Simulações de chuva para medição e modelação da erosão do solo em áreas florestais recentemente ardidas

Palavras-chave: Erosão do solo,Incêndios florestais

Os incêndios florestais podem provocar um notável aumento das taxas de erosão. Os solos de áreas ardidas são mais susceptíveis a erosão devido a redução substancial do coberto do solo, por um lado, e, por outro, a alterações nas características físicas e químicas do próprio solo, como por exemplo a sua porosidade e repelência á água. O projecto EROSFIRE (POCTI/AGR/60354/2004), financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) e cofinanciado pelo FEDER, tem como principal objectivo o desenvolvimento de uma ferramenta que permite avaliar o risco de erosão do solo após um incêndio e poderá contribuir para uma gestão sustentável de áreas recentemente ardidas. Enquanto o modelo USLE é considerado o “model-to-beat”, por ter sido utilizado pelo INAG para o mapa de perdas de solos de 2003, o projecto aposta sobretudo em modelos mais modernos, baseados em processos físicos. Em particular o modelo MEFIDIS será aplicado para os três conjuntos de dados que estão a ser recolhidos no âmbito do EROSFIRE. Estes três conjuntos envolvem simulações de chuva à escala de micro-parcela (0,28m2 ), parcelas de erosão com a mesma dimensão que as das simulações de chuva e parcelas de erosão a escala de encosta. É de realçar que simulações de chuva constituem a principal técnica utilizada pelo EROSFIRE para a medição da escorrência e erosão, nomeadamente porque evita a grande incerteza que as condições meteorológicas impõem às parcelas de erosão. O presente trabalho tem como objectivo principal analisar e modelar, para dois eucaliptais, a produção de escorrência superficial e as perdas de sedimentos em várias campanhas de simulações de chuva durante o primeiro ano após um incêndio. A área de estudo está no concelho de Albergaria-a-Velha e foi atingida por um incêndio florestal no início de Julho de 2005. Seleccionaram-se como locais de estudo duas encostas; ambas plantadas com Eucalyptus globulus mas distintas no que diz respeito às práticas florestais anteriores ao incêndio. Uma encosta não foi lavrada e na outra foi seguindo as linhas de máxima pendente. Entre Setembro de 2005 e Julho de 2006, quatro campanhas de simulações de chuva foram efectuadas nas duas encostas, resultando em um conjunto de 34 simulações. A primeira campanha, em Setembro 2005, envolveu parcelas que foram amostradas e portanto perturbados após as respectivas experiências, enquanto as outras três campanhas envolveram sempre as mesmas parcelas (referidas a seguir como “parcelas fixas”). Excepto em alguns casos de avarias, cada campanha compreendeu quatro simulações de chuva em cada encosta, efectuadas em dois pares de parcelas localizados na parte superior e inferior da encosta. Cada par de simulações foi efectuado em simultâneo, uma das quais com uma intensidade elevada e a outra com uma intensidade extrema durante uma hora. Durante cada simulação mediu-se a quantidade de escorrência cada minuto, e recolheu-se, sempre que possível, cinco amostras de escorrência para determinar, no laboratório, as concentrações de sedimentos e matéria orgânica. Os simuladores de chuva são réplicas do desenhado por Cerdà et al. (1997) e foram calibrados no laboratório em várias ocasiões, assim que as intensidades elevadas e extremas variavam a volta de 40-45 e 80- 85 mm/h, respectivamente. Cada par de simulações envolveu ainda a amostragem, numa terceira parcela, das condições iniciais no que diz respeito às variáveis consideradas mais relevantes para a modelação da resposta hidrológica e de erosão como, por exemplo, a profundidade do solo, a sua humidade (sensor “Theta”) e repelência à água (teste de etanol). A produção de escorrência é sobretudo muito significativa durante as duas primeiras campanhas de simulações de chuva, em Setembro (77% de média)e Novembro de 2005. Há uma clara sugestão da importância da intensidade de chuva artificial nas taxas de erosão, mas os valores médios (14.4 g/m2 ) são baixos em comparação com estudos anteriores em Portugal. Sobretudo no que diz respeito à escorrência, conseguem-se bons resultados com MEFIDIS. No entanto, as simulações realizadas sob condições hidrófobas requerem que o efeito da repelência do solo à água seja “emulado”, tendo sido precisso calibrar o modelo para dois parâmetros de carácter hidráulico (conductividade hidráulica e potencial de sucção do solo) e mais um de carácter erosivo (resistência do solo ou “soil shear strenght”).

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias