A atual pesquisa envolve um estudo dos processos erosivos com aplicação de abordagem morfopedológica na sub-bacia do rio do Sapo, situado na região sudoeste de Mato Grosso, visando compartimentar a bacia de estudo conforme a vulnerabilidade às erosões, e levantar as principais potencialidades e vulnerabilidades do seu meio físico. Nesse sentido, a partir do mapeamento de solo, relevo e geologia, realizados em escala de 1:50.000, tornou-se possível a compartimentação cartográfica de áreas relativamente homogêneas em relação aos aspectos do meio físico (solo, formas de relevo e rochas) e do funcionamento hídrico, resultando no mapa morfopedológico da área de estudo, baseada na metodologia apresentada por Castro e Salomão (2000). O mapa morfopedológico serviu de base para a compreensão dos processos erosivos e ao posterior mapeamento da vulnerabilidade à erosão laminar e linear da sub-bacia, conforme Salomão (2010), assim como subsidiou a elaboração de uma carta de potencialidades e limitações ao uso do solo, com ênfase aos possíveis conflitos relacionados aos recursos hídricos. Identificou-se a presença de 11 compartimentos morfopedológicos, constatando-se de modo geral, predomínio de terrenos relativamente suaves e formados por solos essencialmente arenosos, que corresponde a cerca de 76% da área total de estudo, representados pelos compartimentos morfopedológicos MP-06 (Neossolo Quartzarênico em colinas amplas) e MP-08 (Neossolo Quartzarênico em rampas). Em relação às unidades mais vulneráveis aos processos erosivos, verifica-se que se tratam justamente dos compartimentos onde se concentram as feições erosivas lineares mapeadas. Se sobressaindo como locais mais frágeis, as colinas amplas arenosas do compartimento MP-06, os setores das médias e baixas vertentes ocupadas por Neossolo Quartzarênico tanto nas colinas médias do compartimento MP-05, quanto nos anfiteatros de cabeceira de drenagem do MP-10, além das rampas coluvionadas e depósitos de tálus do MP-07, que apresentam solos de textura arenosa. A carta de potencialidades e limitações permitiu identificar alguns locais com acentuados problemas resultantes da interação antrópica no meio físico, com destaque para os caminhamentos de gado no interior e imediações dos fundos de vales fluviais e em áreas de cabeceiras de drenagens do MP-05 e MP-06, resultando em processos erosivos nesses locais, com evidências de rebaixamento progressivo do nível d’água, assoreamentos e perdas de hidromorfismo.
Dissertações
Plantas indicadoras do rebaixamento do nível do aquífero freático, em veredas do Cerrado de Mato Grosso
O presente trabalho busca conhecer a sucessão de espécies vegetais pertencentes ao cerrado sentido restrito, que adentram uma área de campo limpo úmido que tem o nível do aquífero freático rebaixado. Foram instalados três transectos A, B e C. Em uma vertente de colina média, no topo a vegetação é de cerrado sentido restrito, a um campo úmido em direção ao curso d`água. A área localiza-se na Fazenda Samambaia e na Chácara Fim da Picada, em Chapada dos Guimarães, em Mato Grosso. Os transectos A e B foram implantados em locais de estado conservado e o C foi em um ambiente que há erosão linear com fenômenos de pippng. Foi feito monitoramento das variações pluviométricas de setembro de 2010 à dezembro de 2011, do nível de água do solo, classificação do solo, e levantamento florístico. Devido ao rebaixamento do nível freático houve mudanças na vegetação no transecto C, tais como: o predomínio de Pteridium aquilinum e Simarouba versicolor. Solos do tipo Plintosolo e Plintosolo Pétrico avançam por onde antes havia solo hidromórfico cinzento e Glei úmido.
Risco a erosão na microbacia do Córrego Samambaia no município de Chapada dos Guimarães – MT
O mapeamento de risco tem se tornado uma ferramenta eficaz na prevenção de acidentes, que podem resultar em perdas econômicas e até mesmo de vidas. Para determinação de suscetibilidade a erosão laminar e linear, primeiramente, foi elaborado mapa de declividade com base também no modelo numérico de terreno ASTER-DEM, extraíram-se as classes de declividade referentes às declividades o software ARCGIS versão 9.3 foi utilizado para a extração da declividade. Foram definidas as classes de suscetibilidade à erosão laminar e linear através da utilização dos mapas de declividade e morfopedológico e ainda das anotações de campo. Foram elaborados os mapas de suscetibilidade à erosão laminar e linear e baseado nesses mapas foi determinado o risco a erosão da microbacia Samambaia, através de um mapa que apresentou os seguintes resultados: Áreas de Risco Alto, nessa categoria foram agrupadas as classes II e III do mapa de suscetibilidade a erosão linear e as classes do mapa de suscetibilidade de erosão laminar, caracterizam-se principalmente por áreas de cabeceiras, compreende o setor inicial da microbacia com área de nascentes com intensa ocupação, as nascentes estão totalmente degradadas e as veredas estão sendo utilizadas como área de passagem até o curso d’água pelo de gado. Áreas de Risco Baixo são áreas de declividade acentuadas, mas com uso muito reduzido, a vegetação está em processo de regeneração natural. Áreas onde não há risco a erosão são áreas sem quaisquer tipos de uso do solo. Recomenda-se que a ocupação da bacia deve seguir algumas precauções e práticas nas áreas caracterizadas como alto risco a erosão, tais como: restringir a ocupação das áreas adjacentes as nascentes dos córregos que compõem a rede de drenagem da bacia, e utilizar técnicas conservacionistas de uso de solo.
Plano de recuperação de áreas degradadas de trechos da cabeceira do Rio São Lourenço, Campo Verde – MT, mediante diagnóstico rural participativo.
Este trabalho teve como objetivo recuperar trechos de área de preservação permanente degradada, considerando princípios do Diagnóstico Rural Participativo e o uso de técnicas de nucleação no plantio de sementes. As intervenções ocorreram em um dos tributários que formam o rio São Lourenço no município de Campo Verde, sudeste de Mato Grosso. O Diagnóstico Rural Participativo foi adotado para fortalecer a participação social, a partir da construção de novos conhecimentos relacionados à gestão dos recursos naturais, uma vez que a área de estudo é composta por três diferentes proprietários, com diferentes perfis socioeconômicos. Houve o estabelecimento de indicadores para avaliação mais objetiva dos resultados obtidos. Foram realizados encontros apresentando projetos em desenvolvimento pela UFMT, para, na sequência, ocorrer a construção coletiva do plano de trabalho relacionado à recuperação da área degradada. Durante as reuniões foram utilizados questionários semiestruturados, diagrama de Venn, matrizes, transectos e tabelas. Os resultados das ações foram positivos, pois viabilizaram a extração das informações necessárias para o desenvolvimento do projeto. A execução dos trabalhos de campo para implantação do plano de recuperação de área degradada (PRAD), contou com o apoio total dos proprietários das áreas para a realização dos trabalhos de campo, disponibilizando máquinas, funcionários e, em alguns casos, recursos financeiros para a consolidação do PRAD. A área submetida à intervenção (PRAD) foi de 6,5 hectares. Foram criados núcleos de diversidade, que corresponderam a 05 tratamentos:T1- regeneração natural em área com brachiária; T2- plantio de mudas e de muvuca de sementes com plantadeira a vácuo e barreira de crotalária; T3-idem T2, sem barreira; T4-plantio de muvuca de sementes com plantadeira a vácuo; T5-plantio de muvuca de sementes com distribuidor de adubo. Cada tratamento apresentou um modelo de recuperação diferenciado do outro, Os seguintes indicadores de progresso foram utilizados: ICS-índice de cobertura do solo, densidade de indivíduos e riqueza de espécies, incluindo, ainda, a eficiência econômica e o registro fotográfico comparativo. Os indicadores permitiram a avaliação dos 05 tratamentos, compostos por 03 parcelas de 81 m2 cada, totalizando 15 parcelas monitoradas. Todos os tratamentos apresentaram um bom ICS, ou seja, acima de 60% da cobertura do solo. A densidade variou, em média, por tratamento, de 56,3 a 83,7 indivíduos plantados/tratamento, com número de indivíduos pertencentes às espécies que não eram de ciclo curto (perenes) variando de 8,7 a 15 indivíduos por parcela. A riqueza variou de 2,7 a 5,3 espécies perenes/tratamento. A comparação dos custos nos tratamentos contemplou o isolamento e plantio de sementes e mudas em núcleos, e considerou insumos e serviços utilizados nas ações, tendo como resultado o melhor custo benefício o T2, sendo o T1 o mais caro em função do isolamento com cerca sem a inoculação ou plantio de sementes e mudas. Na avaliação dos registros fotográficos fica evidente a evolução dos núcleos de recuperação, quanto à cobertura do solo e a ocorrência da sucessão ecológica secundária. É possível notar a diferença na etapa inicial da sucessão ecológica nos trechos submetidos ao PRAD. O projeto é considerado pioneiro na área de estudo, considerando a adoção de técnicas de nucleação, evidenciado resultados inovadores do ponto de vista ecológico, econômico e social, devido à qualidade da restauração ecológica, à economia de recursos em detrimento dos métodos convencionais de recuperação de áreas degradadas, bem como, à participação social no processo decisório de implantação do PRAD.
Morfopedologia aplicada a interpretação da dinâmica hídrica de duas nascentes na alta bacia do Rio São Lourenço
Entender os processos que determinam à dinâmica e o comportamento dos agentes que atuam e regem os eventos que ocorrem no contexto da bacia hidrográfica são determinantes para a gestão dos recursos naturais, principalmente os recursos hídricos. O objetivo geral do trabalho é caracterizar, através da abordagem morfopedológica, duas cabeceiras de drenagem representativa da bacia hidrográfica do Alto São Lourenço voltada para a interpretação do funcionamento hídrico de suas nascentes. Para tanto, foram delimitadas duas cabeceiras de drenagem localizadas no entorno do município de Campo Verde- MT, definidas como CD1-aviário e CD2 – poço azul, ambas com diferença no grau de degradação ambiental, que tiveram os compartimentos pedológicos estudados em detalhe ao longo da vertente com topossequências desenvolvidas através de sondagens investigativas executadas no sentido longitudinal do eixo principal da nascente respeitando a declividade do terreno. As informações sobre os usos atuais e ocupação dos solos das cabeceiras selecionadas foram obtidas através da análise de material bibliográfico, peças técnicas e visitas a campo. Os resultados indicam que a substituição da cobertura vegetal original por cultivos agrícolas provocaram alterações no comportamento da água no solo; o modelo de uso e ocupação implantado e desenvolvido nas áreas e no seu entorno contribuíram para formação de um horizonte de assoreamento que ocasionou alterações nos compartimentos pedológicos; as alterações ao longo da vertente da cabeceira de drenagem do aviário ocasionaram o rebaixamento do nível freático e recuo do ponto de surgência d’água; os recursos hídricos existentes na cabeceira de drenagem do aviário apresentam maior risco de contaminação em função do grau de alteração e da proximidade do nível freático da superfície do terreno; a forma como surgem as nascentes nas áreas estudadas são distintas. Os resultados evidenciam que os atuais usos do solo das cabeceiras estudadas além de não garantir a proteção dos cursos d’água existentes em seu interior, não contribuem para a manutenção da funcionalidade dos processos, interações e inter-relações entre os agentes envolvidos no contexto destes ambientes.
Desenvolvimento, avaliação e aplicação de um algoritmo para espacialização global dos climas árido, tropical e temperado
Sistemas de classificação climática são utilizados para caracterizar as variações dos elementos do clima em escala local, regional ou global, com a finalidade de delimitar as regiões climaticamente homogêneas, para caracterizar o meio físico e biológico, como também para distinguir as principais características do comportamento climático. Dentre os diversos sistemas de classificação existentes, destacam-se os desenvolvidos por Köppen-Geiger e Thornthwaite. Ambos utilizaram elementos climáticos diferentes para a classificação do clima. Köppen-Geiger baseou-se em dados de vegetação, temperatura e precipitação. Por outro lado Thornthwaite introduziu novos conceitos e fundamentou-se na evapotranspiração e no balanço hídrico, classificando o clima em escalas de umidade. O objetivo geral deste trabalho foi desenvolver, avaliar e implementar um algoritmo para classificar os climas árido, tropical e temperado da superfície da Terra, baseando-se no índice de umidade da classificação climática de Thornthwaite e nos limites climáticos definidos pela classificação climática de Köppen, utilizando banco de dados geográficos de média anual da temperatura média do ar e de precipitação pluvial anual total. O algoritmo foi desenvolvido por etapas. Em uma primeira análise, dados de elementos meteorológicos observados de 39 estações do INMET localizadas no estado de Minas Gerais e áreas vizinhas foram utilizados para o cálculo do balanço hídrico climatológico, segundo a metodologia de Thornthwaite e Mather e para a estimativa da evapotranspiração pelo método de Penman-Monteith-FAO. A partir desses valores foi calculado o índice de umidade para cada uma das 39 estações. Em seguida desenvolveu-se um modelo de regressão linear múltipla com base na variável dependente índice de umidade anual e variáveis independentes como a média anual da temperatura media do ar e precipitação pluvial anual total. Após a geração do modelo, avaliou-se sua performance utilizando dados globais de temperatura do ar e precipitação pluvial de superfícies climáticas interpoladas de alta resolução da superfície terrestre, excluindo a região da Antártica, para a espacialização do índice de umidade estimado pelo algoritmo, em ambiente SIG, para o período de 1950-2000 (dados do Worldclim) e para os períodos de1990-2020, 2020-2050 e 2050-2080 (dados do CCCMA) de cenários futuros de mudanças climáticas A2 e B2 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC AR3). Com base no modelo de regressão linear múltipla desenvolvido, explicou-se aproximadamente 92% (valor de R2) do comportamento do índice de umidade por meio de dados de precipitação pluvial e da temperatura do ar. O algoritmo apresentou boa performance para a caracterização de zonas terrestres com climas árido, tropical e temperado, de acordo com a classificação de Köppen-Geiger pois os resultados foram correspondentes aos encontrados na literatura pesquisada. Em relação aos estudos sobre mudanças climáticas observou-se que as condições de clima árido são previstas de aumentar severamente nos períodos analisados, principalmente no cenário de emissão A2 – 2080, considerado o cenário mais pessimista. Considerando que existem ainda lacunas relevantes de conhecimento atualmente disponível sobre alguns aspectos de mitigação do clima, assim como sobre a disponibilidade de dados climáticos, o algoritmo desenvolvido e a metodologia utilizada para avaliar a variabilidade climática no presente estudo podem ser úteis para reduzir as incertezas sobre o clima atual e futuro, facilitando a tomada de decisões relacionadas à mitigação de mudanças climáticas.
