CARACTERÍSTICAS PLUVIOMÉTRICAS DETERMINANTES NO TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EM MICROBACIA COM VEGETAÇÃO RALEADA NO SEMIÁRIDO TROPICAL

Autores

  • Marcos Makeison Moreira de Sousa Department of Agricultural Engineering, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE https://orcid.org/0000-0001-7176-0590
  • Helba Araújo de Queiroz Palácio Department of Education, Instituto Federal do Ceará, Iguatu, CE https://orcid.org/0000-0002-5105-4821
  • Eunice Maia de Andrade Department of Environmental and Technological Sciences, Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN https://orcid.org/0000-0002-9750-0364
  • Jacques Carvalho Ribeiro Filho Department of Agricultural Engineering, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE https://orcid.org/0000-0001-9544-009X
  • Matheus Magalhães Silva Moura Department of Agricultural Engineering, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE https://orcid.org/0000-0001-5460-3198

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252020v33n322rc

Palavras-chave:

Erosão hídrica. Precipitação. Escoamento superficial.

Resumo

Conhecer os fatores determinantes no processo erosivo é essencial na adoção de medidas conservacionistas e mitigadoras das perdas do solo. Portanto, objetivou-se com essa pesquisa entender a relação existente entre as características da chuva e a produção de sedimentos no semiárido brasileiro. O estudo ocorreu na Bacia Experimental de Iguatu, Ceará, em uma microbacia com área de 1,15 ha. No raleamento eliminou-se os indivíduos vegetais com diâmetros ≤ 10 cm, ficando a área com uma cobertura arbórea de 60%.  As variáveis investigadas no período (2012 a 2016) foram: Precipitação (PPT – mm); Duração da Precipitação (Dur. PP - h); Intensidade máxima de 5 a 60 min (mm h-1); Intensidade média da Precipitação (INT PPT – mm h-1); Precipitações antecedentes dos últimos 5 dias (P.A1 a P.A5 – mm); Lâmina escoada (Lesc. – mm) e Produção de sedimentos (PS – kg ha-1). Foram registrados 158 eventos pluviométricos, 27 com escoamento superficial e 24 com produção de sedimentos. As relações foram investigadas pela análise multivariada de componentes principais. O modelo explicou 84% da variância total em quatro componentes. As componentes (CP1, CP2, CP3 e CP4) foram formadas, respectivamente, pelo poder desagregador da chuva, representada pelas intensidades; pelo conteúdo de água no solo; lâmina escoada e produção de sedimentos e pela duração e intervalo sem precipitação. O maior peso fatorial foi atribuído ao I20, sugerindo maior atenção em estudos hidrológicos para esta variável em escalas de microbacias na região semiárida brasileira submetidas ao manejo de raleamento.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

ALLEN, P. M. et al. Upland contribution of sediment and runoff during extreme drought: A study of the 1947–1956 drought in the Blackland Prairie, Texas. Journal of Hydrology, 407: 1-11, 2011.

ANDRADE, E. M. et al. Hydrological responses of a watershed to vegetation changes in a tropical semiarid region. Revista Caatinga, 31: 161-170, 2018.

ANDRADE, E. M. et al. Uncertainties of the rainfall regime in a tropical semi-arid region: the case of the State of Ceará. Revista Agro@ mbiente On-line, 10: 88-95, 2016.

ARAÚJO FILHO, J. Manejo pastoril sustentável da caatinga. 22 ed. Brasília, DF: PDHC, 2013. 204 p.

BRACKEN, L. J.; CROKE, J. The concept of hydrological connectivity and its contribution to understanding runoff-dominated geomorphic systems. Hydrological Processes, 21: 1749–1763, 2007.

CHAMIZO, S. et al. Runoff at contrasting scales in a semiarid ecosystem: a complex balance between biological soil crust features and rainfall characteristics. Journal of Hydrology, 452: 130-138, 2012.

FANG, N. F. et al. The effects of rainfall regimes and land use changes on runoff and soil loss in a small mountainous watershed. Catena, 99: 1-8, 2012.

FRYIRS, K. A. et al. Buffers, barriers and blankets: the (dis) connectivity of catchment-scale sediment cascades. Catena, 70: 49-68, 2007.

FUNCEME, Séries pluviométricas do posto Iguatu – Ce (1974-2019). Disponível em:<http://www.funceme.br/produtos/script/chuvas/Download_de_series_historicas/DownloadChuvasPublico.php>. Acesso em: 29 abr. 2019.

GONZÁLEZ-HIDALGO, J. C.; BATALLA, R. J.; CERDA, A. Catchment size and contribution of the largest daily events to suspended sediment load on the continental scale. Catena, 102: 40–45, 2013.

