Efeitos da Ocupação e Uso do Solo na Ecohidrologia de … et al... · Sobre-exploração dos...
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Efeitos da Ocupação e Uso do Solo na Ecohidrologia de Pequenas Bacias Hidrográficas Maria Ilhéu T. Batista, P. Matono, J. Corte-Real, E. Sampaio XV Encontro da Rede de Estudos Ambientais de Países de Língua Portuguesa Copyright Maria Ilheu, P. Matono, J. Corte-Real & E. Sampaio, 2013
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Efeitos da Ocupação e Uso do Solo na Ecohidrologia de Pequenas Bacias Hidrográficas
Maria Ilhéu
T. Batista, P. Matono, J. Corte-Real, E. Sampaio
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Em Portugal este processo tem sido acompanhado sobretudo por drivers socioeconomicos, como as mudanças na agricultura, demografia e politicas.
Antes Depois
Albufeira de Alqueva
As alterações do Uso de Solo e Coberto Vegetal apresentam um papel muito importante no fenómeno das mudanças globais, com grandes implicações na integridade ecológica dos ecossistemas.
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O território do Sul de Portugal caracterizou-se durante séculos pelo dominio dos sistemas agro-florestais extensivos (montado).
No entanto nas últimas décadas, observou-se uma acelerada alteração dos usos de solo, no sentido da intensificação da agricultura, associada construção de albufeiras (Alqueva – maior lago artificial da Europa – 4300 he3) .
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Análise das Dinâmicas da Ocupação do Solo, do Sector Agrícola e da Comunidade Rural. Tipologia de Áreas Rurais
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Mudanças no uso de solo em Portugal 1990-2000 X
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Apesar do crescente reconhecimento dos impactos dos sistemas agrícolas intensivos, tem-se assistido a um forte incentivo à produção dirigido à intensificação de diversas culturas, nomeadamente pela Politica Europeia Agrícola Comum (PAC) Os sistemas de produção agrícola intensivos são caracterizados por uma elevada densidade de plantas, uso de fertilização, pesticidas, rega sistemática, mecanização, com incorporação de grandes quantidades de energia e água à custa dos recursos naturais
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A intensificação da agricultura pode causar grandes impactos ambientais e afectar a integridade dos ecossitemas terrestres e aquáticos:
Erosão do solo Excessivo escoamento superficial para as massas de água superficial Eutrofização Degradação de Habitat s (siltation) Sobre-exploração dos recusrsos hidricos (já escassos) Contaminação da água Perda de biodiversidade
Poluição difusa do solo e da água: - fertilização irracional, mobilização do solo excessiva - rega - uso de pesticidas
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Objectivos: Avaliar o efeito do uso e ocupação do solo em duas pequenas bacias hidrográficas relativamente a: i) composição do solo, ii) qualidade da água e iii) integridade do biota aquático (fauna piscícola)
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Apesar de preliminar, pretende-se apoiar as orientações dos decisores políticos e técnicos no domínio da: agricultura gestão da água
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LEVANTAMENTO DO PROBLEMA
- alterações na taxa de infiltração;
- alterações no teor em matéria orgânica do solo
- alteração da textura do solo
- alteração da capacidade de armazenamento de água no solo
- alteração da fertilidade química
- input da carga de sedimentos e fertilizantes nos rios (fosfatos e nitratos)
- aumento da sedimentação dos cursos de água (siltation)
- colmatação dos habitat aquáticos
- degradação da qualidade da água
- alteração do regime hidrológico
- perda de Integridade do Biota aquático
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Area de Estudo
Sul de Portugal - Região Alentejo Duas pequenas bacias piloto – bacia hidrográfica do rio Sado e rio Guadiana
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BHSado BHGuadiana
Estudo de caso
Valverde-Alcaçovas
(BHSado) - 42963,83ha
Azambuja-Degebe
(BHSGuadiana) - 26191,86ha
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Análise preliminar - SIG
Caracterização das bacias
– Localização na Carta Militar Portuguesa
– Localização nos ortofotomapas digitais de 2010
– Cálculo do MDE (modelo digital de elevação)
– Carta de declives
– Carta de exposição de encostas
– Carta de direção e acumulação de escoamento
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ANÁLISE preliminar (seleção dos locais de amostragem)
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ANÁLISE preliminar (seleção dos locais de amostragem)
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Modelo digital de Terreno
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ANÁLISE preliminar (seleção dos locais de amostragem)
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ANÁLISE preliminar (seleção dos locais de amostragem)
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ANÁLISE preliminar (seleção dos locais de amostragem)
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Carta de ocupação e uso do solo à escala 1:10 000, legenda Corine
Land Cover Nível 5, agregado ao nível 3 (Batista 2011))
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Indice de Vegetação – NDVI (Normalised Difference Vegetation Index)
imagens do satélite Landsat
NDVI=(IVP-V)/(IVP+V) IVP e V, representam, respetivamente, os valores das refletâncias nas bandas do infravermelho próximo e do vermelho. Os valores do NDVI variam entre -1 e +1, +1 - níveis elevados de vegetação, i.e., maior capacidade fotossintética 0- ausencia de vegetação -1 - indicam a presença de água no solo.
