riscos de degradação dos solos em portugal - erosão e ... · a salinização é um processo de...
TRANSCRIPT
Riscos Ambiente e Qualidade do Ar
Riscos de degradação dos solos em Portugal - erosão e salinização
J. Casimiro Martins
Unidade de Investigação de Ambiente e Recursos Naturais (Oeiras)
8 de Novembro de 2012
Fundação Calouste Gulbenkian
LISBOA
2
Solo - meio natural, limitado, que tem origem na
desagregação do material originário ou rocha-
mãe, através de um processo designado por
meteorização, resultante da acção conjunta dos
factores de formação do solo :
-clima, organismos, relevo e tempo .
O solo é constituído principalmente por matéria
mineral sólida, matéria orgânica, água e ar.
3
Solo - recurso não renovável na medida em que as taxas dedegradação podem ser rápidas e os processos de formação eregeneração são extremamente lentos.Desempenha muitas funções e presta serviços vitais para asactividades humanas e a sobrevivência dos ecossistemas:
-produção de biomassa-armazenamento, filtragem e transformação de nutrientes eágua-reserva de biodiversidade-plataforma para a maior parte das actividades humanas,fornecendo matérias-primas, servindo de reservatório decarbono e conservando o património geológico e arqueológic o.
A degradação ou melhoria dos solos tem um impacto importantenoutros domínios de interesse comunitário, como a protecçã o daságuas (superfície e subterrâneas), a saúde humana, as alter açõesclimáticas, a protecção da natureza e da biodiversidade e a s egurançados alimentos.
4
A Comunicação da Comissão das ComunidadesEuropeias ao Parlamento Europeu e ao Conselho daUnião Europeia "Para uma estratégia temática deprotecção do solo" (2002), identificou os oitoprincipais processos de degradação aos quais estãoexpostos os solos:-Erosão-Diminuição da matéria orgânica-Contaminação-Salinização-Compactação-Perda de biodiversidade-Impermeabilização-Desabamentos de terras e as inundações
5
A variabilidade dos solos é muito elevada e verificam -seenormes diferenças no seu estado estrutural, físico,químico e biológico, tanto a nível de perfis individuaiscomo entre solos.
Essa diversidade de condições e necessidades deverãoser tidas em consideração, visto exigirem soluçõesespecíficas diferentes para a identificação das zonas derisco , a definição de objectivos e a execução de medidasadequadas de garantia da protecção dos solos.
É, pois, necessário um quadro legislativo coerente e eficazque estabeleça princípios e objectivos comuns que visema protecção e utilização sustentável dos solos naComunidade e em cada País.
7
Erosão do solo : processo sequencialresultante do destacamento e transportede partículas do solo, por agentesdesignados de erosivos (água, vento),resultando na diminuição da espessurado solo e na perda da sua fertilidade .
Distinguem -se dois tipos de erosão:-hídrica (laminar, por sulcos e por ravinas)-eólica (vento)
8
Avaliação da perda (erosão) de solo1ª equação (Zingg, 1940): erosão e o grau e comprimento do declive
2ª equação (Smith and Whitt, 1948): termos adicionais à equação de Zingg- cobertura e gestão do solo
3ª equação (Wischmeier and Smith, 1958 e 1978)
- USLE - equação universal de perda de solo (baseada e m resultados experimentais obtidos por simuladores de chuva)
4º equação (Renard et al.)
- RUSLE – equação revista (estimativa do factor de ges tão de cobertura do solo e aplicação a todos os usos da te rra)
5ª equação (USA)
- WEPP (Water Erosion Prediction Project): avaliação da erosão laminar e por sulcos, para aplicação em grandes áre as- bacias hidrográficas)
9
Modelos e metodologias para avaliação da erosão potencial e real: CREAMS, MUSLE, ANSWERS, KINEROS, AGNPS, PESERA, CORINE
USLE e RUSLE : Equações empíricas que avaliam a erosão do solo através de índices que representam os facto res principais do clima, solo, topografia e uso da terr a
A = R.K.L.S.C.P
A- perda de solo média, por unidade de área e por an o
R- factor de erosividade da chuva e de escoamento
K- factor de erodibilidade do solo
L- factor de comprimento do declive do solo
S- factor do grau do declive do solo
C- factor de cobertura e de gestão do solo
P- factor de configuração do terreno (curvas de níve l, terraceamento ..)
