RESULTS AND DISCUSSIONS

A erosividade da chuva (E) é estimada em geral pelo produto da energia cinética total pela intensidade da chuva máxima em trinta minutos proposta por Wischemeir & Smith (1958) in Soriano, Clarke & Catella (2001). O fator erosividade da chuva (E) é um índice numérico que expressa a capacidade da chuva esperada, em uma certa localidade, de causar erosão em área sem proteção. Esse produto mensura a interação do processo de transporte das partículas do solo que ocorre entre a enxurrada e a erosão por impacto, salpico e turbulência. Consideraremos aqui esse índice correlacionando-o à classe de “solo exposto” apresentado no item anterior que tratou da cobertura do solo.

(Fórmula 2)

Onde:

E = Média mensal do índice de erosão (t/ha.mm/h) r = precipitação média mensal em mm.

P = precipitação média anual em mm.

No entanto, não havendo registros da intensidade máxima da chuva (como é o caso para a presente área de estudo), o índice de erosividade da chuva foi

estabelecido através de correlações totais da precipitação com a perda de solo. Essa perda é calculada através de equação proposta por Lombardi Neto (1977) in Soriano, Clarke & Catella (2001) que também é utilizada por Beltrame (1994), Carvalho (2004), Pedro & Lorandi (2004), Almeida et. al. (2009). Sendo que este método é apontado por diversos autores como mais viável e prático na avaliação da erosividade da chuva, em função da grande disponibilidade de acesso aos dados pluvimétricos em detrimento aos pluviográficos.

Para o cálculo da erosividade da chuva foi necessário selecionar as estações pluviométricas que estavam inseridas na área de abrangência da pesquisa ou que as precipitações pluviométricas influenciassem na área de estudo. Portanto foram selecionadas 6 estações (Tabela 2), onde quatro delas (Aquiraz, Horizonte, Itaitinga e Pindoretama) têm influência direta para a área, as outras duas (Guaramiranga e Irauçuba) serviram de base para o cálculo da erosividade da chuva para Estado do Ceará. Em função de que o início da operacionalização de cada estação pluviométrica ocorreu em anos diferentes, estipulou-se trabalhar os dados pluviométricos das últimas três décadas.

Tabela 2 – Estações pluviométricas e períodos analisados para o cálculo da erosividade da chuva para o Estado do Ceará e Bacia do Rio Catú.

Estação/Município Período analisado

Aquiraz 1981 – 2010 Horizonte 1991 – 2010 Itaitinga 1991 – 2010 Pindoretama 1991 – 2010 Guaramiranga 1981 – 2010 Irauçuba 1981 – 2010

Fonte de dados: FUNCEME (2011)

Partindo dos dados de precipitação média anual e média mensal para o Estado do Ceará, fornecidos pela FUNCEME, foi elaborada a classificação do índice de erosividade para o Estado. O cálculo do valor máximo para este índice teve por base os dados da estação pluviométrica de Guaramiranga que apresenta a mais alta precipitação média anual no Estado. Já o cálculo do valor mínimo do índice de erosividade da chuva para o Estado do Ceará teve como base os dados

da estação pluviométrica de Irauçuba, onde se registra a mais baixa precipitação média anual.

4.2.3 Potencial erosivo do solo e a suscetibilidade da textura dos solos da área à erosão.

A suscetibilidade dos solos de uma determinada área à erosão está relacionada à textura que esse solo apresenta. E esta por sua vez está intimamente ligada à litologia, bem como ao grau de proteção que este solo possui em função de sua cobertura vegetal atual.

A caracterização geológica de uma determinada área vem fornecer informações importantes sobre a gênese e transformações que ocorreram ao longo do tempo geológico ou aquelas que ainda ocorrem nessa determinada área. Logo a erodibilidade das rochas está relacionada à suscetibilidade de erosão do solo e conseqüentemente com as características geológicas do mesmo.

