Layout_CeN

Universidade Federal de Santa Maria

Ci. e Nat., Santa Maria v.42, e61, 2020

DOI:10.5902/2179460X38783

ISSN 2179-460X

Received  28/06/19   Accepted: 01/08/20  Published:27/08/20

 

 

 

Geo-Sciences

 

 

Análise da vulnerabilidade ao processo erosivo das encostas: estudo de caso no Município de Itaporanga D’Ajuda (SE)

 

Analysis of the vulnerability to the erosive process of the slopes: a case study in the City of Itaporanga D’Ajuda (SE)

 

 

Fábio Tavares LisboaI

Glauber Vinicius Pinto de BarrosII

Paulo Sérgio de Rezende NascimentoIII

 

I   Universidade Federal de Sergipe, SE, Brasil - fabiotlisboa@gmail.com

II   Universidade Federal de Alagoas, AL, Brasil - glauber.barros@hotmail.com

III  Universidade Federal de Sergipe, SE, Brasil - psrn.geologia@gmail.com

 

 

RESUMO

Os processos erosivos são fenômenos naturais que ocorrem na superfície terrestre e o avanço dessa geodinâmica exógena origina a perda e a degradação do solo. Esses efeitos indesejáveis são intensificados pela ocupação desordenada do território, principalmente em substratos geológicos naturalmente susceptíveis à erosão. Os sedimentos inconsolidados ou pouco consolidados do Grupo Barreiras são instáveis à erosão durante os períodos de chuva onde o fluxo de água nos canais de drenagem é intenso. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi analisar a vulnerabilidade aos processos erosivos decorrentes das intervenções antrópicas sobre encostas cujo substrato rochoso pertence ao Grupo Barreiras no Município de Itaporanga D’Ajuda do Estado de Sergipe. Os principais procedimentos utilizados foram as técnicas de pinos de erosão e infiltômetros aliados aos trabalhos de campo. Constatou-se que a região é de grande susceptibilidade à erosão decorrente do escoamento superficial difuso e concentrado das águas das chuvas, ocasionando a remoção parcial dos horizontes superficiais dos solos e o surgimento de ravinas erosivas de médio a grande porte. Essas feições se estendem por uma extensa área urbana de Itaporanga D’Ajuda próxima a BR-101, onde a remoção da cobertura vegetal e o corte das encostas para instalação de arruamentos urbanos geraram taludes vulneráveis à erosão. A conclusão é que são áreas de riscos para a população que reside na região e os riscos podem ser reduzidos pela revegetação, cercamento e desocupação das áreas vulneráveis.

Palavras-chave: Pino de erosão; Infiltômetro; Talude instável

 

 

ABSTRACT

Erosive processes are natural phenomena that occur on the earth's surface and the advancement of this exogenous geodynamics leads to soil loss and degradation. These undesirable effects are intensified by the disorderly occupation of the territory, especially in geological substrates naturally susceptible to erosion. The unconsolidated or poorly consolidated sediments of the Barreiras Group are unstable to erosion during rainy periods where the water flow in the drainage channels is intense. Thus, the objective of the present study was to analyze the vulnerability to erosive processes resulting from anthropic interventions on slopes whose rocky substrate belongs to the Barreiras Group in Itaporanga D'Ajuda Municipality of Sergipe State. The main procedures used were erosion pins and infiltometers techniques combined with fieldwork. It was found that the region is highly susceptible to erosion due to the diffuse and concentrated rainfall runoff, causing the partial removal of surface horizons and the emergence of medium to large erosion ravines. These features extend over a large urban area of ​​Itaporanga D'Ajuda near BR-101, where the removal of the vegetation cover and the cutting of the slopes for the installation of urban roads generated slopes vulnerable to erosion. The conclusion is that these are areas of risk to the population living in the region and the risks can be reduced by revegetation, fencing and evacuation of vulnerable areas.

Keywords: Erosion pin; Infiltometer; Unstable slope

 

 

1 INTRODUÇÃO

A geodinâmica exógena, como por exemplo os processos erosivos, é resultante de agentes predisponentes condicionados pelas características naturais do terreno e de agentes efetivos decorrentes das ações antrópicas que intensificam a dinâmica geológica exógena (GUINDICINI; NIEBLE, 1976; BRADY; WEIL, 2013; SANTOS; NASCIMENTO, 2019a). A erosão está associada a processos de desgaste da superfície do terreno, desencadeado pelo escoamento da água superficial, por meio da desagregação, transporte e deposição dos materiais alterados que compõem o solo (GUERRA; MENDONÇA, 2005; TOMINAGA et al., 2009). Os processos erosivos são condicionados pelo tipo de rocha/solo, precipitação, declividade, extensão da encosta e estrutura estratificada da vegetação (SANTOS; NASCIMENTO, 2019b).

De acordo com International Strategy for Disaster Reduction - ISDR (2004), a susceptibilidade aos processos erosivos representa a predisponência intrínseca e a vulnerabilidade, a aceleração erosiva da encosta consequente da apropriação do ambiente pelo homem, ou seja, o uso e a ocupação inadequados do solo (GUERRA; JORGE, 2012). Dessa forma, a susceptibilidade à erosão é a probabilidade do processo erosivo ocorrer, e a vulnerabilidade à erosão, por sua vez, engloba a interação do homem com o meio e os riscos gerados à sociedade. Nesse contexto, os processos erosivos são classificados como naturais ou geológicos e acelerados ou antrópicos (CERRI; AMARAL, 1998). Na primeira situação, a erosão se desenvolve de forma lenta e contínua; na segunda, a erosão é induzida e/ou intensificada pela ação humana, produzindo grande quantidade de sedimentos que acelera o assoreamento de cursos d’água e reservatórios de abastecimento, ocasionando as inundações e a danificação de infraestruturas rurais e urbanas (IWASA, 1998; LEPSCH, 2002).

