PRECIPITAÇÃO E ESTIMATIVA DA EROSIVIDADE EM MUNICÍPIOS DA REGIÃO CENTRO-SUL DO PARANÁ

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PRECIPITAÇÃO E ESTIMATIVA DA EROSIVIDADE EM MUNICÍPIOS DA REGIÃO

CENTRO-SUL DO PARANÁ

ROZELENE DO BELEM SZUMILO

1

ADRIANO ARAÚJO DO AMARAL

2

APARECIDO RIBEIRO ANDRADE

3

RESUMO:

Neste trabalho é feita a analise da dinâmica espacial da precipitação pluvial e erosividade na em uma parte da região centro-sul do Paraná, para que possa ser feita a analise da relação de precipitação pluvial com índices de erosividade para cada estação pluviométrica estudada. Nesse intuito foram feitas análises em oito estações monitoradas pelo Instituto das Águas Paraná as quais estão localizadas em cinco cidades sendo elas: Pinhão, Guarapuava, Goioxim, Reserva do Iguaçu e Candói, com duas estações em Candói e três em Guarapuava e nas demais uma. Foram usados dados de precipitação diários de um período de 1986 a 2014 sendo 29 anos de dados, o qual nos permite ter um tempo cronológico adequado para esse estudo. Foram feita divisões por estações do ano (primavera, verão, outono e inverno) para que pudéssemos analisar melhor e relacionar essa erosividade com o período dado a cada estação do ano.

Palavras-Chave: Precipitação Pluvial, Erosividade, Paraná

ABSTRACT:

This work was performed the analysis of spatial dynamics of rainfall and erosivity part of the territory of the south-central region of Paraná. This analys is focused on rainfall relationship with erosivity indices for each rainfall station studied. To that end we evaluated the data from eight rainfall stations monitored by the Institute of Paraná Waters, located in five different cities: Pinion, Guarapuava, Goioxim, Brazil, the Iguaçu Reserve and Candói. They were used daily rainfall data from 1986 to 2014, totaling 29 years of data, reaching a chronological time suitable for such a study. Season analyzes were made (spring, summer, autumn and winter) in order to relate to rainfall variability with erosivity indices obtained for each season. The results indicated good relationship between rainfall and erosivity and also a high variability of this relationship, indicating a lack of spatialand temporal homogeneity to rain impacts on erosion in the study area.

Key-words: Precipitation Rain, Erosivity, South Central paranaense

1_{Acadêmica do curso de Geografia (Bacharelado) da Universidade Estadual do Centro Oeste do Paraná. Email}

de contato: ro_szumilo22@hotmail.com

2 _{Professor Colaborador no Departamento de Geografia da Universidade Estadual do Centro-Oeste}_–

UNICENTRO. E-mail de contato: adriano.614@gmail.com

3_{Professor do Departamento de e PPGG em Geografia na Universidade Estadual do Centro Oeste do Paraná.}

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01 – Introdução

A região sul do Brasil está localizada ao sul da linha do Equador e tem uma localização latitudinal considerada média. Por isso, acaba tendo uma maior atuação dos sistemas frontais, os quais são os maiores causadores das chuvas na região. Os Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM) e as Zonas de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) são os dois principais sistemas de influência na região sul. O CCM atua entre os meses de setembro a março (entre a primavera e verão). O ZCAS também se estende entre os meses de setembro/outubro até março/abril, o que explica a maioria das ocorrências de chuvas no verão da região sul do Brasil (NERY, 2005).

Segundo Nimer (1971) “O Sul do Brasil, em função de seu clima temperado, possui um regime anual de chuva muito pouco irregular, razão pela qual a variabilidade da percentagem da concentração máxima em 03 meses consecutivos é de muito pouca importância”. O sul do Brasil não tem estação e nem mês seco, sendo que no Paraná a proporção da estação mais seca se da em apenas 7,51% ao norte do estado e 2,66% para o sul. Souza (2002), por sua vez, fez uma divisão regional de chuvas para o Estado do Paraná e verificou que a região litorânea e a região Centro-Oeste têm uma maior quantidade de precipitação.

Dessa forma, a variabilidade pluviométrica é constantemente associada sazonalmente a sua repercussão local e regional. No estado do Paraná, considerado um dos principais produtores agrícolas do Brasil, o impacto da chuva na capacidade de plantar se torna importante. Essa capacidade, em muitos casos, está totalmente vinculada a processos erosivos.

A erosão do solo se dá pela perda devido a processos erosivos, que seria deslizamentos de terra, ação do vento, e, principalmente, transporte e deposição causados pela chuva (EMBRAPA, 2010). Esses processos são mais intensos em lugares onde se tem o plantio em grandes escalas (grandes lavouras). Esse processo é mais intensificado quando a agricultura é caracterizada pelo monocultivo, grandes quantias de fertilizantes, abusivos usos de agrotóxicos e queimadas constantes.

