Instrumentos e técnicas simples usadas no campo para medir os … · de um suporte metálico,...

149Risco de Erosão após Incêndios Florestais

Instrumentos e técnicas simples usadas no campopara medir os efeitos da actuação dos processos

geomorfológicos*

Introdução

Tendo notado que, actualmente, a evolução das vertentes na área por nósestudada se faz sobretudo a expensas da erosão hídrica do solo, quer emsituações decorrentes de intervenção antrópica, quer em resultado dadestruição da vegetação pelos incêndios florestais, decidimos quantificar o seuvalor em algumas daquelas circunstâncias.

Para o efeito, considerámos quatro situações-tipo:1 - parcelas de controlo, situadas sob diferentes tipos de coberto vegetal;2 - aceiros, ou seja, solo nu, despido de vegetação, com exposição aos quatro

quadrantes;3 - áreas recentemente queimadas;4 - solos acabados de preparar para rearborização, nos quais foram

utilizados diferentes processos de mobilização superficial.As quatro situações-tipo foram, pois, subdivididas em várias outras, tendo-

-se analisado, no total, treze casos concretos.

Identificação e localização

A identificação de cada uma das parcelas faz-se por meio de uma siglaconstituída por quatro letras.

A primeira delas corresponde à inicial do tipo de colector usado. Nestecaso, é sempre G, de GERLACH, pois os colectores de tipo KWAAD que foraminstalados (L. LOURENÇO & R. MONTEIRO, 1989a, p. 26-7), devido ao seu

* Comunicações, Metodologias de Estudo de Processos de Erosão dos Solos, Porto, 1999, p. 1-31.

150 Luciano Lourenço

Tipo

SobCobertoVegetal

Localização

HortasHortas

Coentral

SoloNu

EstoirãoEstoirãoCoentralCoentralCoentral

ÁreasQueimadas

MalhadasMalhadas

MobilizaçãoSuperficial

do Solo

GondramazGondramazGondramaz

Sub-tipo

CastanheiroPinheiro

Mato

NorteNorteEsteSul

Oeste

> declive (W)< declive (E)

limpeza com lâminaidem, mais ripagem

gradagem

Denominação

GAHCGAHPGACM

GAENGFENGACEGACSGACO

GAMOGAME

GSGLGAGRGAGG

Altitude(m)

685685850

850850850850850

835835

780780780

Declive(%)

32,626,231,8

40,441,631,553,445,2

38,630,6

50,844,846,0

Desnível(m)

1,361,311,59

2,022,081,582,672,26

1,931,53

2,542,242,30

Exposição

NWNWW

NNWSE

SESE

NWNWNW

QUADRO I - Identificação das parcelas experimentais usadas paraquantificar a erosão do solo

grande volume, não foi possível mantê-los operacionais.A segunda, A ou F, refere o modo como o topo da parcela se encontra,

aberto ou fechado. A terceira, corresponde à área de localização. A última,indica o sub-tipo da parcela (QUADRO I).

Assim, além das parcelas de controlo, instaladas sob coberto florestal dasespécies mais características da área serrana, procedeu-se à colocação deparcelas também em aceiros, ou seja, em áreas completamente desprovidas devegetação, uma vez que antes se procedeu à sua limpeza.

Nesta circunstâncias instalaram-se cinco parcelas, visando dois objectivosfundamentais. O primeiro deles era o de avaliar a importância da exposiçãodas vertentes para a erosão do solo. Com essa finalidade, quatro delasexpuseram-se, respectivamente, a Norte (GAEN), Oeste (GECE), Sul(GAGS) e Este (GACO). Situadas sensivelmente à mesma cota e em materiaislitológicos semelhantes (fig. 1), diferem sobretudo em termos de declive,situação que se revelou mais difícil de igualizar e que certamente contribuipara acentuar algumas das diferenças que viemos a detectar entre elas.

Na vertente voltada a Norte, preparou-se outra parcela, cujo topo se fechou,para se poder averiguar, comparativamente, a importância da erosão numa


área completamente fechada e numa outra parcela com área igual, mas inseridana dinâmica da vertente, por o topo se encontrar aberto.

A instalação de parcelas em áreas percorridas pelo fogo foi a mais difícil,pois, o ano em que procedemos à sua montagem (1988) foi um dos anos emque se registou menor área ardida, pelo que as duas parcelas (GAME eGAMO) foram construídas no mesmo local, apresentando uma ligeiradiferença de declive (8%).

Por último, pretendíamos saber até que ponto diferiam os valores da erosãodo solo, produzidos por diferentes tipos de mobilização superficial, tendo-seoptado por três deles: limpeza com lâmina (GAGL), limpeza seguida deripagem (GAGR) e gradagem (GAGG).

Fig. 1 - Localização das parcelas experimentais.


Composição das parcelas experimentais

A constituição dos componentes a integrar em cada uma das parcelas foidefinida após visita a alguns campos experimentais para quantificação dosprocessos erosivos, e depois de analisados diversos trabalhos sobre o assunto( M. SALA, 1982 e 1984; F. DIAZ-FIERROS et al., 1982; J. ARNÁEZ-VADILLO et al.,1984; C. F. FRANCIS et al., 1986, F. LOPEZ-BERMUDEZ et al., 1986, A. IMENSON

et al., 1988 e M. SALA et al., 1988, etc.), definimos as características da parcelaexperimental (L. LOURENÇO & R. MONTEIRO, 1989a).

Delimitação

Basicamente, cada parcela era constituída por um rectângulo com 375 m2,ou seja com 25 x 15 m de lado, cujos limites eram fixados através de umavedação com postes de madeira e rede metálica de 80 cm de altura, destinadaa impedir a entrada de animais que pudessem danificar os equipamentos nelainstalados, embora, pelo menos uma vez, o efeito tivesse sido precisamente ocontrário. Pela quantidade de pegadas e de excrementos encontrados nointerior da parcela do Estoirão, a vedação desta deve ter constituído umóptimo redil para, durante algum tempo, guardar um rebanho.

