Erosividade

Solo exposto e corpos hídricos

*Classe não atribuída a nenhum grau de fragilidade.

Fonte: elaborada pela autora (2017).

A erosividade refere-se à capacidade potencial das chuvas em provocar erosão do solo.

O conhecimento sobre o potencial erosivo das chuvas de uma área é fundamental para os

diagnósticos ambientais e permite um planejamento adequado principalmente com relação ao

uso e conservação do solo.

Bertoni & Lombardi Neto (2014) apontam que a chuva é um dos fatores climáticos de

maior importância na erosão dos solos, e que a intensidade desse fator é o elemento mais

importante, considerando que quanto maior a intensidade de chuva, maior pode ser a perda por

erosão. Além da intensidade das chuvas, os autores destacam que a duração e frequência das

chuvas são outros complementos para serem avaliados nas perdas de solo.

A análise da erosividade nesse trabalho teve como base a pesquisa desenvolvida por

Santos (2015), que determinou para os 167 municípios do estado do Rio Grande do Norte os

índices de erosividade EI

30

e EI

15

a partir de dados pluviométricos diários disponibilizados pela

Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte (EMPARN). O recorte temporal

utilizado pelo autor foi de 1964 a 2013 (50 anos) para 130 municípios, e de 1964 a 2011 (48

anos) para os outros 37 municípios do estado. Nos anos de 2012 e 2013 não há dados de

precipitação disponíveis para esses 37 municípios.

A partir dos índices de erosividade, calculados por Santos (2015), realizou-se uma

atualização desses dados por meio do índice EI

30

, acrescentando os anos de 2014, 2015 e 2016,

para os municípios que estão inseridos na Sub-Bacia Hidrográfica do Açude Pau dos Ferros.

Então o recorte temporal utilizado nessa pesquisa ficou entre 1964 e 2016 (53 anos), uma série

histórica acima do que é recomendado pela Organização Mundial de Meteorologia (OMM),

que devem ser considerados pelo menos 30 anos.

Constatou-se que não há dados disponíveis de precipitação no ano de 2012 para os

municípios de Luis Gomes, Major Sales, Paraná, José da Penha, Riacho de Santana, Marcelino

Vieira, Alexandria e João Dias. Vale destacar também que o município de Riacho de Santana,

além do ano de 2012, há ausência de dados para os anos de 2013 e 2016, em Antônio Martins

faltam os anos de 2013, 2015 e 2016 e por fim, em João Dias faltam dados de precipitação do

ano de 2012 até 2016 (EMPARN, 2017).

A sequência metodológica utilizada por Santos (2015) e que é aplicada nessa pesquisa

é descrita abaixo.

A partir dos dados de precipitação pluviométrica diária, as mesmas foram desagregadas

em chuvas de diferentes durações (24h, 1h, 15 minutos e 30 minutos) de acordo com a

metodologia proposta pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB,

1986), por meio de coeficientes de desagregação apresentados na Tabela 4, com a finalidade de

determinar as chuvas erosivas, uma vez que no estado há baixa disponibilidade de dados de

pluviógrafos.

Tabela 4: Coeficientes de desagregação para diferentes durações de chuva.

Relação entre alturas pluviométricas Coeficiente de desagregação

24 h para 1 dia 1,14

1 h para 24 h 0,42

30 min para 1 h 0,74

15 min para 30 min 0,70

Fonte: CETESB (1986).

A partir dos coeficientes apresentados na Tabela 1, as precipitações de diferentes

durações foram desagregadas, conforme as relações entre as alturas das precipitações (h) para

determinadas durações e o respectivo coeficiente, de acordo com o exemplo descrito abaixo. A

lâmina de precipitação (mm) é representada pelo h.

-h (24 horas) = h (1 dia) x 1,14

-h (1 hora) = h (24 horas) x 0,42

-h (30 minutos) = h (1 hora) x 0,74

-h (15 minutos) = h (30 minutos) x 0,70

Para estimar a erosividade das chuvas, Santos (2015) utilizou a metodologia proposta

por Wischmeier & Smith (1978), adaptada por Cabeda (1976) em que considera as chuvas

individuais erosivas como sendo chuvas iguais ou superiores a 10,0 mm de altura e chuvas

inferiores a 10,0 mm de altura, quando sua lâmina em 15 minutos for igual ou superior a 6,0

mm. A erosividade é expressa em unidades do Sistema Internacional (MJ mm

^-1

ha

^-1

h

^-1

), de

acordo com Foster et al. (1981).

