R E L A Ç Õ E S E N T R E F L U X O S D E Á G U A S U B T E R R Â N E A Ε S U P E R F I C I A L E M B A C I A H I D R O G R Á F I C A C A R A C T E R I ZADA P O R C O B E R T U R A F L O R E S T A L A M A Z Ô N I C A .
W o l f r a m F r a n k e n (*)
P a u l o R o d o l f o L e o p o l d o (**)
RESTJMO
0 expenxmento &ol conduzldo em uma bâcla kldn.ognâ{lca du 7,3 km
2, dn.ma.dapelo Iga
nape ΒαηΛο-Bnanco, locallzada na Resenva Vlon.estal Vuake, à eenca de 30 km de Manaus. A
cobentuna vegetal dessa bâcla e canactenlzada, em quase sua totalldade, pon. ^lonesta ama
zônlca do tlpo "TenAa-f-Oime". A coleta de dados e nespectlvos calculas estendenam-se
no penlodo de malo de 1981 a dezembno de 1983. Pana Ο penlodo cm questao, os n.esu!Xados
obtldos mostnanam que, cm tenmos medlos, ο escoamento total do Iganape nepnesentou 31,3%
da chuva, dos quais apenas 2,8% se denam na ^ohma de escoamento superficial dlneto,
lm-plleando numa
evapotnansplnaçao da onAem de 61,1% do total pn.eclpiXa.do. Consldenandose
um valon medio de 22% pana
ο total da chuva Intenceptada pela cobe&tuna faion.estal, atn,ans_
plnaeào dada pela ^lonesta pode sen. estlmada como sendo de cenca de 45,7% da
pneclplta-çâo. Acn.edlta-se que
ο conte
IndlscnÀmlnado e Innaclonal da flonesta kmazonlca,
vlsan-do-se a sua ocupaçao, devena altenan slgnl^lcatlvamente as nelaeoes eneontn.ad.as, tnazen
do como eonsequenclas, se\los pn.oblemas de en.osao, tnansponte de sedlmentos, menon
tem-po de nesldêncla da agua na bâcla e outAos pn.oblemas que cenXamente Inâo lnten.faenln no
atual equiXlhnlo ecolôglco da malon n.esenva {lon.estal do mundo.
I N T R O D U Ç Ã O
E m b o r a o e c o s s i s t e m a a m a z ô n i c o e s t e j a a i n d a e m e q u i l í b r i o , e l e se e n c o n t r a c o n s -t a n -t e m e n -t e a m e a ç a d o p e l o c o n -t í n u o a u m e n -t o e m s u a -t a x a d e o c u p a ç ã o , p r o v o c a n d o m u d a n ç a s r a d i c a i s n o u s o da terra a t r a v é s d a d e r r u b a d a d a f l o r e s t a ( F e a r n s i d e , 1 9 8 Ό .
C o m o c o n s e q ü ê n c i a d o atual m o d e l o d e o c u p a ç ã o , é d e se e s p e r a r q u e , c o m o d e c o r r e r d o t e m p o , v e n h a m a o c o r r e r p r o f u n d a s m u d a n ç a s n o s c i c l o s d a á g u a , d e n u t r i e n t e s , d e ener_ g í a e o u t r o s d e n a t u r e z a b i o g e o q u í m i c o s , u m a v e z q u e o s i s t e m a o r i g i n a l tende a s e r s i g -n i f i c a t i v a m e -n t e a l t e r a d o .
P o r t e r et al. ( 1 9 8 1 ) , S e l l e r s ( 1 9 8* 0 , e n t r e o u t r o s , a c r e d i t a m q u e o d e f lorestamen_ t o d a A m a z ô n i a terá s é r i a s i m p l i c a ç ő e s n o c l i m a d a r e g i ã o e e m m u i t o s a s p e c t o s n a q u e l e d o p l a n e t a .
