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

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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.

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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.

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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

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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.

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Riscos de Erosão do Solo

em Portugal

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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)

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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)

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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 ..)

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RrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrSsssssssssssssssssssssssssssssssSsssssssssssssssssssssssssssssSsssssssssssssssssssssssssssssssSsssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss

Projecto CORINE: Metodologia para avaliação da eros ão do solo

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Risco de erosão potencial do solo

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Risco de erosão real do solo

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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)

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Estimativa da perda de solo com o modelo PESERA para a bacia deVale do Gaio

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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

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Avaliação da Erosão Potencial do solo na Bacia do Enxoé

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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 .

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MODALIDADES

mobilização convencionalmobilização convencional, com covachosmobilização mínima

Exemplo: Ensaio de milho regado por rampa rotativa

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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

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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

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Riscos de salinização do solo

em Portugal

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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 .

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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

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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.

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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)

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OBRIGADO