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ANÁLISE MULTIVARIADA DA VOÇOROCA URBANA LOCALIZADA NA PORÇÃO SUL DA BACIA HIDROGRÁFICA DO BAIXO RIO PARNAÍBA MULTIVARIARY ANALYSIS OF URBAN GULLY LOCATED IN THE SOUTH PART OF THE LOW PARNAÍBA RIVER HYDROGRAPHIC BASIN

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ANÁLISE MULTIVARIADA DA VOÇOROCA URBANA LOCALIZADA NA PORÇÃO SUL DA BACIA HIDROGRÁFICA DO BAIXO RIO PARNAÍBA MULTIVARIARY ANALYSIS OF URBAN GULLY LOCATED IN THE SOUTH PART OF THE LOW PARNAÍBA RIVER HYDROGRAPHIC BASIN

Abstract

The erosion process acts naturally on soils and rocks modifying the relief, and the soils are a factor that influences its occurrence and intensity. The prevention and recovery of these events require resources and planning that consider the specifics of the physical environment, in addition to the social conditions of urban development. In this sense, this study aims to make a spatiotemporal analysis associated with physical parameters of the soil of the gully located in the southern portion of the lower Parnaíba river watershed, in area of the municipality of Miguel Alves, state of Piauí, developed in sediments from the Piauí Formation. For this purpose, satellite images from the years 2007 and 2017 were used. Soil samples were collected on the slopes of the erosive features, carrying out laboratory tests (density and porosity), in addition to field tests (photographic records, recognition of the area and sample collection). The laboratory analyzes followed the methods of Teixeira et al. (2017). With the completion of the work, it was noticed an increase in the gully process in the period studied, increasing its coverage area by (21.85%), in a more detailed analysis scale related to the physical aspects of the soil, it is observed that its characteristics demonstrate great susceptibility to erosion processes, which contributed, along with anthropogenic influences, to accelerate erosion in the area. Key words: Gully. Soil erosion. Monitoring.
William Morris Davis - Revista de Geomorfologia, v. 2, n. 2, 15 de dezembro de 2021,
p. 1-15. DOI: https://doi.org/10.48025/ISSN2675-6900.v2n2.2021.167
ANÁLISE MULTIVARIADA DA VOÇOROCA URBANA LOCALIZADA
NA PORÇÃO SUL DA BACIA HIDROGRÁFICA DO BAIXO RIO
PARNAÍBA
MULTIVARIARY ANALYSIS OF URBAN GULLY LOCATED IN THE SOUTH PART
OF THE LOW PARNAÍBA RIVER HYDROGRAPHIC BASIN
ANÁLISIS MULTIVARIAL DE LA URBANA VOÇOROCA UBICADA EN LA PORCIÓN
SUR DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA BAJA DEL RÍO PARNAÍBA.
WELLYNNE CARLA DE SOUSA BARBOSA1
IRACILDE MARIA DE MOURA FÉ LIMA2
ANTONIO JOSÉ TEIXEIRA GUERRA3
1Doutoranda em Geografia do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal do Rio de Janeiro e
Pesquisadora Associada do LAGESOLOS.
Email: wellynnekarla@gmail.com, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5885-1631
2Professora Dr.ª no Programa de Pós-graduação em Geografia da Universidade Federal do Piauí.
Email: iracildemourafelima@gmail.com, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8610-7180
3 Professor Titular do Departamento de Geografia da Universidade Federal do Rio de Janeiro e Coordenador do
LAGESOLOS
Email: antoniotguerra@gmail.com, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2562-316X
Recebido 30/11/2021 Enviado para correção 09/12/2021 Aceito 15/12/2021
RESUMO
O processo de erosão atua naturalmente sobre os solos e rochas modificam o relevo, sendo os solos um fator que influencia sua
ocorrência e intensidade. A prevenção e recuperação desses eventos demandam recursos e planejamentos que considerem as
especificidades do meio físico, além de condições sociais do desenvolvimento urbano. Nesse sentido, este estudo visa fazer
uma análise espaço-temporal associada a parâmetros físicos do solo da voçoroca localizada na porção sul da bacia hidrográfica
do baixo rio Parnaíba, na área urbana do município de Miguel Alves, Estado do Piauí, desenvolvida em sedimentos da
Formação Piauí. Para tanto, foram utilizadas imagens de satélite dos anos de 2007 e 2017. Coletaram-se amostras de solo nos
taludes das feições erosivas, procedendo-se a ensaios laboratoriais (densidade e porosidade), além de ensaios de campo
(registros fotográficos, reconhecimento da área e coleta de amostras). As análises de laboratório seguiram os métodos de
Teixeira et al. (2017). Com a realização do trabalho percebeu-se um crescimento do processo de voçorocamento no período
estudado, aumentando sua área de abrangência em (21,85%), numa escala de análise mais detalhada relacionada aos aspectos
físicos do solo, tendo se observado que suas características demonstram grande susceptibilidade a processos erosivos, o que
contribuiu, junto as influências antrópicas, para a aceleração da erosão na área.
Palavras-chave: Voçoroca. Erosão dos solos. Monitoramento.
ABSTRACT
The erosion process acts naturally on soils and rocks modifying the relief, and the soils are a factor that influences its occurrence
and intensity. The prevention and recovery of these events require resources and planning that consider the specifics of the
physical environment, in addition to the social conditions of urban development. In this sense, this study aims to make a
spatiotemporal analysis associated with physical parameters of the soil of the gully located in the southern portion of the lower
Parnaíba river watershed, in area of the municipality of Miguel Alves, state of Piauí, developed in sediments from the Piauí
Formation. For this purpose, satellite images from the years 2007 and 2017 were used. Soil samples were collected on the
slopes of the erosive features, carrying out laboratory tests (density and porosity), in addition to field tests (photographic
records, recognition of the area and sample collection). The laboratory analyzes followed the methods of Teixeira et al. (2017).
With the completion of the work, it was noticed an increase in the gully process in the period studied, increasing its coverage
area by (21.85%), in a more detailed analysis scale related to the physical aspects of the soil, it is observed that its characteristics
demonstrate great susceptibility to erosion processes, which contributed, along with anthropogenic influences, to accelerate
erosion in the area.
Palavras-chave: Gully. Soil erosion. Monitoring.
BARBOSA, W. C. S.; LIMA, I. M. M. F.; GUERRA, A. J. T.
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William Morris Davis - Revista de Geomorfologia, v. 2, n. 2, 15 de dezembro de 2021,
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RESUMEN
El proceso de erosión actúa de forma natural sobre suelos y rocas, modificando el relieve, siendo los suelos un factor que
influye en su ocurrencia e intensidad. La prevención y recuperación de estos eventos requieren recursos y planificación que
consideren las especificidades del entorno físico, además de las condiciones sociales del desarrollo urbano. En este sentido, el
presente estudio tiene como objetivo realizar un análisis espacio-temporal asociado a parámetros físicos del suelo de la erosion
ubicada en la porción sur de la cuenca baja del río Parnaíba, ubicada en el área urbana del municipio de Miguel Alves, estado
de Piauí, desarrollado en sedimentos de la Formación Piauí. Para ello, se utilizaron imágenes satelitales de los años 2007 y
2017. Se recolectaron muestras de suelo en las laderas de los rasgos erosivos, realizando pruebas de laboratorio (densidad y
porosidad), además de pruebas de campo (registros fotográficos, reconocimiento del área y recolección de muestras). Los
análisis de laboratorio siguieron los métodos de Teixeira et al. (2017). Con la finalización de la obra, se notó un incremento en
el proceso de barrancos en el período estudiado, aumentando su área de cobertura en (21,85%), en una escala de análisis más
detallada relacionada con los aspectos físicos del suelo, se observa que sus características demuestran una gran susceptibilidad
a los procesos de erosión, lo que contribuyó, junto con las influencias antropogénicas, a acelerar la erosión en la zona.
Palavras-chave: Erosión. La erosión del suelo. Vigilancia.
INTRODUÇÃO
As interações que envolvem os processos geomorfológicos são uma constante na
paisagem geográfica, isso é perceptível nas diferentes escalas de análise, como a espaço-
temporal, onde é possível identificar e analisar diferentes feições erosivas, como ravinas e
voçorocas ao longo do tempo. Esse tipo de feição, segundo Oliveira (2012) resulta da tendência
do sistema ambiental em buscar o estado de equilíbrio natural entre a energia disponível e a
eficiência do sistema em distribuir ou dissipar esta energia.
A erosão tem acontecido de forma acelerada de maneira que a natureza tem cada vez
menos condições de se recompor com a retirada da cobertura vegetal, principal agente de
proteção do solo, se intensificando os processos erosivos (GUERRA, 2005; MOHAMMED et
al., 2020; SPALEVIC et al., 2020).
O uso inadequado dos recursos naturais disponíveis ao homem, com destaque ao uso e
cobertura do solo, tem ocasionado desequilíbrio ao meio ambiente. Esses processos apesar de
ocorrerem de forma natural no espaço geográfico, podem ser intensificados pela ação do
homem podendo se apresentar em diferentes escalas, causando desequilíbrios que podem ser
irreversíveis nos sistemas ambientais (DE MELO et al. 2020; CÓRDULA et al. 2018;
MARCHIORO et al., 2014).
Das diferentes feições erosivas existentes as voçorocas se constituem na mais severa
feição, sobretudo por serem de grande porte, podem ser destrutivas ao solo, trazerem maiores
prejuízos, além de ter sua recuperação lenta, com altos custos e de difícil controle, necessitando
de monitoramento até sua completa estabilização (LOUREIRO et al., 2020; MORGAN, 2005).
Os solos possuem condições naturais para atuação dos processos erosivos, estando
relacionadas às interações de um conjunto de fatores naturais que os modelam, porém, a atuação
da sociedade pode alterar essas condições naturais, tanto de forma positiva: quando retarda a
evolução de uma erosão com técnicas adequadas, ou de forma negativa: quando provoca ou
acelera feições erosivas. Logo, o uso e manejo do solo, assim como a retirada da cobertura
vegetal, constituem ações no início de determinada erosão, pois quanto mais exposto o solo
fica, maior será a probabilidade da ocorrência do transporte de materiais por enxurradas,
aguaceiros e chuvas. (BARBOSA; MAIA, 2020; VANMAERCKE et al., 2021; MOHAMMED
et al., 2020).
