Mapeamento digital de solos

De acordo com Lagacherie e McBratney (2007) o mapeamento digital de solos se baseia na geração de sistemas de informações que permitem estabelecer relações matemáticas entre variáveis ambientais (por exemplo, atributos de terreno) e classes de solos e, assim, predizer a distribuição espacial das classes de solos com significativa semelhança aos mapas gerados por meios convencionais.

Assim sendo, o MDS baseia-se no uso de novas técnicas que auxiliem no mapeamento de solos e que busquem melhorar o processo de coleta de dados e organização das etapas do levantamento de solos. Essas novas técnicas incluem sistemas de informações geográficas (SIG), geoestatística, dados de sensores remotos orbitais ou laboratoriais, uso e manipulação de MDEs, entre outras. Embora essa metodologia seja baseada em novas tecnologias, o modelo empregado permanece fundamentado na equação dos fatores de formação do solo proposta por Jenny (1941), fruto de um dos primeiros trabalhos de modelagem do solo, conforme:

S = f(cl, o, r, p, t)

onde, o solo (S) é função do clima (cl); organismos (o); relevo (r); material de origem (p); tempo (t).

De acordo com o conceito solo-paisagem, uma vez conhecidas as relações entre os solos e seus respectivos ambientes, é possível inferir os solos que ocorrem em uma determinada área por meio da avaliação das condições ambientais. Esse modelo é empregado no mapeamento de solos tradicional, no qual primeiramente os pedólogos estabelecem as relações que ocorrem entre os solos e as diferentes unidades (modelo solo-paisagem) de uma

determinada área por meio de investigações de campo, e depois traçam manualmente a distribuição espacial dos diferentes solos ou combinações de solos através da fotointerpretação.

Desde a criação deste modelo, desenvolveram-se vários estudos objetivando modelar as relações entre os fatores descritos acima e o solo. Como exemplo tem-se Legros e Bonneric (1979), os quais estabeleceram relações solo/ambiente utilizando diversos atributos de terreno e material de origem, para predizer o grau de podzolização em sua área de estudo.

Apesar disso, somente nas últimas três décadas é que o MDS se estabeleceu e foi reconhecido perante a comunidade científica. Isto se deve a novas descobertas e melhoramentos tecnológicos, como técnicas de sensoriamento remoto, sistema de posicionamento por GPS, SIG e computadores em geral (BURROUGH; BOUMA; YATES, 1994). De acordo com Ramirez-López (2009), o uso combinado de MDE e SIG potencializou as pesquisas das relações entre o solo e o relevo.

McBratney; Mendonça-Santos e Minasny (2003) revisando trabalhos referentes ao MDS fizeram algumas afirmações sobre o processo de predição de classes de solo:

1. Relações quantitativas entre o solo e a topografia têm sido mais facilmente encontradas, a despeito disso, existem evidências de relação entre os outros quatro fatores propostos por Jenny (1941);

2. As relações entre os fatores de formação e o solo não podem ser assumidas como sendo lineares;

3. Poucos trabalhos avaliam a interação entre os fatores de formação do solo;

4. Os solos podem ser preditos espacialmente utilizando-se informações sobre sua posição geográfica usando uma variedade de técnicas;

5. Os solos podem ser preditos a partir de atributos em um mesmo ponto geográfico; 6. Os solos podem ser preditos a partir dele mesmo, de outros atributos do solo e de atributos ambientais de localidades vizinhas.

A partir dos tópicos descritos, os autores propuseram modificações ao modelo de Jenny, incluindo dois fatores, de forma que o primeiro fator, denominado fator espacial, prediz o solo a partir de informações de localidades vizinhas. O segundo fator é o próprio solo, pelo qual o autor afirma que sua predição é feita a partir de informações pré-existentes do mesmo. Desta forma os autores propuseram que o solo (S) é uma função do solo (s), clima (c), organismos (o), relevo (r), material de origem (p), tempo (a) e sua posição no espaço (n). Este novo enfoque recebe o nome de scorpan, sendo descrito conforme:

S = f(s,c,o,r,p,a,n)

Em anos recentes o MDS tem experimentado um rápido desenvolvimento de métodos novos e econômicos, devido, principalmente à crescente disponibilidade de dados/mapas auxiliares. Neste sentido, dois grupos principais têm tido um papel importante: as imagens de sensoriamento remoto orbital e os atributos do terreno derivados de modelos digitais de elevação (DOBOS et al., 2000).

Apesar das limitações, a grande atratividade desta técnica está no menor custo e tempo de execução quando comparado ao convencional. Bui (2006), avaliando informações sobre o levantamento de solos no sul da Austrália, indicou que o mapeamento digital em uma área de 54.000 ha poderia reduzir o número de pessoas requeridas por ano de 21 para 16, e os custos de U$ 28 km-2 para U$ 9,35 km-2. Brown et al. (2006), por sua vez, indicaram que o custo para a caracterização convencional do solo, realizado nos Estados Unidos pela U.S. National Soil Survey Center, é de cerca de U$ 2.500 por pedon e leva de 6 a 12 meses até o resultado final do trabalho. Giasson; Inda Junior e Nascimento (2006) realizando mapeamento de solos em dois municípios do estado do Rio Grande do Sul, verificaram que para o mapeamento na escala de 1:50.000, o custo é de aproximadamente R$ 1,03 ha-1 e para a escala de 1:100.000 seria de R$ 0,38 ha-1. Assim sendo, o elevado custo do mapeamento tradicional e a significativa diminuição deste quando da utilização do MDS, torna essa técnica atrativa.

Como conseqüência de todo este processo de evolução o levantamento de solos está cada vez mais sofisticado, interdisciplinar e holístico, atuando como uma ligação para troca de informações entre especialistas que anteriormente trabalhavam isolados. Isto tem sido verificado na esfera da ciência do solo e nas suas interações com pesquisadores de outras disciplinas, como sensoriamento remoto e geoestatística (IBAÑEZ; ZINCK; JIMÉNEZ- BALLESTA, 1993).

De forma específica, o MDS tem como propósito básico otimizar as técnicas convencionais para diminuir o consumo de recursos e possibilitar a descrição do solo, fornecendo uma base sólida para a implementação de políticas que possam reduzir atuais problemas ambientais, econômicos e sociais.