A evolução do processo erosivo apresenta, normalmente, um primeiro estágio de erosão laminar intensa, induzindo, posteriormente, a formação de sulcos rasos e profundos, desenvolvendo ravinas de portes variados. As ravinas podem se aprofundar até atingir o nível d'água subterrânea, evoluindo para voçoroca de modo acelerado e complexo em função da ação combinada das águas superficiais e subterrâneas (OLIVEIRA, 1994). A transformação da ravina para voçoroca se dá quando aflora o lençol freático, com tendência a alargar-se e aprofundar-se, até atingir o seu equilíbrio dinâmico (CERRI et al., 1997). A evolução da voçoroca é lateral e remontante por meio de piping, removendo partículas do interior do solo e formando canais que evoluem em sentido contrário ao do fluxo de água, colapsando o terreno, com desabamentos que alargam voçoroca e/ou criam ramos (SALOMÃO et al., 2012). Essas ramificações integram-se ao ramo principal e destroem grandes áreas de pastagens, culturas, bens públicos e moradias (BACELLAR, 2000). A voçoroca é nitidamente um fenômeno hídrico, envolvendo a ação das águas superficiais e subsuperficiais e o seu início se dá a partir da concentração de água na superfície da encosta (BIGARELLA; MAZUCHOWSKI, 1985).

Em regiões tropicais, a erosão hídrica é o principal processo desagregador da estrutura da rocha e do solo (AVANZI et al., 2013; CÂNDIDO et al., 2014), ocasionando o solapamento de encostas, formando taludes instáveis pelo desmatamento e corte inadequado, inviabilizando a regeneração natural em curto e médio prazo (RIBEIRO; SCHIAVINI, 1998). Os processos erosivos acelerados instabilizam as encostas (SALOMÃO; IWASA, 1995; AUGUSTO FILHO; VIRGILI, 1998; RUBIRA et al., 2016), ocasionando perdas de solo, moradias, ruas/estradas e assoreamento dos recursos hídricos superficiais (MIGUEL et al, 2014; MOMOLE; COOPER (2016); NASCIMENTO et al., 2019), provocando efeitos com consequências sociais e econômicas relevantes para a sociedade.

Descrições detalhadas das adversidades ocasionadas pelas erosões em solos urbanos e rurais estão relatados desde o início do século XX por Benett (1939) e Telles et al. (2011) e uma revisão mais atualizada dos custos erosivos pode ser vista em Telles et al. (2013). Assim, a erosão não é somente um processo geológico-geomorfológico, mas também um problema socioeconômico urbano e rural. A evolução dos processos erosivos nas áreas urbanas geralmente ocorre nas periferias em decorrência da ausência e/ou deficiência do sistema de drenagem de águas pluviais e servidas e implantação de obras como cortes de encostas, aterros e impermeabilização do terreno (ALMEIDA FILHO, 2004). Apesar do papel da ação das águas subterrâneas ter sido destacado por vários autores, ele não tem sido considerado nos projetos da maioria das obras de contenção das voçorocas, responsável pelo insucesso de numerosas obras de engenharia (ALMEIDA FILHO, 2014).

Nesse contexto, o município sergipano Itaporanga D’Ajuda possui áreas sujeitas aos processos erosivos que podem resultar em danos socioeconômicos em áreas ocupadas ou não pela população. Em toda a porção centro-sul, cerca de 70% do território do município, afloram areias finas e grossas com níveis argilosos e conglomeráticos do Grupo Barreiras (BOMFIM et al., 2002). Nestas áreas encontram-se as encostas constituídas por sedimentos inconsolidados a pouco consolidados dos arenitos do Grupo Barreiras (SCHALLER, 1969) retrabalhados pelo intemperismo químico, morfogênese e pedogênese, diminuindo a plasticidade das argilas e aumentando a liquefação das areias, e consequentemente a susceptibilidade à erosão do solo.

De acordo com Souza (2018), há várias residências construídas em encostas no município de Itaporanga D’Ajuda, tornando essas áreas um vetor de expansão urbana desordenado, cuja ocupação ocorre em área de corte de encosta, ou seja, em área de risco e sem acompanhamento técnico adequado. O risco tende a se agravar quando o ambiente é recoberto por uma fina camada de solo, lixo ou entulho, que poderá vir a deslizar em um evento de precipitação elevada.

Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi analisar a vulnerabilidade dos solos aos processos erosivos decorrentes das intervenções antrópicas em uma encosta cujo substrato rochoso pertence ao Grupo Barreiras no Município de Itaporanga D’Ajuda do Estado de Sergipe, visando propor medidas mitigadoras para evitar riscos à população.

 

 

2 MATERIAIS E MÉTODO

2.1. Área de estudo

A área de estudo está localizada às margens da BR-101 no ponto de coordenadas UTM de longitude 684662 e latitude 8782942 no Município de Itaporanga d’Ajuda do Estado de Sergipe, cujo acesso pela capital Aracaju é feito pelas rodovias pavimentas BR-235 e BR-101, como mostra a Figura 1.

 

Figura 1 – Mapa de Localização e acesso à área de estudo

 

A geologia da área de estudo é composta pelas Formações Superficiais do Cenozoico divididas em arenitos terciários do Grupo Barreiras e coberturas pleistocênicas e holocênicas (CPRM, 2001). Os domínios geomorfológicos são os Tabuleiros Costeiros e a Planície Costeira, caracterizados, respectivamente, por baixos planaltos pré-litorâneos e terraços marinhos, dunas costeiras e estuário, com ocorrências de mangues, apicuns e restingas. Os principais tipos de solos são Espodossolo Ferrilúvico Hidromórfico Arenoso, Neossolo Quartzarênico e Solo Indiscriminado de Mangue (GUERRA et al. 2017). Apresenta clima do tipo tropical úmido, com altas temperaturas e umidade. A precipitação total característica do clima é perceptivelmente dividida em uma estação de inverno chuvosa entre os meses de abril e julho e uma estação de verão seca, que abrange do mês de outubro até janeiro, com média anual de 1.447 mm/ano (SEMARH, 2013).