Segundo Rodriguez (2000) in Silveira & Mendonça (2009), as voçorocas são fenômenos
naturais de gênese e evolução complexa, devido aos diversos fluxos e tipos de movimentos de
massas que podem atuar isolada ou conjuntamente na sua formação e evolução.
A erosão de voçorocas pode ser vista como um sinal de grave degradação do solo, por
isso tem recebido cada vez mais atenção por parte de pesquisadores e, em alguns casos, do
poder público. Portanto, estudos que trabalham a qualidade do solo e sua degradação a partir
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da análise da erosão são importantes e têm sido cada vez mais frequentes (LOUREIRO et al.,
2020; MOHAMMED et al., 2020; SPALEVIC et al., 2020; LI MAOJUAN et al., 2021;
KIEFER et al., 2021; VANMAERCKE, 2021).
Diante da relevância nos estudos das voçorocas verifica-se uma diversidade de métodos
e técnicas de análises, que vão desde os convencionais monitoramentos por estacas erosivas e
análises de imagens de satélite ao mais recentemente, monitoramentos por VANT’S (veículo
aéreo não tripulado), uso de estação total, além das análises laboratoriais, que permitem a
verificação de parâmetros físicos sobre a qualidade do solo, podendo dar suporte e
complementação às demais análises. (GUERRA, 2005; VRIELING et al., 2007; GUERRA et
al., 2020; LOUREIRO et al., 2020; FROTA FILHO; VIEIRA, 2020)
Um dos primeiros autores a tratar do papel das ravinas e voçorocas no processo
geomorfológico foi Horton em 1945, destacando a função dos condutores de água e sedimentos,
assim como os embriões de um sistema de drenagem. A partir do exposto, é possível observar
a importância dos estudos relacionados a evolução e desenvolvimento desse tipo de processo
erosivo.
É nesse contexto que o presente estudo objetiva analisar a evolução espaço-temporal da
voçoroca urbana localizada no município de Miguel Alves, Piauí, na bacia hidrográfica do
baixo rio Parnaíba-PI, entre os anos de 2007 e 2017, correlacionando com os parâmetros físicos
(densidade e porosidade) atuais do solo da área estudada.
VOÇOROCA E AS QUESTÕES CONCEITUAIS-METODOLÓGICAS
Analisar feições erosivas do tipo voçoroca requer bastante atenção conceitual, pois
alguns autores divergem em suas interpretações, sobretudo em termos dimensionais. Imeson e
Kwaad (1980) relatam que voçorocas são feições erosivas com profundidade e largura
superiores a 100cm, diferenciando assim da dimensão apresentada pela SSSA (Soil Science
Society of America).
Já Foster (1982) e Bergsma et al. (1996) diferenciaram ravina e voçoroca pela
profundidade e largura, situando a voçoroca como uma feição superior a 30cm de largura e
profundidade. A conceituação utilizada pela Soil Science Society of America (SSSA), adotada
por um conjunto de estudos desenvolvidos no Brasil, determina o termo voçoroca como um
canal resultante de erosão proveniente de fluxos de água concentrados, intermitentes e
relacionados com a água da chuva, podendo esse tipo de processo erosivo interferir em
processos normais de cultivo apresentando profundidade e largura superior a 50cm.
De acordo com Oliveira (2012) a maior aceitação entre os pesquisadores nacionais
brasileiros é a padronização com a literatura internacional, o que facilita a comunicação e
interação entre as partes, optando-se assim por classificar voçorocas como feição erosiva com
largura e profundidade superiores a 50 cm.
O que se observa é de fato uma dificuldade em estabelecer critérios dimensionais rígidos
de diferenciação entre ravinas e voçorocas, de acordo com Poesen et al. (2003), a voçoroca é
uma feição com uma área mínima de 1m2, não estabelecendo largura e profundidade mínima.
Segundo Oliveira (2012), diferentes escalas, tais como espaciais e temporais, podem
influenciar de diferentes formas a erosão por voçoroca, essas influências podem ser causadas
por vários mecanismos, podendo ser entendidas por: deslocamentos de partículas, transporte
por escoamento superficial difuso, transporte por fluxos concentrados, erosão por quedas d'
água, solapamentos, liquefação, movimentos de massa e arraste de partículas.
De acordo com Bezerra et al. (2012) a dinâmica interna da água no solo também é um
importante parâmetro para o entendimento dos processos erosivos em feições do tipo
voçorocas, pois ela pode revelar a relação de diversos fatores que controlam o componente
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hídrico, como o clima, propriedades físicas do solo, tensão, sistema radicular da vegetação,
macro e micro fauna e uso do solo, influenciando a umidade do solo que está diretamente ligado
ao seu potencial matricial, quanto mais úmido o solo, maior será o seu potencial.