C o n f o r m e Salati & R i b e i r o ( 1 9 7 9 ) , e m t e r m o s ligados a o c i c l o h i d r o l ó g i c o , a d e r r u b a d a da f l o r e s t a a nível local t r a r i a , e n t r e o u t r a s c o n s e q ü ê n c i a s , u m a u m e n t o n o t r a n s -p o r t e de s e d i m e n t o s -p e l a á g u a d e c h u v a , m e n o r t e m -p o de r e s i s t ê n c i a d a á g u a na bacia, envoi v e n d o u m a d i m i n u i ç ã o na t a x a de a r m a z e n a m e n t o , c o m c o n s e q ü e n t e s p e r í o d o s de seca, ou seja, u m a u m e n t o na t a x a de e s c o a m e n t o s u p e r f i c i a l e m d e t r i m e n t o d a a l i m e n t a ç ã o s u b t e r r â n e a .
S a b e - s e que a c o b e r t u r a florestal d e s e m p e n h a u m f u n d a m e n t a l papel n a r e t e n ç ã o d a á g u a de c h u v a , i n t e r c e p t a n d o c e r c a de 22Ύ d o total p r e c i p i t a d o (Franken et al . , 1 9 8 2 a ) , a m e n i z a n d o o s e f e i t o s p r e j u d i c i a i s d o e s c o a m e n t o s u p e r f i c i a l d i r e t o .
L e v a n d o - s e e m c o n s i d e r a ç ã o a i m p o r t â n c i a d o c i c l o h i d r o l ó g i c o p a r a a r e g i ã o e sua i n t e r - r e l a ç ã o c o m os d e m a i s c i c l o s , o p r e s e n t e t r a b a l h o d á c o n t i n u i d a d e a uma s é r i e de o u t r o s e s t u d o s j á d e s e n v o l v i d o s s o b r e o a s s u n t o (Franken et al., 1 9 8 2 b ; L e o p o l d o et al.
1 9 8 2 a ; L e o p o l d o et a l . , 1 9 8 2 b ; L e o p o l d o et al., 1 9 8 2 c ; F r a n k e n & L e o p o l d o , 198* 0 , e n t r e o u t r o s .
M E T O D O L O G I A
0 e x p e r i m e n t o foi c o n d u z i d o e m u m a b a c i a h i d r o g r á f i c a de c e r c a d e 1,3 k m2, d r e n a -da p e l o igarapé B a r r o B r a n c o , a qual se l o c a l i z a na R e s e r v a Florestal Ducke ( f i g . l ) . A c o b e r t u r a vegetal d e s s a b a c i a é c a r a c t e r i z a d a , e m q u a s e sua t o t a l i d a d e , por floresta A m a z ô n i c a d o tipo " T e r r a - F i r m e " .
P a r a se d e t e r m i n a r a d e s c a r g a d o i g a r a p é B a r r o Branco, u t i I i z o u - s e de u m v e r t e d o r r e t a n g u l a r c o m 0,98 m de s o l e i r a l o c a l i z a d o ã s a í d a da b a c i a e d e u m l i n í g r a f o , c o n f o r -m e -m o s t r a a F i g u r a 2 . A t r a v é s d a c a l i b r a ç ã o da e s t r u t u r a , a c a r g a s o b r e a sol e i ra d o ver_ tedor e r e g i s t r a d a p e l o l i n í g r a f o e r a c o n v e r t i d a e m d a d o s de v a z ã o .
Os d a d o s d e p r e c i p i t a ç ã o f o r a m o b t i d o s a t r a v é s d e u m p l u v i ó g r a f o e x i s t e n t e n a e s -tação m e t e o r o l ó g i c a d a R e s e r v a Florestal D u c k e .
