Causas e efeitos da erosão do solo e rápido escoamento de água

Entenda princípios e sinais praticamente importantes de degradação e erosão do solo por Torsten Mandal, agrônomo

Causas da erosão do solo. O solo solto e nu pode ser facilmente erodido pelo vento ou pela água – particularmente se for rico em silte – o tamanho da textura entre areia e argila e baixo teor de matéria orgânica, e se for pulverizado frequentemente por algumas formas de gradagem ou outro tipo de lavoura.

A conservação do solo e da água pode melhorar a fertilidade do solo e a gestão da água.

A conservação do solo e da água é essencial para uma agricultura sustentável, resiliente, econômica e produtiva. Muitos benefícios da fertilidade do solo levam tempo para serem obtidos. A conservação do solo também pode ajudar rapidamente no gerenciamento da água. Freqüentemente, os agricultores podem estar mais interessados em problemas urgentes de seca e inundações relacionados à erosão e não dar prioridade a conselhos específicos. Normalmente, o assunto é negligenciado ou mal compreendido – e a inação e as ações erradas o agravam. Muitas soluções podem ser ajustadas e servir a muitos propósitos se o agricultor e os consultores (agrônomos) entenderem bem os princípios relevantes.

Quando as chuvas começam, a maior parte da água entra no solo durante os primeiros 5 minutos ou mais. Ainda assim, muitas pessoas não permanecerão no campo e verão a parte importante da erosão. De repente, começa quando os poros do solo são preenchidos com água e partículas se o solo for atingido diretamente por gotas de chuva energéticas. Então a erosão e o escoamento aceleraram repentinamente. A prevenção custo-efetiva tende a receber pouca atenção dos tomadores de decisão nas cidades. A atenção aqui pode exigir que as dunas causem danos ou áreas a jusante, barragens hidrelétricas, canais e cidades sejam danificadas por sedimentos, pesticidas e nutrientes. Parar a erosão eólica ou hídrica (remoção do solo) está em foco neste capítulo. Isso pode exigir a conservação do solo e da água para o propósito mais amplo de prevenir ou reverter a degradação da fertilidade do solo na forma de erosão direta, matéria orgânica, estrutura do solo, esgotamento de nutrientes e/ou acúmulo de sal. Isso será brevemente abordado aqui e com mais detalhes nas seções a seguir.

Figura 1. Processo de erosão e sedimentação da água.

Figura 1.Da esquerda para a direita. Processos e sinais de erosão hídrica. As gotas de chuva estragam os agregados do solo (migalhas e torrões) e a estrutura do solo, selando a superfície do solo e causando erosão superficial e superficial após alguns minutos de chuva intensa, principalmente em solos siltosos com baixo teor de matéria orgânica. O solo é removido onde não é protegido por pedras, serapilheira ou plantas próximas à superfície. Pode formar riachos que podem se juntar em ravinas com mais de 20 cm de profundidade e com cachoeiras em suas cabeceiras. As partículas mais grossas (areia) primeiro, o silte e finalmente a argila quando a velocidade do fluxo diminui.

A erosão remove primeiro a parte mais fértil do solo – o solo superficial. Além disso, a distribuição de água e nutrientes torna-se ruim dentro ou fora do campo. Veja a Figura 1 acima. Muita erosão pode ocorrer repentinamente em mais lugares com chuvas e ventos cada vez mais extremos. Isso pode incluir até mesmo campos com declives modestos ou com ventos moderados. O vento moderado pode fazer com que as partículas rolem ou saltem perto da superfície, e o vento forte as leva para longe. A areia pode arranhar a camada de cera das folhas e aumentar ainda mais a perda de água devido ao vento seco. As gotas de chuva espirram no solo por mais tempo na descida do que na subida, fecham os poros do solo e a erosão fica muito mais rápida. A erosão laminar ocorre também antes mesmo de fluxos mais energéticos formarem erosão em sulcos.A formação de novo solo leva muito tempo. Alguns solos têm apenas solo raso e rochas de solo muito inférteis abaixo deles. Assim, apenas uma perda de solo de 10 toneladas/hectare por ano é frequentemente considerada tolerável (100 m x 100 m = 1 ha). Isso é um quilo por metro quadrado.

Identificar e compreender os tipos de erosão.

Os primeiros sinais de erosão são a remoção de solo solto e desprotegido (por exemplo, além de pedras, plantas ou resíduos) e a deposição (sedimentação) dele, onde o movimento do solo é retardado ou interrompido. Veja a figura acima. A fração de solo empoeirado entre a areia típica e a argila é a mais erodível, mas é a mais rica em nutrientes e a que melhor retém a água disponível para as plantas. Essa fração pulverulenta é chamada de silte, areia fina ou argila grossa, e as classificações variam entre os países. As partículas maiores precisam de maior velocidade para se mover, então o material depositado será classificado após a textura (tamanho da partícula). Veja a figura acima do lado direito. A argila e a matéria orgânica mantêm-se mais unidas, mas mesmo a argila pode se dispersar quando molhada. Como as partículas se juntam em agregados determina a estrutura do solo.