Cada parcela experimental, lato sensu, engloba a parcela experimentalpropriamente dita, stricto sensu, e um posto meteorológico muitosimplificado (fig.2).

A parcela experimental propriamente dita, onde se procedia à colheita domaterial erosionado, media 2,5 m2 de superfície, ou seja, 5 metros decomprimento por 50 cm de largura. Os lados correspondentes ao comprimentoestavam delimitados por tiras de plástico, com cerca de 12 cm de altura. Os ladosde menor dimensão não possuíam tiras de plástico, excepto no topo da parcelafechada (GFEN), pois os topos encontravam-se abertos e na base de cada umadelas estava instalado um colector de tipo GERLACH (1967, citado por (M. SALA,1982, p. 40), modificado com a finalidade de recolher tanto material sólidodeslocado, como a água escoada superficialmente no interior da parcela.


Fig. 2 - Representação simplificada de uma parcela experimental tipo.

Vedação da parcela

Recipientes de armazenagem da águada escorrência e dos resíduos sólidos

Tubo de descarga

Caixa de concentraçãodos materiais

Área fornecedora dematerial fechada

Área fornecedora dematerial aberta

Tiras de plásticoque limitam a

área fornecedorade material

Recipientes de armazenagem da águada escorrência e dos resíduos sólidos

Tubo dedescarga

Caixa deconcentraçãodos materiais

Área fornecedora dematerial fechada

Área fornecedora dematerial aberta

Tiras de plásticoque limitam a

área fornecedorade material

Colectores detipo KWAAD

Colectoresde tipo

GERLACH

15 m

25 m

Pluviómetro

Termómetros de máximae de mínima (solo)


Colector tipos GERLACH

O colector é constituído essencialmente por dois reservatórios: a caixacolectora, que armazena o material sólido mais pesado, e o reservatório deágua, onde se deposita o material transportado em solução. A ligação entreestes dois componentes é feita por meio de tubos de plástico flexível, comcerca de uma polegada de diâmetro.

A caixa colectora é formada por uma caleira de plástico, de secção semi-circular, com 0,5 m de comprimento. As extremidades encontram-se tapadascom topos do mesmo material, nos quais foi aberto um orifício onde seinserem os tubos de descarga para o exterior da caixa. Uma rede de plástico, demalha fina, colocada no inerior da calha, à entrada dos tubos de descarga,impede a passagem dos materiais mais grosseiros e a eventual obstrução dostubos (fig. 3).

Fig. 3 - Promenor da caixa colectora de tipo GERLACH.

Tiras de plástico

Chapa fixada à vertente

Tubo dedescarga

Tampa

Caleira

Tubo dedescarga


Cada caleira tem acoplada, por meio de uma dobradiça, uma tampa dechapa zincada, destinada a impedir a entrada directa da água da chuva nacaixa, a qual também cobre uma chapa que está fixada na vertente. Esta chapatambém é zincada e constitui uma espécie de interface vertente-caixa,destinada a fazer com que os detritos deslocados ao longo da vertente sedirijam para o interior da caixa e não para debaixo dela. Além disso, permiteretirar a caixa, facilitando a recolha do material, sem que haja interferênciacom a vertente.

Os tubos de descarga estão ligados a um reservatório, com capacidade para25 litros, que recolhe e armazena a água proveniente da escorrência. Estereservatório encontra-se semi-enterrado para impedir a sua deslocação acidental.

Posto meteorológico simplificado:

Quanto ao posto simplificado, é constituído por um par de termómetros,de máxima e de mínima, e por um pluviómetro totalizador.

Pluviómetro totalizador

Os pluviómetros totalizadores utilizados, de nossa concepção, são muitosimples e foram construídos artesanalmente. O corpo principal é constituídopor um tubo rígido de plástico, com 1 m de comprimento e 16 cm dediâmetro, encontrando-se disposto verticalmente, posição que é mantida atravésde um suporte metálico, formado por um tubo galvanizado, para evitar a oxidação,com 1,5 m de comprimento e 1” de diâmetro, no qual foram implantados doisanéis de ferro, com diâmetro ligeiramente superior ao do tubo plástico.

Deste modo, depois de se espetar a ponta do suporte no chão é fácil inseriro tubo plástico nos anéis, tendo o cuidado de deixar a extremidade superior dotubo de suporte a uma altura inferior à do tubo plástico, para não se registarinterferência na recepção da precipitação.

Na extremidade superior do tubo plástico acoplou-se um funil tambémplástico, com 160 mm de diâmetro, com a finalidade de recolher a


precipitação. Para não se correr o risco de deslocação, este foi colado ao tuboem que se insere.

Por sua vez, na parte inferior deste tubo, junto ao solo, encontra-se umgarrafão com capacidade para 3 litros e com diâmetro ligeiramente inferior aodo tubo que o envolve, o qual dispõe de uma porta que facilita o acesso aoreservatório (garrafão). O funil e o reservatório encontram-se unidos atravésde tubos de plástico flexível.

Termómetros de máxima e mínima (solo)

Os termómetros destinam-se a avaliar a temperatura junto ao solo, estandopor isso colocados sobre ele, embora assentes em suportes metálicos queimpedem a sua deslocação acidental.

Estão protegidos da radiação por tubos semi-circulares, semelhantes aosusados para as caixas colectoras, mas colocados de maneira invertidarelativamente a estas. Encontram-se perfurados ao longo de toda a suasuperfície, não só para facilitar a circulação do ar, mas também para permitir afácil irradiação de infra-vermelhos, sobretudo durante a noite. Além disso,encontram-se pintados de branco para melhor reflectirem a radiação solar.

Descritos os equipamentos, construídos à base de materiais facilmenteacessíveis e económicos, vejamos agora com algum detalhe as formas demedição em uma das parcelas, bem como estas evoluíram durante o períodoem estudo.

Medição

Medição e tratamento dos elementos recolhidos nas parcelas

Durante o primeiro ano de observações, a medição e recolha de elementos nasparcelas processou-se uma vez por semana, normalmente no mesmo dia esensivelmente à mesma hora, para se assegurar uma periodicidade certa. No


segundo ano, para contenção das despesas, passaram a efectuar-se apenas de 15 em15 dias.

Para obviar alguns dos inconvenientes deste alargamento do período detempo, duplicou-se a capacidade dos reservatórios para recolha da águaescoada, o que em algumas circunstâncias não foi suficiente, pois, tantoprecipitação, como carga transportada e água escoada excederam a capacidadedos colectores. Por isso, nestes casos excepcionais, os dados recolhidosapresentam valores inferiores aos realmente ocorridos. No entanto, uma vezfeita esta ressalva, alertados para o facto de se tratar de valores por defeito,pensamos ser de considerá-los, por corresponderem a situações em que osprocessos erosivos se terão manifestado mais intensamente.

Nas visitas periodicamente efectuadas às parcelas iam-se registando emgravador de cassetes audio todos os valores dos diversos parâmetros em estudo,passíveis de serem lidos directamente no local. Os restantes eram calculadosposteriormente.

Assim, depois de retirar cuidadosamente do abrigo os termómetros de máximae de mínima, efectuavam-se as respectivas leituras e o correspondente registo.

A água armazenada no reservatório de cada pluviómetro era medida porintermédio de uma proveta graduada. Mensalmente, recolhiam-se amostraspara análise. O material sólido recolhido nos colectores era transferido parasacos plásticos devidamente identificados.

O conteúdo dos reservatórios que armazenavam a água proveniente doescoamento superficial era homogeneizado, por agitação do reservatório, após oque se recolhia uma amostra, com cerca de meio litro, para posterior tratamentolaboratorial. O restante era convenientemente medido e o seu valor anotado.

Posteriormente, em laboratório, procedia-se ao tratamento das amostrasrecolhidas. O material sólido era retirado dos sacos plásticos e seco em estufadurante cerca de 12 horas, após o que se efectuava a sua pesagem em balançaelectrónica de precisão, anotando-se os respectivos valores.

O material era de novo ensacado e guardado para o caso de vir a merecerum tratamento posterior.

As amostras correspondentes ao escoamento superficial eram postas asedimentar, durante cerca de 24 horas. Em seguida, separava-se o material


sólido através de decantação, o qual era depois seco e pesado, estabelecendo-seo valor da respectiva concentração, a fim de se poder determinar a quantidadede material sólido existente no reservatório.

A água propriamente dita era filtrada, após o que se determinava o pH. Emseguida separavam-se amostras de 100 ml, a partir das quais eram efectuadasdiluições, destinadas a ser analisadas por absorção atómica, para determinaçãodos teores Ca++, Na+ e K+.

Como de entre os diversos estudos quantitativos efectuados, aqueles que seprenderam com a erosão dos solos foram os que nos permitiram obterresultados mais surpreendentes, será a estes que iremos dedicar mais atenção.

Quantificação da erosão

Análise das principais variáveis quantificadas

Para averiguar da importância da erosão em cada uma das situações quepretendemos quantificar, além da determinação do volume aproximadamenteevacuado em cada parcela, que, como vimos, foi calculado a partir dorebaixamento da superfície topográfica, procedemos ainda à quantificação doprincipal agente envolvido, a água proveniente da precipitação, bem como doprocesso morfogenético mais usado, a escorrência, e, ainda, ao resultado dessaactuação, ou seja, à medição do material carreado e, por conseguinte, erosionado.

Precipitação

Apesar de nem todas as parcelas disporem de pluviómetros individuais (porexemplo, o do Gondramaz é comum às parcelas GAGL, GAGR e GAGG, domesmo modo que o Coentral Este serve GACE e GACM, como o do Estoirãodiz respeito a GAEN e GFEN ou o das Malhadas a GAME e GAMO),optámos por representar graficamente o valor da precipitação tomado comoreferência, sempre que tal nos pareceu vantajoso para mais facilmente se


visualizarem e compararem os valores obtidos nas diferentes parcelas.Também para facilitar a visualização comparativa dos valores da precipitação,

escorrência e material erosionado, optámos por representá-los em conjunto, namesma figura, ainda que estes só venham a ser referidos mais adiante.

Os registos principiaram no início do mês de Outubro de 1988, emboraefectivamente a primeira recolha só se tenha efectuado no dia 17, por nassemanas anteriores não ter ocorrido precipitação. A partir dessa data, passarama efectuar-se colheitas periódicas, semanalmente durante o primeiro ano equinzenalmente no segundo, cujos valores passamos a analisar.

Em termos totais, foram as parcelas instaladas no Coentral aquelas queregistaram os quantitativos de precipitação mais elevados e onde o factorexposição permitiu assinalar ligeiras diferenças entre as três parcelas com aexpostas a Oeste (GACE) a receber a maior quantidade de precipitação. Osvalores mais baixos corresponderam, como seria de esperar, às parcelas situadassob coberto florestal, ou seja, às GAHC e GAHP (fig. 4-A).

A distribuição desta precipitação no tempo foi muito mais irregular (fig. 5-A)e, no primeiro ano, os seus quantitativos foram muito inferiores à média,enquanto que, no segundo ano, tanto houve meses francamente acima damédia, Novembro e Dezembro, como ocorreram meses de precipitação beminferior à normal, Fevereiro e Março (fig. 6).

A análise dos valores acumulados da precipitação permite agrupar asparcelas em três conjuntos, consoante a evolução dos respectivos valores. Oprimeiro deles, com valores mais elevados, congrega as três parcelas doCoentral. Os valores mais baixos correspondem ao conjunto das parcelassituadas sob coberto (Hortas) às quais se associa a do Estoirão.

Numa posição intermédia, situa-se o terceiro conjunto que agrupa as parcelasdo Gondramaz e das Malhadas (fig. 7-A). Além disso, ressaltam também assequências pluviosas mais importantes registadas ao longo da série de observações.

À parte das ocorridas no início dos registos, durante o primeiro ano sómerecem referência as verificadas nos meses de Fevereiro e de Abril. Emcontrapartida, no segundo ano, registaram-se precipitações abundantes apartir de meados do mês de Outubro até final de Dezembro e, de novo, nofinal do mês de Janeiro e meados de Abril.


Contudo, para uma análise dos principais episódios pluviosos torna-senecessário considerar os valores das precipitações diárias, mesmo assiminsuficientes para caracterizar a intensidade da precipitação, um dosparâmetros com particular significado geomorfológico, nomeadamenteporque pode acelerar a evolução actual das vertentes.

De qualquer modo, a análise das precipitações diárias ocorridas nos postosudométricos localizados nas proximidades das parcelas ajuda não só a precisara distribuição temporal dessas precipitações (fig. 8), mas também a entenderalguns dos valores aparentemente anormais do material carreado.

Além disso, permite ressaltar a importância dos factores locais, para justificaralgumas diferenças significativas na quantidade de precipitação registada nosdiferentes postos, a mais significativa das quais ocorreu no dia 21 de Dezembrode 1989. Por último, quando comparámos os valores da precipitação totalcorrespondentes aos dois períodos em análise, Outubro a Maio, dos anos de1988/89 e de 1989/90, verificámos que em 1989/90 choveu mais do que emigual período de 1988/89, o que nos poderia levar a pensar que no segundo anose registaram maiores quantidades de material erosionado, o que, como veremos,não se confirma, por também existirem outros factores envolvidos.

Escorrência

Os valores quantificados para a escorrência laminar e difusa (lavadosuperficial) diferem profundamente dos obtidos para a precipitação (fig. 4-A eB) porquanto aqueles dependem de diversos factores relacionados com aspropriedades físicas do solo, nomeadamente com a sua permeabilidade e, porconseguinte, com a capacidade de infiltração.

Pelo mesmo motivo, quando comparamos os valores acumuladosobservamos uma maior diversidade nos referentes à escorrência do que a nosrelativos à precipitação (fig. 7). Enquanto nestes individualizámos trêsconjuntos, naqueles foi possível considerar o dobro, ou seja, seis.

O primeiro, com valores da escorrência mais elevados, corresponde à parcelaGACS, a qual desde cedo se isolou das restantes, aparecendo bem destacada.


Fig. 4 - Valores totais dos elementos quantificados. A - precipitação; B - escorrência;C - material carreado.

0

500

1000

1500

2000

2500

GAGL GAGR GAGG GACE GACS GACO GAEN GFEN GAME GAMO GAHC GAHP GACM

mm

A

0

50

100

150

200

250

300

350

400


l/m2

B

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


ton/ha

C


Um segundo grupo, inicialmente constituído pelas outras parcelas doCoentral, GACE e GACO, e pelas Malhadas, GAME e GAMO, acaba porperder a GACO, onde os valores da escorrência diminuíram substancialmenteno segundo ano, sobretudo devido ao crescimento do mato, pelo que estaparcela acaba por se agrupar com a GAGR, que anteriormente pertencia aogrupo seguinte, mas que pela progressiva destruição dos cômoros earrastamento das valas, vê os valores da escorrência aumentaremsignificativamente no segundo ano, ao ponto de, no final, se poder agruparcom a GACO, embora apresentem uma evolução francamente diferente.

O grupo seguinte, do qual se separou GAGR, congrega as parcelas GAENe GAGL, com características muito diferentes mas com valores de escorrênciasimilares, o que também sucede com o conjunto formado pelas parcelasGAGG e GFEN, que se lhe segue.

Por último, com valores de escorrência insignificantes situam-se as parcelasinstaladas sob coberto vegetal, GAHC, GAHP e GACM.

Em consequência desta evolução na generalidade das parcelas, os valores doescoamento superficial medidos no segundo ano são superiores aos registadosdurante o primeiro ano. A diferença mais significativa observou-se em GAGR,pelas razões já apontadas.

Contrariamente, houve algumas parcelas que no segundo ano registaramvalores mais baixos, de entre as quais se destaca a GACO, por motivos tambémjá indicados, e, ainda, GAMO e GAEN.

Deste modo, no segundo ano, a tendência foi para o aumento dos valoresda escorrência, em virtude dos maiores quantitativos de precipitação registadosnesse período.

Material carreado

A maiores diferenças entre as parcelas estudadas correspondem ao materialarrastado pelo escoamento superficial (fig. 4-C).

As causas que determinaram essas diferenças são, na maior parte dos casos,intrínsecas à própria parcela, mas podem também depender da quantidade e


das características da precipitação, em especial da sua intensidade.Com efeito, no mês de Outubro de 1988 ocorreu precipitação

sensivelmente semelhante em todas as parcelas (fig. 5-A) e os valores domaterial erosionado foram muito diferentes (fig. 5-B).

Pelo contrário, no mês de Fevereiro de 1989, os valores da precipitaçãoforam diferentes, com o mínimo no Gondramaz, cujas parcelas registaram asmaiores taxas de erosão.

Por outro lado, observa-se que nem sempre são os quantitativos deprecipitação mais elevados aqueles que provocam a maior erosão do solo. Porexemplo, o mês de Abril de 1989, no Gondramaz registou mais precipitaçãodo que no mês seguinte, Maio. Contudo neste mês, apesar de menorquantidade de precipitação, os valores do material carreado triplicaram oscontabilizados em Abril (fig. 5). Algo de semelhante volta a repetir-se nosmeses de Fevereiro e Abril de 1990, o que nos levou a considerar a intensidadede precipitação como factor determinante no incentivar da erosão. Ainda quenão tenhamos tido hipótese de quantificar com pormenor este parâmetro,indirectamente acabámos por constatar que ele se revelou de primordialimportância para o acelerar da erosão.

Tais factos tornam-se particularmente evidentes quando comparamos ascurvas cumulativas da precipitação (fig. 7-A) e dos carreios (fig 7-C), pois osaumentos de precipitação nem sempre são correspondidos com aumentosproporcionais nos carreios, enquanto que, outras vezes, estes aumentambruscamente sem que se tenham registado aumentos significativos deprecipitação, pelo que serão de atribuir sobretudo à intensidade e não àquantidade da precipitação.

Além disso, a análise comparativa dos dois períodos Outubro-Maio de1988/89 e de 1989/90 (fig. 9-C) mostra-nos uma maior quantidade de materialcarreado no segundo ano, excepto nas situações anteriormente justificadas, aqual resulta naturalmente da maior quantidade de precipitação registada.

Outra particularidade tem a ver com a importância da erosão no períododito estival, aqui considerado de Junho a Setembro, com precipitação poucoabundante (fig. 9-A) mas com valores de material erosionado consideráveis(fig. 9-C), sobretudo se atendermos à insignificância da precipitação.


Fig. 5 - Distribuição mensal dos valores da precipitação (A) e do material carreado (B).

Outubro/88 Novembro/88 Dezembro/88 Janeiro/89 Fevereiro/89

Outubro/88 Novembro/88 Dezembro/88 Janeiro/89 Fevereiro/89

0

250

500

750

1000

1250

1500

BGAGLGAGRGAGGGAENGFENGACOGACSGACEGACMGAHCGAHPGAMOGAME

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

A

mm

gr/m2


Fig. 5 - Distribuição mensal dos valores da precipitação (A) e do material carreado (B).(Cont.)

Março/89 Abril/89 Maio/89 Junho/89 Julho/89

Março/89 Abril/89 Maio/89 Junho/89 Julho/89

0

250

500

750

1000

1250

1500


0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

A

mm

gr/m2


Fig. 5 - Distribuição mensal dos valores da precipitação (A) e do material carreado (B).(Cont.).

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

Agosto/89 Setembro/89 Outubro/89 Novembro/89 Dezembro/89

Agosto/89 Setembro/89 Outubro/89 Novembro/89 Dezembro/89

0

250

500

750

1000

1250

1500


A

mm

gr/m2


Fig. 5 - Distribuição mensal dos valores da precipitação (A) e do material carreado (B).(Cont.).

Janeiro/90 Fevereiro/90 Março/90 Abril/90 Maio/90

Janeiro/90 Fevereiro/90 Março/90 Abril/90 Maio/90

0

250

500

750

1000

1250

1500


0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

A

mm

gr/m2


Fig. 6 - Valores mensais da precipitação registado em Coimbra, durante o período deobservação, comparados com o valor médio no período de 1961-91.

DEZ. FEV. MAR. ABR. MAI.NOV.

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

DEZ. JAN. FEV. MAR. ABR. MAI. JUN. JUL. AGO. SET. OUT. NOV. JAN.OUT.

199019891988

Real (1988/90)

Normal (1961-90)

mm

Fig. 7-A - Evolução dos valores acumulados de precipitação.

Gondramaz

0

500

1000

1500

2000

2500

17/1

0/88

31/1

0/88

14/1

1/88

29/1

1/88

13/1

2/88

27/1

2/88

10/0

1/89

23/0

1/89

06/0

2/89

20/0

2/89

06/0

3/89

20/0

3/89

03/0

4/89

17/0

4/89

02/0

5/89

15/0

5/89

29/0

5/89

12/0

6/89

26/0

6/89

24/0

8/89

10/1

0/89

07/1

1/89

14/1

2/89

11/0

1/90

06/0

2/90

06/0

3/90

29/0

3/90

03/0

5/90

29/0

5/90

mm Coentral este Coentral sul Coentral oeste Estoirão Malhadas Hortas cast. Hortas pin.


Fig. 7-B - Evolução dos valores acumulados de escorrência.

Fig. 7-C - Evolução dos valores acumulados de material carreado.

0

50

100

150

200

250

300

350

400GAGL GAGR GAGG GACE GACS GACO GAEN GFEN GAME GAMO GAHC GAHP GACMl/m2

17/1

0/88

31/1

0/88

14/1

1/88

29/1

1/88

13/1

2/88

27/1

2/88

10/0

1/89

23/0

1/89

06/0

2/89

20/0

2/89

06/0

3/89

20/0

3/89

03/0

4/89

17/0

4/89

02/0

5/89

15/0

5/89

29/0

5/89

12/0

6/89

26/0

6/89

24/0

8/89

10/1

0/89

07/1

1/89

14/1

2/89

11/0

1/90

06/0

2/90

06/0

3/90

29/0

3/90

03/0

5/90

29/0

5/90

17/1

0/88

31/1

0/88

14/1

1/88

29/1

1/88

13/1

2/88

27/1

2/88

10/0

1/89

23/0

1/89

06/0

2/89

20/0

2/89

06/0

3/89

20/0

3/89

03/0

4/89

17/0

4/89

02/0

5/89

15/0

5/89

29/0

5/89

12/0

6/89

26/0

6/89

24/0

8/89

10/1

0/89

07/1

1/89

14/1

2/89

11/0

1/90

06/0

2/90

06/0

3/90

29/0

3/90

03/0

5/90

29/0

5/90

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100Ton/ha GAGL GAGR GAGG GACE GACS GACO GAEN GFEN GAME GAMO GAHC GAHP GACM


Fig. 8 - Distribuição temporal dos valores da precipitação diária nos postos udométricos daLousã (A), Louçainha-Outeiro (B) e Coentral Grande (C).

A

0

10

20

30

40

50

60

70

1988 1989 1990OUT. NOV. DEZ. JAN. FEV. MAR. ABR. MAI. JUN. JUL. AGO. SET. OUT. NOV. DEZ. JAN. FEV. MAR. ABR. MAI. JUN.

mm


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

B

mm


0

10

20

30

40

50

60

70

C

mm


Fig. 9 - Comparação dos valores totais da precipitação (A), escorrência (B) e materialcarreado (C) medidos em três períodos diferentes.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


Out.88 - Mai.89

Jun.89 - Set.89

Out.89 - Mai.90

0

200

400

600

800

1000

1200


A

B

C

0

25

50

75

100

125

150

175


l/m2

l/m2

Ton/ha/ano


Tal significa que a água resultante da precipitação é o principal agente detransporte do material desagregado, mas implica também a existência deoutros agentes de meteorização na preparação do material que está a serevacuado pelo escoamento superficial.

O isolamento dos valores correspondentes a este período estival permitecomparar, em pé de igualdade, o período de Outubro a Maio de dois anoshidrológicos diferentes, aos mesmo tempo que salienta a importância daerosão neste período, o que não seria possível se o espaço de tempo em análisefosse dividido em duas partes iguais, como fizemos anteriormente(L. LOURENÇO, et al., 1990).

Por outro lado, considerando que os valores da precipitação relativos aosperíodos em estudo se afastaram muito dos valores médios normaiscorrespondentes a esses mesmos intervalos de tempo, decidimos comparar osquantitativos erosionados, referindo-nos a igual valor de precipitação.

Assim, estimámos as taxas de erosão nas diferentes parcelas para os três períodos(fig. 10) admitindo ter-se verificado uma precipitação normal e partindo dopríncipio de que existe uma relação linear entre precipitação e material carreado, oque naturalmente pressupõe algum erro, tanto por desconhecermos ocomportamento das variáveis para valores tão elevados, como porque a erosdibilidadedas chuvas de Verão, geralmente intensas, se revelou superior à média anual.

Tal situação é particularmente nítida em GAGG, triplicando os valores deOutubro-Maio, o que se justifica pelo facto dos restos de matéria orgânicaficarem ásperos, em função do aumento da temperatura do ar e, porconseguinte, as partículas constituintes do solo ficarem mais soltas, sendo maisfacilmente arrastadas pela água.

Quase o mesmo se passa em GFEN, onde a taxa de erosão estimada paracinco meses do período estival se aproxima da referente aos sete meses maispluviosos, situação que praticamente se repete em GACS. Nas outras duasparcelas situadas no Coentral observa-se uma situação curiosa, que resulta dataxa de erosão relativa aos cinco meses ocupar, em ambas parcelas, uma posiçãointermédia relativamente às taxas estimadas para os meses de Outubro a Maio.No entanto, enquanto que em GACE se regista um aumento progressivo dataxa de erosão, em função da organização do escoamento superficial, em


GACO, pelo contrário, ocorre uma diminuição particularmente significativaentre a taxa de erosão do período estival e dos meses imediatos, em função dacolonização de parcelas por vegetação e do seu rápido desenvolvimento.

Nas outras situações, as mais frequentes, houve um nítido predomínio dosvalores da erosão dos sete meses mais pluviosos relativamente aos cinco maisquentes. No que respeita apenas aos valores dos carreiros dos meses maispluviosos, seria de esperar uma franca diminuição semelhante à de GACO,pelas mesmas razões, ou seja, devido ao desenvolvimento da vegetação, o quesó se confirmou em GAGL e GAEN, pois em GAGG os valores foram muitosemelhantes.

Revelação constituíram as parcelas instaladas na área queimada, GAME eGAMO, pois os valores quantificados no segundo ano foram francamentesuperiores aos medidos no primeiro ano. Com efeito, a erosão verificadaimediatamente a seguir ao fogo acaba por ser menos significativa do que asubsequente, provavelmente devido à existência de matéria orgânica que nãofoi incinerada, como por exemplo a caruma que ficou agarrada aos pinheiros eque, depois, acaba por cair, a qual, pouco a pouco se vai alterando, deixandode constituir um obstáculo à erosão.

Os valores obtidos no primeiro ano hidrológico, entre Outubro de 1988 eSetembro de 1989, apresentam-nos cinco situações (GAGL, GAGR, GACE,GACS e GACO) de erosão moderada, ou seja, superior a 30 ton/ha/ano (DIAZ

FIERROS et al., 1982), com GAGL a aproximar-se do limiar das 100 ton/ha/ano, que faz a transição para erosão grave. Estas cinco situações requeremmedidas de conservação do solo, para não se correr o risco de o perder.

Ainda neste primeiro ano, com erosão ligeira, ou seja, segundo o critériodefinido pelo autor citado, aquela cujos valores se situam entre 11 e 30 ton/ha/ano, encontram-se as restantes parcelas (GFEN, GAME, que neste primeiroano funciona como GFME, GAHC, GACM) ou seja, parcelas fechadas ouinstaladas sob coberto.

Deste modo, podemos afirmar que em solo descoberto predomina umaerosão dita moderada, nalguns casos a tender para grave, com valores que seassemelham aos obtidos por outros autores em situações análogas a algumasdas por nós estudadas, ainda que, muitas vezes, sobre materiais litológicos


diferentes (F. LOPEZ-BERMUDEZ, 1986, C. MARTIN, 1988; A. P. ALMEIDA et al.,1990; F. DIAZ-FIERROS et al., 1982; M. SOLER et al., 1992; A. B. GONÇALVES etal., 1993; A. D. THOMAS, 1993; C. MARTIN et al., 1993 e B. SOTO, 1995).

Relações entre as três variáveis consideradas

Após termos analisado o comportamento individual de cada um dos trêsparâmetros considerados, chegou o momento de os relacionar entre si, umavez que a escorrência depende da precipitação e o material erosionado resultadirectamente da existência de escorrência e indirectamente da precipitação.Assim sendo, passemos a analisar estes tipos de relações.

Quando comparamos a escorrência com a precipitação verificamos que,normalmente, à medida que aumenta a quantidade de água da precipitação,cresce também a quantidade de água da escorrência. No entanto, o valor daescorrência excedeu, com frequência, a capacidade do reservatório pelo que arelação estabelecida em diversas parcelas, sobretudo GACE, GACS, GACO,GAEN, GAME e GAMO, peca por defeito dos respectivos valores daescorrência (fig. 11).

De qualquer modo, é lícito concluir que os valores da escorrência, de modogeral, crescem quando a precipitação aumenta. Naturalmente, seria preferívelestabelecer esta relação para intervalos de tempo bem mais pequenos, de modoa contemplar-se a intensidade da precipitação, mas a falta de elementos nãopermitiu executar tal tarefa.

A relação estabelecida permite ainda comprovar não só a influência docoberto vegetal (GAHC, GAHP e GACM), mas também a da manta morta(GAHC, GAHP, GACM e GAGG) no acréscimo da infiltração e, porconseguinte, na redução dos valores do escoamento superficial (fig. 11).

O comportamento da relação da escorrência com o material por elatransportado, à parte das situações em que foi excedida a capacidade doscolectores, apresenta certa semelhança. De modo geral, ao aumento daescorrência corresponde acréscimo de material transportado, pese a enormediferença dos quantitativos deste nas diferentes parcelas, sendo as instaladas sob


coberto aquelas que continuaram a apresentar relações mais fracas (fig. 12).O material erosionado depende, como sabemos, de diversos factores

(meteorização, acção antrópica, precipitação, escorrência, ...). No entanto, nasduas situações por nós consideradas, parece depender directamente daescorrência e indirectamente da precipitação. Tal facto seria razão suficientepara também se relacionar o material carreado com a precipitação, mas como,além disso, os valores da escorrência são, frequentemente, valores por defeito, arelação precipitação-erosão tem ainda mais força. Esta relação surge, pois, maisclara do que a anterior, ainda que se mantenham as relações antes estabelecidas.

Com efeito, é muito claro que, sob o coberto, os valores do materialerosionado são tão baixos que atiram a relação para valores muito próximos dezero, situação de que se aproxima também GAGG, face à quantidade dematéria orgânica triturada que esta parcela incorpora.

Nas restantes parcelas as relações situam-se próximas de valores da ordem0,5 (0,332 a 0,783), variando sobretudo em função do quantitativo domaterial transportado, uma vez que em termos de precipitação se encontrammuito próximas (fig. 13).

Considerações finais

Os resultados obtidos indicam comportamentos diferentes para váriosgrupos das parcelas experimentais em estudo, resultantes quer de factoresintrínsecos às próprias parcelas (constituição do solo, exposição, declive), querde factores extrínsecos, os quais se prendem fundamentalmente com ascaracterísicas da precipitação e com a própria evolução das parcelas ao longodo tempo.

Desde logo, as conclusões divulgadas quando da apresentação dosresultados preliminares do estudo sobre a quantificação da erosão produzidana serra da Lousã na sequência de incêndios florestais (L. LOURENÇO & R.MONTEIRO, 1989b) mantêm-se actuais, apenas necessitando da incorporaçãoda evolução verificada durante o segundo ano de estudo (L. LOURENÇO, A. B.GONÇALVES & R. MONTEIRO, 1990 p. 843-4).


De entre os aspectos então apontados, alguns merecem ser salientados: porexemplo, a erosão mecânica dos solos com aptidão florestal é essencialmentede natureza hídrica e está dependente da quantidade e intensidade daprecipitação. Revelou-se particularmente importante quando resultou deepisódios pluviosos intensos antecedidos por períodos secos e quentesrelativamente extensos.

A erosão apenas se manifesta em solos despidos de vegetação já que tanto sobcoberto florestal como sob mato os valores do material erosionado carecem designificado. Nas situações de solo nu, as taxas de erosão diferem essencialmenteem função das características do solo, da sua constituição por materialexclusivamente fino, da existência da pedrogosidade, ... já que, do ponto de vistado declive, as diferenças não são muito significativas.

Para as diferentes taxas de erosão contribui ainda a exposição das vertentes,quer pelas diferenças de precipitação que ocasionam, quer pelos processos determo e crioclastia que podem ser associados, especial e respectivamente,quando voltadas a Sul ou a Norte.

Verificámos que o maior factor de risco de erosão foi a intervençãoantrópica que, nas situações quantificadas, decorre da abertura de aceiros,onde, apesar de tudo, por se tratar de áreas pouco extensas, se limita a situaçõespontuais, no espaço e, muitas vezes, por falta de manutenção dessas estruturas,também no tempo. Além dos corta-fogos, foi sobretudo nas áreas ardidas e nosterrenos preparados mecanicamente, através da mobilização superficial do solopara replantação, que se registaram as situações mais graves, em termos deerosão do solo.

Nas áreas ardidas observou-se um incremento da erosão imediatamenteapós o fogo e, depois, mais ainda no segundo ano de observações. Nas áreaspreparadas para a replantação, a técnica de gradagem revelou-se de entre asestudadas, a mais recomendável sempre que seja possível usar a grade de discos,na medida em que esta técnica quase não provoca erosão. Das outras duas,limpeza com lâmina e esta associada a ripagem, revelou-se preferível a segunda,já que a armação em vala e cômoro, origina, pelo menos durante o primeiroano, uma erosão local, traduzida na destruição do cômoro e no entulhamento


da vala, o que faz com que, durante o primeiro ano, os seus valores sejam beminferiores aos registados na parcela limpa com lâmina (fig. 10).

Fig. 10 - Valores de erosão estimados para situações de precipitação normal.

66.0

5

42.0

0

4.13

19.4

1

25.6

7

21.5

8

20.8

2

3.38

3.00

14.6

9

0.40

0.28

0.05

16.4

5

14.3

8

11.6

1

30.6

4

21.3

3

19.3

6

6.87

2.06

0.92 2.

82

0.07

0.00

0.02

41.0

0

46.3

2

42.0

7

3.08

25.5

1

10.8

7 13.9

9

2.30

12.0

9

19.7

2

0.00

0.00

0.01

0

10

20

30

40

50

60

70


Out.88 - Mai.89

Jun.89 - Set.89

Out.89 - Mai.90

ton/ha

Pelo contrário, no segundo ano, considerando-se sempre valores normaisde precipitação, na parcela limpa com lâmina dá-se uma redução substancialdos valores da erosão, enquanto que na outra parcela (GAGR) eles se mantêm,em virtude da tendência para a regularização da vertente que, deste modo,pouco a pouco se aproxima, em termos de perfil, da parcelas GAGL.No entanto, estamos convictos de que se tivéssemos continuado o projecto, astaxas de erosão do terceiro ano cairiam para valores bastantes mais baixosporque, entretanto, a vegetação rasteira começou a desenvolver-se e conduziriaa uma situação semelhante à observada em GACO, com o segundo período,de Outubro de 1988 a Maio de 1989, a registar cerca de metade do materialerosionado durante os meses de Outubro de 1989 a Maio de 1990.