Por o c a s i ã o d a v e r i f i c a ç ã o de h i d r o g r a m a s , q u a n d o d a o c o r r ê n c i a d e c h u v a s , as c o n -t r i b u i ç ő e s dos f l u x o s de base e s u p e r f i c i a l f o r a m e s -t i m a d a s a -t r a v é s de m é -t o d o e m p í r i c o c i t a d o s p o r L i n s l e y e t al. (1958) e C h o w ( 1 9 6 4 ) . 0 m é t o d o a d o t a d o c o n s i s t e , c o n f o r m e p o d e ser v i s t o n a F i g u r a 3» na u n i ã o , a t r a v é s d e uma l i n h a , e n t r e o p o n t o e m q u e se ini c i a a e l e v a ç ã o do nível d o c u r s o de á g u a (A) e o p o n t o final da c u r v a de r e c e s s ã o d o hi d r o g r a m a ( A1) , q u a n d o o r e f e r i d o nível tende a v o l t a r a o n o r m a l . Na F i g u r a 3, a parte su perior a linha A A1 c o r r e s p o n d e a o e s c o a m e n t o s u p e r f i c i a l d i r e t o p r o v e n i e n t e d a c h u v a e a p a r t e inferior c o r r e s p o n d e n d o ã c o n t r i b u i ç ã o d o fluxo de b a s e .
R E S U L T A D O S
Na T a b e l a 1 tem-se o s v a l o r e s d a p r e c i p i t a ç ã o , d o v o l u m e total e s c o a d o , v o l u m e su
perficial d i r e t o a n d t h e b a s e f l o w , e x p r e s s o s e m m e t r o s c ú b i c o s e d a d o s e m função dos m e
ses e a n o s d e o b s e r v a ç ã o .
Os valores percentuais d o v o l u m e total e s c o a d o , d o v o l u m e superficial d i r e t o e d o
base f l o w , e m r e l a ç ã o a p r e c i p i t a ç ã o v e r i f i c a d a , p o d e m s e r v i s t o s n a T a b e l a 2. Os p e r
-c e n t u a i s a p r e s e n t a d o s para o v o l u m e superfi-cial e s -c o a d o d i r e t a m e n t e e x p r e s s a m o s v a l o r e s
do c o e f i c i e n t e d e Runoff d a f l o r e s t a .
Da m e s m a f o r m a , a T a b e l a 3 m o s t r a o s p e r c e n t u a i s d e c o n t r i b u i ç ő e s d o v o l u m e super
ficial e s c o a d o d i r e t a m e n t e e d o v o l u m e d e á g u a s u b t e r r â n e a , n a f o r m a ç ã o d o e s c o a m e n t o to
tal .
Na F i g u r a k é m o s t r a d a a v a r i a ç ã o p e r c e n t u a l d a relação e n t r e o v o l u m e e s c o a d o m e n
s a l m e n t e e o v o l u m e total d o r e s p e c t i v o a n o , e m f u n ç ã o d o p e r í o d o 1981 - 1 9 8 3 .
Tabela 1 . Valores da precipitação, escoamento total, escoamento superficial direto e base flow, expressos em metros cúbicos verificados para o período de observação.
OBSERVAÇÕES JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ TOTAL
RAINFALL 198) 397 020 I34 430 53.430 283 920 187 460 139 620 224 380 231 920 1 652 690 198? 371 670 400.400 370 1 10 492 700 333 500 124 020 130.520 62 400 19Ί 350 204 100 116 610 233 610 3 083 930
)983 50 700 87.620 366 600 227 810 316 290 160 420 1 2 6 . 1 0 0 107 510 159 770 206 830 97 630 569 920 2 477 200
Média 2 1 1 185 2 4 4. 0 1 0 363 355 360 255 365 603 139 733 103.350 151 277 ISO 527 183 517 146 207 345 150 7 183 880
VOLUME 1981 100 690 80 72O 45.852 7 1 062 56 710 49 327 46 ¢(65 61 875 512 669 TOTAL 1982 73 826 128.455 146 241 175 198 168 022 106 472 69.594 67 928 70 456 71 672 44 943 58 966 1 181 773
ESCOADO 1983 4i 032 38.832 50 637 58 501 68 ',82 60 548 46.364 38 573 36 494 45 833 33 286 77 702 626 284
