sábado, 19 de novembro de 2011

A vegetação, o solo e a água

A vegetação, o solo e a água em pequenas bacias hidrográficas
O manejo de pequenas bacias hidrográficas para produção de água, em quantidade e qualidade necessárias e adequadas a determinado uso, está fundamentado, basicamente, nas relações da água da chuva com o solo e a vegetação na área de trabalho. E tudo relacionado com o fluxo de energia no mesmo ambiente.
Como sei que o EcoDebate é lido por muitas pessoas que não têm conhecimentos específicos sobre alguns aspectos fundamentais para o entendimento das relações mencionadas, vou começar com algumas simulações bem simples, pedindo um pouco de paciência para os leitores que já dominam os princípios que serão apresentados.
Para compreensão do comportamento da água no solo, vamos pegar uma espuma daquelas usadas em limpeza, bem seca. Colocamos a espuma dentro de uma pequena bacia, ou outro recipiente semelhante disponível, e vamos adicionando água lentamente, até começar a sair água pela superfície do recipiente. Se levantarmos a espuma, vamos ver que continua a gotejar água pela sua parte inferior, mas que para em pouco tempo. Se espremermos a espuma com as mãos, vamos ver que sai boa parte da água gasta para umedecê-la. A espuma está representando, nesta experiência, a primeira camada de solo seco, quando passa a receber água de chuva. Uma parte do volume de chuva recebido vai ficar retida para umedecer a camada de solo anteriormente seca. Se pegarmos uma porção desse solo e espremermos na mão, sairá também um pouco de água. Esta água retida foi aquela que resistiu à força da gravidade, que age para levar a água para camadas mais profundas e formar os lençóis subterrâneos. Como no caso da espuma, que só deixou sair água pela sua parte inferior depois de umedecida, no solo é a mesma coisa, só descendo água para as camadas mais profundas depois de satisfeita a necessidade de umedecimento da camada superficial. E é parte dessa umidade que será retirada pelas raízes das plantas e transferida à atmosfera por transpiração. Também um pouco irá evaporar diretamente da superfície úmida. As duas quantidades somadas formam a evapotranspiração.
Passemos, agora, a analisar uma área de floresta e outra de gramínea, com um hectare (10.000 m2) cada. Para ajudar, vamos usar o esquema da figura a seguir, onde está representado um perfil de solo com raízes de árvores e gramíneas.
As árvores tendem, na maioria dos casos, a ter raízes mais profundas do que as que predominam em gramíneas. No nosso caso, e de acordo com conhecimentos já acumulados, podemos admitir que os sistemas radiculares das árvores explorem bem o solo até à profundidade média de 1,2 m. Média porque na diversidade da floresta natural é possível encontrar raízes com menos de 1,2 m e outras com mais de 1,2 m de profundidade. O volume de solo explorado será de 12.000 m3 (10.000 m2 x 1,2 m). Da ciência do solo obtemos a informação de que se ele for de textura média, entre arenoso e argiloso, terá capacidade de reter 100 litros de água por metro cúbico (100 L/m3 de solo). Como no nosso caso temos 10.000 m2de área superficial e 1,2 m de profundidade, o volume explorado pelas raízes das árvores é de 12.000 m3. Se a retenção possível é de 100 L/m3, a retenção total chega a 1.200.000 L (12.000 x 100). Se após algumas chuvas esta retenção estiver completa e parar de chover por vários dias, as plantas passarão a consumir este armazenamento, retirando parte dele pela ação dos sistemas radiculares e transferindo para a atmosfera. Uma pequena parte também poderá ser evaporada diretamente da superfície. Se tais ações retirarem 40% da água armazenada, provocarão uma deficiência de 480.000 L (1.200.000L x 0,40) ou 480 m3 . As próximas chuvas, quando vierem, terão que recompor esta deficiência antes de serem drenadas para os lençóis subterrâneos (drenagem indicada, na figura, pelas setas assinaladas com a letra P). E como a área de coleta é de 10.000 m2, para recolher 480 m3 vamos precisar de uma chuva de 48 mm (480: 10.000 x 1.000). Se repetirmos todo o raciocínio para um hectare de gramíneas explorando uma camada 30 cm de profundidade, do mesmo solo, chegaremos a uma chuva de 12 mm, necessária para recompor a retenção. Portanto, um total de 30 mm de chuva na área de gramínea, se toda infiltrada, disponibilizará 18 mm para o lençol (30 – 12), enquanto a área com floresta ainda precisará de mais 18 mm (48 – 30) para, a partir daí, começar a ceder água ao lençol.
A floresta, com comportamento igual ao discutido, funcionará hidrologicamente muito bem em relação ao armazenamento dos aquíferos quando concentradas e de maiores intensidades. Isso porque, assim, as chuvas manterão o perfil de solo sempre com água em torno dos valores máximos de retenção, garantindo bons volumes de percolação para os aquíferos formadores e mantenedores de nascentes e córregos.
