Estimativa da erosão e deposição pela Unit Stream Power Erosion and Deposition em uma sub-bacia às margens do Rio Mogi Guaçu, município de Mogi Guaçu, São Paulo, Brasil
DOI:
https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v22-172761Palavras-chave:
Modelagem semiempírica, Escoamento superficial, Área de contribuição, Unit Stream Power Erosion and DepositionResumo
Informações a respeito dos processos erosivos do solo, que compreendem desagregação, transporte e deposição, são essenciais quando se deseja analisar processos hidrológicos associados à geração do escoamento na paisagem e à recarga de aquíferos. O modelo Unit Stream Power Erosion and Deposition (USPED) vem sendo aplicado em diversas regiões do mundo por oferecer estimativas mais precisas, uma vez que agrega uma base física que relaciona morfologia do relevo e parâmetros de escoamento definidores da erosão. O presente trabalho visa analisar a erosão e a deposição utilizando o modelo USPED em uma sub-bacia hidrográfica da planície aluvionar do Rio Mogi Guaçu, município de Mogi Guaçu, São Paulo, Brasil, e gerar subsídios para futuros diagnósticos de áreas com maior capacidade para armazenamento de água na região, baseado na menor erosão. A remoção de partículas minerais e orgânicas do solo, decorrente do processo erosivo, altera a profundidade efetiva, a textura, a estrutura e, consequentemente, interfere direta e negativamente em sua capacidade de absorver e reter água. A sub-bacia apresentou cerca de 60% de sua área não afetada por processos de erosão e deposição consideráveis, graças à vegetação arbórea atual, mas também ao relevo suave do local. Os locais de erosão e deposição totalizaram 23,42 e 15,76%, respectivamente, da área da sub-bacia, sendo adjacentes um ao outro e preferencialmente próximos ou dentro da rede de drenagem. Os resultados da espacialização foram validados pelo índice Kappa e revelaram que o modelo UPSED obteve excelente concordância com a “verdade de campo”. A estabilidade em termos de erosão favorece a recarga da água na área, uma vez que os solos apresentam textura arenosa e, além disso, os...
Downloads
Referências
Aiello, A., Adamo, M., Canora, F. (2015). Remote sensing and GIS to assess soil erosion with RUSLE3D and USPED at river basin scale in southern Italy. Catena, 131, 174-185. https://doi.org/10.1016/j.catena.2015.04.003
Asrar, G., Fuchs, M., Kanemasu, E. T., Hatfield, J. L. (1984). Estimating absorbed photosynthetic radiation and leaf area index from spectral reflectance in wheat. Agronomy Journal, 76(2), 300-306. https://doi.org/10.2134/agronj1984.00021962007600020029x
Bertoni, J., Lombardi Neto, F. (2005). Conservação do solo. São Paulo: Ícone.
Boumanns, R., Ambrósio, L. A., Romeiro, A. R., Campos, E. M. G., Fasiaben, M. C. R., Andrade, D. C., Tôsto, S. G., Moraes, J. F. L., Camargo, L. A. S., Sinisgalli, P. A. A., Sousa Junior, W. C. (2010). Modelagem dinâmica do uso e cobertura das terras para o controle da erosão na bacia hidrográfica do Rio Mogi-Guaçu e Pardo, São Paulo - Brasil. Revista Iberoamericana de Economía Ecológica, 14, 1-12. Available at: https://raco.cat/index.php/Revibec/article/view/200504. Accessed on: Jan 17, 2022.
Bouyoucos, G. J. (1935). The Clay ratio as a criterion of susceptibility of soils to erosion. Journal of the American Society of Agronomy, 27(9), 738-741. https://doi.org/10.2134/agronj1935.00021962002700090007x
Bouyoucos, G. J. (1951). A recalibration of the hydrometer method for making mechanical analysis of soil. Agronomy Journal, 43(9), 434-438. https://doi.org/10.2134/agronj1951.00021962004300090005x
Carvalho, D. F., Durigon, V. L., Antunes, M. A. H., Almeida, W. S., Oliveira, P. T. S. (2014). Predicting soil erosion using Rusle and NDVI time series from TM Landsat 5. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 49(3), 15-224. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2014000300008
Cecílio, R. A., Martinez, M. A., Pruski, F. F., Silva, D. D. (2013). Modelo para estimativa da infiltração de água e perfil de umidade do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 37(2), 411-421. https://doi.org/10.1590/S0100-06832013000200012
Chang, H. K., Teixeira, A. J., Vidal, A. C. (2003). Aspectos hidrogeológicos e hidroquímicos das regiões dos municípios de Mogi Mirim, Mogi Guaçu e Itapira no Estado de São Paulo. Revista Geociências, 22(Especial), 63-73. Available at: https://www.revistageociencias.com.br/geociencias-arquivos/22_especial/6.PDF. Accessed on: Jan 17, 2022.