Beltrame (1994) destaca que “a erodibilidade dos solos é a suscetibilidade que estes apresentam de erodirem em diferentes taxas, devido às diferenças em suas propriedades e seus diversos usos”. Através da litologia, é possível definir a tipologia das rochas predominantes da área e relacionar suas características ao seu grau de suscetibilidade à erosão.

Para cada grupo de diferentes tipos de rochas, pode-se associar um índice referente ao grau de suscetibilidade à erosão. Cada grupo de diferentes tipos de rochas está associado a um índice referente ao grau de desagregabilidade das mesmas à erosão. Ao inter-relacionar as características geológicas com a textura do solo originado, foi possível obter indicativos do potencial erosivo do solo superficial. Pois cada textura tem índice de suscetibilidade à erosão particular. Para o cálculo desse parâmetro foi feita uma caracterização da geologia da área associada aos resultados das análises da textura do solo das amostras superficiais coletadas na área.

Lima, Oliveira e Aquino (2002) apontam que a erosividade do solo está relacionada à influência da chuva (erosividade) e aos aspectos relativos às práticas de manejo e cobertura vegetal, como também às características do solo. Logo a textura do solo é uma propriedade de grande importância para a definição do potencial erosivo do solo superficial.

Para interpretar a suscetibilidade do solo à erosão, em função de suas diferenças texturais, é preciso correlacionar o diâmetro médio das partículas com a mínima velocidade do fluxo da água necessária para transportá-las, com base no gráfico de Hjülstrom (1935) apud Beltrame (1994) e Suguio & Bigarella (1991) apresentado a seguir na Figura 22. O referido gráfico relaciona a velocidade média do fluxo da água (velocidade crítica) necessária para o deslocamento de sedimentos com diferentes tamanhos de grãos. As menores velocidades críticas pertencem às areias médias e finas, correspondendo a uma maior suscetibilidade à erosão. As argilas apresentam velocidades críticas bem superiores, possivelmente devido à força de coesão das partículas de argila (SUGUIO, 1973).

Figura 22 – relação da suscetibilidade da textura do solo à erosão. Adaptado de Hjülstrom (1935) apud Beltrame (1994) e Suguio & Bigarella (1991)

Por adaptação do gráfico de Hjulstrom, Beltrame (1994) sugere quatro classes de suscetibilidade à erosão e classificamos os solos desse setor da bacia por sua granulometria, estando apresentados no Quadro 3. Com base nessa classificação calculou-se os percentuais de cada classe de suscetibilidade da textura à erosão em amostras de sedimento coletadas na área de estudo. Essas informações permitem conhecer a suscetibilidade da textura do solo da área como um todo. Basta que sejam somados os percentuais de cada classe, e calculada uma média destes percentuais para a área.

Quadro 3 – Classificação da suscetibilidade da textura à erosão, baseada na relação entre a velocidade mínima do fluxo de água e a granulação do

material transportado. Velocidade mínima do fluxo de água Diâmetro e Tipo de material transportado Suscetibilidade da textura à erosão 100cm/s (< 0,004mm) Argila Baixa (> 6,35mm) Seixos De 30cm/s a 100cm/s

(De 0,004 a 0,0062) Siltes Média

(De 2mm a 6,35mm) Grânulos e seixos De 20cm/s a

30cm/s

(0,0062mm a 0,2mm) Areia muito fina e Areia fina

Alta (De 1mm a 2mm) Areia muito grossa

Menos de 20cm/s

Areia média e grossa (0,2mm a 1mm) Muito Alta

Fonte: Beltrame (1994).