Um teste simples de composição da textura do solo é baseado nas maiores partículas afundando primeiro, apesar de suas densidades semelhantes. Torrões típicos de argila podem ser dispersos em água, por exemplo, 30 minutos e, em seguida, mexer bem o solo em copos transparentes com muito mais água do que o solo mostrará areia no fundo, lodo acima dele, argila novamente em cima e um pouco da matéria orgânica no principal. Em solos tropicais vermelhos e amarelos, as partículas de “argila” podem se unir com tanta força que podem ser classificadas como “areia” ou “silte”, e os laboratórios de solo adicionarão um produto químico para dispersar mais do que na água pura. Portanto, os tempos de imersão e agitação são importantes.

Também pode ser usado para entender a variação da fertilidade do solo em muitos campos. Isso ocorre porque as partículas maiores se depositam primeiro (mas suas densidades são semelhantes). Partículas de argila tropical geralmente ficam tão duras que praticamente são areia ou lodo, então a imersão e a agitação (ou, por exemplo, a adição de sal) podem fazer a diferença para o teste. As partes mais inférteis de um campo foram frequentemente as mais erodidas (a menos que a retenção de muita água seja a causa do problema).

Mais tarde, a erosão eólica pode formar dunas pequenas ou grandes. As dunas podem se mover se elas e a paisagem não forem protegidas com vegetação suficiente para reduzir a velocidade do vento e acumular matéria orgânica. Geralmente ocorre em áreas ventosas, sem alta pluviosidade e solo siltoso ou de areia fina.

A erosão hídrica pode evoluir de erosão laminar para sulcada, onde a velocidade da água (energia cinética) e a erosão ficam muito mais rápidas. Se os riachos forem grandes demais para serem cobertos com lavoura normal, eles formam uma erosão em ravinas. Voçorocas sem vegetação podem acelerar rapidamente pelas laterais, fundo e cachoeira, minando a cabeça do barranco.

Também pode ocorrer erosão fluvial e costeira, e o escoamento rápido do campo pode aumentar a erosão fluvial. Os sedimentos podem causar muitos problemas em canais, represas, rios, lagos, costas, etc. Principalmente se os sedimentos forem ricos em nutrientes, limitando o crescimento de algas (geralmente nitrogênio ou fósforo), ou tiverem altos níveis de pesticidas.

Deslizamentos de terra podem ocorrer repentinamente após fortes chuvas, derretimento da neve ou tempestades em encostas com árvores altas e pesadas expostas ao vento, não protegidas dentro de uma floresta. Pode ocorrer em encostas íngremes. Também pode acontecer em alguns solos antigos (por exemplo, Luvisols ou Alfisols) com apenas alguns declives percentuais como 2-5%, onde a argila foi arrastada para o solo, formando uma panela de argila. Esta camada de subsolo pode ser facilmente compactada pelo tráfego de tratores quando está muito úmida. Então as raízes e as chuvas não conseguem penetrar bem, e todo o solo superficial de repente pode deslizar encosta abaixo. Pequenos segmentos para segurar a água não são suficientes. Valas contínuas e profundas abertas para conservação do solo ao longo da encosta também podem causar deslizamentos de terra.

A degradação da terra pode gradualmente tornar o solo mais exposto à erosão pelo vento ou escoamento de água e causar outros tipos de degradação da terra. Isso pode acontecer com agricultura e uso da terra “intensivo” e “extensivo”.

Referências

Baumhardt RL, and Blanco-Canqui H 2014 Soil: Conservation Practices. In: Neal Van Alfen, editor-in-chief. Encyclopedia of Agriculture and Food Systems 5, Elsevier, 153-165.

Hudson W N 1987 Soil and water conservation in semi-arid areas. Silsoe Associates Ampthill, Bedford United Kingdom. Soil Resources, Management and Conservation Service. FAO Land and Water Development Division. Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome, 1987 https://www.fao.org/3/t0321e/t0321e00.htm

Land and Water Division 2000 Manual on Integrated Soil Management and Conservation Practices. FAO land and water bulletin Series number: 1024-6703. 214 pp. ISBN: 9251044171 https://www.fao.org/publications/card/en/c/31f117c4-13e2-5631-bf16-ebaaa10b714f

Muriuki JP, Macharia PN 2011 Green Water Credits Report K12: Inventory and Analysis of Existing Soil and Water Conservation Practices in Upper Tana, Kenya. https://www.isric.org/documents/document-type/green-water-credits-report-k12-inventory-and-analysis-existing-soil-and Open access.

Mandal T. 2010. Low-cost soil and water conservation with many early benefits. Presentation Researchers’ Day: Climate Change Impact, Adaptation and Mitigation GEUS, Inst. of Geography, University of Copenhagen. 7 October 2010. Arranged by the Climate Change Task Force. https://www.yumpu.com/en/document/view/35209735/present-danish-water-forum

Thomas DB et al. 1997. Soil and water conservation manual. Soil and Water Conservation Branch, Min. Agric. Livestock Dev. and Marketing, Nairobi Kenya.

Watene G and others 2021 Water Erosion Risk Assessment in the Kenya Great Rift Valley Region Sustainability 2021, 13(2), 844; https://doi.org/10.3390/su13020844