Estimativa da perda de solo na Bacia do Rio Piauitinga no estado de Sergipe

Abstract

A degradação dos solos, agravada pelo desmatamento e as práticas agrícola inadequadas, comprometem a fertilidade e a produtividade das culturas, reduzindo a saúde do solo. O monitoramento das variáveis-chave, como a concentração de sólidos em suspensão (Css) e a descarga sólida (Qss), é essencial para compreender a interação entre a erosão e a produção de sedimentos, além de ser fundamental para antecipar impactos e implementar práticas agrícolas sustentáveis. Essas variáveis são influenciadas por fatores como chuvas intensas e alterações no uso da terra. Assim, a compreensão desses elementos é crucial para a gestão sustentável dos recursos hídricos, não apenas no Brasil, mas também em escala global. Assim, o objetivo do trabalho foi estimar as perdas de solo, a partir das curvas de sedimentos, associando ao uso e ocupação da terra na bacia do rio Piauitinga, localizada no Estado de Sergipe. Utilizaram-se os dados de Vazão (Q) e da Concentração de Sólido em Suspensão (Css) da plataforma Hidroweb da Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico dentre os anos de 1998 à 2015, sendo assim calculados, com esses dados, a Descarga Dólida (Qss), constatado os outliers através do método boxplot, e traçada a Curva de Transporte de Sedimento CCS (Curva Chave), além de também se calcular o rendimento específico do sedimento (SSY). Além disso, a partir da coleção 6 do Projeto MapaBiomas, utilizaram-se os dados de uso e ocupação da terra da região com a finalidade de associar a perda de solo. Por fim, foi construída uma matriz de correlação entre o uso e ocupação da terra e a perda de solo na região, feita no software RStudio®. A correlação de Pearson (r) e o coeficiente de determinação (R2) obtidos pela curva de ajuste da estação estudada foram de 0,91 e de 0,85, respectivamente, e assim foi determinada também a perda de solo diária. Já as maiores perdas de solo para os anos analisados foram de 14.739 ton no ano de 1999 e 12.181 ton em 2000. A matriz de correlação usada mostrou uma correlação indireta entre a agropecuária e a área de floresta, uma correlação direta entre área de não floresta e perda de solo e também entre área de floresta e perda de solo. O trabalho demonstrou que o valor de R2 obtido foi compatível com os valores encontrados na literatura. O uso e a ocupação da terra não tiveram uma relação direta com a perda de solo entre os anos de 1998 a 2015, porém quando analisado a matriz de correlação observaram-se as interações entre agropecuária, floresta e a perda de solo, enriquecendo a compreensão dos fatores envolvidos. Por fim, as análises dos resultados destacaram os fatores na perda de solo, enfatizando a importância de práticas de manejo para preservar o solo e promover a sustentabilidade ambiental. Palavras-chave: Conservação de solo e água. Descarga sólida. Curva chave de sedimentos. Uso do solo.

The degradation of soils, exacerbated by deforestation and inappropriate agricultural practices, jeopardizes the fertility and productivity of crops, diminishing soil health. Monitoring key variables, such as suspended solids concentration (Css) and sediment discharge (Qss), is essential to understand the interaction between erosion and sediment production, as well as to anticipate impacts and implement sustainable agricultural practices. These variables are influenced by factors such as intense rainfall and changes in land use. Therefore, understanding these elements is crucial for the sustainable management of water resources, not only in Brazil but also on a global scale. The aim of the study was to estimate soil losses associated with land use and occupation in the Piauitinga River basin, located in the state of Sergipe, using sediment curves. Data from Flow (Q) and Suspended Solid Concentration (Css) from the Hidroweb platform of the National Water and Basic Sanitation Agency were used for the years 1998 to 2015. With these data, Solid Discharge (Qss) was calculated, outliers were identified through the boxplot method, and the Sediment Transport Curve (CCS) was plotted, also obtaining the sediment yield (SSY). Additionally, data from Land Use and Cover from MapBiomas Project Collection 6 were used to associate soil loss. Finally, a correlation matrix between land use and soil loss in the region was built using the RStudio® statistical software. The Pearson correlation (r) and coefficient of determination (R2) obtained by the curve fitting of the studied station were 0.91 and 0.85, respectively, determining the daily soil loss. The highest soil losses for the analyzed years were 14,739 t in 1999 and 12,181 t in 2000. The correlation matrix showed an indirect correlation between agriculture and forest area, a direct correlation between non-forest area and soil loss, and also between forest area and soil loss. The study demonstrated that the R² value is consistent with literature values. It is concluded that land use and occupation did not have a direct relationship with soil loss between 1998 and 2015. However, the correlation matrix revealed nuances in the interactions between agriculture, forest, and soil loss, enriching the understanding of the involved factors. Finally, the results highlight factors in soil loss, emphasizing the importance of management practices to preserve soil and promote environmental sustainability. Keywords: Water and soil conservation. Solid discharge. Sediment key curve. Land use.