PREDIÇÃO DE PROPRIEDADES DO SOLO

Conforme comentado anteriormente, o uso de critérios topográficos é favorecido na distinção de unidades básicas de terreno porque a configuração da superfície, a principal feição distinguível das formas de terreno, é mais facilmente percebida e medida do que outras feições ambientais. A despeito desses méritos, permanecem dúvidas acerca da eficácia geral da abordagem. A questão é levantada na determinação do grau de correlação entre as variáveis principais (indicadores), utilizadas na distinção de unidades de levantamento, e as variáveis secundárias (complementares), inferidas a partir dos indicadores. Briggs & Shishira (1985), nesse contexto, afirmam que a confiabilidade das unidades de levantamento, definidas geomorfologicamente como indicadores de propriedades do solo depende, entre outros requisitos, da escala de análise na qual as unidades são definidas.

Dependendo da escala de análise, a variação dessas propriedades pode ser considerada abrupta ou gradual. Abrupta, quando as propriedades são consideradas homogêneas dentro de unidades com limites definidos, e gradual, quando são representadas por uma superfície contínua (Burrough, 1991).

Com base em unidades hierarquicamente definidas, Briggs & Shishira (1985) discorrem sobre aquelas de menores dimensões na superfície do terreno, indivisíveis (landfacets), uniformes em suas feições superficiais e facilmente reconhecíveis, como a forma da vertente; e no agrupamento dessas unidades que se repetem em situações geomorfologicamente similares (landclass).

Briggs & Shishira (1985) analisaram a validade das unidades definidas geomorfologicamente, a partir da utilização de fotografias aéreas e investigação de campo, acompanhada de amostragens e ensaios para a determinação de propriedades do solo (como pH, capacidade de troca catiônica, granulometria, entre outros). As unidades indivisíveis, as facetas (landfacets), foram delimitadas a partir da configuração da vertente e condições de superfície, caracterizadas por materiais superficiais uniformes e vertentes quase planas ou regularmente curvas. Os limites para as facetas do terreno foram definidos pelo ângulo da vertente (para unidades planares) ou pela taxa de variação do gradiente (para unidades

curvas). Essas unidades indivisíveis foram então agrupadas em classes do terreno (landclass), baseado na morfologia e condições da paisagem, como a posição topográfica em relação a outras unidades.

Para Briggs & Shishira (1985), apesar das limitações, as unidades de pesquisa geomorfologicamente definidas têm a vantagem de serem reproduzíveis e facilmente reconhecíveis, atuando como uma base útil para o mapeamento de solos. Mas, onde o grau de variabilidade local é alto, em relação à variabilidade regional, as classes do terreno têm capacidade discriminante limitada. Em relação à amostragem do solo, o fato de os coeficientes de variação, para diferentes propriedades do solo, diferirem marcadamente, implica que para se avaliar adequadamente as condições de solo são necessários diferentes números de amostras para cada propriedade do solo. Pois, somente assim se alcançaria a mesma resolução na definição de unidades. Entretanto, Briggs & Shishira (1985) concordam com o fato de que em alguns casos, o tamanho da amostra necessário para se alcançar o nível especificado de confiança seria proibitivamente grande. Por outro lado, a presença de autocorrelação espacial de propriedades do solo, possibilita menor tamanho de amostra, se técnicas de análise do semivariograma são aplicadas, a partir de uma amostragem de reconhecimento.

Quanto à escala de investigação, Mckenzie & Ryan (1999), baseados em Webster (1997), afirmam que a utilidade de métodos geoestatísticos em escalas intermediárias (de 1:50.000 a 1:100.000) é menos evidente do que em grandes escalas e que os métodos de pesquisa convencionais são aparentemente mais eficientes em escalas menores, por serem baseados em feições ambientais facilmente reconhecíveis, relacionadas às propriedades do solo. Entretanto, Mckenzie & Ryan (1999) também afirmam que esses relacionamentos são derivados de modelos mentais qualitativos e complexos, desenvolvidos pelos pedólogos em pesquisas de campo, existindo assim a necessidade de métodos de pesquisa quantitativos aplicáveis a escalas intermediárias, com a possibilidade de integrar métodos de pesquisa convencionais e quantitativos.

Mckenzie & Ryan (1999) propõem então testar a possibilidade de atributos quantitativos refletirem a variação do solo em uma região no sudeste da Austrália, cujo modelo resultante pode ser combinado a várias formas de krigagem. Dentre os atributos disponíveis apresentados para predição espacial, por Mckenzie & Ryan (1999), destaca-se entre outros, índices como altitude, orientação, gradiente, curvatura plana, curvatura no perfil, área de contribuição, área de contribuição específica, área de dispersão, área de dispersão específica, e índice topográfico composto. O índice topográfico composto (CTI), também

denominado de índice topográfico de umidade, foi utilizado como uma das variáveis do modelo por se considerar um índice importante no controle do fluxo de água e sedimentos. Esse índice quantifica a posição de um local na paisagem, auxiliando na predição das propriedades do solo, e pode ser definido como (Eq.2.1):

CTI = ln (Ac / tan θ) (2.1)

Onde, Ac = área de contribuição específica, expressa em m2 por unidade de largura ortogonal

à direção de fluxo, em metros; e tan θ = declividade ou gradiente da vertente.

Correlações foram realizadas por Mckenzie & Ryan (1999) para gerar um modelo de profundidade do solo, a partir dos índices citados. Como exemplo de correlações apresentadas tem-se que: a) solos sobre vertentes mais íngremes (>5% de inclinação) tendem a ser mais raso do que aqueles localizados em vertentes mais suaves (<5% de inclinação); b) para inclinações < 5%, terrenos com CTI’s menores (<10,3) tendem a apresentar solos mais rasos, sobre vertentes divergentes; ao contrário, para mesmas inclinações, os terrenos com CTI’s maiores que 10,3, tendem a apresentar fluxos convergentes, com solos mais profundos.

Ressalvas são apresentadas por Mckenzie & Ryan (1999), como aquelas observadas em unidades de paisagem mais antigas, onde o forte intemperismo pode obliterar a relação entre solos e formas do terreno atuais. Pois, em algumas paisagens o relacionamento entre solos e a geometria da frente de intemperismo subjacente pode ser mais significante do que a morfometria da superfície. De igual modo, a presença de camadas em pequenas profundidades podem influenciar mais as propriedades em superfície que camadas mais profundas, e a presença de estruturas geológicas tais como diques e sils podem controlar os padrões em superfície e as condições hidrológicas da vertente. Nesse caso, nas circunstâncias em que a variação das propriedades do solo ocorre sem apresentar correlações com as propriedades ambientais facilmente reconhecíveis na paisagem, existe a necessidade de amostragem mais detalhada.

Análises sobre a variabilidade de propriedades do solo em profundidade foram realizadas por Sinowski & Auerswald (1999), os quais partem do princípio de que as unidades homogêneas de solo são mapeadas principalmente de acordo com propriedades do solo encontradas próximas à superfície, podendo ser heterogêneas em maiores profundidades. Sinowski & Auerswald (1999) objetivaram mostrar, a partir de uma análise discriminante, a profundidade no solo onde o material de origem muda, classificando os respectivos horizontes.

Pode ser citado, de igual modo, o exemplo de Hermuche et al. (2003), os quais realizaram processamentos de imagens digitais morfométricas na delimitação de algumas unidades de solo existentes na Bacia do Rio Jardim (DF). A metodologia aplicada permitiu a constatação de que o tipo de solo está diretamente ligado ao relevo, caracterizando padrões homogêneos de unidades pedológicas e fisiográficas.