Sediment yield in watersheds as a function of relief and forest cover

Com a intensa discussão entre proprietários e órgãos públicos sobre a quantidade de área com cobertura florestal necessária em propriedades rurais de diferentes regiões, ocorreu o aumento da necessidade da disponibilização de dados técnicos que sirvam de suporte à discussão. Além das abordagens da conservação e reabilitação dos processos ecológicos, à conservação da biodiversidade e ao abrigo e proteção da fauna e flora nativas, outro item desta discussão é a proteção aos recursos hídricos e ao solo que a cobertura florestal proporciona. Um dos critérios para se avaliar o efeito da cobertura florestal, neste quesito, é a geração de sedimentos. Como o estudo desses processos erosivos, envolvendo medições de todas as variáveis envolvidas em uma ampla escala é, na maioria das vezes, impossível de ser conduzido, cada vez mais estão sendo desenvolvidos, e revisados, modelos hidrológicos para predizer o impacto das atividades agrícolas na qualidade da água. A modelagem hidrológica e de qualidade da água e os Sistemas de Informações Geográficas têm evoluído constantemente de modo que possam ser feitas análises em bacias hidrográficas Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo principal analisar a produção de sedimentos em microbacias hidrográficas com diferentes relevos e diferentes tamanhos e localizações da cobertura florestal, na bacia do Rio Corumbataí, SP, usando a Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE) em ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas). Foram gerados os seguintes mapas necessários ao cálculo da RUSLE: MDT; erodibilidade dos solos; erosividade das chuvas; e mapas dos fatores de cobertura e manejo do solo e de práticas conservacionistas. Foram escolhidas 18 microbacias em três classes de declividade: relevo suave (0-8% - média da microbacia), relevo intermediário (8-20%) e relevo declivoso (acima de 20%). Foram estabelecidos 20 cenários de uso e ocupação do solo (cada um com seus respectivos mapas de fatores C e P), com o objetivo de avaliar a redução de produção de sedimentos proporcionada pela cobertura florestal exigida pela legislação vigente (Código Florestal). Os fatores analisados foram: tamanho da Área de Preservação Permanente APP e tamanho e localização da Reserva Legal. Os resultados permitiram concluir que: i) A utilização do ambiente SIG para o estudo do efeito de diferentes cenários de cobertura do solo na produção de sedimentos utilizando a RUSLE é necessário e de fundamental importância; ii) O efeito da cobertura florestal na redução da erosão anual é variável em função da declividade média da microbacia; iii) Em relação ao tamanho da Área de Preservação Permanente - APP, altas reduções ocorrem apenas quando a largura da APP é o dobro da prevista na legislação, entretanto, para largura de APP em conformidade com a legislação e na metade desta largura, ocorreram reduções relativas baixas e médias, permitindo afirmar-se que as reduções da erosão anual tenderam a ser próximas nas situações de largura da APP igual ou metade da prevista no Código Florestal; iv) Há uma relação linear entre otamanho da Reserva Legal - RL e a redução na erosão anual, ou seja, quanto maior a RL maior a redução na erosão anual; e v) A largura da faixa de APP deve ser determinada levando-se em consideração a declividade da microbacia e a RL deve estar localizada ao longo da APP, pois estas características trazem melhores efeitos na redução da erosão anual.With the intense debate between farmers and public agencies about the amount of area with forest cover needed in farms of different regions, there has been an increase in the need of technical data to support such discussions. Besides the approaches of conservation and rehabilitation of ecological processes to the biodiversity conservation and protection of native flora and fauna, another item of this discussion is the protection of soil and water resources that the forest cover provides. One of the criteria used to evaluate the effect of forest cover on the protection of soil and water is the sediment yield. As the study of erosion processes, involving measurements of all variables involved in a large scale is, in most cases, impossible to be driven, increasingly are being developed, and reviewed, hydrological models to predict the impact of agricultural activities in water quality. The hydrological and water quality modeling and the Geographic Information Systems are constantly evolving so that analysis can be made in river basins. In this context, this study aimed to evaluate the reduction in the sediment yield accordind to the amount of forest cover in watersheds with different types of relief in the Corumbataí river basin using the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) in a GIS (Geographic Information System) environment. The following maps were generated in order to apply the RUSLE: Digital Terrain Model, soil erodibility, erosivity, land-use and soil management and conservation practices. Eighteen watersheds, in three slope classes, were selected: gentle slope (up to 8%), intermediate slope (8% - 20%) and high slope (above 20%). Twenty scenarios for land use were established (each one with their own maps of factors C and P), to evaluate the reduction of sediment yield provided by forest cover required by law. The factors analyzed were: size of the Permanent Preservation Area (PPA), size and location of the Legal Reserve. The results showed that: i) Using the GIS environment to study the effect of different scenarios of soil covering on the sediment yield using the RUSLE is necessary and crucial. ii) The effect of forest cover in reducing annual erosion varies depending on the average slope of watershed; iii) in relation to the size of PPA , high reductions occurred only when the PPA was twice the size legally recommended; however, for the PPA size equal to the legally recommended and equal to half of this size, there were low and medium reductions, and one can say that the reductions of the annual erosion tended to be close in situations where the size of the PPA was equal or half of the recommended by legislation; iv) the size of the Legal Reserve presented results in a linear proportion between the size of the LR and the reduction in annual erosion; and v ) The width of the PPA should be determined taking into account the slope of the watershed and also that the LR should be located along the PPA, thus providing better results in reducing annual erosion