A cobertura vegetal está distribuída de maneira que a espécie de capim de tabuleiro é predominante, utilizada como pastagem natural. A Mata Atlântica ocorre ao longo do litoral em pequenas manchas e a vegetação de restinga ou a mata de restinga ocorre em toda a planície costeira (BOMFIM et al., 2002). Com alto índice de pobreza (CARVALHO, 2012), a economia é baseada na agropecuária, exercendo pressão sobre a vegetação nativa com degradação elevada das matas ciliares, apesar de integrar a Área de Proteção Ambiental (APA) do Litoral Sul de Sergipe, criada pelo Decreto Estadual no 13.468/1993, alterado pelo Decreto no 15.559/1995 (CARVALHO, 2015).

A população total do município de Itaporanga D’ajuda foi de 30.419 habitantes (último censo em 2010), sendo 9.081 residentes na área urbana e 16.292 na zona rural, com uma densidade demográfica de 41,11hab/km2; a população estimada para 2017 foi 34.356 (ANDRADE et al., 2017). Apesar de possuir diferentes áreas propícias à expansão urbana, por diversos fatores socioculturais e principalmente, por falta de uma fiscalização efetiva, eficiente e constante, a população ocupa as áreas de encostas e margens de rios e córregos, fazendo destas áreas um vetor de expansão urbana do município (CPRM, 2018). As construções são altamente vulneráveis devido a um padrão construtivo inferior sem acompanhamento técnico adequado. Nesse contexto, parte da cidade pode sofrer consequências de processos de instabilização de encosta e inundações, futuramente o problema tende a se agravar caso o poder público não coloque em prática programas de fiscalização que dificultem o avanço da urbanização em áreas impróprias no município e que verifiquem os procedimentos de construção de novas moradias (ESTADO DE SERGIPE, 2019).

 

2.2. Materiais

Os materiais utilizados para o desenvolvimento desse trabalho foram: (i) softwares QGIS (SHERMAN et al., 2011) e SURFER (SURFER 12, 2014); (ii) arquivos vetoriais da Secretaria de Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos (SEMARH, 2013); (iii) imagens de satélite obtidas do Google Earth; (iv) receptor GPS; (v) pinos de erosão; (vi) infiltrômetros de Policloreto de Polivinila (PVC); (vii) dados pluviométricos obtidos do portal Hidroweb da Agência Nacional de Águas (ANA, 2018) referentes à estação Itaporanga d’Ajuda (SE) (estação - 1037007); (viii) dados de altitude SRTM com resolução espacial de 30 m (quadrícula - 11S375) do projeto TOPODATA, disponibilizados gratuitamente pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE, 2011).

 

2.3. Métodos

O primeiro procedimento foi a escolha de uma encosta localizada na proximidade de residências vulneráveis a risco de movimentação de massa em decorrências de cortes realizados para a passagem de ruas. A seguir foi definido um perfil perpendicular retilíneo nessa encosta para medir a perda ou acúmulo de sedimentos a partir da adaptação do método de pinos de erosão de De Ploey e Gabriels, amplamente difundido por Guerra (2005). A técnica de pinos de erosão é simples, apresenta baixo custo e é de fácil execução para observar o avanço de feições erosivas, principalmente em eventos chuvosos (ANDRADE; ROCHA, 2014). O método consistiu em utilizar pinos de ferro com comprimento de 35 cm com 10 cm cravado o solo, deixando 20 cm exposto para facilitar sua localização. Dessa forma, no primeiro trabalho de campo (19/05/2017) foram instalados 11 pinos. As alturas dos pinos em relação ao solo e suas localizações em coordenadas no Datum WGS-84 e sistema de projeção Universal Transverso de Mercator (UTM) foram anotadas. Como padrão de monitoramento dos pinos de erosão, a variação do nível da superfície foi coletada em centímetros, onde foram atribuídos valores positivos para acréscimo (depósito) e valores negativos para redução do nível da superfície. As características da vegetação, estado de agregação do solo, coordenadas geográficas e altura dos pinos em relação ao solo dos pontos de cada pino foram descritas e registradas.

No segundo trabalho de campo (19/07/2017), foram realizadas novas medições da altura dos pinos em relação ao solo a fim de verificar a perda (erosão) e acúmulo (deposição) dos sedimentos. A quantificação da erosão e deposição foi realizada por meio de medições diretas in situ empregando uma régua graduada, cuja erosão foi medida pelo aumento da exposição do pino sobre a superfície da encosta, e a deposição, pela diminuição da exposição do pino. É importante ressaltar que essa segunda medição foi realizada somente 4 (quatro) pinos, pois os demais haviam sido extraviados devido ao tráfico de população e/ou pisoteio de gado. Dessa forma, as leituras nos pinos foram realizadas apenas nesses dois meses de trabalho de campo. A ausência de 7 (sete) pontos verificados nesse segundo trabalho de campo indica a apropriação da comunidade, pois foram encontradas pegadas humanas, vegetação desmatada para pastagem e pela presença de resíduos sólidos próximos dos locais de instalação dos pinos. As duas primeiras visitas de campo foram realizadas no período chuvoso da região, que vai de abril a agosto segundo dados do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Os dados coletados em campo durante as duas visitas foram processados utilizando o software Surfer para gerar modelos gráficos que representem o transporte de sedimentos a partir da interpolação das variáveis, altura dos pinos e localização dentro da área.