Média 57 Ί2 9 83.644 98 439 1 1 6 850 1 1 2 338 82 58O 5 3 . 9 3 7 59 188 54 553 55 611 41 565 66 181 2 320 726
VOLUME (981 10 35» 2 948 0 7 396 3 202 2 925 4 418 5 075 36 322
SUPERFJ^
C(AL 1982 7 722 20.267 13 376 24 063 19 237 1 783 2.708 1 345 5 745 7 205 2 583 4 142 110 676
01 RETO 1983 925 I. 5 I I 8 905 4 020 5 601 6 858 1 . 1 1 1 910 3 247 3 151 1 067 15 956 53 262
(mJi
Média 1» 324 10.889 11 390 14 042 1 1 732 3 863 1.273 3 2 1 7 4 065 4 427 2 689 8 391 200 260
VOLUME
DE 1981 90 332 77 772 45.852 63 666 53 508 46 '4 02 42 047 56 800 476 347 BASE 1982 66 11)'4 108.188 132 365 151 135 148 785 104 689 66.886 66 583 64 711 64 I467 42 360 54 8 2 4 1 071 097
(m>) 1983 40 107 3 7 . 3 2 1 4l 732 54 481 62 881 53 690 45.253 37 663 33 247 42 682 32 2 1 9 61 746 573 022
Média 53 106 72. 7 5 5 87 049 102 808 100 666 78 7 1 7 52.664 55 971 50 489 51 184 38 875 57 790 2 120 466
D I S C U S S Ã O Ε C O N C L U S Õ E S
O s d a d o s d a T a b e l a 1 m o s t r a m q u e n o p e r í o d o h o u v e uma p r e c i p i t a ç ã o d a o r d e m de 5 . 5 2 6 m m , doe q u a i s 2 . 3 2 0 . 7 2 6 m3, r e p r e s e n t a n d o 3 2, 3 Ύ d o total p r e c i p i t a d o (Tabela 2), fo ram e s c o a d o s a t r a v é s d o igarapé q u e d r e n a a B a c i a .
C o m o a v a r i a ç ã o d o v o l u m e de á g u a a r m a z e n a d o p e l a B a c i a , n u m per Todo r e l a tνv ã m e n t e longo, pode ser c o n s i d e r a d o c o m o s e n d o p r ó x i m a d e z e r o (OMM, 1 9 6 7 ) , t e m - s e q u e a diferer^ ça e n t r e os v a l o r e s da p r e c i p i t a ç ã o e a q u e l e e s c o a d o v e m a r e p r e s e n t a r , e m termos me di o s , a e v a p o t r a n s p i ração d a B a c i a (ET = Ρ - Q.) . A s s i m , t o m a n d o - s e o s d a d o s da T a b e l a 1 o u 2 , t e m - s e q u e a e v a p o t r a n s p i r a ç ã o r e p r e s e n t o u c e r c a de 6 7, 7 Ύ d o total p r e c i p i t a d o n o per Todo.
T o m a n d o s e u m v a l o r m é d i o de 22Ύ para o total da c h u v a i n t e r c e p t a d a p e l a c o b e r t u -ra florestal ( F r a n k e n et al., 1 9 8 2 a ) , a t r a n s p i r a ç ã o d a d a pela f l o r e s t a no p e r í o d o pode ser e s t i m a d a c o m o s e n d o de kS,7% d a p r e c i p i t a ç ã o v e r i f i c a d a . Esse v a l o r , o b t i d o para a t r a n s p i r a ç ã o , se e n c o n t r a m u i t o p r ó x i m o d o s v a l o r e s r e l a t a d o s por J o r d a n & H e u v e l d o p ( I 9 8 I ) e L e o p o l d o et al. ( 1 9 8 2 a ) p a r a c o b e r t u r a florestal a m a z ô n i c a .
O b s e r v a - s e , a t r a v é s dos v a l o r e s v i s t o s n a T a b e l a 1 q u e , ã s e m e l h a n ç a d o R i o A m a z o nas (Oltman et al . , 1 9 6 * 0 , a d e s c a r g a m á x i m a d a B a c i a o c o r r e no p e r í o d o A b r i 1- M a io, c u j o fluxo r e p r e s e n t a de 1 1 a 19Ύ d o f l u x o total o c o r r i d o n o a n o ; e n q u a n t o q u e o m í n i m o se d á , de u m m o d o g e r a l , n o m ê s d e n o v e m b r o , o n d e o f l u x o é d a o r d e m d e 3, 8 a 9Ύ d o total o c o r r i d o no a n o (Fig. k),
0 f l u x o de base a p r e s e n t a c o m p o r t a m e n t o s e m e l h a n t e a o v e r i f i c a d o p a r a a d e s c a r g a t o t a l .
