meio de índices mensais de erosão
(equação (2)), pela equação proposta por Lombardi Neto
e Moldenhauer (1992):
(Eq. 2)
Sendo: EI i
=
média mensal do índice de erosão
(MJ ha-1 mm-1); ri
=
precipitação pluvial média mensal
(em mm); Pi – precipitação pluvial média anual (em
mm). O fator R significa o somatório dos valores mensais
de erosão (Bertoni; Lombardi Neto, 1999). Os dados
de precipitação foram adquiridos no sítio eletrônico do
Hidroweb, da Agência Nacional de Águas (Ana, 2020),
referentes a uma estação pluviométrica localizada em
Muniz Freire (ES), com série histórica de 43 anos. A
estação apresentou as coordenadas S 20° 31’ 42’’/ W 41°
30’ 41’’.
Através do MDE da área estudada, foi obtido o
mapa de declividade, para determinar os fatores L e S
da EUPS. Na prática, tais elementos são juntos, através
de um termo chamado “fator topográfico ou LS”, que é
extraído por meio da agregação do comprimento das
encostas com o gradiente de declividade, a partir de
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Fiorese, C. H. U. e Aguilar, T. O.
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modelos matemáticos. O fator topográfico (LS) foi gerado
a partir da geração de dois mapas. O mapa do fator L foi
obtido com auxílio da metodologia de Desmet e Govers
(1996), McCool et al. (1987) e McCool et al. (1989),
através das equações (3), (4) e (5).
(Eq. 3)
(Eq. 4)
(Eq. 5)
Sendo: D
=
tamanho do pixel; A
=
fluxo acu-
mulado da drenagem (obtido no ArcGIS® por meio do
MDE e da posterior obtenção da direção do fluxo de dre-
nagem – flow direction); C = declividade (convertida em
radianos); x = coeficiente de forma (considerado x = 1
para sistemas compostos por pixels); m, F = coeficientes
(adimensional).
Em seguida, foi gerado o mapa do fator S, pelo
algoritmo de McCool et al. (1987) e McCool et al. (1989),
partindo das seguintes proposições quanto à declividade:
-
quando tan C < 0,09, considerar S = 10,8 sin
(C)
+
0,03 e;
-
quando tan C ≥ 0,09, considerar S = 16,8 sin
(C)
+
0,5.
Alguns solos possuem maior propensão à erosão
que outros, mesmo quando a cobertura vegetal, a preci-
pitação, o declive e as práticas de controle de erosão são
Tabela 1 – Área para cada classe de intensidade à erosão
as mesmas. Essa diferença é a erodibilidade do solo (fator
K) e ocorre devida às propriedades associadas ao solo
(Bertoni; Lombardi Neto, 1999). O fator K (erodibilidade
do solo) foi determinado por meio do mapeamento dos
tipos de solos da BHCR e, em seguida, pela consulta dos
dados conforme Corrêa et al. (2015), Demarchi e Zimback
(2014) e Silva et al. (2009).
A inserção das equações foi feita na ferramenta
“raster calculator”, também conhecida como álgebra de
mapas, que permite a operação entre mapas gerados no
ArcGIS®. Após a obtenção de todos os componentes da
equação, a erosão potencial foi classificada conforme o
método adotado por Durães e Mello (2016).
Resultados e Discussão
O valor de erosividade obtido para a BHCR é
igual a 6.797,20 MJ ha
-1
mm
-1
, sendo classificada como
“moderada a alta”, de acordo com a classificação de
Carvalho (2008). Foram identificados quatro tipos de
solos, que são: nitossolo vermelho (K
=
0,039 (Demar-
chi; Zimback, 2014)), argissolo vermelho-amarelo (K
=
0,034 (Silva et al., 2009)), neossolo litólico (K
=
0,048
(Demarchi; Zimback, 2014)) e cambissolo háplico (K
=
0,036 (Corrêa et al., 2015)).
A classe de intensidade à erosão mais abrangente
na BHCR é a “forte”. No entanto, quando somadas, as
classes compreendidas de “moderada a forte” a “muito
forte” contabilizam 91,841%. As perdas potenciais de solo
na BHCR variam de 6,933 ton/ha.ano a 12173,283 ton/
ha.ano, com média aritmética de 1715,276 ton/ha.ano
e desvio padrão igual a 792,560 ton/ha.ano. A Figura
2 demonstra o mapa de erosão potencial, bem como os
percentuais de área para cada classe de intensidade.
