O desenvolvimento de um estudo de identificação das fontes de sedimentos acoplado a técnicas tradicionais de monitoramento hidrossedimentométrico permitiu estabelecer um método de avaliação da influência do uso e do manejo do solo sobre a variabilidade da produção de sedimentos na escala de bacia hidrográfica. O estudo demonstrou, principalmente, a importância e o ganho de informação para a quantificação da variabilidade espacial e temporal das principais fontes de sedimentos de uma bacia.
8.1 IDENTIFICAÇÃO DAS FONTES DE SEDIMENTOS
8.1.1. Associação da identificação das fontes com a metodologia tradicional
Os resultados deste estudo demonstram que a metodologia tradicional associada à técnica de identificação de fontes foi adequada para descrever os processos hidrossedimentológicos, em função da modificação no manejo para um curto período de monitoramento. Foi visto que o método de identificação de fontes agregou informações úteis sobre o padrão de emissão de sedimentos “dentro da bacia”. Essas informações contribuíram para o entendimento dos processos de transferência de sedimentos na bacia e da inter-relação entre subsistemas dentro da bacia, e têm aplicação prática no desenvolvimento de projetos de conservação do solo e água.
Projetos de apoio ao desenvolvimento agrícola e controle da pobreza rural são baseados em estudos realizados em bacias experimentais. Entretanto, os projetos são programados para um curto período de monitoramento, sendo que, em muitos casos, não é possível visualizar os resultados desejados a partir somente da metodologia tradicional. O estudo descrito na bacia de Arvorezinha demonstrou que o acoplamento de técnicas de identificação de fontes com o monitoramento dos eventos de cheia permite um ganho de informação relevante, mesmo para um curto período de monitoramento.
8.1.2. Aprimoramento da técnica de identificação de fontes de sedimentos
O estudo aplicou e aprimorou as técnicas relacionadas com a identificação das fontes de sedimentos permitindo quantificar as contribuições individuais para a produção total de sedimentos monitorada no exutório da bacia. As contribuições ao método foram:
a) Incorporação de uma análise de incerteza na fase de discriminação, baseada na distância de Mahalanobis, que determinou a probabilidade das fontes serem distintas entre si e a capacidade do conjunto de amostras representar corretamente as fontes de sedimentos. Os resultados mostram que as amostras da fonte lavoura apresentam uma incerteza de 5,6%, as amostras da fonte canal de drenagem apresentam uma incerteza de 15,2%, e as amostras da fonte estradas apresentam uma incerteza de 5,1%.
b) Determinação da contribuição absoluta das fontes de sedimentos evento por evento, que permitiu a análise da variabilidade temporal e espacial das fontes de sedimentos na bacia. Dos 50 eventos analisados pelo modelo 48 apresentaram resultados com erros relativos médios aceitáveis (EMR< 15%). Isso representa que o método funcionou adequadamente para a bacia de Arvorezinha. O período de monitoramento abrangeu dois períodos, durante o manejo tradicional a contribuição das fontes lavouras, estradas e canais de drenagem foram, respectivamente, 62,6, 35,6 e 1,8%, e durante o manejo conservacionista as contribuições foram 53,8, 24,2 e 22,0%.
c) Foi possível determinar um conjunto de oito elementos químicos, estatisticamente, significativos (P, Ca, K, Mn, Cu, Na, Zn e Fe) para a discriminação das três principais fontes de sedimentos (lavouras, estradas não pavimentadas e canais de drenagem). Os resultados estatísticos mostraram que o conjunto de elementos classificou corretamente 100% das amostras das fontes “lavouras” e “estradas” e 90% das amostras da fonte “canais de drenagem”. Além disso, os elementos selecionados apresentam relação com as atividades agrícolas da bacia e suas determinações químicas fazem parte da rotina da maioria dos laboratórios de química do solo.
d) Proposição de um novo modelo de classificação das amostras de sedimento em suspensão que permite a estimativa da incerteza nos resultados da contribuição de cada fonte. A aplicação desse modelo no estudo foi parcial já que não havia repetição no
monitoramento de cada evento. Entretanto, as incertezas foram analisadas considerando os eventos em cada um dos dois períodos de manejo distinto como repetições. Neste caso, a contribuição dos canais de drenagem no período de manejo tradicional não é diferente de zero. Para todas as outras hipóteses testadas, a análise de incerteza confirma os resultados do item anterior.
