Escoamento de nascentes associado à variabilidade espacial de atributos físicos e uso do solo em uma bacia hidrográfica de cabeceira do Rio Grande, MG

Abstract

A distribuição espacial dos atributos do solo é de suma importância no contexto da dinâmica da água em áreas de recarga de aqüíferos. No entanto, o mapeamento destes atributos não pode apresentar-se com tendências, como acontece com aqueles produzidos por processos puramente geométricos. Este trabalho visa estudar a variabilidade espacial de alguns atributos do solo e suas implicações no escoamento base de nascentes numa sub-bacia hidrográfica de cabeceira representativa da Serra da Mantiqueira, região Alto Rio Grande – MG. A área de estudo apresenta-se com 687ha compreendendo a sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Lavrinhas o qual é afluente do Rio Grande. As amostras para a caracterização físico-hídrica do solo foram coletadas na camada de 0 a 0,15m de profundidade em 198 pontos. Aos dados foram ajustados semivariogramas esférico, exponencial e gaussiano pelas metodologias dos mínimos quadrados ponderados e máxima verossimilhança. A validação cruzada precedeu-se a krigagem dos atributos, para a seleção do melhor modelo. O mapa de uso atual do solo foi gerado a partir da interpretação visual de imagem de satélite Landsat de outubro de 2005, as vazões das nascentes foram determinadas pelos métodos direto ou indireto e os limites de suas áreas de recarga com aparelho GPS. Foram selecionadas duas nascentes em condições distintas de ocupação do solo, mas sob domínio da mesma unidade pedológica. Todos os atributos avaliados apresentaram-se estruturados espacialmente. A maioria dos atributos apresentou melhores ajustes pela metodologia dos mínimos quadrados ponderados, não havendo predominância de nenhum modelo específico de semivariograma para os atributos avaliados. As maiores vazões específicas encontradas ao longo do monitoramento foram da nascente sob mata nativa. Práticas que levam à diminuição da infiltração da água no solo, ou, ao aumento do escoamento superficial, podem diminuir a vazão das nascentes comprometendo a existência das mesmas.

Spatial soil attributes distribution in watershed is of the great importance for water dynamics studies, especially, in springs recharge areas. However, the mapping of these attributes cannot be presented with trends, as it happens with those produced by essential geometric processes interpolation. The purposes of this work is to study the spatial variability of soil attributes and its relationship with springs flow base behavior of a headwater watershed enclosed to Mantiqueira Mountains, Alto Rio Grande region, MG state, Brazil. This study was carried out in Lavrinhas watershed which presents 687 ha of area and it flows towards to Rio Grande River. Soil physical-hydric characterization was determined collecting samples in layer of 0 – 0,15m in 198 points. Spherical, exponential and gaussian semi-variograms models were adjusted to the data, applying Minimum Weighted Square (MQP) and Maximum Likelihood (MV) methodologies. Cross validation was applied for selection the best adjusted model. Current map soil use was generated from visual interpretation of Landsat satellite image of October 2005, flow base springs was monitored by direct and/or indirect method (flume) and borders of its recharge areas with GPS device. Two springs in different agricultural soil use in same pedological soil unit had been selected. All soil attributes evaluated had been presented spatial continuity. Great part of soil attributes had been presented better adjustments by MQP methodology, not having predominance of a specific semi-variogram model. Flow base was more significant for spring under native forest. Soil management practices which lead to reduction of soil water infiltration and to increase the surface runoff can to compromise the perennial flow in that conservation units.