Os infiltrômetros foram utilizados para a obtenção da taxa de infiltração de água pluvial seguindo o modelo idealizado por Hills (1970, apud Guerra, 2005), aplicado por diversos pesquisadores, como por exemplo, Molinari e Vieira (2004). No terceiro trabalho de campo (21/12/2017), realizado durante o verão da área de estudo, foram instalados os infiltrômetros com 15 cm de altura e 10 cm de diâmetro interno. Estes foram inseridos a 5 cm sob o solo e fixou-se uma régua graduada em seu interior, como mostrado na Figura 2. Os infiltrômetros foram preenchidos por água e as profundidades de infiltração foram medidas por uma régua nos instantes de tempo de 30 s, 60 s, 90 s e 120 s. Após esse tempo, as profundidades foram medidas a cada 60 s até completar o tempo total de 30 minutos (GUERRA, 2009).

 

Figura 2 – Aferição da taxa de infiltração

 

A partir da medida da altura de água que infiltrou (h), calculou-se o volume da água infiltrada pela Equação 1 e a taxa de infiltração pela Equação 2.

 

Volume infiltrado = π(d2/2)h                                                                                                                                                    (1)

 

Taxa de infiltração = volume infiltrado acumulado (mL)/tempo total (mim)                                                                          (2)

 

Para comparar os valores de infiltração de água no solo da base da encosta foram instalados infiltrômetros em áreas com: (i) vegetação densa; (ii) vegetação rala; e (iii) solo exposto. Para cada área foram selecionados três pontos para replicar o experimento e fazer uma média dos tempos marcados, produzindo assim uma estimativa mais confiável. A partir dos dados de altura da coluna de água e tempo foram calculadas as taxas médias de infiltração. Foi necessário realizar o teste em um período com menor incidência de chuvas, pois se o solo estivesse úmido teria a sua taxa de infiltração reduzida e afetaria os resultados. Como os meses de maior incidência de chuva são entre abril e agosto (inverno nordestino), definiu-se o mês de dezembro para calcular a taxa de infiltração.

A compreensão da infiltração de água no solo permite entender a atuação dos processos e mecanismos de erosão, que tem sua origem no desequilíbrio hidrológico ocasionado pela ocupação do solo, quase sempre acompanhado pela remoção da cobertura vegetal. A infiltração é o movimento de água dentro da superfície, resultado das relações de interdependência dos mecanismos de entrada na superfície, de estocagem e de transmissão de umidade do solo (COELHO NETO, 1998).

 

 

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

Na Figura 3(a) pode-se observar as feições erosivas em uma porção da encosta da área de estudo. O processo de ravinamento encontra-se avançado, apresentando feições iniciais de voçorocas, com desplacamento de volumes consideráveis de material pela perda da sustentação na base da encosta. A transformação da ravina para voçoroca indica a ocorrência de erosão subterrânea (BIGARELLA; MAZUCHOWSKI, 1985; CERRI et al., 1997, SALOMÃO et al., 2012). A presença de residências e estabelecimentos comerciais nas imediações a jusante da encosta evidencia o risco geológico ao qual a população está submetida, caracterizando a vulnerabilidade dos munícepes (BACELLAR, 2000).

O desenvolvimento de voçoroca como a da Figura 3(b) é resultante principalmente da ausência de vegetação, construção da rodovia (BR-101) e expansão da área urbana, combinada à alta declividade do terreno. Assim, a concentração de fluxo de água sobre o solo exposto (erosão linear) e o fluxo difuso (erosão laminar) intensificaram o processo erosivo no interior e ao redor da ravina. É importante ressaltar que o transporte de sedimento realizado por escoamento superficial em ravinas é extremamente potente sendo responsável por 50 a 90% da carga de sedimentos removidos de uma vertente (KNIGTHON, 1998).

Por outro lado, a presença de vegetação em encostas reduz a velocidade das águas pluviais e diminui o arraste gradativo das camadas superficiais do solo e do aprofundamento de sulcos e ravinas e o surgimento de voçorocas. No entanto, segundo Thomaz e Antoneli (2008), nas ravinas e voçorocas formam-se um gradiente edafológico (físico-químico-biológico) do interior para as bordas dificultando o estabelecimento e a manutenção de biomassa, ampliando a área erodida e necessitando práticas conservacionistas mais intensas, tanto físicas quanto edáficas para impedir a progressão do processo erosivo acelerado já instalado. A aplicação de técnicas de baixo custo como as paliçadas são eficazes na diminuição da velocidade do escoamento superficial e retenção de sedimentos (COSTA et al., 2011). Nesse contexto, a utilização de barreiras com vegetais (bambus) indicou a possibilidade de recuperação da área degradada com o enraizamento e brotamento da espécie vegetal em detrimento das tradicionais estruturas de concreto utilizadas em obras de drenagem urbana e controle de sedimentos (FRANCISCO, 2016).

 

Figura 3 – Feições erosivas recorrentes na área de estudo, figura 3(a) processo de ravinamento avançado e figura 3(b) formação de uma voçoroca

  (b)

 

Pode-se observar nos modelos das figuras 4 e 5, realizados no software Surfer, que o declive da encosta é no sentido de leste a oeste, perpendicular às feições erosivas, com variações de cotas altimétricas de mínimo 26 m e máximo 50 m com relação ao nível do mar. O perfil topográfico da encosta representa o seu comprimento e a sua declividade, os quais são os fatores morfométricos predisponentes à ocorrência de processos erosivos (SANTOS; NASCIMENTO, 2019b). Estas características intrínsecas são importantes para avaliar a ocorrência e a magnitude dos processos de erosão pelo escoamento da água superficial e subterrânea (INFANTI JÚNIOR; FORNASARI FILHO, 1998; AZEVEDO; ALBURQUERQUE FILHO, 1998) e propor medidas de contenção de erosão (IWASA, 1998). Esses condicionantes intrínsecos são intensificados pelo desmatamento, construção da BR-101, urbanização desordenada com cortes inadequados das encostas, impermeabilização do terreno e ausência de sistema de drenagem de águas pluviais e servidas. Essas interferências antrópicas aceleram os processos erosivos (BERTONI; LOMBARDI, 2008) e são os fatores que devem ser avaliados no processo de controle e prevenção de erosão (ALMEIDA, 1995).