8.2 INDICADORES DA PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS EM BACIAS RURAIS Este estudo procurou contribuir para a diminuição da carência de dados e informações sobre a produção de sedimentos em bacias rurais junto com o desenvolvimento de técnicas de identificação de fontes de sedimentos. Com isso, foi possível demonstrar a eficácia desse método e confirmar a influência humana na mudança dos padrões da produção de sedimentos “dentro” da bacia. O monitoramento hidrossedimentométrico demonstrou resultados positivos quanto à redução da vazão máxima, volume total escoado, produção total de sedimentos e, principalmente, a alteração da produção absoluta de sedimentos de cada fonte pelo aumento do cultivo mínimo. As práticas de conservação de solo atingiram o objetivo de reduzir a erosão nas lavouras, mas parcialmente o objetivo de reduzir os problemas de erosão na bacia.
A mudança no manejo do solo alterou o regime hidrossedimentológico da bacia e iniciou um novo problema devido à falta de práticas mecânicas de conservação dos solos e preservação e manejo das áreas ripárias. Mesmo tendo uma ordem de magnitude menor, o aumento da produção de sedimentos proveniente dos canais de drenagem tem implicações importantes para o equilíbrio do ecossistema, como a perpetuação da água, proteção da ictiofauna, refúgio da vida selvagem, manutenção dos corredores ecológicos, dispersão e manutenção dos recursos florestais.
Os resultados obtidos neste trabalho têm aplicação direta aos produtores rurais e aos gestores públicos, pois demonstra o efeito da variabilidade espacial do uso do solo e, principalmente, o efeito do manejo do solo na redução da erosão e da produção de sedimentos. Para a sociedade em geral tem relevância pois a produção de sedimentos e a dispersão dos poluentes nas bacias de cabeceira afetam as comunidades de jusante.
8.3 RECOMENDAÇÕES
As informações contidas no levantamento de uso e manejo do solo (Figuras 6.1 e 6.2), nos valores de contribuição relativa (Tabela 6.16) e absoluta (Figura 6.10) das fontes de sedimentos, sumarizada na Tabela 7.1, indicam que a redução na produção de sedimentos,
documentada para a bacia de Arvorezinha como sendo conseqüência da melhoria do manejo do solo, foi alcançada mesmo que parte das lavouras ainda continue sob cultivo tradicional. Uma adicional redução na produção de sedimentos é de se esperar caso o cultivo mínimo seja implementado nas áreas ainda sob cultivo tradicional. Entretanto, caso essa tendência de redução da produção de sedimentos seja atendida uma maior atenção deve ser direcionada para a erosão e a mobilização de sedimentos no canal. Mesmo que a implantação do cultivo mínimo tenha sido bem sucedida em reduzir a produção de sedimentos da bacia, isso parece ter tido um resultado menos eficiente para as concentrações de sedimentos e, conseqüentemente, para a turbidez do córrego, o que pode ser uma importante questão para a degradação do ecossistema aquático.
Em relação às técnicas de identificação de fontes de sedimentos é importante considerar a necessidade do desenvolvimento de metodologias que considerem as incertezas associada às fontes através do desenvolvimento de um modelo de propagação desses valores dentro do modelo de classificação. A aplicação dessa metodologia em outras bacias (diferentes escalas, geologia e uso) será importante, também, para verificar a eficiência do método em outros ambientes brasileiros.
Outro aspecto a considerar refere-se à integração dos métodos de identificação de fontes de sedimentos com o monitoramento hidrossedimentométrico para possibilitar a calibração e a validação de modelos matemáticos distribuídos. Com essa ferramenta podemos avaliar os resultados dos modelos da distribuição espacial da erosão dentro da bacia, além dos resultados no exutório.