Desmet, P. J. J., Govers, G. (1996). A GIS procedure for automatically calculating the USLE LS factor on topographically complex landscape units. Journal of Soil and Water Conservation, 51(5), 427-433. Available at: https://www.jswconline.org/content/51/5/427. Accessed on: Jan 17, 2022.
Djodjic, F., Markensten, H. (2019). From single fields to river basins: Identification of critical source areas for erosion and phosphorus losses at high resolution. Ambio, 48, 1129-1142. https://doi.org/10.1007/s13280-018-1134-8
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA Solos). (2018). Sistema brasileiro de classificação de solos. 5ª ed. Brasília: EMBRAPA Solos.
Environmental Systems Research Institute (ESRI). (2014). ArcGIS Professional GIS for the desktop. Version 10.2. Redlands: ESRI.
Foster, G. R., McCool, D. K. (1994). Comment on “Length-slope factors for the Revised Universal Soil Loss Equation: simplified method of estimation”. Journal of Soil and Water Conservation, 49(2), 171-173. Available at: link.gale.com/apps/doc/A15406377/AONE?u=anon~3b77cf71&sid=googleScholar&xid=fea18146. Accessed on: Jan 17, 2022.
Foster, G. R., McCool, D. K., Renard, K. G., Moldenhauer, W. C. (1981). Conversion of the universal soil loss equation to SI metric units. Journal of Soil and Water Conservation, 36(6), 355-359. Available at: https://www.jswconline.org/content/36/6/355. Accessed on: Jan 17, 2022.
Fushita, A. T., Camargo-Bortolin, L. H. G., Arantes, E. M., Moreira, M. A. A., Cançado, C. J., Lorandi, R. (2011). Fragilidade ambiental associada ao risco potencial de erosão de uma área da região geoeconômica médio Mogi Guaçu superior (SP). Revista Brasileira de Cartografia, 63(4), 477-488. Available at: https://seer.ufu.br/index.php/revistabrasileiracartografia/article/view/49216. Accessed on: Jan 17, 2022.
Honek, D., Michalková, M. S., Smetanová, A., Sočuvka, V., Velísková, Y., Karásek, P., Konečná, J., Németová, Z., Danáčová, M. (2020). Estimating sedimentation rates in small reservoirs - Suitable approaches for local municipalities in central Europe. Journal of Environmental Management, 261, 109958. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109958
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). (2012). Manual técnico da vegetação brasileira. Rio de Janeiro: IBGE.
Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). (2012). Relatório técnico nº 131.057-205 do IPT sobre o cadastramento de pontos de erosão e inundação no Estado de São Paulo. São Paulo: IPT. Available at: https://sigrh.sp.gov.br/public/uploads/documents/7421/erosoes_dossie-das-ugrhis.pdf. Accessed on: Jan 17, 2022.
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). (2018). Catálogo de imagens. Available at: http://www.dgi.inpe.br/CDSR. Accessed on: Jan 10, 2018.
Kandel, D. D., Western, A. W., Grayson, R. B., Turral, H. N. (2004). Process parameterization and temporal scaling in surface runoff and erosion modelling. Hydrological Processes, 18(8), 1423-1446. https://doi.org/10.1002/hyp.1421
Kandrika, S., Dwivedi, R. S. (2003). Assessment of the impact of mining on agricultural land using erosion-deposition model and space borne multispectral data. Journal of Spatial Hydrology, 3(2), 1-17. Available at: https://scholarsarchive.byu.edu/josh/vol3/iss2/1. Accessed on: Jan 17, 2022.
Kinnell, P. I. A. (2005). Why the universal soil loss equation and the revised version of it do not predict event erosion well. Hydrological Processes, 19(3), 851-854. https://doi.org/10.1002/hyp.5816
Klinke Neto, G., Oliveira, A. H., Pereira, S. Y. (2017). Variabilidade espacial de atributos físicos do 523 solo em planície aluvionar do Rio Mogi Guaçu (SP). Geociências, 36(2), 381-394. https://doi.org/10.5016/geociencias.v36i2.12593
Klinke Neto, G., Oliveira, A. H., Pereira, S. Y. (2018). Fisiografia e geomorfologia em sub-bacia da planície do Rio Mogi Guaçu, Estado de São Paulo, Brasil. Anuário do Instituto de Geociências, 41(2), 177-190. https://doi.org/10.11137/2018_2_177_190
Landis, J. R., Koch, G. G. (1977). The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics, 33(1), 159-174. https://doi.org/10.2307/2529310
Lazzari, M., Gioia, D., Piccarreta, M., Danese, M., Lanorte, A. (2015). Sediment yield and erosion rate estimation in the mountain catchments of the Camastra artificial reservoir (Southern Italy): a comparison between different empirical methods. Catena, 127, 323-339. https://doi.org/10.1016/j.catena.2014.11.021
Lelis, T. A., Calijuri, M. L., Santiago, A. F., Lima, D. C., Rocha, E. O. (2012). Análise de sensibilidade e calibração do modelo SWAT aplicado em bacia hidrográfica da região sudeste do Brasil. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 36(2), 623-634. https://doi.org/10.1590/S0100-06832012000200031
Lima, J. E. F. W., Lopes, W. T. A., Carvalho, N. O., Vieira, M. R., Silva, E. M. (2005). Suspended sediment fluxes in the large river basins of Brazil. Seventh IAHS Scientific Assembly, 1, 355-363. Available at: https://iahs.info/uploads/dms/13042.48%20355-363%20S11-19%20Werneck%20et%20al.pdf. Accessed on: Jan 17, 2022.