Machado et al. (2008) diz que a erosividade é capacidade da chuva em causar erosão e pode ser considerada como erosão hídrica. Sendo que seu potencial erosivo será quantificado conforme for às características físicas da precipitação pluvial. Além de possibilitar a obtenção do fator índice de erosividade anual da Equação Universal de Perda de Solo (EUPS), a investigação feita para identificar o padrão de distribuição da erosividade ao longo do tempo (dias, semanas, meses e anos) possibilita definir os períodos mais críticos da degradação pedológica, buscando ações que possam reduzir ou até mesmo evitar a perda de solo.

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A principal característica das precipitações pluviais que mais interferem no processo de erosão é a intensidade que ela se dá, a duração e a frequência, culminando com o índice de erosividade. Esse processo é atualmente objeto de estudo de várias, principalmente em regiões tropicais, aonde a intensidade e frequência da chuva são bastante variáveis (LOMBARDI NETO, 1992; BERTOL, 1994; MACHADO et al. 2008).

Quando não se tem a cobertura de vegetais ou outros elementos na superfície da terra e a água atinge a superfície, ocorre à infiltração. Em consequência disso ocorre o abastecimento das zonas freáticas, devido à capilaridade e gravidade. Já quando o solo não absorve mais a água, esse excesso vai começar a escorrer na superfície ou em subsuperfície, podendo haver a erosão, através do escoamento das águas (GUERRA, 2004). Dessa forma, identificar a capacidade que a água tem de infiltrar ou erodir o solo se torna essencial para a proposição de atitudes mitigadoras de processos erosivos.

Para GUERRA E MENDONÇA (2004) os processos erosivos são, na maioria das vezes, causados pela própria natureza, podendo ser a declividade do terreno, a distribuição das chuvas, o tipo de cobertura do solo e outros. Existe também a erosão causada pela ação do homem, com o manejo do solo inapropriado, tendendo ocasionar a aceleração desse processo erosivo.

O manejo inadequado do solo o expõ a alguns fatores intempéricos, os quais podem causar perdas de propriedades físicas desse solo, como químicas e biológicas, podendo também causar erosões. As práticas agrícolas auxiliam para que ocorra essa erosão, e com o passar dos anos essa erosão tende a aumentar, pois o uso de corretivos e fertilizantes para corrigir esse solo será cada vez mais crescente (BERTONI e LOMBARDI NETO (1999) e CASSOL e LIMA (2003) citados por TELLES E GUIMARÃES).

A região de estudo tem uma dependência bastante elevada do padrão de chuva mensal, sazonal e anual. Foi feita as análises dos dados de precipitação no decorrer do período de 1986 a 2014, para que pudéssemos observar essa dinâmica.

Ayoade (1996) enfatiza que a escala temporal para análise climática, segundo critérios formulados pela Organização Meteorológica Mundial – OMM, refere-se à síntese do tempo durante um período de 30-35 anos. Portanto, com relação a escala temporal, o estudo deste projeto contempla o que recomenda a OMM.

02 – Material e métodos

Segundo IPARDES (2003) a região centro-sul paranaense corresponde a 13% do território desse estado com 2.638.104 hectares. Possui como principal divisor geográfico a Serra da Esperança, divisa na região do segundo para o terceiro planalto (a leste), e ao sul da região o estado de Santa Catarina. Possuindo dentro desta região 29 cidades, dentre as

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quais selecionou-se para esse estudo Guarapuava, Pinhão, Goioxim, Candói, Reserva do Iguaçu (figura 01).

Figura 01: Localização da área de estudo.

Fonte dos dados: IBGE, 2015 – acessados em dezembro de 2015. Organização: SZUMILO (2015).

Dentro da área dos cinco municípios escolhidos, foram selecionados oito locais de coleta (Tabela 01), com séries históricas completas de precipitação pluvial diária para o período 1986-2014. Aos postos pluviométricos nesses locais são gerenciados pelo Instituto de Águas do Paraná. Todos os postos estão localizado dentro dos limites dos municípios definidos como área de estudo, o que pode ser observado na figura 02, em que se ressalta a distribuição espacial dos pontos.

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Figura 02: Localização das estações pluviométricas.

Fonte dos dados: IBGE, acessado em 2015. Organização: Szumilo, (2015)

Observando a figura 02 vemos a distribuição das estações pluviométricas. Foram usados os dados dessas estações por oferecer uma boa distribuição no território sendo que duas estações se encontram no município de Candói (Santa Maria e Cachoeira), uma em Pinhão (Pinhão), três em Guarapuava (Colônia Vitória, Colônia Socorro e Palmeirinha), uma em Goioxim.

