Manejo e Conservação do Solo: módulo EROSÃO Gerd Sparovek (LSO/ESALQ) gerd@usp.br Segundo semestre de 2015 Isabella Clerici De Maria Instituto Agronômico (IAC/SAA) – Pós-doutoranda ESALQ icdmaria@iac.sp.gov.br Alexandre Puglisi Barbosa Franco AGinfo Agricultura de Informação – Doutorando ESALQ alexandre.aginfo@gmail.com

Não sei qual a imagem de erosão vocês têm (midia, conteudo de ciencias no 6 ano do fundamental). O que vamos ver na aula de hoje são os conceitos teóricos do processo erosivo e como reconhecer esses conceitos teóricos em campo. O que é erosão ?

Também esperamos que com o conhecimento dos conceitos teóricos, em imagens como essa também sejam reconhecidos os processos erosivos. O que é erosão ?

Manejo e Conservação do Solo: módulo EROSÃO Processo Físico que utiliza energia armazenada aplicada a um corpo (solo) que se desloca (realiza um trabalho). Energia cinética Impacto da gota de chuva Velocidade da enxurrada Velocidade do vento CHUVA Agentes Erosivos VENTO

Erosão Eólica Imagem classica: primeiros problemas de erosão reconhecidos como problemas e decorrentes da revolução verde.

Hoje restrito a áreas áridas e algumas semiáridas. Fotos: www.uol.com.br, Riyadh, 2009

Fotos: G.L. Brandileoni, Riyadh, 2009

Erosão Eólica Fatores: Silte Ventos Umidade do solo Impactos: Áreas urbanas Produção agrícola Ambiente

Erosão Hídrica

Desprendimento -> Transporte -> Deposição A erosão do solo: Processo e Processos Desprendimento -> Transporte -> Deposição Forças de adesão e coesão Infiltração de água Capacidade de Transporte Redução da energia Impacto da gota de chuva Enxurrada Enxurrada Impacto da gota de chuva

Impacto da gota de chuva Desprendimento pela gota de chuva Impacto da gota de chuva

Desprendimento pela gota de chuva Energia cinética m = massa da gota de chuva D50 (valor mediano) v = velocidade da gota de chuva tamanho da gota e altura de queda Valor mediano é o que separa o conjunto de dados em dois grupos.

Desprendimento pela gota de chuva As gotas de chuva caindo mudam de forma durante a queda, atingem a velocidade terminal e estabilizam a forma.

Desprendimento pela gota de chuva Erosividade da chuva Chuva anual Erosividade anual Silva, 2003

Desprendimento pela enxurrada Energia cinética m = massa da enxurrada Q = P – I Q = volume da enxurrada P = volume de chuva v = velocidade da enxurrada I = taxa de infiltração declive Valor mediano é o que separa o conjunto de dados em dois grupos.

Desprendimento pela enxurrada Massa de chuva = R Velocidade terminal = 8 m/s 25% da chuva se transforma em enxurrada Massa da enxurrada = R/4 Velocidade da enxurrada = 1m/s

Desprendimento pela enxurrada 100% da enxurrada concentrada em um talvegue Massa da enxurrada de 1ha em 100m2 (0,01ha) Massa da enxurrada 100 vezes maior Velocidade da enxurrada = 2m/s

Roughness, runoff and soil loss Helming, K., Römkens, M.J.M., Prasad, S.N. (1998) Surface roughness related processes of runoff and soil loss: a flume study. Soil Science Society of America Journal 62: 243-250. Effect of roughness on spatial distribution of runoff and flow concentrations affecting the amount of soil loss. Rain simulation, 2.8 m flume, three roughness conditions (rough, medium and smooth) two slopes (2, 8 and 17 %). Roughness was calculated from DEM obtained from laser microrelief measurements.

Erosão hídrica desprendimento formação de poças escoamento superficial fluxos concentrados sulcos cabeceiras voçorocas

1. Desprendimento pela gota de chuva Impacto das gotas de chuva (splash) Desagregação das partículas Transporte pelo salpicamento Ruptura dos agregados Energia cinética da gota de chuva Resistência do solo à desagregação

2. Formação de poças Selamento de poros da superfície Redução da porosidade da superfície Saturação dos poros da superfície Redução da taxa de infiltração de água

3. Escoamento superficial solo saturado baixa infiltração de água poças interligadas início do processo de escoamento poças

3. Escoamento superficial Transporte de partículas em suspensão Desagregação das partículas pela enxurrada Escoamento difuso, escoamento em lençol, erosão laminar Concentração da enxurrada Rugosidade Declividade do terreno Área de contribuição

Concentração da enxurrada 4. Fluxo concentrado Concentração da enxurrada Escoamento ganha velocidade e volume Aumenta transporte e deposição de partículas Aumenta ação cizalhante da enxurrada Rugosidade Declividade do terreno Área de contribuição

Enxurrada concentrada em pequenos sulcos 5. Formação de sulcos Enxurrada concentrada em pequenos sulcos Profundidade da enxurrada aumenta Aumenta a concentração de sedimentos na enxurrada Atrito entre sedimentos da enxurrada e superfície do solo Arraste de partículas do fundo e laterais dos sulcos Sulcos mais profundos e mais largos Erosão em Sulcos

6. Cabeceiras Sulcos tendem a evoluir por bifurcações Aumento da produção de sedimentos dentro dos sulcos (erosão dentro dos sulcos) Turbulência da enxurrada Deposição de sedimentos nos sulcos por que diminui a capacidade de transporte Formação de pontos de ruptura Recuo das cabeceiras

Sulcos aumentam em profundidade, largura e extensão. 7. Voçorocas Sulcos aumentam em profundidade, largura e extensão. Enxurradas de chuvas subsequentes utilizam mesmos caminhos preferenciais formados. 50 cm de largura e profundidade Voçorocas efêmeras Voçorocas permanentes Queda d’água Solapamento de talude Movimento de massa Fluxos subsuperficiais de água Evolução e outros processos de desprendimento e transporte Afloramento de lençol freático

7. Voçorocas

A erosão do solo: Formas Impacto da gota Laminar Enxurrada Difusa (não recorrente) Sulcos Concentrada (recorrente) Voçorocas efêmeras Voçorocas permanentes

A erosão do solo: Efeito do tipo solo Estrutura Textura Agregação Infiltração de Água Energia cinética Chuva e Enxurrada Estrutura Textura Matéria orgânica Cátions Profundidade Permeabilidade Tipo de horizonte

A erosão do solo: Efeito do declive

A erosão do solo: Efeito do declive 5 10 15 20 100 200 300 400 5 10 15 20 100 200 300 400 Comprimento Perda de solo PS a L -1/2

A erosão do solo: Efeito do declive

A erosão do solo: Outras formas de erosão

A erosão do solo: Outras causas de erosão

A erosão do solo: Impactos