Seguindo Wischmeier & Smith (1978) foi considerada a Equação 1 para o cálculo da

energia cinética por milímetro de chuva:

E

c

= 0,119 + 0,0873logI (1a)

quando I ≤ 76 mm h

-1

, e

E

c

= 0,283 (1b)

quando I > 76 mm h

^-1

E

c

- energia cinética, MJ ha

^-1

mm

^-1

I - intensidade da chuva, mm h

^-1

As equações 2 e 3 representam a energia cinética do segmento uniforme e a energia

cinética total da chuva, respectivamente. A energia cinética total da chuva foi determinada com

o somatório das energias cinéticas de cada segmento da chuva. Foster (1981) diz que o diâmetro

das gotas de chuva não aumenta quando as intensidades são iguais ou superiores a 76 mm h

^-1

,

sendo assim, para essas condições de intensidade de precipitação a energia cinética passa a ter

valor máximo de 0,283 MJ ha

-1

.

E

cs

= E

c

.h (2)

n

E

ct

= ∑ E

cs

(3)

i= 1

Em que:

E

cs

= energia cinética do segmento, MJ ha

-1

h = a altura pluviométrica do segmento, mm

E

ct

= a energia cinética total da chuva, MJ ha

-1

Santos (2015) calculou Índices de Erosividade (EI) de cada chuva para as durações de

15 e 30 minutos. No entanto, nessa pesquisa utilizou-se apenas o índice de erosividade para

duração de 30 minutos de chuva, representado pela equação 4. O EI

30

é índice mais adequado

à realidade intertropical, como é destacado por Bertoni & Lombardi Neto (2014), também é o

índice mais utilizado nas pesquisas como as realizadas por Matos et al. (2017), Santos &

Montenegro (2012), Cassol et al. (2008), entre outras.

EI

30

= E

ct

.I

30

(4)

Em que:

EI

30

= índice de erosividade de chuva na duração de 30 minutos, MJ mm

^-1

ha

^-1

h

^-1

;

E

ct

= é a energia cinética total da chuva, MJ ha

^-1

;

Somando-se os índices EI

30

de todas as chuvas individuais e erosivas de cada mês,

obteve-se a erosividade mensal das chuvas e, somando-se os índices EI

30

mensais, obteve-se

então a erosividade anual das chuvas.

A partir da soma dos valores das médias mensais de toda a série histórica desses índices

de erosividade das chuvas nos períodos estudados, obteve-se o valor do Fator “R”, um dos

parâmetros utilizados na Equação Universal de Perda de Solo (EUPS) - Universal Soil Loss

Equation – USLE). Pode-se resumidamente dizer que o fator R requer o cálculo do índice de

erosividade das chuvas, e que nesse caso utilizou-se o EI

30

, que foi obtido pela multiplicação

de dois parâmetros específicos das precipitações erosivas, como expostos anteriormente:

energia cinética total da chuva (E

c

) e intensidade máxima em 30 min (I

30

).

A classificação mais utilizada na literatura para os índices de erosividade é a proposta

por Carvalho (2008), conforme a Tabela 5.

Tabela 5: Classes para interpretação do índice de erosividade anual.

Erosividade (MJ mm

^-1

ha

^-1

h

^-1

) Classes de erosividade

R ≤ 2452 Erosividade fraca

2452 < R ≤ 4905 Erosividade moderada

4905 < R ≤ 7357 Erosividade moderada a forte

7357 < R ≤ 9810

R > 9810

Erosividade forte

Erosividade muito forte

Fonte: Carvalho (2008)

Para aplicar nessa pesquisa fez-se uma adaptação a partir das classes de erosividade

propostas por Carvalho (2008), como é mostrado na Tabela 6.

Tabela 6: Classes adaptadas para interpretação do índice de erosividade anual.

Erosividade (MJ mm

-1

ha

-1

h

-1

) Classes de erosividade

R ≤ 2452 Muito fraca

2452 < R ≤ 4905 Fraca

4905 < R ≤ 7357 Moderada

7357 < R ≤ 9810

R > 9810

Forte

Muito forte

Fonte: Adaptada pela autora (CARVALHO, 2008)

No documento UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MANEJO DE SOLO E ÁGUA DOUTORADO EM MANEJO DE SOLO E ÁGUA (páginas 31-36)