Classes (ton/ha.ano)
Área (%)
Área acumulada (%)
Fraca (≤ 400)
5,035
5,035
Moderada (400 – 600)
3,123
8,158
Moderada a forte (600 – 1.600)
33,727
41,885
Forte (1.600 – 2.400)
41,545
83,430
Muito forte (> 2.400)
16,569
100,000
A respeito da distribuição das classes de intensi-
dade, verifica-se que as maiores intensidades são vistas
na porção noroeste da sub-bacia, embora as classes de
maiores intensidades estejam espalhadas por pratica-
mente toda a extensão da BHCR. Esses resultados são
atribuídos, principalmente, a alguns parâmetros da USLE
que podem agravar a erosão, como a declividade. A in-
clinação do declive do terreno influencia fortemente as
perdas de solo e água por erosão hídrica, pois, à medida
que ela aumenta, aumentam o volume e a velocidade da
enxurrada e diminui a infiltração de água no solo. Com
isso, aumenta a capacidade de transporte das partículas
de solo pela enxurrada, assim como a própria capacidade
desta de desagregar solo, por ação de cisalhamento, prin-
cipalmente quando concentrada nos sulcos direcionados
no sentido da pendente do terreno (Cogo et al., 2003).
Na área estudada, há predominância de relevo com alta
irregularidade, o que acentua as perdas naturais de solo.
Tendo em vista a presença de atividades rurais, como a
pecuária e a cafeicultura, esse fenômeno se torna ainda
mais preocupante.
5
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Figura 2 – Mapa de erosão potencial da BHCR
No município de Muniz Freire, que abrange a
BHCR, o estágio de degradação dos solos está se agra-
vando em virtude do abandono de cafezais degradados,
da ausência de ações conservacionistas no avanço de
espaços com pecuária extensiva, do cultivo de novas
lavouras cafeeiras em desnível com ausência de técnicas
conservacionistas e mecanização morro abaixo (incluindo
culturas agrícolas perenes e temporárias), construção e
manutenção de estradas e carreadores com tecnologia
inadequada (Incaper, 2010).
Portanto, as perdas de solo na BHCR podem ser
agravadas com um manejo antrópico incorreto, sobretudo
nas áreas com intensidades à erosão compreendidas de
“moderada a forte” a “muito forte”. Nas áreas com solo
desprovido de vegetação ou manejado indevidamente,
ocorrem processos erosivos e todo esse material lixiviado
passa a ser transportado para a rede hidráulica, afetando
a forma e a velocidade do escoamento e contribuindo para
o assoreamento dos cursos hídricos (Vigolo et al., 2019).
Sendo assim, há necessidade de medidas em prol
da minimização da erosão na BHCR. Para o controle do
processo erosivo laminar é necessário a readequação do
uso da terra, através de uma sistematização dentro de
suas potencialidades naturais. Esse procedimento pode ser
realizado de duas formas básicas: a primeira delas é pela
readequação do uso, adotando-se coberturas que sejam
capazes de proteger adequadamente o solo; e a outra é
a adoção de práticas conservacionistas mecânicas, que
fragmentem o comprimento de rampa e diminuam, assim,
o espaço de circulação superficial da água (Tomazoni et
al., 2005).
Domingos e Santos (2006) enfatiza que a co-
bertura vegetal natural é a ideal para proteger o solo
da erosão hídrica, mas lembra que, em áreas agricultá-
veis, por motivos diversos isto não tem acontecido como
deveria, cabendo ao planejador conservacionista atuar
orientando sobre a forma menos agressiva de se utilizar
certa área para produção agrícola, de forma a dar maior
sustentabilidade na produção através da conservação do
solo e da água. Tais medidas são de suma necessidade
para a BHCR, considerando sua alta potencialidade à
erosão.
Conclusão
A BHCR é altamente vulnerável à perda de solos,
com a maior parte da área classificada como “moderada
a forte” a “muito forte”, em virtude de suas características
naturais, como a elevada declividade. Dessa forma, é
de extrema necessidade o desenvolvimento de técnicas
conservacionistas, bem como uma correta ocupação an-
trópica e a manutenção da cobertura vegetal, com vistas
a conter a erosão potencial na BHCR.
6
Fiorese, C. H. U. e Aguilar, T. O.
Cad. Ciênc. Agrá., v. 14, p. 01–06, DOI: https://doi.org/10.35699/2447-6218.2022.37154
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