Deste modo, o crescimento do mato (GACO) ou o progressivoesgotamento de material fino (Estoirão e Gondramaz), terão contribuído paraque os valores do material erosionado fossem, no segundo ano, inferiores aosregistados no primeiro.


Fig. 11 - Relação entre precipitação (mm) e escorrência (l/m2) medidas nas parcelasexperimentais.

25201510500

25

50

75

100

125

150

175GAGL

R2 = 0,582

P (mm)

Esc (l/m2)2520151050

0

25

50

75

100

125

150

175GAGR

R2 = 0,795

P (mm)

Esc (l/m2)

25201510500

25

50

75

100

125

150

175GAGO

R2 = 0,737

P (mm)

Esc (l/m2)

25201510500

25

50

75

100

125

150

175GACE

R2 = 0,811

P (mm)

Esc (l/m2)2520151050

0

25

50

75

100

125

150

175GACS

R2 = 0,597

P (mm)

Esc (l/m2)

25201510500

25

50

75

100

125

150

175GAGG

R2 = 0,762

P (mm)

Esc (l/m2)


Fig. 11 - Relação entre precipitação (mm) e escorrência (l/m2) medidas nas parcelasexperimentais (Cont.).

25201510500

25

50

75

100

125

150

175GAEN

R2 = 0,705

P (mm)

Esc (l/m2)2520151050

0

25

50

75

100

125

150

175

R2 = 0,437

P (mm)

Esc (l/m2)

25201510500

25

50

75

100

125

150

175

R2 = 0,377

P (mm)

Esc (l/m2)

25201510500

25

50

75

100

125

150

175

R2 = 0,630

P (mm)

Esc (l/m2)

GAHC

GAHP

GACM

25201510500

25

50

75

100

125

150

175GAME

R2 = 0,883

P (mm)

Esc (l/m2)

25201510500

25

50

75

100

125

150

175GAMO

R2 = 0,803

P (mm)

Esc (l/m2)


Fig. 12 - Relação entre escorrência (l/m2) e material transportado (gr/m2) observada emcada umas das parcelas experimentais.

00

25

50

75

100

125

150

175GAGL

R2 = 0,498

P (mm)

M.E. (gr/m2)

0

25

50

75

100

125

150

175GAGR

R2 = 0,606

P (mm)

00

25

50

75

100

125

150

175GACO

R2 = 0,332

P (mm)

00

25

50

75

100

125

150

175GACE

R2 = 0,442

P (mm)

00

25

50

75

100

125

150

175GACS

R2 = 0,503

P (mm)

00

25

50

75

100

125

150

175GAGG

R2 = 0,062

P (mm)

250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

0M.E. (gr/m2)

250 500 750 1000 1250 1500


Fig. 12 - Relação entre escorrência (l/m2) e material transportado (gr/m2) observada emcada umas das parcelas experimentais. (Cont.)

00

5

10

15

20

25GAEN

R2 = 0,475

Esc (l/m2)

M.E. (gr/m2)

0

GAHC

R2 = 0,003

00

GAHP

R2 = 0,000

00

GACM

R2 = 0,001

00

GAME

R2 = 0,444

00

GAMO

R2 = 0,538

250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

0M.E. (gr/m2)

250 500 750 1000 1250 1500

5

10

15

20

25Esc (l/m2)

5

10

15

20

25Esc (l/m2)

5

10

15

20

25Esc (l/m2)

5

10

15

20

25Esc (l/m2)

5

10

15

20

25Esc (l/m2)


Fig. 13 - Relacão entre precipitação (mm) e material carreado (gr/m2) observada em cadauma das parcelas experimentais.

00

5

10

15

20

25GAGL

R2 = 0,365

Esc (l/m2)

M.E. (gr/m2)

0

GAGR

R2 = 0,516

00

GACO

R2 = 0,214

00

GACE

R2 = 0,296

00

GACS

R2 = 0,312

00

GAGG

R2 = 0,035

250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

0M.E. (gr/m2)

250 500 750 1000 1250 1500

5

10

15

20

25Esc (l/m2)

5

10

15

20

25Esc (l/m2)

5

10

15

20

25Esc (l/m2)

5

10

15

20

25Esc (l/m2)

5

10

15

20

25Esc (l/m2)


Fig. 13 - Relacão entre precipitação (mm) e material carreado (gr/m2) observada em cadauma das parcelas experimentais. (Cont.)

00

25

50

75

100

125

150

175GAEN

R2 = 0,549

P (mm)

M.E. (gr/m2)

0

25

50

75

100

125

150

175GAHC

R2 = 0,037

P (mm)

00

25

50

75

100

125

150

175GAHP

R2 = 0,011

P (mm)

00

25

50

75

100

125

150

175GACM

R2 = 0,019

P (mm)

00

25

50

75

100

125

150

175GAME

R2 = 0,530

P (mm)

00

25

50

75

100

125

150

175GAMO

R2 = 0,783

P (mm)

250 500 750 1000 1250 1500

M.E. (gr/m2)250 500 750 1000 1250 1500

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Parece pois ter ficado demonstrado, não só nas situações analisadasquantitativamente, mas também através de outros casos anteriormenteestudados que, na actualidade, o homem directa ou indirectamente é o maioragente de erosão das Serras de Xisto, chegando a desencadear processos quetornam irreversíveis as consequências negativas que desencadeiam, como severifica, por exemplo, em situações de abandono de campos cultivados.

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Instrumentos e técnicas simples usadas no campo para medir os … · de um suporte metálico,...

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