10
RrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrSsssssssssssssssssssssssssssssssSsssssssssssssssssssssssssssssSsssssssssssssssssssssssssssssssSsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss
Projecto CORINE: Metodologia para avaliação da eros ão do solo
14
VegetaçãoProfundidade radicular (mm)Água utilizável à superfície do solo (mm)Redução da rugosidade da superfície do solo em cada mês (%)Uso do soloGrau de cobertura em cada mês (%)
ClimaPrecipitação média mensal (mm)Temperatura média mensal (ºC)Amplitude térmica mensal (ºC)Coeficiente de variação da precipitação por dias de chuva para cada mêsPrecipitação mensal / dia de chuva (mm)Evapotranspiração potencial média mensal (mm)
SoloDisponibilidade de água para as plantas (mm)Encrostamento (mm)Erodibilidade (mm)Profundidade do solo (mm)
TopografiaDesvio padrão da altitude (m)
Dados de entrada para o modelo PESERA (Irvine & Kos mas, 2003)
16
Classe(t/ha/ano)
%
0-0.5 32.1
0.5-1.0 4.2
1.0-2.0 3.4
2.0-5.0 10.2
5.0-10.0 23.3
10.0-20.0 16.9
20.0-50.0 9.0
>50.0 0.9
Total 100
Classes de perda de solo para a bacia de Vale do Ga io
18
Classe(t/ha/ano) % Área (ha)
Perda solo (T/ano)
0-0.5 64.6 3593.77 898.4
0.5-1.0 2.7 151.32 113.5
1.0-2.0 1.8 100.57 150.9
2.0-5.0 7.0 389.69 1363.9
5.0-10.0 3.3 181.95 1364.7
10.0-20.0 1.6 87.97 1319.6
20.0-50.0 0.4 20.23 708.1
>50.0 18.6 1033.0 51650.1
Total 100 5558.51 57569.1
Classes de perda de solo para a bacia do Enxoé .
19
MODALIDADES
mobilização convencionalmobilização convencional, com covachosmobilização mínima
Exemplo: Ensaio de milho regado por rampa rotativa
20
Estimativa da Perda de Solo Total
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
2002 2003 2004
Ano
kg/h
a
Mob. convencionalMob. reduzida
Estimativa da perda de solo total obtida a partir d o conjunto de regas realizadas e no conjunto de parcelas sujeitas a mobilização con vencional e reduzida
21
0
50
100
150
200
250
300
350
400
2001/2002 2002/2003 2003/2004
kg/h
a
1
5
7
0
50
100
150
200
250
300
350
400
2001/2002 2002/2003 2003/2004
kg h
a-1
1
5
7
1 – sem fertilização
5 – adubação completa
7 – fertilização orgânica com 8 t/ha de lama residual urbana (LRU) de ETAR
Exemplo: Perda de solo por erosão, em pastagens (se queiro)
Ensaio A (pastagem melhorada) Ensaio B (pastagem semeada)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
2001/2002 2002/2003 2003/2004
kg h
a-1
L0
L1
L2
Ensaio D (pastagem semeada)
L0 – sem fertilização
L1 – 12 t/ha de LRU
L2 - 24 t/ha de LRU
23
A salinização é um processo dedegradação do solo que consiste naacumulação de sais .
Conduz geralmente à desertificação dasterras e é um dos riscos ambientais maisimportantes que ocorre em todos oscontinentes, nomeadamente emregadios instalados em zonas de climaárido, semi-árido e também sub -húmidoseco .
24
Distribuição dos solos salinos em Portugal
- Salinização natural ou primária
(100 000 a 120 000 ha), relacionada com toalhas freáticas marinhas e/ou efeitos das marés
-Salinização antropogénica ou secundária (50 000 ha), referente à acumulação de sais provenientes das águas de rega e/ou de fertilizantes
25
A maior parte dos regadios do Sul de Portugalsitua-se em zonas de clima semi-árido(perímetros do Caia, Roxo, Silves e Alvor) ousub-húmido seco (perímetros do Divor, Vale doSado, Campilhas e Alto Sado), ou em zonasabrangidas por ambas aquelas classesclimáticas (perímetro de Odivelas e os Blocosde rega de Alqueva).
•As zonas semi-áridas → baixo superavit hídricoanual → menor probabilidade de lavagem dos saisveiculados pela água de rega apenas pela acção daschuvas outono-invernais.
26
A salinidade do solo é devida a diferentes causas:
1. Ao próprio material originário que sofre o proces so de meteorização (salinidade primária ou residual) e que se pode ver ificar sob condições áridas e semi-áridas;
2. À inundação com água do mar (áreas costeiras);
3. Deposição de sais transportados pelo vento;
4. Rega com águas salinas e nomeadamente em solos c om drenagem inadequada;
5. Contaminação com águas salinas industriais ou po r origem agrícola (fertilizantes);
6. Repasses (“seepage”) de zonas de maior declive p ara zonas de menor cota e que atravessam ou transportam sais.
No entanto, a maior parte dos solos salinos forma-se emconsequência do fluxo capilar ascensional de águas subterr âneas.