Lombardi Neto, F., Moldenhauer, W. C. (1992). Erosividade da chuva: sua distribuição e relação com as perdas de solo em Campinas (SP). Bragantia, 51(2), 189-196. https://doi.org/10.1590/S0006-87051992000200009
Mannigel, A. R., Carvalho, M. P., Moreti, D., Medeiros, L. R. (2002). Fator erodibilidade e tolerância de perda dos solos do Estado de São Paulo. Acta Scientiarum, 24(5), 1335-1340. https://doi.org/10.4025/actasciagron.v24i0.2374
Mello, C. R., Norton, L. D., Pinto, L. C., Curi, N. (2019). Hydropedology in the tropics. Lavras: UFLA.
Mitasova, H., Hofierka, J., Zlocha, M., Iverson, L. R. (1996). Modelling topographic potential for erosion and deposition using GIS. International Journal Geographical Information System, 10(5), 629-641. https://doi.org/10.1080/02693799608902101
Moore, I. D., Burch, G. J. (1986). Physical basis of the lengthslope factor in Universal Soil Loss Equation. Soil Science Society of America Journal, 50(5), 1294-1298. https://doi.org/10.2136/sssaj1986.03615995005000050042x
Nearing, M. A., Wei, H., Stone, J. J., Pierson, F. B., Spaeth, K. E., Weltz, M. A., Flanagan, D. C., Hernandez, M. (2011). A rangeland hydrology and erosion model. Transactions - American Society of Agricultural Engineers, 54(3), 901-908. https://doi.org/10.13031/2013.37115
Niculită, I. C. (2011). Sheet and rill soil erosion estimation for agricultural land evaluation. Bulletin UASVM Agriculture, 68(1), 237-244. https://doi.org/10.15835/buasvmcn-agr:6447
Oliveira, A. H., Silva, M. A., Silva, M. L. N., Curi, N., Klinke Neto, G., Freitas, D. A. F. (2013). Development of topographic factor modeling for application in soil erosion models. In: M. C. H. Soriano (Ed.). Soil processes and current trends in quality assessment, 1, 111-138. Croatia: InTeh. https://doi.org/10.5772/54439
Oliveira, A. H., Silva, M. L. N., Curi, N., Klinke Neto, G., Silva, M. A., Araújo, E. F. (2012). Consistência hidrológica de modelos digitais de elevação (MDE) para definição da rede de drenagem na sub-bacia do horto florestal Terra Dura, Eldorado do Sul, RS. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 36(4), 1259-1267. https://doi.org/10.1590/S0100-06832012000400020
Oliveira, J. B., Barbieri, J. L., Rotta, C. L., Tremocoldi, W. (1982). Levantamento pedológico semidetalhado do Estado de São Paulo: Quadrícula de Araras. Campinas: Instituto Agronômico. Mapa, escala 1:100.000. (Boletim Técnico, 72.)
Pricope, N. (2009). Assessment of spatial patterns of sediment transport and delivery for soil and water conservation programs. Journal of Spatial Hydrology, 9(1), 21-46. Available at: https://scholarsarchive.byu.edu/josh/vol9/iss1/1. Accessed on: Jan 17, 2022.
Rodriguez, J. L. G., Suarez, M. C. G. (2012). Methodology for estimating the topographic factor LS of RUSLE3D and USPED using GIS. Geomorphology, 175-176, 98-106. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2012.07.001
Roose, E. I. (1977). Application of the universal soil loss equation of Wischmeier and Smith in West Africa. In: D. J. Greenland, R. Lal (Eds.). Soil conservation and management in the humid tropics, 1, 177-187. Proceedings of the International Conference. Chichester: John Wiley and Sous.
Santa’anna Neto, J. L. (1995). A erosividade das chuvas no Estado de São Paulo. Revista do Departamento de Geografia, 9, 35-49. https://doi.org/10.7154/RDG.1995.0009.0004
Santos, R. D., Lemos, R. C., Santos, H. G., Ker, J. C., Anjos, L. H. C. (2005). Manual de descrição e coleta de solos no campo. 5. ed. Viçosa: SBCS.