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Montado – Agro-florestal Pastagens (gado bovino) Olival intensivo
Usos de solo dominantes nos locais de amostragem Representatividade na bacia Gradiente pressão ambiental
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Locais de amostragem
Amostragem realizada em 2012 Primavera /mensal -Solos - 20 locais. - Qualidade ecológica e Fauna piscícola- 10 locais de rio Monitorização mensal
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Cálculo do proporção da classe de ocupação e uso do solo (CAP): – Nas sub-bacias de cada ponto da
rede hídrica
– Na interseção entre a sub-bacia e a área de influência de 1000 m (buffer 1k)
– Na interseção entre a subbacia e a área de influência de 2000 m (buffer 2k)
– Cálculo do uso na proximidade do ponto (buffer de 100 m)
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Metodologia - Análise SIG
Copyright Maria Ilheu, P. Matono, J. Corte-Real & E. Sampaio, 2013
- Classe textural (proporção relativa de areia, limo e argila) - pH (reação do solo) - MO (% do teor de matéria orgânica no solo) - Bases de troca (cmol+ kg-1)
- Ca++ (cálcio) - Mg++ (magnésio) - Na+ (sódio) - K+ (potássio)
-S ( soma das bases – Ca+Mg+Na+K (cmol+ kg-1)) - T (capacidade de troca catiónica) (cmol+ kg-1) - V (% do grau de saturação com bases) -P2O5 (fósforo assimilável em mg kg-1) - H+ (acidez de troca) (cmol+ kg-1)
Metodologia - Solos X
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Índice qualidade do solo Fertilidade Química Drenagem
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Qualidade da água (monitorização mensal) : temperatura, conductividade, pH, oxigenio dissolvido, turbidez (STS) Fosfato – P2O5 (mg/L), Nitritos - NO2
- (mg/L), nitratos - NO3- (mg/L), amonia - NH4
+ (mg/L) Cla, CBO5 (Carêncioa biologica de oxigenio)
Pressões antrópica: (Refcond – Directiva Europeia Quadro da Água): Uso solo, urbanização , integridade galeria ripária, conectividade, carga sedimento, regime hidrologico, condição morphologica, massas de água artificiais , toxicidadde e acidificação, contaminação organica e enrequecimento em nutrientes .
