INFLUÊNCIA DO USO DA TERRA NO NORDESTE PARAENSE SOBRE INDICADORES FÍSICO-QUÍMICOS DE QUALIDADE DA ÁGUA DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL NO SOLO

INFLUÊNCIA DO USO DA TERRA NO NORDESTE PARAENSE SOBRE INDICADORES...

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XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos1

Cristiane Formigosa Gadelha da Costa1 ; Ricardo de Oliveira Figueiredo2

; Izabela Penha de

Oliveira Santos 3

RESUMO − O presente trabalho teve como objetivo caracterizar a hidrogeoquímica do escoamento superficial em solos de diferentes ecossistemas, na mesobacia dos igarapés contíguos Timboteua e Buiuna (afluentes do rio Marapanim) no nordeste paraense, monitorando-se duas variáveis físicoquímicas da água (condutividade elétrica e pH). Foram alocadas três parcelas experimentais (1m2) em seis ecossistemas, sob mesmas condições biofísicas de solo e clima, totalizando 18 parcelas de tratamento. Instalaram-se também na mesma bacia três coletores de água de chuva e dois pluviômetros. No período de janeiro a junho de 2010, foram coletadas 234 amostras água de chuva e de escoamento superficial. O pH apresentou-se mais ácido nas amostras de água da chuva, seguido pela Capoeira e Sistema Agroflorestal (com preparo por derruba-e-queima), que pode estar relacionado à concentração de material orgânico em decomposição. Os agroecossistemas Roça (derruba-e-queima), Sistema Agroflorestal (com preparo por corte-e-trituração) e Pastagem se destacaram apresentando os maiores valores de condutividade elétrica (CE). O manejo do solo parece influenciar a CE e o pH.

ABSTRACT − The objective of this study was to characterize the hydrogeochemistry of the overland flow, in the watershed of the Timboteua and Buiuna streams (tributaries of the Marapanim River), Northeast of Pará, through measurements of two physico-chemical variables of water (electrical conductivity and pH). It was placed three experimental plots (1m2) in each six ecosystems, under the same biophysical conditions of soil and climate, summing up 18 treatment plots. It was also installed three rainwater collectors and two rain gauges in the same watershed. In the period January to June/ 2010, it was collected 234 rainwater and overland flow samples. The pH was more acidic in rainwater samples, followed by Capoeira and agroforestry system (prepared by slash-and-burn) overland flow samples, what may be related to the soil organic matter decomposition. Agroecosystems (slash-and-burn), Agroforestry system (chop-and-mulch) and Pasture overland flow were distinguished by higher electrical conductivity (EC). Soil management seems to influence both EC and pH.

Palavras-chave: Ecossistemas, hidrogeoquímica, mesobacia.

3 Acadêmica do Curso de Ciências Ambientais, UEPA, Bolsista PIBIC/CNPq, Tv. Dr. Enéas Pinheiro, s/n, Belém – PA, fone (0XX91) 3204-1147

1 Engª Agrônoma, MSc. do Programa Pós-Graduação em Ciências Florestais, UFRA, Tv. Dr. Enéas Pinheiro, s/n, Belém – PA, fone (0XX91) 3204- 1147. E-mail: cristianeformigosa@yahoo.com.br. 2 Pesquisador – Hidrogeoquímica, Embrapa Meio Ambiente, Rodovia SP 340 - Km 127,5Jaguariúna – SP, fone (0XX19) 31-2771. E- mail:ricfig@cnpma.embrapa.br. E-mail:bela_santos04@hotmail.com.

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Em uma bacia hidrográfica onde todos os componentes da paisagem interagem: atmosfera e vegetação, plantas e solo, rocha e água subterrânea, cursos d'água ou lagos e suas áreas circundantes (Moldan e Cerný, 1994), o escoamento superficial, no contexto do ciclo hidrológico, é um dos componentes mais importantes para manejo dessa bacia. Pois, em áreas agrícolas é um dos principais meios de poluição difusa, transportando poluentes para os cursos de água na forma solúvel ou adsorvidos aos sedimentos (Gonçalves et al., 2003).

Ações antrópicas favorecem o aumento do escoamento superficial, pois alteram o ciclo hidrológico, potencializando os processos dissipativos da energia acumulada na superfície do solo e a sua transferência progressiva aos ecossistemas aquáticos. Segundo Meybeck et al. (1996), a origem dos elementos carreados pelos canais fluviais é bastante diversa de um local para outro. Margalef (1994) ressalta que os vários processos que controlam a qualidade de água de um rio, fazem parte de um complexo equilíbrio.