Avaliação da qualidade da água da sub-bacia do Rio Cuiabá-MT aplicando análise multivariada
Diante de bases de dados complexas, que contém valores e informações de diversos parâmetros químicos, físicos e biológicos, a seleção de variáveis que permitem evidenciar a influência dos fatores naturais e antrópicos sobre os recursos hídricos é fundamental para a definição de indicadores ambientais pelos órgãos gestores competentes. Dentro deste contexto, objetivou-se com o presente trabalho selecionar os principais atributos (parâmetros físicos, químicos e microbiológicos) que representam a qualidade da água na sub-bacia do rio Cuiabá, assim como avaliar a variação temporal e espacial empregando técnicas de análise estatística multivariada. Para alcançar tal objetivo foram coletadas, com periodicidade bimestral, amostras de água em 13 estações ao longo do rio Cuiabá no período de julho de 2010 a maio de 2011. Em 8 estações foram coletadas amostras para análise de 11 pesticidas. Nas amostras foram determinados trinta e dois parâmetros físicos, químicos e biológicos. As variáveis cor, Escherichia coli, oxigênio dissolvido, fósforo total, turbidez e pH foram, em alguns meses, encontradas fora dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA nº 357/2005 para corpos d’água de classe 2, principalmente nas estações próximas à área urbana. Dentre os pesticidas estudados, foram detectados e quantificados o metolacloro e o flutriafol. A Análise Fatorial/Análise da Componente Principal (AF/ACP), utilizando rotação ortogonal, método Varimax, identificou que, no modelo de melhor ajuste para expressar a qualidade das águas na bacia do rio Cuiabá, os parâmetros se associaram em 7 fatores, explicando 75,74% da variância total das variáveis originais. Os dois primeiro fatores explicam juntos aproximadamente 44,5% da variância total. O primeiro fator (29,08%) representa a componente de íons dissolvidos na água (maior correlação para cálcio, potássio, dureza total, condutividade, salinidade e sólidos totais dissolvidos), expressando assim o processo natural de intemperismo de componentes geológicos do solo da região da sub-bacia, caracterizada por regiões contendo rochas calcárias (principalmente no alto curso). O segundo fator (15,42%) é definido por uma componente associada às atividades antrópicas que produzem a poluição difusa (agrícola e urbana) e às fontes pontuais de lançamento de efluentes. As amostras apresentaram grande variação nos parâmetros cor e turbidez, influenciados principalmente pelo carreamento de sedimentos, que ocorre principalmente no período chuvoso, agravado pelos processos de ocupação antrópica na bacia. A análise indicou que é possível realizar uma redução significativa no número de variáveis analisadas na sub-bacia, de 28 para 19 parâmetros. A análise de agrupamento hierárquico revelou a existência de 5 agrupamentos de estações que exibem características homogêneas. As estações Marzagão e Porto Cercado apresentaram alto grau de dissimilaridade das demais estações, sendo considerados agrupamentos únicos. Outros três grupos homogêneos foram identificados, caracterizando regiões de baixa, alta e moderada impactação na bacia, respectivamente.
Métodos para Estimativas de Perdas Reais em Rede de Abastecimento de Água: Estudo de Caso – Residencial Domingos Sávio Brandão
Os programas de controle e redução de perdas são hoje indispensáveis para gestão dos sistemas de abastecimento de água devido a crescente demanda por água potável. Nesse contexto, este trabalho mostra os resultados do estudo de perdas de água, em um setor do sistema de abastecimento Coophema localizado na cidade de Cuiabá, MT. Para quantificar o volume de água perdido foram utilizados os métodos de balanço hídrico e vazão mínima noturna. Os dados utilizados foram cedidos pela Companhia de Saneamento da Capital (SANECAP) e medidos em campo utilizando macromedidores eletromagnético de vazão e pressão e datallogers. Antes de serem utilizados para calcular a perda de água, os dados de consumo, vazão e pressão passaram por testes de normalidade para verificar a aderencia dos valores observados com a função de distribuição teórica. A perda de água calculada por ambos os métodos esta acima do índice registrado em 2009 no relatório do Sistema Nacional de Informações de Saneamento (SNIS) para o município de Cuiabá.