27
Classe de salinidade ECe (dS m-1) Teor de sal (g/100g terra seca)
Não salino 0 – 2 0,05 – 0,1
Ligeiramente salino 2 – 4 0,1 – 0,2
Moderadamente
salino
4 – 8 0,2 – 0,4
Fortemente salino 8 – 16 0,4 – 0,8
Muito fortemente
salino
> 16 > 0,8
Classes de salinidade do solo
28
A definição do risco de salinização do solo exige:1- Identificação e inventariação dos solos nas regiões de ar idez mais
pronunciada, através de:
• caracterização dos solos • condições naturais de drenagem• profundidade, dinâmica e características da toalha freát ica• qualidade da água utilizada na rega• tipos de uso e formas de exploração do solo
2- Monitorização, para a prevenção da degradação do solo e da q ualidade daságuas superficiais e subterrâneas ou do ambiente
• O controlo do nível da toalha freática• A medição periódica da salinidade e teor de Na e Mg do solo e da água (de rega e freática);
• A observação da germinação, desenvolvimento e pro dutividade das culturas
3- Medidas preventivas, que promovam uma adequada ge stão do solo e da rega
29
FAO (1998) Cardoso (1974) Susceptibilidade dos solos
Salinização Erosão
Leptossolos Px(d), Vx(d) B A
Cambissolos Ppg, Pg, Par(p) B A
“ Vc, Pc, Vct, Pct, Vcx, Pcx, At
B B
Vertissolos Cb, Bp M B
“ Bvc, Bpc M B
“ Cp, Cpv M B
Luvissolos Vx, Px, Sr, Pv, Pmg, Pgn, Vagn, Vgn
M A
“ Pm, Vm A M
“ Vcc, Pvc,Vcv, Scv M B
“ Pac, Vcm M B
“ Pag, Pagn, Pagx, Pmh, Vag, Pagc, Pdg
A M a A
Gleissolos Cd, Pcz A B
Fluvissolos A, Aa A B
Graus de susceptibilidade dos principais grupos ou família s desolos a diferentes riscos ambientais (declive entre 0 e 2%)
A – Alta
M – Moderada
B - Baixa
30
1962-1975: Empreendimento de Dessalgamento→ reconhecimento geral dos solos de sapal, génese, caracteri zação,classificação e cartografia; estudo das técnicas de recuperação desapais;→ dessalgamento em regime de sequeiro e de regadio; correcção dossolos salgados - necessidade de correctivos; evolução dos s olossalgados recuperados; adaptação de culturas aos salgadosrecuperados; estudo económico da recuperação de sapais e ou tros.
1976-2012: diagnóstico e cartografia e de solos salgados, dinâmica daágua e dos solutos no solo, estudos da qualidade de água de reg a eseus efeitos na solução do solo, no solo e no subsolo.
1993-2005: Avaliação da tolerância de diferentes espécies de plantas àsalinidade do solo e da água de rega através do cultivo de plan tashortícolas alternativas (produtividade e impacto de rega s alina) e deespécies forrageiras (tolerância à salinidade), em condições diferentesde salinidade do solo e com aplicação de águas de rega de salinidadevariável.
31
MODELAÇÃO
A modelação dos sais no perfil de solo constitui uma ferramentaindispensável na mitigação dos riscos desalinização/sodicização do solo (movimento da água e otransporte de solutos na região saturada e insaturada do sol o).
Há diversos modelos numéricos e analíticos disponíveis, ca pazes deprever, no curto e longo prazo, os efeitos da qualidade da águ a de regasobre as propriedades do solo, o rendimento das culturas, a q ualidadedas águas subterrâneas e o ambiente.
O modelo HYDRUS-1D (Šimůnek et al., 2008) é um dos modelosnuméricos mais utilizados na simulação do movimento da água e dotransporte de solutos na região insaturada do solo. Este mod elopermite prever ainda os impactos do aumento da salinidade do solonas concentrações dos fertilizantes (N-NO 3- e N-NH4
+) no solo e noslixiviados para as águas subterrâneas.
Modelação de água e solutos
Resultados: Catiões solúveis (20-40 cm)
HYDRUS-1D(2004-2007)
0
20
40
60
80
100
120
140
01-06-04 18-12-04 06-07-05 22-01-06 10-08-06 26-02-07
Time
I I I
Na
conc
ent
ratio
n(m
mo
l (c)L
-1)
0
20
40
60
01-06-04 18-12-04 06-07-05 22-01-06 10-08-06 26-02-07
Time
I I I
Ca
conc
ent
ratio
n(m
mo
l (c)L
-1)
0
10
20
30
40
01-06-04 18-12-04 06-07-05 22-01-06 10-08-06 26-02-07Time
I I I
Mg
conc
ent
ratio
n(m
mo
l (c)L
-1)
Modelação de água e solutosParcela I-A
(maior aplicação de águas salinas)Parcela I-C
(rega apenas com águas de melhor qualidade)
A agricultura é uma actividade que implica riscos para oambiente, quando as práticas culturais são inadequadas.Por exemplo, a utilização desregrada de adubosinorgânicos e pesticidas e os resíduos orgânicos geradosnas explorações agrícolas e pecuárias podem ser fontesde contaminação e de poluição ambiental.
A agricultura tem, contudo, um papel fundamental naprodução de alimentos e de outros bens indispensáveis àvida e ao bem -estar das populações.
SOLO: RECURSO NATURAL LIMITADO, FACILMENTE
DEGRADÁVEL E PERECÍVEL
• O uso do solo é condicionado pela sua próprianatureza, relevo e clima.
• O uso impróprio e a gestão inapta são as causas
principais de degradação (física, química e
biológica), geralmente devida à ignorância das
limitações do solo, dos riscos de degradação ou
dos métodos para a suster.
(Declaração de Princípios sobre o Solo Português -Sociedade Portuguesa da Ciência do Solo)