A tabela 01 enfatiza as coordenadas geográficas (latitude e longitude) para cada estação pluviométrica, e seu respectivo número de identificação constante na Figura 02.

Tabela 01: Estações pluviométricas com respectivas latitudes e longitudes

Estação Número Latitude Longitude

Goioxim 01 25° 11' 59'' 51° 59' 27'' Palmeirinha 02 25° 15' 00'' 51° 33' 00'' Cachoeirinha 03 25° 41' 52'' 52° 11' 48'' Col. Vitória 04 25° 33' 00'' 51° 28' 59'' Col. Socorro 05 25° 33' 00'' 51° 33' 00'' Santa Maria 06 25° 31' 59'' 51° 49' 00'' Pinhão 07 25° 40' 59'' 51° 39' 00'' Pedro Lustosa 08 25° 48' 00'' 51° 51' 00''

Fonte: Instituto das Águas do Paraná, acessado em 2015. Organização: Szumilo (2015).

Após a coleta, os dados de chuva diária foram organizados em planilhas eletrônicas no software Microsoft Excel, aonde foram submetidos a análise estatística por meio da média aritmética simples

 

i i N x



; sendo esta aplicada no acumulado de chuva mensal para o período analisado. Após o computo dos valores médios mensais foram

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estabelecidos os valores médios sazonais de precipitação, nível de análise objeto deste trabalho.

A erosividade foi estimada por meio de equação linear proposta por RUFINO et al. (1993), considerando a região em que estão localizadas as estações, ou seja, a região Centro-Sul. A variável dependente (Y), equação 1, resultou no EI30 médio mensal, e a soma dos EI30 médios mensais ao longo dos 12 meses, resultou no EI30 médio anual. A média dos EI30 anuais de 1986 a 2008, resultou na erosividade média anual representada pelo fator R da EUPS (Equação Universal de Perda de Solos) para cada uma das 7 estações.

Y=93,29+41X [1]

onde X representa a variável dependente determinada através da equação 2 adaptada por Lombardi Neto (1977).

A variável independente (X) foi determinada através da equação (2) adaptada por Lombardi Neto (1977).

Rc=p²/P [2]

onde Rc é o Coeficiente de relação de chuva, p representa a precipitação média mensal e P a precipitação média anual.

Após a estimativa dos valores médios sazonais de chuva e de erosividade os mesmos foram classificados de acordo com a metodologia proposta por Sturges (1926) que pode ser vista na equação a seguir:

K=1+3,1*log (n) [3]

onde k=número de classes e n é o número de amostras da população. Após conhecido o número de classes foram determinadas as distribuições de classes de acordo com a equação 4.

IC=A/K [4]

Onde IC=intervalo de classes, A representa a amplitude total dos dados e K o número de classes.

Após devidamente classificados os dados, os mesmos foram interpolados pelo método de krigagem utilizando o software Surfer 8, desenvolvido e distribuído pela Golden Software Ltda.

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03 – Resultados

Buscando fazer uma analise temporal da variabilidade pluviométrica na área de estudo, foram elaborados mapas para cada uma das estações do ano (verão, outono, inverno e primavera) representando a precipitação e a erosividade. Através desses mapas (figuras 03, 04, 05 e 06), podemos visualizar cada período, enfatizando essa dinâmica.

Figura 03: Pluviosidade média para a estação do

Verão. Fonte de dados: Instituto das Águas do Paraná,

Acessado em 2015. Organização: Szumilo (2015).

Primavera. Fonte de dados: Instituto das Águas do Paraná,

Outuno. Fonte de dados: Instituto das Águas do Paraná,

Inverno. Fonte de dados: Instituto das Águas do Paraná.

A estação do verão (dezembro, janeiro e fevereiro) é considerada a mais chuvosa como podemos observar na figura 03. Esse período apresenta um maior índice em uma

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pequena área próximo ao ponto 8 (Estação Pedro Lustosa – Reserva do Iguaçu) com valores próximos a 622mm. No restante do território a chuva é um pouco menor, com valores entre 514 a 550mm.

Para a estação da primavera (setembro, outubro e novembro) observamos pouca mudança na variabilidade de precipitação, pois esse período de transição entre o inverno e o verão, é caracterizado por sua homogeneidade pluvial. Observando a figura 04 (primavera) podemos ver que na parte aonde temos a divisa entre a maioria dos municípios teve um mesmo padrão de precipitação, com valores entre 550 a 586mm, englobando as estações pluviométricas 1, 3, 6 e 7. A exceção ocorre nas estações 5 e 4 (Guarapuava), os valores não são tão distantes dos outros pontos.

