Multitemporal analysis of soil loss by laminar erosion and of the river flow regime in Jacaré Guaçú stream basin (São Paulo State Brazil)

Um aumento considerável da área de cultivo da cana de açúcar na região central do estado de São Paulo foi verificado durante os últimos anos. A ampliação destas áreas sobre outras formas de uso e ocupação das terras na referida região proporcionam diversas alterações nos ambientes, sobretudo relacionados aos processos geomorfológicos e hidrológicos das bacias hidrográficas. Nesse sentido, estudos fundamentados em modelos matemáticos, estruturados em SIG (Sistema de Informação Geográfica) e que visem analisar o comportamento de fenômenos ambientais frente à expansão da cultura canaviera podem auxiliar órgãos públicos e privados responsáveis pelo gerenciamento e manutenção das atividades agropecuárias na região. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos das alterações do uso e ocupação das terras sobre processos hidrológicos e geomorfológicos na bacia do rio Jacaré Guaçú, localizada na região central do Estado de São Paulo. Mais precisamente, verificou se as mudanças ocorridas no uso e ocupação das terras entre 1987, 2004 e 2013 influenciaram no aumento ou diminuição das perdas de solos por erosão laminar e no regime de vazão fluvial da rede de drenagem do rio Jacaré Guaçú. Dados hidrológicos, pedológicos e de Sensoriamento Remoto foram usados para estruturar em SIG o modelo matemático EUPS (Equação Universal de Perdas de Solo) e estimar as perdas de solo por erosão laminar. Técnicas de estatística foram usadas para verificar a significância nas mudanças de tendência dos dados históricos de vazão fluvial. Os resultados confirmam aumento de perdas de solo por erosão laminar acima de 15 ton. ha-1ano-1 entre 1987, 2004 e 2013. Esses valores ocorreram devido ao aumento de locais destinados à cultura temporária e com solo exposto, ambos vinculados ao cultivo da cana de açúcar. Entre o mesmo período ocorreu a diminuição de locais classificados com perdas de solo compreendidas entre 0 e 3 ton. ha-1ano-1 atrelada, sobretudo a redução de locais destinados às pastagens e com vegetação arbórea na bacia hidrográfica. As perdas de solo classificadas entre 3 e 5, 5 e 10 e 10 e 15 ton. ha-1ano-1 aumentaram entre 1987 e 2004 e diminuíram entre 2004 e 2013. A análise estatística comparativa dos dados fluviométricos evidenciou que não ocorreram mudanças significativas nos padrões de vazões médias, mínimas e máximas mensais entre 1987, 2004 e 2013.A substantial expansion of sugarcane area in the central region of São Paulo State (Brazil) occurred in last years. The increase of sugarcane cultivation over other forms of land use implies in several changes in the environment mainly related to the geomorphological and hydrological processes in watersheds. Grounded studies on mathematical models, structured in GIS (Geographic Information System) can assist in understanding environmental changes arising the increase of sugarcane cultivation. This data can assist public and private institutions responsible for management and maintenance agricultural activities in this region. Therefore, this study aimed at evaluating the effects of changes in land use about hydrological and geomorphological processes in Jacaré Guaçú stream basin (São Paulo State - Brazil). More precisely, were analyzed the effects of changes in land use between 1987, 2004 and 2013 about laminar erosion process and Jacaré Guaçú river flow. Soil, rainfall and Remote Sensing data were used to structure the mathematical model USLE (Soil Loss Equation Universal) in the GIS (Geographic Information System) and to estimate soil loss by laminar erosion. Statistical techniques were used to evaluate changes in trends from historical data of Jacaré Guaçú river flow. The results confirmed an increase of soil loss by laminar erosion bigger then 15 t. ha-1 year -1 between 1987, 2004 and 2013 within the study area. The increase in local places with temporary culture and exposed soil, both linked to the expansion of sugarcane areas, contributed to these results. Between the same period (1987, 2004 and 2013) there was a decrease in classified locations with soil loss between 0 - 3 t. ha-1 year -1 because of area reduction with pastures and tree vegetation in hidrographic basin. Soil losses classified between 3-5, 5-10 and 10-15 t. ha-1 year -1 increased between 1987 and 2004 and decreased between 2004 and 2013. Statistical analysis showed no significant variation average, maximum and minimum of Jacaré Guaçú river flow between 1987, 2004 and 2013