Topographical threshold of gully erosions in Piratininga (SP)

Considerando a importância de se definir as condições críticas para a deflagração, desenvolvimento e estabilização das voçorocas e outras feições erosivas lineares, e tendo em conta as poucas abordagens nesse sentido realizadas no Brasil, o objetivo geral desta pesquisa é avaliar os limites críticos topográficos para o desenvolvimento das formas resultantes da erosão linear em Piratininga (SP). Os procedimentos metodológicos envolveram a identificação e caracterização das feições erosivas por meio de fotografias aéreas e in situ; a mensuração da declividade (S) em campo e com diversas resoluções de Modelo Digital de Terreno (MDT) e da Área de Contribuição (A) também a partir do MDT; e, a definição dos limites críticos topográficos na forma da seguinte Função Potência: S = a × . A linha do limite crítico foi ajustada no limite inferior dos dados, paralelamente à inclinação linha ortogonal de regressão de S e A. As feições erosivas foram categorizadas em 4 classes e 13 subclasses de acordo com seus aspectos morfométricos e indicadores dos processos atuantes. A mensuração de S e A por diferentes métodos resultou em algumas variações significativas nos dados gerados, sobretudo na comparação entre os valores obtidos em campo e pelo MDT. Foi obtido o seguinte limite crítico topográfico: S = 0,064 × ,, que tem coeficientes semelhantes a outras pesquisas que analisaram feições erosivas resultantes do escoamento subsuperficial. A distinção entre as feições erosivas onde ainda há indícios de recuo das cabeceiras e feições erosivas que já atingiram o equilíbrio, assim como a análise dos pontos de início dos processos erosivos em relação ao limite crítico, forneceu bases empíricas para a discussão da evolução das feições erosivas lineares em relação ao limite crítico topográfico e também para ao entendimento dos estados estável e instável dos voçorocamentos, permitindo a construção de um modelo teórico de previsão da estabilidade e instabilidade das feições erosivas baseado na relação entre a declividade e a área de contribuição em diferentes perfis de encosta.Considering the importance of defining the critical conditions for the generation, development and stabilization of gullies and other erosional features, and taking into account the few approaches accordingly held in Brazil, the aim of this research is to evaluate the topographical critical limits for developing of gully erosion in Piratininga (SP). The methodological procedures involved: the identification and characterization of the gullies using aerial photographs and in situ; measurement of the slope (S) in the field and with various resolutions of Digital Terrain Model (DTM) and drainage area (A) also from DTM, and the definition of topographical thresholds in the form of following Power Function: S = a × . The topographical threshold line has been set at the lower limit of data, parallel to the slope of orthogonal regression line of S and A. The erosional features were categorized into 4 classes and 13 subclasses according to their morphometric aspects and indicators of active processes. The measurement of S and A by different methods resulted in some significant changes in the data generated, particularly when comparing the values obtained in the field and the DTM. We obtained the following topographic threshold: S = 0,064 × , which has coefficients similar to other studies that analyzed erosional features resulting from subsurface flow. The distinction between active and stabilized gullies, as well as analysis of the starting points of erosion in relation to threshold line, provide an empirical basis for the discussion of the evolution of gullies in relation to the topographic threshold line and also for the understanding of stable and active states of gullies, allowing the construction of a theoretical model for predicting the stability and instability of the gullies based on the relationship between slope and drainage area in different slope profiles