 

Figura 4 – Modelo topográfico da área de estudo

 

Figura 5 – Representação em 3D da topografia da área de estudo

 

A Tabela 1 apresenta o valor medido da altura no pino de erosão durante o primeiro trabalho de campo (19/05/2017) (h1) e o valor obtido na segunda medição (19/07/2017) (h2).

 

Tabela 1 – Alturas dos pinos de erosão preservados com suas coordenadas UTM zona 24S

Ponto

Longitude

Latitude

h1 (cm)

h2 (cm)

2

684662

8782942

12,5

11

3

684657

8782947

6,5

6,5

4

684655

8782942

10,5

12,5

8

684630

8782935

8

8,5

 

A Figura 6 ilustra os pinos de erosão remanescentes nas datas do primeiro trabalho de campo (19/05/2017) e do segundo (19/07/2017). O pino de erosão do ponto 2, representado nas Figuras 6(a) e 6(b), diminuiu 1,5 cm de altura, evidenciando a deposição da camada de sedimento. Este acúmulo já era esperado em decorrência da localização a jusante e do relevo plano da base da encosta.

O pino 3, como mostra as Figuras 6(c) e 6(d), escolhido a montante do pino 2 e no centro de um sulco, não apresentou aprofundamento, o que era esperado. No entanto, ocorreu o alargamento desta feição linear, indicando provável formação de uma ravina.

O pino 4, ilustrado nas Figuras 6(e) e 6(f), situado a montante do pino 3, apresentou a maior perda de sedimentos (2,0 cm). Estes resultados indicam o transporte dos sedimentos de montante para jusante acompanhando o sentido do escoamento da água superficial, e consequentemente, a progressão do processo de erosão linear hídrica da jusante para montante.

O pino do ponto 8, representado nas Figuras 6(g) e 6(h), foi instalado horizontalmente na parte superior da encosta com maior inclinação e com feições de ruptura. Tal característica é uma evidência de um desmoronamento da vertente, comprovada pela perda de 0,5 cm de sedimentos.

 

Figura 6 – Pinos de erosão 2, 3, 4 e 8, respectivamente indicados pelas figuras 6(a), 6(c), 6(e) e 6(g) no primeiro trabalho de campo (19/05/2017) e pelas figuras 6(b), 6(d), 6(f) e 6(h) no segundo trabalho de campo (19/07/2017)

(a)  (b)

(c)  (d)

(e)  (f)

(g)  (h)

 

A capacidade do solo em absorver água está ligada ao escoamento superficial e como consequência a formação de pequenas incisões erosivas. As superfícies com declividades acentuadas favorecem a concentração de escoamentos de fluxos de água e a forma da encosta (côncava, convexa ou retilínea) exerce um papel importante na erodibilidade dos solos, retendo maior volume de água ou aumentando a velocidade do fluxo, propiciando a concentração de escoamento em pontos específicos da encosta. Parcelas constituídas por granulometria mais fina, principalmente por areia fina e silte, apresentaram maior mobilização de sedimentos, com maior perda em parcela convexa e maior deposição em parcela côncava.  A remoção e transporte das partículas de solo, efetuado pela água em interação com os demais fatores controladores, acelerou a perda do solo e redução da fertilidade. A intensificação das incisões erosivas originou-se de um desequilíbrio hidrológico, causado principalmente pela ocupação da encosta com remoção da cobertura vegetal. Estes resultados mostraram-se coerentes aos trabalhos de Borges (2009) e Marinheski (2011).

O pino 4 foi o único encontrado em um trabalho de campo realizado no dia (14/06/2018) com uma altura de 14,9 cm, totalizando uma perda de 4,4 cm de solo desde o início da avaliação (16/05/2017). A velocidade com que esse solo foi erodido é uma preocupação ambiental, uma vez que segundo Ross (2005), os solos se desenvolvem a partir de uma matriz rochosa e 2,5 cm de solo leva de cem a dois mil anos para se formar, a depender da região e do tipo de solo.

Os processos erosivos na área de estudo são intensificados no período de abril a agosto. Os dados pluviométricos podem ser vistos na Figura 7 e foram obtidos pela estação 1037007 da ANA localizada na proximidade da área de estudo. Pela análise desses dados, pode-se compreender melhor como os processos erosivos das encostas se deram em relação aos diferentes índices de pluviosidade entre o período de trabalho de campo nos meses de maio a julho de 2017. Esses meses apresentaram índices de pluviosidade consideravelmente maiores do que os outros meses do ano. Isso pode ser constatado comparando o quanto de solo foi perdido no pino 4 no período entre as primeiras medições (19/05/2017 e 19/07/2017) e das últimas (19/07/2017 e 14/06/2018), as quais houve uma perda de 2 cm de solo em dois meses e uma perda de 2,4 cm em onze meses. Embora a perda de solo no segundo período tenha sido maior, o intervalo de tempo superior não condiz com a pouca diferença.

 

Figura 7 – Dados pluviométricos Itaporanga d’Ajuda (estação - 1037007) de 2017

 

Foi constatado, por meio dos pinos de erosão e de observações das mudanças na área de estudo ilustradas nas Figuras 8(a) e 8(b), que houve uma erosão acelerada na encosta. Pontos em locais inclinados e com ausência de vegetação tiveram maiores perdas de solo devido ao impacto das gotas de chuva e o escoamento superficial no solo desprotegido. Os sedimentos removidos tendem a se depositar em áreas a jusante da encosta e representam um risco de assoreamento dos corpos hídricos.

 

Figura 8 – Avanço das feições erosivas em uma mesma encosta, figura (a) feição registrada em 19/07/2017 e figura (b) registrada em 14/06/2018

 (b)

 

Os dados de infiltração de água no solo obtidos estão representados na Figura 9. As taxas médias de infiltração calculadas foram de 2,46 ml/min, 6,17 ml/min e 9,16 ml/min nas áreas com solo exposto, vegetação rala e vegetação densa, respectivamente.