Características físicas e químicas da água (como condutividade elétrica e pH), indicadores sensíveis da estabilidade do ecossistema terrestre, podem ser utilizadas para o controle e o monitoramento das atividades desenvolvidas em uma bacia hidrográfica. De acordo com Mckee e Wolf (1971), o pH está intimamente relacionado com a concentração de várias substâncias na água, podendo se tornar altamente significante na determinação dos limites perigosos de concentração. Por sua vez, a condutividade elétrica da água fornece importantes informações tanto sobre o metabolismo de ecossistema aquático, quanto sobre os fenômenos desencadeados na bacia hidrográfica, ajudando na detecção de fontes poluidoras.

No entanto, existem poucos estudos de avaliação e monitoramento de parâmetros de qualidade da água do escoamento superficial no solo, disponíveis para subsidiar estratégias de gestão participativa de recursos naturais na Amazônia, especialmente no nordeste paraense.

Assim, visando favorecer ao entendimento das transformações de origem antrópica na paisagem rural como possíveis fontes de alteração na qualidade e na disponibilidade dos recursos hídricos, objetivou-se monitorar duas variáveis físico-químicas da água de escoamento superficial no solo em diferentes ecossistemas, a condutividade elétrica (CE) e o pH, na mesobacia dos igarapés contíguos Timboteua e Buiuna no nordeste paraense.

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Área de estudo O experimento foi instalado em duas propriedades de pequenos agricultores localizadas na

Comunidade São João, situada a 47º 38’ 38,7” W e 01º 0’ 41,4” S, na mesobacia dos igarapés contíguos Timboteua e Buiuna (ambos afluentes do rio Marapanim) com cerca de 6.700 ha (Figura 1), ao sul do município de Marapanim e ao norte do município de Igarapé-Açu (IBGE, 1991). O termo “mesobacia” aqui adotado foi proposta por Richey et al. (1997). Os aspectos biofísicos dessa bacia como solo e clima, se assemelham aos do município de Igarapé-Açu, relatados por Oliveira (2002).

Figura 1 − Mesobacia dos igarapés contíguos Timboteua e Buiuna, em que se localiza a área experimental situada no nordeste do Estado do Pará na comunidade São João, Marapanim-PA-Brasil. Tem como principais vias de acesso a BR- 316 e a PA-395

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A unidade geológica dominante área em estudo é o Grupo Barreira, contemplando argilitos, siltitos, arenitos e conglomerados (CPRM, 2006). O solo dominante é o Latossolo Amarelo distrófico típico textura média (Silva, et al., 2010; RADAMBRASIL, 1973; IBGE, 2007).

A principal bacia hidrográfica é a do rio Marapanim, localizado na costa nordeste do Estado do Pará, a leste da desembocadura do rio Amazonas, entre as coordenadas: 47° 45’ 0”W e 47° 32’ 0”W; 0° 32’ 30”S e 0° 52’ 30”S. A bacia do rio Marapanim, tem suas nascentes nos municípios de Terra Alta (afluente esquerdo) e de São Francisco do Pará (afluente direito), a sua foz encontrase ao norte com o oceano Atlântico.

O clima é predominantemente do tipo Am e do sub-tipo climático Am2 (Kôppen) com temperatura média anual em torno de 26,5 ºC (Martorano et al., 1993; Pachêco e Bastos, 2006). Precipitações pluviométricas em torno de 2500-3000 m e umidade relativa do ar entre 80-85% (média anual) (SUDAM, 1984; Martorano et al., 1993).

O ecossistema terrestre original da região é do tipo Floresta Equatorial Subperenifólia e

Hidrófila (RADAMBRASIL, 1973). Atualmente, há predomínio de ecossistemas florestais em vários estágios sucessionais, possue extensões de terras sob uso agrícola.