N o e n t a n t o , o v o l u m e s u p e r f i c i a l e s c o a d o d i r e t a m e n t e foge a e s s e m o d e l o , m o s t r a n d o s e d e p e n d e n t e da q u a n t i d a d e de c h u v a q u e o c o r r e no p e r í o d o . 0 c o e f i c i e n t e d e c o r r e -lação c a l c u l a d o a t r a v é s d a r e g r e s s ã o linear e n t r e o s v a l o r e s d a p r e c i p i t a ç ã o mensal e o v o l u m e s u p e r f i c i a l d i r e t o foi de 0 , 8 7 8 3 , o q u e d e m o n s t r a q u e tal p r o c e s s o é significatj^ v ã m e n t e i n f l u e n c i a d o p e l a q u a n t i d a d e de c h u v a o c o r r i d a ( r2 = 7 7 ,1 Ύ Ύ ) .
C o m o já foi o b s e r v a d o , a T a b e l a 2 m o s t r a q u e , e m t e r m o s m é d i o s , o e s c o a m e n t o total r £ p r e s e n t o u 3 2 , 3 Ύ d a c h u v a , d o s q u a i s a p e n a s 2,8Ύ se d e r a m na f o r m a d e e s c o a m e n t o s u p e r f ^ ciai d i r e t o , o u s e j a , o m o n t a n t e d a c h u v a e s c o a d a d i r e t a m e n t e s o b r e o t e r r e n o .
V e r i f i c a - s e a i n d a (Tabela 2) q u e o e s c o a m e n t o s u p e r f i c i a l d i r e t o ( c o e f i c i e n t e d e r u n o f f ) , m é d i o m e n s a l , da B a c i a é r e l a t i v a m e n t e b a i x o , c o m u m m í n i m o d e 0,0Ύ e u m valor m á x i m o d e 5 , 0 Ύ .
T a í s v a l o r e s v ê m d e m o n s t r a r o i m p o r t a n t e papel d e s e m p e n h a d o p e l a f l o r e s t a n o q u e d i z r e s p e i t o ã c o n s e r v a ç ã o e p r o t e ç ã o d o s o l o , p e r m i t i n d o q u e a m a i o r p a r t e d a p r e c i p i -tação q u e c h e g a a o p i s o florestal s e j a r e t i d a p e l o litter e i n f i 1 t r a d a , e m d e t r i m e n t o de seu e s c o a m e n t o d i r e t o .
E m b a c i a h i d r o g r á f i c a , sob u t i l i z a ç ã o a g r í c o l a , d o t a d a de a d e q u a d o s i s t e m a d e cori^ s e r v a ç ã o d o s o l o e d u a s p e q u e n a s b a r r a g e n s , L e o p o l d o & C h i a r a d i a ( 1 9 8 5 ) e n c o n t r a r a m v a -lores d o c o e f i c i e n t e de e s c o a m e n t o s u p e r f i c i a l , v a r i a n d o de 1, 2 a 5,1Ύ, o s q u a i s p o d e m ser c o n s i d e r a d o s d a m e s m a o r d e m de g r a n d e z a d a q u e l e s v i s t o s n a T a b e l a 2 . E m b o r a e s s e s
va lores possam ser consξderados baξxos, em se tratando de area sob utilizaçao agricola,
os mesmos sao justξfΞcâveξs,tendo-se em vista que a bacia em questao apresenta um solo de
textura arenosa, de al ta permeabi1idade, além de contar corn uma declividade média
mode-rada
(z
9,0Ύ)
e do sξstema de conservaçao do solo, Ev i dentemente, como
é
de sesupor,o
coeficiente em questio é dependente de uma série de fa tores, tais como, declividade
mé-dia da Bacia, comprimento da encosta, tipo de cobertura vegetal, textura do solo, inten_
sξdade de precipitaçΰo e outros. Molchanov (1963), fazendo comparaçoes entre dξversas
situaçôes, relata que no caso de pastagens ο coeficiente de escoamento superficial pode
variar de 78Ύ, em areas com declividade de 5°, ΰ cerca de 90Ύ para uma declividade de
2 0 ° ,
enquanto que em areas cobertas por floresta de Pfccas, com manta florestal bem
de-senvolvida, tais valores, para as respectivas dec
1
ξ
νidades,
sΰo de
2
a 5Ύ·
Em termos médios mensais, verifica-se que a contribuiçao da âgua subterrânea, na
formaçao da descarga total, pode ser considerada como praticamente constante no decorrer
do ano, com uma média, no periodo, de 91,^Ύ (Tabela
3 ) ,
demonstrando a al ta capacξdade
de retençao de âgua pela bacia, sob cobertura florestal.