 

Figura 9 – Infiltração de água no solo da área de estudo

 

Os resultados obtidos para a taxa de infiltração condizem com a presença ou não de vegetação, uma vez que esta permite uma melhor infiltração de água no solo, minimizando a erosão pelo arraste de água superficial, em oposição ao solo exposto. Portanto, a revegetação da encosta, preferencialmente com espécies nativas, e a construção de paliçadas vivas, apresentaria bons resultados para a contenção dos processos erosivos. Outras alternativas para contenção dos processos erosivos na área de estudo seriam as medidas para mitigação de acidentes em encostas abordadas pelos autores Polivanov e Barroso (2011) como: (i) retaludamento, que consiste em reduzir o ângulo global do talude através de cortes ou aterros, controlando assim a drenagem e reduzindo a infiltração e (ii) obras de contenção, como o muro de arrimo, que oferece maior resistência à ruptura na encosta. Destaca-se a importância de políticas públicas adequadas para a remoção e relocação da população que habitam as áreas vulneráveis, como amplamente divulgados pela Defesa Civil e pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT).

 

 

4 CONCLUSÕES

O desenvolvimento do presente trabalho possibilitou uma análise preliminar da vulnerabilidade dos solos aos processos erosivos em uma encosta de substrato rochosos do Grupo Barreiras no município de Itaporanga d’Ajuda do Estado de Sergipe. A área apresentou vulnerabilidade à erosão hídrica devido: (i) à alta erodibilidade dos sedimentos pouco consolidados e inconsolidados do Grupo Barreiras e predominância do Espodossolo Ferrilúvico Hidromórfico Arenoso; (ii) ao comprimento e à declividade das encostas e (iii) aos elevados índices pluviométricos nos períodos chuvosos. A remoção da cobertura vegetal e o corte das encostas (taludes inadequados), decorrentes do crescimento urbano, intensificaram a vulnerabilidade erosiva das encostas.

A perda de solo, medida nos pontos de controle, é muito superior à sua formação. Isto indica o quanto a erosão está acentuada na área de estudo e provoca alterações na paisagem como sulcos, ravinas e voçorocas. Essas alterações são causadoras de riscos não só para a população local como aos motoristas que trafegam pela região. Dessa forma, é necessário a intervenção do poder público e medidas mitigadoras dos órgãos competentes para cessar os riscos à população.

Estes riscos podem ser reduzidos por meio de medidas mitigadoras como: a revegetação de espécies nativas na encosta por plantio em contorno (curva de nível do tipo retenção) para diminuir a intensidade do escoamento e a construção de paliçada no interior e no entorno das ravinas, visando evitar a remoção de sedimentos. Esses procedimentos são eficazes na diminuição das dimensões das erosões, tanto na largura, como no comprimento e espessura da ravina. Dessa forma, é uma metodologia de baixo custo e praticidade de aplicação para recuperação de áreas degradadas com erosão do tipo ravinar.

É imperativo o combate à ocupação de áreas ambientalmente vulneráveis e de risco e promover a realocação da população residente nessas áreas. Os programas de habitação devem buscar promover a produção de habitação, priorizando a remoção de pessoas de áreas de risco, dos espaços urbanos, urbanização e mapeamentos. Dada a importância do assunto, sugere-se que seja adotado um monitoramento, utilizando uma maior quantidade de pinos de erosão e fazendo um cercamento da área de estudo, em outros locais susceptíveis e vulneráveis à erosão. Realizando desta forma uma avaliação mais rápida e evitando perda de dados por interferências humanas nos pontos de controle.

 

 

REFERÊNCIAS

ALMEIDA FILHO GS. Noções básicas para controle e prevenção de erosão em área urbana e rural. São Paulo: ABRH; 2004.

ALMEIDA FILHO GS. Uso das terminologias de processos erosivos lineares dos tipos ravina e voçoroca. Revista Geonorte. 2014;10(1):693-699.

ANA – Agência Nacional das Águas. Sistema de informações hidrológicas. [cited 2018 Dez 18]. Available from: http://www.snirh.gov.br/hidroweb/. Acesso em: 06 dez. 2018.

ANDRADE LB, ROCHA GC. Uso de pinos de erosão para monitoramento em área de alto risco geológico em Juiz de Fora, MG. Revista Geonorte. 2014;10(1):700-705.

ANDRADE CB, SANTOS AJR, CRUZ FLS, SANTOS GLT, VIEIRA IMP, MELO TMG, et al. Vulnerabilidade social no Estado de Sergipe. In: Marguti BO, Costa MA, Pinto CVS (Orgs). Territórios em números: insumos para políticas públicas a partir da análise do IDHM e do IVS de municípios e Unidades de Federação brasileira. Brasília: IPEA/INCT; 2017. p. 66-109.

AUGUSTO FILHO O, VIRGILI JC. Estabilidade de talude. In: Oliveira AMS, Brito SNA (Orgs). Geologia de Engenharia. São Paulo: ABGE; 1998. p. 243-269.

AVANZI JC, SILVA MLN, CURI N, NORTON LD, PESKOW S, MARTINS SG. Spatial distribution of water erosion risk in a watershed with eucalyptus and Atlantic Forest. Ciência e Agrotecnologia. 2013;37(5):427-434.

AZEVEDO AA, ALBURQUERQUE FILHO, JL. Águas subterrâneas. In: Oliveira AMS, Brito SNA (Orgs). Geologia de Engenharia. São Paulo: ABGE; 1998. p. 111-130.

BACELLAR LAP. Condicionantes geológicos, geomorfológicos e geotécnicos dos mecanismos de voçorocamento na bacia do rio Maracujá, Ouro Preto, MG. Tese (Doutorado em Ciências em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2000.