Com o potencial matricial pode-se também determinar o grau de saturação da água no
solo. Quanto maior a saturação, menor será a capacidade da água em se infiltrar e mais rápida
será a geração do escoamento superficial. (BEZERRA et al., 2012)
No contexto da dinâmica de voçorocas é importante entender também o papel dos
sedimentos provindos da erosão em espaços temporais de limites variáveis, segundo Ramalho
e Guerra (2014) estudar essa relação é relevante por envolver a prática da coleta de amostras
em áreas do relevo, onde interagem processos e mecanismos naturais e antrópicos, visando a
avaliar a relação entre erosão e deposição.
ÁREA DE ESTUDO
A área de estudo está situada na zona urbana do município de Miguel Alves, no estado
do Piauí, Brasil. O município fica a 04°09’56’’ de latitude sul e 42°53’43’’ de longitude oeste,
localizado na microrregião do Baixo Parnaíba Piauiense, com uma área total de 1.393 km2
(CEPRO, 2001). A identificação desse tipo de incisão no solo nesta localidade de fácil acesso
estimulou o interesse do estudo, no intuito de compreender as possíveis consequências da
ocorrência desta voçoroca e estudar a sua evolução no espaço e no tempo.
É uma área de clima tropical subúmido, com duração do período seco de seis meses e
temperaturas médias entre 22°C a 37°C e precipitação pluviométrica média anual de 1.668,4
mm (ANDRADE JÚNIOR et al., 2004). Sua vegetação é composta por floresta decidual
secundária mista, caatinga/cerrado e cerrado floresta. O município tem um significativo sistema
hídrico dentre os quais estão: Rio Parnaíba, lagoas do Riachão, da Salina e das Almas e os
riachos da Arara e da Ameixa. A Figura 1 mostra a localização do município, sendo que no
contexto do Estado do Piauí este município se encontra na área das Bacias Difusas do Baixo
Parnaíba.
A voçoroca em análise está situada na margem de um pequeno riacho afluente do rio
Parnaíba, na área urbana de Miguel Alves. Tem sua base geológica na Formação Piauí, que é
datada do Carbonífero sendo composta por arenitos finos a grossos, cinza-esbranquiçados a
avermelhados, eventualmente conglomeráticos; folhelhos vermelhos; e calcários
esbranquiçados (GÓES & FEIJÓ, 1994). O solo predominante na região é o Argissolo
vermelho-amarelo distrófico típico argiloso e muito argiloso (EMBRAPA, 2018).
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Figura 1 - Mapa de localização da voçoroca.
Fonte: Organizado por Barbosa (2021). Base de dados: IBGE (2017). Imagem: Google Earth (2021).
METODOLOGIA
Para o desenvolvimento da presente pesquisa, foram utilizados levantamentos
bibliográficos para a compreensão de causa e efeito dos processos erosivos. Buscou-se também
conhecer os trabalhos realizados sobre o tema em estudo, tanto nacionais quanto
internacionais, no sentindo de oferecer base teórica para o desenvolvimento deste estudo.
O trabalho de campo foi realizado em fevereiro de 2021, quando foi feito o
reconhecimento da área, registros fotográficos e coletas de amostras de solos. Foram coletadas
amostras do horizonte A da voçoroca e do horizonte B, correspondente ao talude da área interna
da feição erosiva.
A etapa seguinte correspondeu às análises de laboratório, que seguiu o manual da
EMBRAPA organizado por Teixeira et al. (2017), para análise de porosidade e densidade do
solo. O método de determinação e análise da densidade do solo objetiva mensurar a densidade
média de um volume conhecido de solo, estando a densidade relacionada com a porosidade
total e com a composição orgânica e mineralógica média do solo. Este estudo, juntamente com
os resultados da densidade de partículas, permitiram o cálculo da porosidade do solo
(TEIXEIRA et al., 2017)
Para a elaboração do mapa de evolução espaço-temporal da voçoroca, foram utilizadas
imagens de satélite obtidas a partir do software Google Earth, dos anos de 2007 e 2017, imagens
estas que foram ortorretificadas com resolução que varia de 30m (2007) e 15m (2017).
A identificação e vetorização do limite da voçoroca nos anos estudados foi feita através
da técnica de fotointerpretação, que consiste em examinar as imagens dos objetos na fotografia
e deduzir sua significação. Neste caso, os contornos da voçoroca foram identificados nas
diferentes imagens dos anos de 2007 e 2017, possibilitando gerar planos de informação
cartográfica (shapes), sendo os valores da área em metros quadrados obtidos a partir da
ferramenta calculate geometry, este dado foi adquirido a partir da comparação das imagens de
satélite dos anos de 2007 e 2017.
BARBOSA, W. C. S.; LIMA, I. M. M. F.; GUERRA, A. J. T.
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A análise foi feita a partir do software ArcGis 10.3, disponível no Laboratório de
Geomorfologia Ambiental e Degradação dos solos LAGESOLOS do departamento de
geografia da Universidade Federal do Rio de Janeiro e o gráfico foi elaborado no software Excel
versão 2016.
O sistema de projeção adotado foi a Universal Transversa de Mercator (UTM), Zona 23
Sul, com parâmetros de DATUM referentes ao Sistema de Referência Geocêntrico para as
Américas (SIRGAS).
A classificação da voçoroca foi feita a partir da proposta de Ireland et al. (1939), que se
baseia na morfologia, e identifica os seguintes tipos: a) linear; b) bulbiforme; c) dendrítica; d)
em treliça; e) paralela; f) composta (Figura 2).
Figura 2 - Classificação morfológica das voçorocas.
Fonte: Ireland et al., (1939).
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Estima-se que a voçoroca de Miguel Alves tenha iniciado os processos erosivos na década
de 1990, com base em informações locais. Entretanto, a presente análise considerou o período
de 2007 a 2017 para estimar sua evolução no tempo e no espaço.
A partir da análise comparativa das imagens de satélite de 2007 e de 2017, observou-se
que no ano de 2007, esta voçoroca apresentava uma área de aproximadamente 1.985 m2, tendo
sua dimensão em 2017 aumentada para 2.765 m2, indicando que sua área teve rápida expansão
pela intensificação da ação erosiva ao longo destes dez anos.
Assim, o desenvolvimento da erosão na voçoroca estudada, sobretudo na sua cabeceira,
se agravou com o passar dos anos com um aumento de cerca de 780 m2, ou seja, de 21,85% no
período referido. Este significativo aumento da dimensão da voçoroca urbana em um período
tão curto certamente se encontra diretamente relacionado ao crescimento da cidade de Miguel
Alves em direção ao morro onde a voçoroca se localiza, pois se observa um aumento recente
do número de residências e um constante fluxo dos moradores no entorno da voçoroca (Figura
3).
BARBOSA, W. C. S.; LIMA, I. M. M. F.; GUERRA, A. J. T.
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Figura 3 - Painel de imagens mostrando a evolução da voçoroca e urbanização no seu
entorno, em Miguel Alves, entre 2007 e 2017.
Fonte: Imagens Google Earth (2007 e 2017). Organizado por Barbosa (2021). (A) Voçoroca em 2007; (B)
Voçoroca em 2017.
Esse aumento no fluxo de pessoas principalmente na área do desmatamento da encosta
voltada para a Rua Maria Celeste, também pode estar relacionado ao acesso e instalação de
antenas de telecomunicação no topo do morro, como mostra a Figura 4.
Figura 4 -Voçoroca em relação às torres de telecomunicação.
Fonte: Imagem Google Earth (2021); Barbosa (2021). (A) Localização da voçoroca. (B) Vista das torres de
telecomunicação a partir da voçoroca em estudo.
A
B
BARBOSA, W. C. S.; LIMA, I. M. M. F.; GUERRA, A. J. T.
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Dessa forma, o aumento da urbanização poderá gerar outros problemas que podem
influenciar no crescimento da voçoroca, como o direcionamento das águas pluviais pelo sistema
de drenagem urbano. (ADEDIJI; JEJE; IBITOYE, 2013).
Outro fator que tem contribuido para o densenvolvimento desta voçoroca é sua
localização geográfica em relação à rede de drenagem da região, que fica próxima à margem
do rio Parnaíba, numa encosta íngreme drenada por um pequeno riacho que corta rochas friáveis
e solos delgados expostos também à erosão pluvial (Figura 5).
Figura 5 - Rede de drenagem do município de Miguel Alves PI.
Fonte: Organizado pela autora (2021)
Segundo Bandeira (2005) a erosão marginal destrói as margens de um rio, tendo grande
influência no aumento da largura do canal, contribuindo para o aumento da carga no fundo,
desvalorizando terrenos ribeirinho e limitando seu uso adequado. Segundo Guerra et al. (2017)
a gestão integrada de bacias de drenagem oferece um caminho promissor na conservação eficaz
do solo, tornando-se importante o conhecimento da rede de drenagem próxima à pontos de
erosão. Como observado na Figura 5 a localização da voçoroca está entre dois riachos afluentes
do rio Parnaíba e bem próximo à margem do rio Parnaíba, o principal do estado que forma o
nível de base regional (LIMA; AUGUSTIN, 2010).
Observa-se, ainda, que o divisor topográfico destes dois riachos corresponde a um morro
que apresenta encostas íngremes, tendo a voçoroca se instalado nas encostas voltadas para o
norte, enquanto as encostas voltadas para o nordeste apresentam-se com cobertura vegetal
razoavelmente conservada e o arruamento na sua base (Figura 3).
BARBOSA, W. C. S.; LIMA, I. M. M. F.; GUERRA, A. J. T.
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Segundo Adediji et al. (2013) o processo acelerado de erosão pode estar associado
também ao crescimento populacional da área urbana e as atividades relacionadas ao uso do solo
na área além da intensidade elevada da pluviosidade. Na análise de campo foi possível perceber
que na margem esquerda da voçoroca ocorre um fluxo constante da população local, a qual é
utilizada para atividades de lazer em um campo de futebol improvisado, como se observa na
Figura 6.
Tendo em vista que os processos erosivos podem ser intensificados pelas atividades
humana, se torna cada vez mais necessário a conscientização da população local quanto à
conservação do solo, processo este que busca evitar ou atenuar os processos erosivos. O uso e
o manejo inadequado da terra expõem o solo ao sol, chuvas, ventos e a outros agentes de
intemperismo físico que afetam a qualidade e resistência do solo (SÁ; ROCHA FILHO, 2020).
A erosão é originada sobretudo pela ação da água e do vento, tornando-se um dos
principais fatores de enfraquecimento dos solos, ela ocorre ao longo de milhares de anos e é um
dos principais fatores de modificação das paisagens.
Figura 6 Vista geral da voçoroca.
Fonte: Barbosa (2021). (A) Campo de futebol usado para atividades humanas de lazer na margem esquerda da
voçoroca, (B) visão geral da voçoroca.
No ano de 2007 a voçoroca apresentava um formato tipo bulbiforme, indicando o início
da expansão erosiva em seu interior, em 2017 ela apresenta um formato aparentemente
dendrítico, com vários filetes ou arestas, associados à intensificação do processo erosivo na sua
parte interna, contribuindo assim para sua expansão lateral. Na Figura 7 é possível observar a
área e a posição da expansão desta voçoroca de Miguel Alves em 2017, em relação ao ano de
2007, um crescimento que corresponde a aproximadamente 21,85%, notadamente nas suas
cabeceiras e lado direito, ampliando assim sua extensão e largura.
B
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ANÁLISE MULTIVARIADA DA VOÇOROCA URBANA LOCALIZADA NA PORÇÃO SUL DA BACIA
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p. 1-15. DOI: https://doi.org/10.48025/ISSN2675-6900.v2n2.2021.167
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Figura 7 - Área e posição de crescimento da voçoroca.
Fonte: Imagem Google Earth (2017). Organizado pela autora (2021).
Foi possível observar também a ausência de práticas conservacionistas do solo e de
cobertura vegetal arbórea na margem esquerda da voçoroca, o que se intensificou a partir do
seu uso para atividades humanas. Esse fator conjuntamente com o surgimento de águas
subsuperficiais intensificaram a erosão lateral.
A existência de cobertura vegetal arbórea com regenerações em parte da margem direita
da voçoroca (média e baixa encosta) favoreceu para estabilidade do solo, em situação oposta
ao ocorrido na margem esquerda, onde é possível observar o solo exposto e mais compactado
devido a maior circulação de pessoas que se deslocam para prática de atividades no campo de
futebol improvisado.
Parâmetros físicos dos solos da voçoroca em estudo
Os parâmetros de densidade do solo, de partícula e porosidade na voçoroca estudada
demonstram que as áreas mais elevadas, horizonte A (P1), apresentam densidade de 1,15 g/cm3,
se caracterizando como um perfil mais argiloso, e que a densidade de partícula nesse ponto
encontra-se com 2,4 g/cm3, o que pode indicar uma alta taxa de infiltração no solo, essas taxas
influenciaram a porosidade que foi de 53,50 %. Segundo Alves & Cabeda (1999), o processo
de infiltração de água no solo é um dos fenômenos que melhor reflete as condições físicas
internas do solo (ANDRADE et al., 2009; REINERT et al., 2008; OLIVEIRA et al., 2021;
GUERRA; JORGE, 2021).
A amostra coletada em profundidade na voçoroca, horizonte B (P2), indica um solo
arenoso, com uma densidade de solo de 1, 35 g/cm3, densidade de partícula de 2,6 g/cm3 e
porosidade de 49,17 %, como pode ser observado na Tabela 1.
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Tabela 1 - Dados de porosidade e densidade da voçoroca.
Pontos
Densidade do solo (g/cm3)
Densidade de Partículas (g/cm3)
Porosidade (%)
P1
1,15
2,4
53,5
P2
1,35
2,6
49,17
Fonte: Elaborada pela autora (2021)
Segundo Lepsch (2002) o solo ideal apresentaria 50% de poros, com 25% ocupados por
água e 25% ocupados por ar. Além disso, a área da voçoroca está dentro de uma região
urbanizada, com suas margens utilizadas para atividades humanas, aumentando a compactação
do solo e reduzindo os valores de porosidade, comprometendo propriedades como infiltração e
permeabilidade.
Os dados indicam uma menor taxa de infiltração em relação ao horizonte A, o que tende
a aumentar o escoamento superficial e a aceleração das perdas de solo e de água, alterando o
equilíbrio hidrológico natural do sistema. Uma melhor visualização desses dados pode ser
observada na Figura 8.
Figura 8 - Dados comparativos da densidade do solo, densidade de partículas e porosidade da
voçoroca.
Fonte: Elaborado pela autora (2021).
Diversos problemas socioambientais são causados pela existência da erosão, tais como
poluição, movimento de massa e assoreamento dos mananciais, o uso e manejo inadequados do
solo reduzem também a cobertura vegetal o que influência diretamente na infiltração da água
no solo, ocasionando o escoamento superficial gerando mais erosão (SÁ; ROCHA FILHO,
2020; GUERRA; JORGE, 2021).
BARBOSA, W. C. S.; LIMA, I. M. M. F.; GUERRA, A. J. T.