Leopoldo &
Chiaradïa (1985), trabalhando corn bacias hîdrograficas sob utilîzaçao
agricole, encontraram que
ο fluxo de
âgua subterrânea representou cerca de 93,7% do
to-tal, no caso de bacia corn sistema de conservaçao do solo, a semelhança do que jâ foi des
crito em parâgrafos anteriores. No entanto, relatam os autores que essa contribuiçao
cai para 73
,8Ύ
em bacia corn caracterfsticas semelhantes, na ausência de um efîcaz siste
ma de conservaçao do solo.
0a
mesma forma, os percentuais de contribuiçao dos respectivos fluxos dependem,
como jâ observado para
ο valor do coeficiente de escoamento superficial, de uma
série de
fatores que os fazem variar de bacia para bacia. Por exempta, em bacia reftorestada em
80Ύ
com confieras, localizada nos pré-alpes da Alemanha Ocidental, Herrmann & Stichler
( 1 9 8 1 )
encontraram que, on the average,
30±10%
of total runoff is supplied by directly
outflowing rain and Snowmelt waters, valor este que pode ser considerado al to quando com
parado com os aqui representados.
Assim, com base nos dados obtidos no présente trabalho, acredita-se q u e o c o r t e «r
racional da floresta amazônica, visando-se a sua ocupaçao, que tern como
objetίvoa exten
sao das fronteiras agrfcolas do pafs, venha a alterar de modo profundo as
relaçoes que
foram encontradas, trazendo como consequêneia, entre outras, sérîos prob
1
emas de erosao,
transporte de sedtmentos, e menor tempo de residêncîa da âgua nas bacias, provocando pe
rfodos de acentuado déficit de âgua no solo.
Evidentemente, tais alteraçoes irao refletir marcantemente no equîlibrio
ecolôgi-co do eecolôgi-cossistema analisado.
S U M M A R Y
The.
graflc basin [area ca. 1,3 km
!1
drained by the stream
"ΒΟΛΛΟBranco", situated In JUPA's
forest Reserve "Adolf ο Vucke" [Highway AM 010, km 28) .
The area Is coveted by tropical rainforest of the amazonlan "Terra Firme" type [I.
e.
situated above the ICVQXA of annual Inundations) .
Stream discharge was 32,3%; Interception by the canopy 22% and the remaining 45,7%
loll on transpiration by the vegetation, thus resulting in a total of 67,7% evapotranspl
nation.
Accordingly, one may expect significant changes in the water balance as a
HOURS
Fig. 3 . S e p a r a ç ã o d o s f l u x o s de b a s e e s u p e r f i c i a l d i r e t o , c o n f o r m e m é t o d o c o n t i d o e m L i n s l e y et al., 1 9 5 8 e C h o w , 1 9 6 4 .
\
/
λ
\
—t—> ι — ι τ 1 ϊ " — } τ —τ— ι 1 r ι
H D J F i i A t t J J A S O N D
I ι J 1 1 *~
j F Μ A Μ J
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