BIGARELLA JJ, MAZUCHOWSKI JZ. Visão integrada da problemática da erosão. Maringá: ABGE; 1985.

BENNETT HH. Soil conservation. New York: McGraw-Hill; 1939.

BERTONI J, LOMBARDI NETO F. Conservação do solo. São Paulo: Icone; 2008. 355p.

BOMFIM LFC, COSTA IVG, BENVENUTI SMP. Diagnóstico do município de Itaporanga D’Ajuda. Aracaju: CPRM; 2002. 25p.

BORGES, P. A evolução dos processos erosivos na Bacia do Ribeirão Alam Grei - SP: uma contribuição ao planejamento ambiental. Dissertação (Mestrado em Geografia) - Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, 2009.

BRADY NC, WEIL, RR. Elementos da natureza e propriedades dos solos. Porto Alegre: Bookman, 2013. 667p

CÂNDIDO MC, SILVA ML, CURI N, BATISTA PVC. Erosão hídrica pós-plantio em florestas de eucalipto na Bacia do rio Paraná, no leste do Mato Grosso do Sul. Revista Brasileira de Ciência do Solo. 2014;38(3):1565-1575.

CARVALHO MES. Vulnerabilidade na bacia sergipana do rio Vaza Barris. RAEGA. 2012;25(2):186-217.

CARVALHO MÊS. Riscos e vulnerabilidades socioambientais na bacia costeira do rio Vaza Barris/Sergipe/Brasil: contribuições para o planejamento e gestão ambiental. In: Anais VIII Congresso Sobre Planejamento e Gestão das Zonas Costeiras dos Países de Expressão Portuguesa [CD-ROM]; 2015 Out 14-16, Aveiro, Portugal.

CERRI LES, AMARAL CP. Riscos geológicos. In: Oliveira AMS, Brito SNA (Orgs). Geologia de Engenharia. São Paulo: ABGE; 1998. p. 301-310.

CERRI LES, SILVA JAF, SANTOS PHP. Erosão do solo: aspectos conceituais. Revista Universidade Guarulhos. 1997;2(6):92-98.

CPRM - Serviço Geológico do Brasil. Programa Levantamentos Geológicos Básicos do Brasil. Geologia e recursos minerais do Estado de Sergipe. Escala 1:250.000. Texto explicativo do mapa geológico do Estado de Sergipe. Brasília: CPRM/DIEDIG/DEPAT/CODISE, 2001. 156 p.

CPRM - Serviço Geológico do Brasil. Setorização de áreas de risco em alto e muito alto risco de movimentos de massa, enchentes e inundações: Itaporanga D’Ajuda. Brasília: CPRM/MME/DEGET, 2018. 71 p.

COSTA JM. et al. Paliçadas vivas: uma alternativa para recuperação de áreas degradadas por erosão. Enciclopédia Biosfera, 2011;7(13):1259-1266.

ESTADO DE SERGIPE. Plano de contingência: períodos chuvosos. Aracaju: CMDC/SMDSC; 2019. 45p.

FRANCISCO, AL. Nota: parcelas experimentais de controle de erosão em ravinas com o uso de barreiras de fibra vegetal. Boletim Gaúcho de Geografia, 2016;43(2):310-322.

GUERRA AJT. Processos erosivos nas encostas. In: Guerra AJT, Cunha SB (Orgs). Geomorfologia: exercícios, técnicas e aplicações. Rio de Janeiro: Ed. Bertrand Brasil; 2005. p. 139-155.

GUERRA AJT. Processos Erosivos nas Encostas. In: GUERRA AJT, CUNHA SB. (Orgs.). Geomorfologia - uma atualização de bases e conceitos. Rio de Janeiro: Ed. Bertrand Brasil, 2009. p. 149-209

GUERRA AJT, JORGE MCO. Geomorfologia do cotidiano: a degradação dos solos. Revista Geonorte, 2012;4(4):116-135.

GUERRA AJT, MENDONÇA JKS. Erosão dos solos e a questão ambiental. In: Vitte AC, Guerra AJT. (Orgs). Reflexões sobre a Geografia Física no Brasil. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil; 2005. p. 225-256.

GUERRA BR, NOGUEIRA JUNIOR LR, MELO FP, NASCIMENTO PSR, SOUZA RM. Mapeamento da vegetação e uso do solo por imagem do satélite OLI/Landsat-8 da RPPN do Caju, Itaporanga D’Ajuda-SE. In: Anais VI Simpósio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto [CD-ROM]; 2017 Nov18-21, Salvador, Brasil. 

GUINDICINI G, NIEBLE CM. Estabilidade de taludes naturais e de escavação. São Paulo: Ed. Edgard Blücher; 1976.

INFANTI JÚNIOR N, FORNASARI FILHO N. Processos de Dinâmica Superficial. In: Oliveira AMS, Brito SNA (Orgs). Geologia de Engenharia. São Paulo: ABGE; 1998. p. 131-152.

INPE – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Banco de dados geomorfométricos do Brasil. [cited 2017 Dez 17]. Available from: http://www.dsr.inpe.br/topodata/.

ISDR – International Strategy for Disaster Reduction. Living with risk: A global review of disaster reduction initiatives. Geneva: World Meteorological Organization and the Asian Disaster Reduction Center, 2004. [cited 2018 Dez 18]. Available from: http://www.unisdr.org/eng/about_isdr/bd-lwr-2004-eng.htm.

IWASA OY. Controle de erosão urbana. In: Oliveira AMS, Brito SNA (Orgs).  Geologia de Engenharia. São Paulo: ABGE; 1998. p. 271-282.

KNIGHTON D. Fluvial forms and processes: a new perspective. London: Arnold; 1998. 383 p.

LEPSCH IF. Formação e Conservação dos Solos. São Paulo: Oficina de Textos; 2002. 216p.