Análise da evapotranspiração por meio de wavelets em uma floresta de Vochysia divergens no Pantanal
A variação tempo-espacial da evapotranspiração foi analisada por meio de wavelet em uma floresta de Vochysia divergens (localmente conhecida como Cambarazal) na Reserva Particular do Patrimônio Nacional SESC Pantanal, município de Barão de Melgaço, Mato Grosso, Brasil. A área está inserida na planície fisiográfica do Pantanal e é sazonalmente inundada. Os dados de saldo de radiação, radiação solar incidente, temperatura do ar, umidade relativa do ar e velocidade do vento foram coletados por sensores instalados em uma torre micrometeorológica a 32 m de altura. Os fluxos de calor latente e sensível foram estimados a partir do balanço de energia à superfície terrestre. Para caracterizar a partição da energia disponível a partir dos registros dos gradientes de temperatura e de pressão de vapor acima da superfície evaporante foi utilizada a razão de Bowen (B). A análise da série temporal dos fluxos de energia foi realizada por meio de wavelet. Os resultados indicam picos significativos de potência espectral na escala horária e diária da temperatura e umidade relativa do ar correspondendo aos meses de abril a setembro, isso ocorreu pois, a umidade relativa do ar depende da temperatura, quanto mais quente é o ar, mais vapor de água consegue reter. Durante junho e agosto, meses pertencentes ao período da seca, notou-se que quando a radiação solar diminuiu, o mesmo aconteceu com a evapotranspiração, indicando uma relação entre essas duas variáveis. Neste período de seca houve quantidade de evapotranspiração menor que no período úmido, provavelmente porque o dossel pode estar funcionando como uma espécie de estufa, contribuindo assim para que a radiação solar ficasse mais tempo retida na superfície, assim como a presença de material particulado na atmosfera. O máximo valor do déficit de pressão de vapor do ar ocorreu durante a estação seca. A análise horária e diária de série temporal anual por wavelet possibilitou uma melhor compreensão na dinâmica da evapotranspiração em área alagável.
Caracterização quali-quantitativa da bacia hidrográfica do rio dos Bugres – MT visando o planejamento e gestão dos recursos hídricos
O trabalho teve como objetivo a caracterização quali-quantitativa da bacia hidrográfica do rio dos Bugres através do estudo fisiográfico, das características do escoamento superficial e do diagnóstico da qualidade das águas. A nascente do rio principal da bacia, o rio dos Bugres, foi modificada devido à incoerência das cartas topográficas, dos mapas digitais e do conhecimento popular. Os resultados mostram uma bacia periurbana, considerada grande, abrangendo seis municípios e uma terra indígena, que possui área de 2226,04 km2, 5ª ordem, tem pouca tendência a enchentes e densidade de drenagem (0,57 km/km2) considerada pobre. Apresenta sinuosidades ao longo do rio principal, o qual possui extensão de 136,75 km e declividade equivalente igual a 0,001 m/m. O tempo médio de concentração da bacia é de 31,54 horas. A vazão máxima observada foi de 46,75 m3/s e a vazão mínima de 11,06 m3/s. A velocidade média do rio Bugres obtida foi de 0,46 m/s, com diminuição drástica deste valor nos meses de março e abril (0,14 m/s e 0,12 m/s) respectivamente, devido ao represamento do rio dos Bugres pelo rio Paraguai. Este fenômeno acarretou níveis críticos de oxigênio dissolvido e interferiu nos parâmetros de pH, turbidez e sólidos totais, porém, caracterizando uma condição natural do rio. Os valores baixos encontrados para DBO, nitrato e E. coli não indicam contaminação por efluentes domésticos. Os 66,67% dos valores de fósforo total encontrados no rio dos Bugres acima do permitido pela Resolução 357/2005 para rios de classe 2 podem ser justificados pelo carreamento de partículas de solo e de fertilizantes a base de fósforo utilizados nas pastagens e no cultivo da cana de açúcar. A qualidade da água foi verificada por meio do índice de qualidade das águas (IQA) classificando as águas do rio dos Bugres com média e boa qualidade, em quatro pontos de coletas avaliados no período de outubro de 2010 a setembro de 2011. A bacia possui um grande território em constante expansão agrícola e populacional, sendo necessário o contínuo estudo para ampliar os conhecimentos sobre a área para proteção, fiscalização e gerenciamento dos recursos hídricos