Seo, I. K., Park, Y. S., Kim, N. W., Moon, J. P., Ryu, J. C., Ok, Y. S., Kim, K., Lim, K. J. (2010). Estimation of soil erosion using SATEEC and USPED and determination of soil erosion hot spot watershed. Journal of Korean Society on Water Quality, 26(3), 497-506.
erviço Geológico do Brasil (CPRM), Coordenadoria de Planejamento Ambiental (CPLA). (2002). Atlas geoambiental das bacias hidrográficas dos rios Mogi-Guaçu e Pardo – SP: subsídios para o planejamento territorial e gestão ambiental. São Paulo: CPRM/CPLA. Available at: https://rigeo.cprm.gov.br/jspui/bitstream/doc/2548/1/Atlas_Geoamb_Mogi_Pardo.pdf. Accessed on: Jan 17, 2022.
Silva, A. M., Alvares, C. A. (2005). Levantamento de informações e estruturação de um banco dados sobre a erodibilidade de classes de solos no Estado de São Paulo. Geociências, 24(1), 33-41. Available at: https://ppegeo.igc.usp.br/index.php/GEOSP/article/view/9738. Accessed on: Jan 17, 2022.
Silva, D. C. C., Albuquerque Filho, J. L., Sales, J. C. A., Lourenço, R. W. (2017). Identificação de com perda de solo acima do tolerável usando NDVI para o cálculo do fator C da USLE. Ra’eGa., 42, 72-85. https://doi.org/10.5380/raega.v42i0.45524
Silva, R. M., Santos, S. A. G., Montenegro, S. M. G. L. (2013). Identification of critical erosion prone areas and estimation of natural potential for erosion using GIS and remote sensing. Revista Brasileira de Cartografia, 65(5), 881-894.
Sir, B., Bobál, P., Richnavský, J. (2013). GIS evaluation of erosion-sedimentation risk caused by extreme convective rainstorms: case study of the Stonávka River Catchment, Czech Republic. In: J. Kozak, K. Ostapowicz, A. Bytnerowicz, B. Wyzca (Eds.). The Carpathians: integrating nature and society towards sustentainability, 1, 45-58. Berlin: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-12725-0_5
Tamene, L., Vlek, P. L. G. (2008). Soil erosion studies in Northern Ethiopia. In: A. K. Braimoh, P. L. G. Vlek (Eds.). Land use and soil resources, 1, 73-100. Berlin: Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6778-5_5
Tarboton, D. G. (1997). A new method for the determination of flow directions and upslope areas in the grid digital elevation models. Water Resources Research, 33(2), 309-319. https://doi.org/10.1029/96WR03137
UCRBEEc. (2010). Plano de manejo integrado das unidades de conservação reserva biológica e estação ecológica Mogi Guaçu – SP. Piracicaba: UCRBEEc.
Warren, S. D., Mitasova, H., Hohmann, M. G., Landsberger, S., Iskander, F. Y., Ruzycki, T. S., Senseman, G. M. (2005). Validation of a 3-D enhancement of the Universal Soil Loss Equation for prediction of soil erosion and sediment deposition. Catena, 64(2-3), 281-296. https://doi.org/10.1016/j.catena.2005.08.010
Warren, S. D., Ruzycki, T. S., Vaughan, R., Nissen, P. E. (2019). Validation of the Unit Stream Power Erosion and Deposition (USPED) Model at Yakima Training Center, Washington. Northwest Science, 92(Spe. 5), 338-345. https://doi.org/10.3955/046.092.0504
Weill, M. A. M., Rocha, J. V., Lamparelli, R. A. (2001). Potencial natural de erosão e riscos de degradação na bacia hidrográfica do Rio Mogi Guaçu. VII Simpósio Nacional de Controle de Erosão. Goiânia. CD-ROM.
Wischmeier, W. H., Smith, D. D. (1978). Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. Washington: USDA. Available at: https://naldc.nal.usda.gov/download/CAT79706928/PDF. Accessed on: Jan 17, 2022.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Anna Hofmann Oliveira, Gustavo Klinke Neto, Sueli Yoshinaga Pereira

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
- Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista Geologia USP. Série Científica, o direito de primeira publicação, com o trabalho sob a licença Creative Commons BY-NC-SA (resumo da Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 | texto completo da licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/legalcode) que permite o compartilhamento do trabalho de forma não comercial e conferindo os devidos créditos autorais da primeira publicação nesta revista.
- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), conferindo os devidos créditos autorais da primeira publicação nesta revista.
- Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, uma vez que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O efeito do Acesso Aberto e downloads no impacto das citações).
Como Citar
Dados de financiamento
-
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
Números do Financiamento 2013 / 22729-2