Mas infelizmente para o leitor que já está cansado de números e das comparações entre eles, ainda não acabou a encrenca. Quando disse, no final do penúltimo parágrafo – “se toda infiltrada”-, é porque há o perigo, nas áreas não florestadas, de chuvas de maiores intensidades ultrapassarem as taxas de infiltração de pastagens, por exemplo, que podem estar com solos adensados; isso irá exigir práticas alternativas de captação das enxurradas, criando armazenamentos de curto prazo, que acabarão sendo infiltrados. Por exemplo, se uma região é atingida por chuvas frequentes de intensidades em torno de 50 mm/h e se a taxa de infiltração na pastagem é de 20 mm/h, precisaremos construir terraços, caixas de captação de enxurradas, barraginhas ou, então, deixar faixas de vegetação que sejam capazes de retardar a velocidade das enxurradas, facilitando a infiltração. É a velha história de que almoço nenhum é servido de graça.
Precisamos ficar atentos, também, com as taxas de infiltração das florestas, pois os valores normalmente são altos, acima de 50 mm/h; mas há exceções, o que é mais do que normal, com valores reduzidos pela presença de camadas adensadas, posicionadas até um metro abaixo da superfície, muito comuns em solos argilosos. Tais camadas criam aquíferos efêmeros, com escoamentos superficiais, dificultando ou até mesmo impedindo que os volumes de água infiltrados cheguem aos verdadeiros aquíferos, localizados mais profundamente. Há, ainda, o problema do comportamento da floresta em solo raso. Quanto a isso, o leitor interessado poderá ler o artigo publicado aqui no EcoDebate, em 18/01/2011 (As florestas e os deslizamentos de encostas).
O que acabamos de ver é uma pequena amostra de assuntos estudados em hidrologia aplicada ao manejo de pequenas bacias hidrográficas, com finalidade de manter ou recuperar capacidades de produção de água (conservação de aquíferos, nascentes e córregos). E como pudemos ver, a salvação de nossos recursos hídricos está na dependência de conhecimentos que vão muito além dos desejos manifestados pelos fãs da intocabilidade. Trabalhar ambientes, já muito alterados por ocupações e atividades produtivas (antropizados), exige domínio de comportamentos específicos dos ecossistemas e raciocínios liberados de preconceitos quanto ao uso racional dos recursos naturais.
Estou completando, com este artigo, os três propostos para discutir as relações da floresta com a água, incluindo as matas ciliares.
Os dois primeiros, relativos ao comportamento hidrológico das matas ciliares (Parte I em 9/9 e Parte II, em 19/9, do mês passado), provocaram interessantes debates, tanto em comentários anexados aos mesmos, como em mensagens dirigidas diretamente a mim. Era o que eu pretendia, ou seja, tirar o assunto de sua sacrossanta posição e colocá-lo no chão da bacia hidrográfica. Ao fazer isso, tive a intenção de aposentar os dogmas e substituí-los pelas necessárias dúvidas, importantes para a busca de novas informações relativas ao tema. Acho até que, apesar da idade que costuma fazer o espírito se acomodar, andei seguindo conselhos de Steve Jobs, o chamado gênio da Apple, falecido há pouco, que numa palestra para estudantes da famosa Universidade de Stanford deu a eles o seguinte conselho: “Não se apeguem a dogmas. Não deixem que o barulho da opinião de outros cale a sua própria opinião”(o grifo é meu). E acrescento: devemos estar sempre buscando explicações e justificativas para tudo; contradizendo e não aceitando receitas baseadas em conjecturas e suposições. Quando escrevo um artigo como este, por exemplo, fico esperando críticas construtivas que me façam buscar novos conhecimentos. E é assim que avançam a ciência e a tecnologia.
E para terminar este terceiro artigo sobre o tema, eu quero dizer que tenho absoluta certeza do importante papel que a floresta pode exercer na conservação de nossos recursos hídricos. Mas quero, ao mesmo tempo (e tudo na vida acaba tendo um mas), chamar a atenção do leitor para o fato de que em ambientes alterados, com atividades intensas de explorações produtivas, a contribuição de capões de florestas para a produção de quantidade de água depende de uma adequada localização na pequena bacia e da porcentagem de sua ocupação. De nada vai adiantar, por exemplo, a implantação de florestas em toda a superfície de uma pequena bacia se ela estiver numa região com predominância de pastagens; poderá ser submetida ao efeito oásis, em alguns meses secos, provocando altíssimas taxas de evapotranspiração, num período em que quantidade de água já estiver escassa. Há muitas nascentes e córregos que secam nas épocas de estiagens, em bacias que foram submetidas a tratamentos semelhantes, na melhor das boas intenções. Faltaram, em tais situações, os conhecimentos hidrológicos necessários à otimização das relações água/solo/floresta, em benefício da produção de água. A floresta é um ótimo elemento de manejo de bacias para produção de água, mas não é o único. (EcoDebate)

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