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CONCLUSÃO
Considerando as observações de campo, bem como os resultados preliminares da análise
multivariada da voçoroca localizada na área urbana de Miguel Alves, foi possível observar o
desenvolvimento espaço-temporal recente da feição erosiva em análise, com crescimento
considerável da sua área total em apenas dez anos.
A evolução da voçoroca e dos processos erosivos internos e externos, estão relacionados
a fatores naturais de situação de equilíbrio da natureza, mas certamente vêm se intensificando
pela atividade humana, com destaque para o crescimento urbano do município ao longo do
intervalo temporal estudado, e sua localização geográfica em relação à rede de drenagem, sendo
este também um fator que contribui para os processos geomorfológicos associados à voçoroca.
Esses fatores associados às propriedades físicas analisadas da feição, apontam para uma
alta fragilidade à erosão, sendo necessária a aplicação de medidas corretivas, antes que o
processo de voçorocamento ganhe maiores proporções.
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
pela bolsa de incentivo à pesquisa de doutoramento da primeira autora, aos alunos de iniciação
científica do Lagesolos pelo apoio nas análises físicas do solo: Diego Janoti Suarez, Ana Paula
Furtado e Maria Vitoria G. Allochio e o suporte fornecido pelos professores Almir B. Lima e
Hikaro K. B. Nunes na etapa de campo.
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Os efeitos das mudanças climáticas na erosividade possivelmente afetarão os processos erosivos no século 21, tornando emergente a discussão dessa temática. Sendo assim, os objetivos desta revisão de literatura são: traçar as relações entre a variação de perda de solos e erosividade diante de mudanças climáticas, apresentando produtos cartográficos das décadas passadas e para todo o século 21; apresentar um panorama geral de pesquisas (publicadas entre 2016-2020); e demonstrar quais são os desafios e próximos passos na pesquisa sobre esta temática. Para tanto, a pesquisa de artigos foi realizada nas plataformas do Portal de Periódicos da CAPES, Google Scholar e Science Direct, totalizando 33 artigos. Foram consideradas pesquisas de natureza conceitual, com revisões de literatura sobre os temas e de natureza procedimental com cálculos do fator R e estimativas de perda de solos. Os trabalhos consultados mostram que a erosividade estimada e a taxa de perda de solos devem aumentar e diminuir em função das futuras mudanças climáticas. Embora, em escala global, haja estimativas do aumento de erosividade para a área tropical do planeta, atingindo majoritariamente países em desenvolvimento como o Brasil. Isso demonstra a emergência da elaboração de estudos para o país, em escala regional, de bioma e de bacias hidrográficas. Nesse sentido, ressaltamos a importância da abordagem sistêmica, que pode ser proporcionada pela Geografia nos estudos desta temática, visto que os desafios se relacionam a dificuldade de integrar diversos fatores ambientais e obter dados de campo nas modelagens preditivas de perda de solo. Overview of Changes in Rainfall and Erosion Patterns in the Face of Climate Change: Literature Review A B S T R A C TThe effects of climate change on erosivity are likely to affect erosion processes in the 21st century, which makes the discussion emerging. Thus, the goals of this literature review are: to trace the relationship between the variation in soil loss and erosivity in the face of climate change, presenting cartographic products from the past decades and for the entire 21st century; present an overview of research (published between 2016-2021); demonstrate challenges and next steps in research on this topic. Therefore, the search for papers was carried out on the platforms of the CAPES Journal Portal, Google Scholar and Science Direct, totaling 78 papers. Conceptual researches was considered, with literature reviews on the themes and procedural researches with calculations of the R factor and soil loss estimate. The consulted papers show that the estimated erosivity and the rate of soil loss are expected to increase and decrease as a result of future climate changes. Although, on a global scale, there are estimates of the increase in erosivity for the tropical area of the planet, mainly affecting developing countries like Brazil. This demonstrates the emergence of studies for the country, on a regional scale, of biomes and hydrographic basins. In this sense, we emphasize the importance of the systemic approach, which can be provided by Geography in the studies of this theme, since the challenges are related to the difficulty of integrating various environmental factors and obtaining field data in predictive models of soil loss.Keywords: erosivity, extreme precipitation events, global climate models
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Kedong County is typical of the black soil region of northeast China in being highly susceptible to accelerated soil erosion by gullying. Using data sourced from Corona satellite imagery for 1965, SPOT5 for 2005 and GF-1 for 2015, the spatial distribution of gullies in the research area was mapped. Land use data for 1965, 2005, and 2015 were obtained from the topographic map of 1954, and from Landsat images for 2005 and 2015. Over the last 50 years, the extent of gully erosion in the study area has increased markedly, most notably on cultivated land, while gully density rose from 2,756.16 m ² /km ² to 14,294.19 m ² /km ² . Cultivating land on slopes, especially on slopes greater than ∼4°, may rapidly aggravate gully erosion. The greatest increases in gully density occurred in situations when cultivated land and other/degraded land were transformed, which gully erosion density increased by 49,526.69 m ² /km ² . Other/degraded land is the most vulnerable land in the study area, with the highest gully erosion density. In these cases, gully density initially increases and, although the “Grain for Green” project has been implemented, gully erosion density has not always declined in the recent past.