Por meio de classificação do uso da terra (Satélite Landsat, sensor TM, RGB-345, 2008) na mesobacia dos igarapés contíguos Timboteua e Buiuna observa-se as seguintes classes com suas respectivas áreas e percentuais de área em relação a área total da mesobacia: floresta antropizada (605 ha ou 6,9%); ecossistema sucessional maduro - “capoeira alta” (1.803ha ou 20,6%); ecossistema sucessional intermediário - “capoeira baixa” (3.302ha ou 37,8%); campos aluviais (192 ha ou 2,2%); agroecossistema de pastagem não manejado - “pasto sujo” (1.358 ha ou 15,5%); agroecossistema de pastagem - “pasto limpo” (1.259 ha ou 14,4%); agroecossistemas - “cultivos agrícolas” (41 ha ou 0,47%); e formação de agroecossistemas - “solo sob preparo” (136 ha ou 1,6%) (Oliveira et al., 2010).

Delineamento experimental Em duas propriedades agrícolas familiares, identificaram-se e selecionaram-se seis ecossistemas (tratamentos), onde foram alocadas em cada um destes três parcelas experimentais de 1m x 1m (1m2) no sentido da declividade, para amostragem do escoamento superficial no solo (Quadro 1). Método adotado por Silva et al. (2005) e Moraes et al. (2006). Todas as parcelas foram implantadas em áreas com declividade aproximada de 5% sob as mesmas condições biofísicas de solo e clima. Adicionalmente foram instalados três coletores de água de chuva e dois pluviômetros em uma dessas duas propriedades rurais.

Para o monitoramento da pluviometria local e da química da água da chuva foram instalados três coletores de chuva (CH), a 47º38’03,31’’W e 01º00’25,61”S, em área aberta, ou seja, local sem

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interceptação da precipitação. Tais coletores de amostras de chuva constituiram-se de um recipiente (volume de 5 L), e funil (Ø=103,2 m ; 1,5 m acima do solo) protegido com tela de nylon (0,5 m de malha), ambos de polipropileno, conectados por uma mangueira (Ø=20 m) de silicone inerte. Instalaram-se também dois pluviômetros segundo a padronização estabelecida pela ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica e o INMET – Instituto Nacional de Meteorologia (DNAEE,

Dessa forma, durante a época chuvosa do ano de 2010 foi monitorado o escoamento superficial nos diferentes ecossistemas avaliados conforme expresso na Tabela 1.

Tabela 1 − Histórico dos diferentes ecossistemas da área de estudo na Mesobacia Timboteua/Buiuna, nordeste paraense

Ecossistema Localização e

Dimensão Manejo Características

“Capoeira”(CP) - Ecossistema de floresta sucessional

Derruba-equeima da capoeira

Área de 20 anos de idade sob pousio.

Sistema agroflorestal [SAF] (SQ)

Derruba-equeima da capoeira realizada há 7 anos

Ecossistema de Roça inicial, posteriormente ocorreu plantio de (Pimenta-do-reino) Piper nigrum L. (5 anos) e

(Maracujazeiro) Passiflora edulis Sims. 2004 implantação do SAF de 7 anos:- (Urucuzeiro) Bixa orellana /- (Mogno) Swietenia macrophylla .

Abubações do plantio de Piper nigrum L.: NPK- 18.18.18 (1º ano) e NPK- 10.28.20 (2º ano) todos os meses. 1 adubação em cova em 2004 com composto de: torta de mamona, farinha de osso, Yoorin. Capinas: 4 em cada ano de cultivo.

Sistema agroflorestal [SAF] (ST)

Corte-etrituração da capoeira realizado há 5 anos

Contém plantios de:

- (Bananeira) Musa paradisiaca

/ - (Mogno) Swietenia macrophylla / - (Açaizeiro) Euterpe oleracea / - (Pimenta- do-reino) Piper nigrum L. / - (Teca) Tectona grandis L. f. /- (Gliricídia) Gliricidia sepium.

4 adubações em cova (2007): composto orgânico de torta de mamona, cinzas, folhas de capim Brachiaria

Brizantha (Braquiarão), folhas de Inga edulis

(Ingazeiro), cama de aviário, esterco bovino, casca de

(Mandioca) Manihot esculenta Crantz.

“Roça”(RQ) - Agricultura intinerante

Derruba-equeima da capoeira realizada em janeiro/2010

Cultivo de (Mandioca) Manihot esculenta Crantz. Inicialmente era um ecossistema de floresta sucessional de ≈20 anos, queimado pela primeira vez no ano de 1994 para implantação da primeira roça.

“Roça” (RT) - Agricultura alternativa

Corte-etrituração da capoeira realizado em janeiro/2010

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