MARINHESKI, V. Capacidade de uso da terra e perda do solo em uma propriedade representativa na Bacia Hidrográfica do Rio do Atalho, Cruz Machado – PR. Dissertação (Mestrado em Geografia) – Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa. 2011.

MIGUEL P. et al. Identificação de fontes de produção de sedimentos em uma bacia hidrográfica de encosta. Revista Brasileira de Ciência do Solo. 2014;38(2):585-598.

MOMOLI RS, COOPER M. Erosão hídrica em solos cultivados e sob mata ciliar. Pesquisa Agropecuária. 2016;51(9):1295-1205.

MOLINARI DC, VIEIRA AFG. Considerações preliminares sobre a capacidade de infiltração de água no solo no Distrito Industrial II – Manaus (AM). In: Anais V Simpósio Nacional de Geomorfologia. [CD-ROM], 2004 ago 2-7, Santa Maria, Brasil. p. 100-115.

NASCIMENTO PSR, SANTOS LAN, BARROS GVP. Espacialização erosive por estimador Kernel na Bacia Hidrográfica do Rio Japaratuba. In: Zuffo, AM (Org). Engenharia Sanitária e Ambiental: tecnologias para a sustentabilidade, vol.3. Ponta Grossa: Atena Editora, 2019. p.123-131.

OLIVEIRA, A. M. dos. S. Depósitos tecnogênicos e assoreamento de reservatórios: exemplo do reservatório de Capivara, rio Paranapanema, SP/ PR. 211 p. Tese (Doutorado em Geografia) - Departamento de Geografia, Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas, São Paulo,1994.

POLIVANOV H, BARROSO EV. Geotecnia Urbana. In: Guerra AJT, Cunha SB (Orgs). Geomorfologia Urbana. Rio de Janeiro: Ed. Bertrand Brasil; 2011. p. 178-184.

ROSS JLS. Geografia do Brasil. São Paulo: Universidade de São Paulo; 2005.

RUBIRA FG, MELO GV, OLIVEIRA FKS. Proposta de padronização dos conceitos de erosão em ambientes úmidos de encosta. Revista de Geografia. 2016;33(1):168-193.

SALOMÃO FXT, IWASA OY. Erosão e a ocupação rural e urbana. In: Bitar OY (Org). Curso de geologia aplicada ao meio ambiente. São Paulo: ABGE/IPT; 1995. p. 31-57.

SALOMÃO FXT, CANIL K, RODRIGUES SP. Exemplo de aplicação da geologia de engenharia no controle preventivo e corretivo dos processos erosivos. Revista Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental. 2012;2(2):39-56

SANTOS LAN, NASCIMENTO PSR. Espacialização da suscetibilidade erosiva a partir da densidade de drenagem pelo interpolador Kernel. In: Anais XIX Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto [CD-ROM], 2019a abr 14-17; Santos, Brasil. p. 27-30.

SANTOS LAN, NASCIMENTO PSR. Técnicas de geoprocessamento aplicadas na ordenação da potencialidade erosiva. In: Anais XXVIII Simpósio de Geologia do Nordeste [CD-ROM], 2019b nov 11-15; Aracaju, Brasil. p. 46.

SCHALLER, H. Região estratigráfica da bacia de Sergipe-Alagoas. Boletim Técnico da Petrobrás. 1969:12;21-86.

SHERMAN GE, SUTTON T, BLAZEK R, HOLL S, DASSAU O, MORELY B, MITCHELL T, LUTHMAN L. Quantum GIS User Guide - Version 1.7 “Wroclaw”; 2011. [cited 2017 Oct 23]. Available from: http://download.osgeo.org/qgis/doc/manual.

SEMARH – Secretaria de Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos. Atlas digital sobre recursos hídricos de Sergipe, 2013. [cited 2018 Dez 18]. Available from: http://www.semarh.se.gov.br/recursoshidricos/?page_id=486.

SOUZA JLM. Setorização de áreas de risco em alto e muito alto risco de movimentos de massa, enchentes e inundações: Itaporanga D’Ajuda. Brasília: CPRM; 2018. 71 p.

SURFER 12. User’s Guide/Powerful Contouring, Gridding and 3D Surface. Golden: Golden Software, Inc. 2014, 186p.

TELLES TS, GUIMARÃES MF, DECHEN, SCF. The costs of soil erosion. Revista Brasileira de Ciência do Solo. 2011;35(2):287-298.

TELLES TS, DECHEN, SCF, GUIMARÃES MF. Institutional landmarks in Brasilian research on soil erosion: a historical overview. Revista Brasileira de Ciência do Solo. 2013;37(6):1431-1440.

TOMINAGA LK, SANTORO J, AMARAL R. Desastres naturais: conhecer para prevenir. São Paulo: Instituto Geológico; 2009.



Copyright (c) 2020 Ciência e Natura

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

 

DEAR AUTHORS,

PLEASE, CHECK CAREFULLY BEFORE YOUR SUBMISSION:

1. IF ALL AUTHORS "METADATA" (ORCID, LINK TO LATTES, SHORT BIOGRAPHY, AFFILIATION) WERE ADDED,

2. THE CORRECT IDIOM YOUR SECTION,

3 IF THE HIGHLIGHTS WERE ADDED,

4. IF THE GRAPHIC ABSTRACTS WAS ADDED,

5. IF THE REVIEWERS INDICATION WAS DONE,

6. IF THE REFERENCES FORMAT ARE CORRECT(ABNT)

7. IF THE RESOLUTION YOUR FIGURES (600 DPI) ARE SUITABLE

8.  IF THE STATEMENT BY THE ETHICS COMMITTEE (IF IT INVOLVES HUMANS) WAS ADDED;

9. IF THE DECLARATION OF ORIGINALITY WAS ADDED.

10. IF THE TEXT IS ORIGINAL. IF THE IDEA HAS ALREADY BEEN REGISTERED IN SUMMARY FORM, OR PUBLISHED IN CONGRESS ANNUALS, PLEASE INFORM THE EDITOR.