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The Mediterranean part of Syria is affected by soil water erosion due to poor land management. Within this context, the main aim of this research was to track soil erosion and runoff after each rainy storm between September 2013 and April 2014 (rainy season), on two slopes with different gradients (4.7%; 10.3%), under three soil cover types (SCTs): bare soil (BS), metal sieve cover (MC), and strip cropping (SC), in Central Syria. Two statistical multivariate models, the general linear model (GLM), and the random forest regression (RFR) were applied to reveal the importance of SCTs. Our results reveal that higher erosion rate, as well as runoff, were recorded in BS followed by MC, and SC. Accordingly, soil cover had a significant effect (p < 0.001) on soil erosion, and no significant difference was detected between MC and SC. Different combinations of slopes and soil cover had no effect on erosion, at least in this experiment. RFR performed better than GLM in predictions. GLM's median of mean absolute error was 21% worse than RFR. Nonetheless, 25 repetitions of 2-fold cross-validation ensured the highest available prediction accuracy for RFR. In conclusion, we revealed that runoff, rain intensity and soil cover were the most important factors in erosion.
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Na busca de uma mudança da percepção e ações da população humana sobre o planeta e o ambiente natural, o conhecimento transgeracional das Comunidades Locais podem restaurar e transformar os saberes e práticas da sociedade para com o meio ambiente, fortalecendo vínculos para a gênese de uma Etnoconservação, que poderá se refletir ao longo do tempo no sistema sócio-político e econômico. Objetivando contribuir para o processo de discussão à cerca da relação ser humano e meio ambiente, com foco do local para o global, este artigo contribui com a etnociência, revelando sua importância para inserção destes saberes no sistema educacional, em todos os níveis de ensino, para que estas e as futuras gerações possam discutir e desenvolver a sustentabilidade na manutenção do patrimônio natural.
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Soil erosion is generally recognized as the dominant process of land degradation. The formation and expansion of gullies is often a highly significant process of soil erosion. However, our ability to assess and simulate gully erosion and its impacts remains very limited. This is especially so at regional to continental scales. As a result, gullying is often overlooked in policies and land and catchment management strategies. Nevertheless, significant progress has been made over the past decades. Based on a review of >590 scientific articles and policy documents, we provide a state-of-the-art on our ability to monitor, model and manage gully erosion at regional to continental scales. In this review we discuss the relevance and need of assessing gully erosion at regional to continental scales (Section 1); current methods to monitor gully erosion as well as pitfalls and opportunities to apply them at larger scales (section 2); field-based gully erosion research conducted in Europe and European Russia (section 3); model approaches to simulate gully erosion and its contribution to catchment sediment yields at large scales (section 4); data products that can be used for such simulations (section 5); and currently existing policy tools and needs to address the problem of gully erosion (section 6). Section 7 formulates a series of recommendations for further research and policy development, based on this review. While several of these sections have a strong focus on Europe, most of our findings and recommendations are of global significance.
Article
ABSTRACT This paper addresses soil erosion, land degradation, geotourism, geodiversity and geoconservation, carried out by LAGESOLOS members (Laboratory of Environmental Geomorphology and Soils Degradation), in the last 25 years. Some sites within 10 states have been surveyed, so far, taking into consideration different techniques and methodologies, to investigate soil erosion, such as experimental stations, stakes placed around the gullies, to monitor their retreat, and currently we have been using modern techniques, such as VANTs, to monitor gullies and rills. These investigations have led us to publish over 100 papers, in national and international journals, over 20 books and over 40 chapters in national and international publications, besides over 100 papers in Brazilian and International Conference and Symposium proceedings. More recently, we have also been looking at geotourism, geodiversity and geoconservation, which has led us to understand and to contribute towards this new field, within Geography; everything in partnership with Brazilian and oversea researchers. Keywords: Soil erosion. Land degradation. Experimental station
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Porous systems such as soils tend to present great complexity when analyzed at the micrometer-scale. Processes such as tillage and repeated wetting and drying (W-D) cycles tend to continuously alter the structure of the soil. X-ray computed microtomography (μCT) is one of the techniques that can be utilized for quantifying changes in the soil micrometer-scale structure. The objective of this study was to analyze the effect of W-D cycles in the soil porous system of core samples submitted to contrasting management practices (conventional tillage-CT, minimum tillage-MT, no-tillage-NT). An algorithm based on the Mercury intrusion porosimetry method (MIP) was utilized for this purpose. An area of secondary forest (F) was used as a reference. The results of the porosity and functionality of the pores showed that the W-D cycles altered the pore distribution in all management systems. MT was the management that showed the most significant changes in the soil physical properties, where the application of W-D cycles caused fractions of transmission pores to become fissures. In CT, a significant reduction of transmission pores was observed, which indicates the effect of harrowing and plowing operations. Our results show that, depending on the management system adopted, the soil will respond differently to the action of W-D cycles with a direct influence on water retention and movement due to the induced changes in the soil porous system.