Metodologia – Ecossistema aquático
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Caracterização biofisica Habitat Largura do troço (média e max.) Profundidade troço (média e max.) Ensombramento Vegetação ripária Proporção de macro-habitats Variáveis regionais-larga escala
Mineralização Área de drenagem Distância à nascente Altitude Escoamento médio anual
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Metodologia – Ecossistema aquático
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Metodologia – Ecossistema aquático X
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Ictiofauna
- Capturas com pesca eléctrica
Vagueando em troços com baixa-média profundidade
Barco em zonas profundas
Identificação à espécies e medida dos exemplares in situ com posterior libertação
Abundância piscícola padronizada em função da área e tempo de pesca
– densidade (numero peixes/ 100m2)
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Resemblance: D1 Euclidean distance
Bacia
Guadiana
Sado
AZ6
AZ1
AZ4
AZ5 AZP
ALC1ALC2
VAL3
T aráveis n irrigadas
T aráveis irrigadas
Vinhas
Olivais
Pastagens
Cult anuais e permanentes
Zonas agro-florestais - montados
Floresta de folhosas
Floresta de resinosas
Florestas mistas
Planos de água
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Padrões de Uso solo das bacias
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Agro-florestal (montado)
Terras aráveis irrigadas Terras aráveis ñ irrigadas
Pastagem
BH Sado (Valverde –Alcaçovas)
BH Guadiana (Azambuja)
Olival
Montado com pastagem sob-coberto (gado)
Inte
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(MDS)
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Padrões de Vegetação (NDVI) X
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Ver
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Culturas agrícolas Arvenses
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Resemblance: D1 Euclidean distance
Uso local
olival
pastagem
montado com pastagemAZ6
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AZ5 AZP
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VAL3
Ligeira
Mediana
Pesada
SQI
MO pH
Mg
K
Na
H
S
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P
Div de usos
T aráveis irrigadas e n irrigadas
Pastagens
Zonas agro-florestais - montados
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Uso de solo das bacias| composição do solo
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(MDS)
Culturas irrigadas e não irrigadas
Pastagens Sistemas agro-florestais
Fertilização Origem exógena
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Resemblance: D1 Euclidean distance
Uso local
olival
pastagem
montado com pastagemAZ6
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ALC1ALC2
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Temp
pH
Cond
Od
NH4
NO2NO3
P2O5
Clor a
SSTBOD
T aráveis irrigadas e n irrigadas
Pastagens
Zonas agro-florestais - montados
Zona ripária
C sedimento
R hidrológico
C morfológica
C orgânica
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Uso solo das bacias| Qualidade da água X
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MDS
0%
20%
40%
60%
80%
100%
olival pastagem montado com pastagem
A - Excelente B - Boa C - Razoável D - Má E - Muito Má
Qualidade da água Usos múltiplos
Culturas irrigadas e não irrigadas
Pastagens
Sistemas agro-florestais
eutrofização
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CCA1 62%
CC
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2%
-1.0 1.0
-0.8
1.0
Qualidade ecológicaRiquezaDiversidade
Sp nativasSp tolerantes
T aráveis irrigadas e n irrigadas
Pastagens
Zonas agro-florestais
Condutividade
O2 dissolvido
NO3
SST
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ALC2
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CCA
Culturas irrigadas e não irrigadas
Sistemas agro-florestais
Pastagens
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Uso solo das bacias| Fauna Piscícola
Espécies exóticas –alterações de habitat aquático
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Land use change (1979e2009) - Portugal. Sources: Eurostat, 2009; DGRF/AFN, 2007.
Pastagens permanentes e a produção de gado (vacas) aumentou consideravelmente nas últimas 4 decadas (10% para 30%)
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Síntese Usos solo vs solo, água, biota aquático
As pastagens são benéficas para o solo mas conduzem à degradação da qualidade da água e perda de integridade do biota aquático, devido ao excessivo input de m.o. associado ao escoamento superficial. Pressões múltiplas: galeria ripária, alterações hidro-morfológicas. Os usos de solo mais intensivos, associados a culturas irrigadas afetam negativamente a composição do solo e da qualidade da água.
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Conservação ativa e desenvolvimento sustentável A gestão das bacias hidrográficas deve integrar uma visão de compromisso entre as mudanças nos usos de solo associados à intensificação dos sistemas agro-florestais e a conservação dos recursos naturais e ecossistemas, por forma promover o desenvolvimento sustentável da agricultura.
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Conservação ativa e desenvolvimento sustentável -Planeamento agricola à escala da bacia hidrográfica
-Aposta na formação de técnicos da administração local e agricultores
-Medidas de mitigação de impactos
-Manuais de boas práticas específicos para os agricultores
-Solo: mobilização, rega, fertilização, etc… -Rios: manutenção ou reabilitação da galeria ripária, limitação do acesso do gado à linha de água, estruturas de retenção de escoamento superficial e sedimentos finos, etc…
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Kalandula
TUA SAKIDILA
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