Para a análise da sedimentometria de tais amostras, este trabalho fundamentou-se nos estudos de Muehe (2001), Suguio (1973), Suguio (1980) e Mabesoone (1983), que tratam sobre as características texturais dos sedimentos. As análises sedimentológicas foram realizadas no Laboratório de Geologia e Geomorfologia Costeira e Oceânica e Ambiental (LGCO) da Universidade Estadual do Ceará (UECE). A análise englobou, sobretudo a caracterização granulométrica, ou seja, tamanho e textura dos grãos que estão relacionados aos agentes de transporte e/ou ambientes de deposição. Esta análise pode ser detalhada pelos seguintes procedimentos:

Procedimento 1 - os sedimentos coletados no campo são inicialmente

colocados para secar em estufa a uma temperatura de 60ºC, para que não ocorram modificações nos argilominerais sensíveis a altas temperaturas (Figura 23). Após a secagem, essas amostras foram homogeneizadas e quarteadas. Posteriormente, utilizando uma balança analítica de tipo MICRONAL B6000 foram separadas 100g de cada amostra homogeneizada que foram submetidas ao peneiramento úmido.

Esse processo constitui da lavagem da amostra em uma peneira de malha 0,062mm de diâmetro, possibilitando a separação dos sedimentos grosseiros dos sedimentos finos. Depois de separadas tais frações, as frações grosseiras foram condicionadas em recipientes apropriados e levados novamente à estufa. A fração retida na peneira corresponde às frações que variam de areia fina a

cascalho, já as frações recolhidas sob a peneira correspondem às frações de silte e argila.

Procedimento 2 - Após a secagem, a fração maior do que 0,062mm foi

colocada em uma bateria de 12 (doze) peneiras com aberturas variando de 2,830mm à 0,062mm (correspondendo a escala de φ [phi] variando entre -2,00 a 4,00 φ) de acordo com Wentworth (1922) in Suguio (1973).

Em seguida foram postas para vibrar por 10 (dez) minutos no agitador mecânico “Rotap sieve-shaker” fazendo o peneiramento seco (Figura 24). As frações retidas em cada peneira foram pesadas e acondicionadas em sacos plásticos devidamente identificados com a malha da peneira.

Procedimento 3 - A fração fina inferior a 0,062 mm foi analisada pelo

método de pipetagem seguindo a Lei de Stockes in Suguio (1980), que se baseia na velocidade de queda das partículas em meio aquoso. Em uma proveta de 1.000 ml foi feita uma solução composta de sedimentos (coletados sob a peneira, após o peneiramento úmido), água destilada e pirosfato de sódio (Na4P2O7). Em

seguida, através de agitação manual homogeneizou-se a amostra deixando-a em seguida em repouso. Agitador mecânico: Rotap Jogo de peneiras

Figura 23: Estufa para secar as amostras de sedimentos

Figura 24: Agitador mecânico Rotap Sieve-Shaker usado para agitação das amostras durante o peneiramento seco

Após esse procedimento, com uma pipeta de 10 ml foram realizadas várias pipetagens em vários intervalos de tempo e profundidade correspondendo dessa forma, a velocidade de decantação das frações de silte grosso, silte médio, silte fino e argila (Tabela 3). O material amostrado foi levado à estufa para secar e posteriormente foi pesado.

Tabela 3 - Tempo/Profundidade e granulações para análise granulométrica por pipetagem

Diâmetros Mm Profundidade (cm) Hora Minutos Segundos

1/2 0.032 20 0 03 52

1/64 0.016 20 0 07 44

1/128 0.008 10 0 31 -

1/256 0.004 10 2 03 -

Fonte: Wentworth in Suguio (1980).

Os parâmetros estatísticos foram calculados utilizando os dados gráficos obtidos de curvas acumulativas de distribuição de freqüência, geralmente calculados com os dados na escala de “phi” (), servindo para caracterizar a curva em relação a sua tendência central, grau de dispersão, grau de assimetria e grau de agudez dos picos.

Estes valores possibilitaram descrever os sedimentos em termos de suas várias propriedades, incluindo a média e a mediana, obtendo-se as seguintes medidas: diâmetro médio, mediana, desvio padrão, assimetria e curtose. O resultado final coletado da análise textural foi inserido no programa estatístico chamado de Sistema de Análise Granulométrica (SAG), desenvolvido pelo Departamento de Geologia e Geofísica Marinha da Universidade Federal Fluminense - RJ, que constrói os histogramas e curvas de freqüência.