Metodologia da FAO para Mapeamento da Erosão

O modelo da USLE permite estimar a perda média anual de solo provocada pela erosão laminar e em sulcos para as condições em que foram obtidos os valores de seus componentes. Esta equação foi desenvolvida para condições existentes nos Estados Unidos da América, onde existe um expressivo banco de dados da série histórica de chuvas disponível, o que facilita a sua ampla utilização (HUDSON, 1995; BERTONI; LOMBARDI NETO, 2012; PRUSKI, 2013). Mas, para avaliação da perda de solos em nível continental ou global (escalas entre 1: 100.000 e 1: 1.000.000), a metodologia da FAO, desenvolvida em 1979, pode ser muito útil. Esta equação é, ao mesmo tempo, paramétrica e empírica (LANTIERI et al., 1990). A fórmula paramétrica desenvolvida pela FAO para a referida equação é a seguinte:

(Eq. 2)

D = Perda de solo (ton/ha/ano) C = Fator de erosividade da chuva S = Fator de erodibilidade do solo T = Fator topográfico

V = Fator vegetação natural L = Fator uso do solo M = Manejo do solo

Nesta equação, as taxas de suscetibilidade a erosão de solos são obtidas pela multiplicação dos fatores. A lista de classe de suscetibilidade erosiva de solos pode ser vista

na Tabela1:

Tabela 1 - Classes de suscetibilidade a erosão de solos. Classe de suscetibilidade erosiva Perda de solos (ton/ha/ano)

Ausente – baixa <10

Moderada 10 - 50

Alta 50 - 200

Muito alta >200

Fonte: Lantieri et al. (1990)

Em termos teóricos, esta metodologia foi desenvolvida para trabalhar nas seguintes escala de análise de erosão de solos:

Nível global 1: 1.000.000 e menores Nível regional 1: 100.000 a 1: 1.000.000 Nível de detalhe 1: 20.000 a 1: 100.000 Nível de muito detalhe 1: 20.000 e maiores

Na prática, esta metodologia apenas foi testada para avaliação da degradação de terra por erosão na África do Norte e no Médio Oriente (LANTIERI et al.,1990).

2.2.2.3 Modelo para avaliação de perdas de solos na África Austral (SLEMSA)

Os modelos de avaliação de perdas de solos por erosão hídrica utilizam expressões matemático-estatísticas, para representar relações entre fatores e processos que ocorrem na natureza. As principais variáveis independentes utilizadas para a elaboração da equação são: topografia, variáveis meteorológicas, propriedades dos solos (físicas, químicas e biológicas), e uso e cobertura da terra (IAO, 2008).

Existe um número muito elevado de modelos para a avaliação de perda de solos e um dos mais utilizados universalmente é a Equação Universal de Perda de Solo (USLE) (BELASRI; LAKHOUILI, 2016). Uma extensa descrição e discussão pode ser encontrado no artigo de Merrit et al. (2003), no qual os autores comentam que a equação da USLE foi desenhada para estimar a perda de solos nas condições técnico-científicas do EUA, mas existe uma tendência de se utilizar em quase toda parte do mundo, porque os pesquisadores estão mais acostumados com esta ferramenta de avaliação de solos do que qualquer outro

modelo (HUDSON, 1995; IAO, 2009). Neste contexto, alguns pesquisadores procuraram modificar a equação da USLE, para adaptar às condições locais tais como a declividade, culturas tropicais, propriedades dos solos diferentes dos EUA (como, por exemplo, a matéria orgânica e porosidade).

Outras motivações que fizeram com que os pesquisadores modificassem os parâmetros da USLE são os fatores técnico-científicos locais mais simples em relação à aqueles fatores que podem ser encontrados nos EUA como, por exemplo, um banco de dados volumosos com séries históricas completas de observações dos parâmetros de que os modelos precisam para serem executados (BREETZKE et al., 2013). Neste contexto é que surge o Modelo para Avaliação de Perdas de Solos na África Austral (SLEMSA). A questão fundamental na criação do SLEMSA é adequar os parâmetros da USLE nas condições técnico-científicas da África Austral.

Como foi observada anteriormente, a equação da USLE foi desenhada para fazer previsão média anual de perdas de solos em longo prazo para condições de escoamento superficial, uso e manejo da terra e culturas específicas (HUDSON, 1995; IAO, 2008; IAO, 2009; BERTONI; LOMBARDI NETO, 2012; PRUSKI, 2013). Entretanto, o fato da equação da USLE não dar resultados satisfatórios na previsão de estimativa de perda de solos no Zimbabwe (antiga Rodésia) fez com que uma equipa multidisciplinar, que trabalhava na avalição de perda de solos liderados por Elwell, em 1977, desenvolvessem modelo para avaliação de perda de solos para os países da África Austral (HUDSON, 1995; IAO, 2008; BREETZKE et al., 2013). Assim, os pesquisadores adaptaram os parâmetros da equação da USLE para as condições ambientais da África Austral, em particular, para a República do Zimbabwe, com a finalidade de estimar a média de perda de solos nas terras cultivadas.

