Processos hidrossedimentológicos e conectividade em bacia semiárida: modelagem distribuída e validação em diferentes escalas

A deficiencia hidrica em regioes semiaridas, como o Nordeste do Brasil, representa um dos principais fatores limitantes ao desenvolvimento economico, com graves consequencias sociais. Para garantir a conservacao dos recursos hidricos disponiveis, e imprescindivel o controle de acoes antropicas que impactem negativamente a disponibilidade hidrica. Por exemplo, a ocupacao desordenada do solo e a utilizacao de praticas inadequadas na agricultura intensificam a erosao e o transporte de sedimentos, interferindo diretamente na disponibilidade hidrica. O assoreamento de reservatorios causa a reducao de sua capacidade de armazenamento e, consequentemente, sua capacidade de regularizar vazoes com elevada garantia. O aporte de sedimentos a mananciais contribui tambem para a degradacao da qualidade da agua, atraves do aumento da turbidez, o que provoca a reducao da concentracao de oxigenio dissolvido, e do enriquecimento de nutrientes. Adicionalmente, a erosao do solo e um dos principais fatores de degradacao ambiental, provocando a perda de nutrientes das camadas superficiais de solo. Portanto, uma avaliacao precisa dos fluxos de sedimento ao longo de sua trajetoria e imprescindivel para a identificacao de areas potencialmente erosivas e de locais onde predominam processos de deposicao. Para isso, faz-se necessario o conhecimento das condicoes de transporte dos sedimentos atraves e entre os diferentes compartimentos da bacia hidrografica. O potencial de movimento de uma particula no sistema, denominado de conectividade no transporte de sedimentos, destaca-se como fator determinante para a compreensao e estimativa dos fluxos de massa solida. De forma a se avaliar o efeito da conectividade sobre a producao de sedimentos na regiao semiarida do Brasil, realizou-se simulacao hidrossedimentologica da bacia hidrografica de meso-escala do acude Bengue, Ceara, utilizando-se o modelo WASA-SED. Constatou-se que, de um modo geral, o balanco de agua no solo determina as condicoes de geracao de escoamento na regiao de estudo: muito embora haja uma predominância de iniciacao do escoamento superficial por processo Hortoniano, na escala de bacia hidrografica o excesso de precipitacao e percebido somente em eventos de grande magnitude ou apos sequencias de eventos chuvosos, quando a conectividade hidrologica e elevada. Assim, as condicoes de transporte limitam a producao de sedimentos, gerando padroes espaciais muito semelhantes de escoamento superficial e de producao de sedimentos. Na escala de bacia hidrografica, o padrao espacial de conectividade mostrou-se fortemente relacionado a caracteristicas hidraulicas do solo, enquanto que na escala de vertente, caracteristicas topograficas locais desempenharam um papel mais importante no transporte de sedimentos. A simulacao de caracteristicas especificas do semiarido pelo modelo WASA-SED, tais como escoamento do tipo Hortoniano, reinfiltracao a jusante, redistribuicao lateral de escoamento e densa rede de reservatorios, permitiu a estimativa satisfatoria dos fluxos de agua e sedimentos tanto na bacia do Bengue (933 km²) como na sub-bacia de Aiuaba (12 km²). Um teste mais rigoroso foi realizado com o uso da tecnica de Cesio-137 como tracador de erosao/deposicao de sedimentos. A comparacao entre valores modelados e medidos com 137Cs em uma vertente representativa demonstrou boa correlacao entre os valores. Apesar de se tratar de um resultado local, tal comparacao indica que o modelo WASA-SED simule os fluxos de sedimento de maneira satisfatoria tambem na escala de vertente