GUERREIRO M. J. S. et al. Long-term variation of precipitation indices in Ceará State, Northeast Brazil. International Journal of Climatology, 33: 2929–2939, 2013.

JOST, G. et al. A hillslope scale comparison of tree species influence on soil moisture dynamics and runoff processes during intense rainfall. Journal of Hydrology, 420: 112-124, 2012.

LIMA, C. A. et al. Characteristics of rainfall and erosion under natural conditions of land use in semi-arid regions. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 17: 1222-1229, 2013.

LIU, R. et al. Runoff characteristics and nutrient loss mechanism from plain farmland under simulated rainfall conditions. Science of the Total Environment, 468–469: 1069–1077, 2014.

MEDEIROS, P. H. et al. Modelling spatio-temporal patterns of sediment yield and connectivity in a semi-arid catchment with the WASA-SED model. Hydrological Sciences Journal–Journal des Sciences Hydrologiques, 55: 636-648, 2010.

OCHOA, P. A. at al. Effects of climate, land cover and topography on soil erosion risk in a semiarid basin of the Andes. Catena, 140: 31-42, 2016.

OLIVEIRA, P. T. S.; WENDLAND, E.; NEARING, M. A. Rainfall erosivity in Brazil: A review. Catena, 100: 139-147, 2013.

PATHAK, P. et al. Integrated runoff and soil loss monitoring unit for small agricultural watersheds. Computers and Electronics in Agriculture, 128: 50-57, 2016.

RAN, Q. et al. Experimental study of the impact of rainfall characteristics on runoff generation and soil erosion. Journal of Hydrology, 424: 99–111, 2012.

RIBEIRO FILHO, J. C. et al. Estrato herbáceo e fatores hidrossedimentológicos em microbacias experimentais com diferentes manejos no semiárido cearense. Conexões-Ciência e Tecnologia, 8: 8-15, 2014.

SANTOS, H. G. et al. Classificação dos solos até o 4º nível categórico. In: SANTOS, H. G. et al. (Eds.). Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Brasília, DF: Embrapa, 2018a. v. 5, cap. 4, p 107-111.

SANTOS, J. C. N. et al. Fatores controladores de processos erosivos no semiárido brasileiro. Revista Caatinga, 31: 695-703, 2018b.

SANTOS, J. C. N. et al. Effect of dry spells and soil cracking on runoff generation in a semiarid micro watershed under land use change. Journal of Hydrology, 541: 1057-1066, 2016.

SEN, S.; SRIVASTAVA, P.; JACOB, D. H. Spatial temporal variability and hydrologic connectivity of runoff generation areas in a North Alabama pasture implications for phosphorus transport. Hydrological Processes, 24: 342–356, 2010.

SOUSA, M. M. M. et al. Influência do manejo da vegetação em microbaciasHidrográficas e suas respostas hidrossedimentológicas. Revista Equador, 5: 43-55, 2016.

SUDENE. Nova delimitação do semiárido. 2017. Disponível em: <http://www.sudene.gov.br/delimitacao-do-semiarido>. Acesso em: 27 jul. 2017.

TAYFUR, G. et al. Coupling soil moisture and precipitation observations for predicting hourly runoff at small catchment scale. Journal of Hydrology, 510: 363–371, 2014.

THORNTHWAITE, C. W. An approach toward a rational classification of climate. Geographical Review, 38: 55-94, 1948.

TIAN, W. et al. Investigation and simulations of changes in the relationship of precipitation-runoff in drought years. Journal of Hydrology, 565: 95-105, 2018.

VAN OUDENHOVEN, A. P. et al. Effects of different management regimes on soil erosion and surface runoff in semi-arid to sub-humid rangelands. Journal of Arid Environments, 121: 100-111, 2015.

WANG, X. et al. Assessment of soil erosion change and its relationships with land use/cover change in China from the end of the 1980s to 2010. Catena, 137: 256–268, 2016.

WEI, W. et al. Effects of surficial condition and rainfall intensity on runoff in a loess hilly area, China. Journal of hydrology, 513: 115-126, 2014.

WESTER, T.; WASKLEWICZ, T.; STALEY, D. Functional and structural connectivity within a recently burned drainage basin. Geomorphology, 206: 362–373, 2014.

ZHANG, Z. B. et al. Characteristics of cracks in two paddy soils and their impacts on preferential flow. Geoderma, 228: 114–121, 2014.

ZHOU, J. et al. Effects of precipitation and restoration vegetation on soil erosion in a semi-arid environment in the Loess Plateau, China. Catena, 137: 1-11, 2016.

Downloads

Publicado

31-07-2020

Edição

Seção

Engenharia Agrícola