Muitos pesquisadores vêm utilizando esta equação em diferentes países da África Austral. Voortman e Spiers (1986) referem que o modelo SLEMSA apresenta uma boa correlação entre a energia cinética da chuva e a erosão de solos. Os autores também comentam que a perda de solos tem uma ligação estreita com a precipitação normal da chuva. Esta correção foi expressa pela equação 3:

(Eq. 3)

Onde,

E = energia cinética (J/m2) P = precipitação anual (mm).

Estes pesquisadores utilizaram o modelo para determinar a erosividade das chuvas no Planalto de Angónia, Província de Tete, Moçambique, em 1986. Breetzke et al. (2013) apresentam uma descrição muito detalhada, para a determinação de outros parâmetros da equação com a utilização dos produtos de Sensoriamento Remoto e Sistema de Informação Geográfica. Por sua vez, Breetzke et al. (2013) fizeram um estudo comparativo entre o modelo da USLE e SLEMSA em Kazulu-Natal, República de África do Sul e também ficou claro que o modelo da SLEMSA apresenta melhores resultado que o modelo da USLE (BREETZKE et al., 2013).

O modelo da SLEMSA divide as condições ambientais de ocorrência da erosão hídrica em quatro principais fatores físicos: cobertura vegetal, clima, solo e topografia. De um modo geral, a equação do modelo de SLEMSA pode ser representada de forma esquemática utilizando a equação 4:

(Eq. 4)

Onde,

Z = Média anual de perda de solos em ton./ha/ano K = Fator erodibilidade do solo

C = Fator cobertura vegetal X = Fator topográfico

De acordo com as constatações de Hudson (1995), na prática, a equação da USLE pode ser expressa de outra forma pela seguinte fórmula: A = R * K, em que R e K constituem os principais fatores que alteram as taxas de C, L, S e P da equação da USLE.

fórmula: Z = K*C*X (combinação da erosividade da chuva (E) e erodibilidade do solo (F)), que, em conjunto modificam as taxas de C que provêm da cobertura vegetal e X que deriva de L e S (GENNARO; RADCLIFFE, 1981; HUDSON, 1995; SMITH, 1999), conforme mostra a Figura 2.

Figura 2 – Modelo Empírico para perda de solos - SLEMSA.

Fonte: Gennaro e Radcliffe (1981); Hudson (1995).

Algumas similaridades e diferenças podem ser apontadas entre estes dois modelos relativos à avaliação média e em longo prazo da perda de solos por unidade de superfície e por ano: i) ambos são modelos empíricos, com a finalidade de avaliar a perda de solos por erosão hídrica; ambos os modelos utilizam parâmetros do meio físico e fazem combinações mais ou menos complexas da cobertura vegetal, da energia cinética e da precipitação. Também, podem ser apresentadas diferenças entre estes modelos:

 O fator P da USLE não é levado muito em consideração, porque os efeitos locais das práticas conservacionistas podem ser estimados a partir dos fatores L ou S, considerando o sistema topográfico, ou ainda, através da erodibilidade F no sistema

solo;

 Outros parâmetros da SLEMSA são quantificados por métodos muito simples para a sua determinação e não requerem uma base de dados muitos volumosa e com séries históricas completas, como acontece na equação da USLE;

 O fator R da USLE é substituído pelo o fator E da equação da SLEMSA e a quantificação de energia cinética total e anual de toda precipitação pode ser determinada também de forma simples e sem precisar de uma série histórica de chuvas completa, como acontece com o EI da equação da USLE;

 O fator C da equação da USLE é substituído pelo fator C, diferente na equação SLEMSA, é determinado pela densidade da cobertura vegetal quantificada no campo num intervalo de 10 dias, durante o período de crescimento da planta. O fator C é apresentado como a taxa média da perda de solos de uma parcela-padrão cultivada em relação à outra parcela com as mesmas dimensões, mas não tendo culturas;

 Além destas diferenças, a equação SLEMSA ainda pode ser adaptada para estimar a perda de solos em áreas muito acidentadas, fazendo um pequeno ajuste no submodelo ao substituir o C por i, realizado por Voortman e Spiers (1986), no Planalto de Angónia – Moçambique;

 O fator K da equação da USLE é substituído por F na equação SLEMSA, de acordo com a natureza do solo;

 O fator LS da equação da USLE é substituído por X na equação SLEMSA, calculado de forma similar, mas com uma equação diferente e muito simples do que na equação USLE (HUDSON, 1995; BREETZKE et al., 2013).