No outono (figura 05) que representa os meses de março, abril e maio, podemos notar que a pluviometria apresenta menores valores, pois essa estação também é caracterizada como uma estação de transição. O maior índice de precipitação pluvial está próximo a estação 8 com médias entre 514 a 550mm. Já a menor media está em uma pequena porção mais ao norte, abrangendo a estação 2 (Palmeirinha – Guarapuava).

Na estação do inverno (figura 06) observamos que as médias são inferiores a 514mm, sendo que normalmente elas estão abaixo de 406mm. Isso ocorre em razão do inverno ser a estação considerada seca na região de estudo, com a menor pluviosidade do ano.

Ao analisarmos as figuras 07, 08, 09 e 10 que representam a erosividade na área de estudos, sendo elas divididas em estações do ano (verão, primavera, outono e inverno), buscamos observar como se deu a distribuição espacial e temporal desse processo.

Para a estação do verão (figura 07) no município de Goioxim, uma pequena parte de Candói e uma grande parte de Guarapuava ficaram com índices de erosividade entre 2231,1 a 2459,7MJ e o restante com índices entre 2459,7 a 2688,3MJ.

Na estação da primavera (figura 08) apenas uma parte do município de Guarapuava teve um índice de erosividade menor que todo o restante da área de estudo.

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Figura 07: Erosividade na estação do Verão. Fonte

de dados: Instituto das Águas do Paraná. Acessado em 2015.

Organização: Szumilo (2015).

Figura 08: Erosividade na estação do Primavera.

Fonte de dados: Instituto das Águas do Paraná. Acessado em 2015.

Figura 09: Erosividade na estação do Outono. Fonte

de dados: Instituto das Águas do Paraná. Acessado em 2015.

Figura 10: Erosividade na estação do Inverno. Fonte de dados: Instituto das Águas do Paraná.

Para o outono (figura 09), o índice de erosividade foi menor do que 223,1MJ. Somente em uma pequena parte no município de Reserva do Iguaçu obteve-se esse valor, Na maior parte do território nota-se medias entre 1773,9 a 2002,5 MJ.

Na estação do inverno (figura 10), os índices de erosividade são os menores, com valores máximos em torno de 1545,3 MJ.

Fazendo um comparativo da precipitação com a erosividade para cada estação, podemos observar que a estação do verão teve maior precipitação e também uma maior erosividade. A precipitação foi diminuindo gradativamente do sul para o norte da região, e na medida em que ela diminui, também diminui a erosividade.

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Na primavera ocorre a mesma dinâmica da estação anterior, porém a precipitação diminuiu em algumas partes da área de estudo e a erosividade menor se deu apenas em uma parcela do território de Guarapuava. Em todo o restante do território teve um mesmo padrão de erosividade.

O outono é a estação com menores índices de erosividade, chegando a 2231,1MJ em uma pequena área. Na maior parte da área estudada, os índices são de 1773,9 a 2002,5MJ. Comparados com a precipitação, essa área que abrange as estações pluviométricas 1, 3, 4, 5, 6 e 7, tem uma divisão bem nítida, com uma semelhança significativa para a variabilidade da precipitação e do índice de erosividade, na medida em que diminuiu a pluviosidade diminuiu também a erosividade.

Para a estação do inverno as médias da precipitação e também da erosividade são as menores. Nessa estação, a média de precipitação não passa de 418mm e a erosividade não passa de 1773,9MJ, o que, comparado com o verão, percebe-se uma grande variabilidade, com amplitudes médias de precipitação acima de 622mm e de erosividade 2469,7MJ.

04 – Conclusão

Podemos concluir com esse estudo que a relação da precipitação pluvial com a erosividade estão bem ligadas, pois observamos que conforme a precipitação aumenta/diminui a erosividade segue o mesmo padrão. Vemos que nessa região de estudo a erosividade é bem significativa, o que pode ser explicado pela intensidade da chuva associado a tipo de cultivo (grandes propriedades com monocultura).

Os tipos de cultura agrícola mais presentes na área de estudo concentram seu processo produtivo na estação do verão. Esse processo associado à época com maiores alturas pluviométricas definem um alto índice de erosividade.

Portanto, comprovamos que existe uma forte ligação entre a erosividade e distribuição espacial da chuva, mas não se pode desconsiderar o uso agrícola do solo como variável atuante. O uso agrícola causa impactos no solo, deixando ele susceptível a ação da chuva, a qual movimenta as partículas do solo, deixando-o com deficiência físicas, químicas e biológicas, aumentando a necessidade de aplicações de corretivos para aumentar a produtividade.

Podemos afirmar então, que a região de estudo necessita de um melhor planejamento ambiental, integrando a intensidade de sazonalidade da chuva com as práticas agrícolas locais, a fim de mitigar os processos erosivos.

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