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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA E BIODIVERSIDADE
DINÂMICA HIDROSSEDIMENTOLÓGICA E
RECOMPOSIÇÃO FLORÍSTICA NO TALUDE DA MARGEM
DIREITA DO RIO SÃO FRANCISCO - SE
MARIA HOSANA DOS SANTOS
2016
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA E BIODIVERSIDADE
MARIA HOSANA DOS SANTOS
DINÂMICA HIDROSSEDIMENTOLÓGICA E RECOMPOSIÇÃO FLORÍSTICA NO
TALUDE DA MARGEM DIREITA DO RIO SÃO FRANCISCO - SE
Dissertação apresentada à Universidade Federal de
Sergipe, como parte das exigências do Curso de
Mestrado em Agricultura e Biodiversidade, área de
concentração em Agricultura e Biodiversidade, para
obtenção do título de “Mestre em Ciências”.
Orientador
Prof. Dr. Francisco Sandro Rodrigues Holanda
SÃO CRISTÓVÃO
SERGIPE – BRASIL
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
S237d
Santos, Maria Hosana dos
Dinâmica hidrossedimentológica e recomposição florística no talude
da margem direita do rio São Francisco - SE / Maria Hosana dos Santos;
orientador Francisco Sandro Rodrigues Holanda. – São Cristóvão, 2016.
61 f.: il.
Dissertação (mestrado em Agricultura e Biodiversidade) –
Universidade Federal de Sergipe, 2016.
1. Plantas aquáticas. 2. Solos – Erosão. 3. Taludes (Mecânica do solo).
4. Sedimentos em suspensão – São Francisco, Rio. 5. Bioengenharia. 6.
Biodiversidade. I. Holanda, Francisco Sandro Rodrigues, orient. II. Título.
CDU 581.526.324:551.311.21
MARIA HOSANA DOS SANTOS
DINÂMICA HIDROSSEDIMENTOLÓGICA E RECOMPOSIÇÃO FLORÍSTICA NO
TALUDE DA MARGEM DIREITA DO RIO SÃO FRANCISCO - SE
Dissertação apresentada à Universidade
Federal de Sergipe, como parte das exigências
do Curso de Mestrado em Agricultura e
Biodiversidade, área de concentração em
Agricultura e Biodiversidade, para obtenção
do título de “Mestre em Ciências”.
APROVADA em 25 de fevereiro de 2016.
Prof. Drª. Regla Toujaguez La Rosa
Massahud
Universidade Federal de Alagoas
Prof. Dr. Francisco Sandro Rodrigues Holanda
Universidade Federal de Sergipe
(Orientador)
SÃO CRISTÓVÃO
SERGIPE – BRASIL
Prof. Dr. Marcelo Augusto Gutierrez
Carnelossi
Universidade Federal de Sergipe
Aos meus pais, Lourival e Vânia, pelo apoio e
incentivo ao longo da minha caminhada.
Dedico
AGRADECIMENTOS
A Deus, pelo dom da vida e pela presença constante em minha caminhada.
Aos meus pais Lourival e Vânia, por estarem sempre ao meu lado, apoiando-me e
fortalecendo nos momentos mais difíceis da minha trajetória.
Aos meus irmãos Antônio e Airton, pelo incentivo e carinho que me fazem prosseguir em
busca dos meus sonhos. As minhas queridas cunhadas, por suas palavras de incentivo, que
me fazem crescer cada vez mais. E aos meus sobrinhos, Matheus e o pequeno Arthur, pelos
momentos de distração e alegria que me proporcionam; apesar de não nos conhecermos, já
amamos muito. Aos demais parentes, que sempre rezam e torcem pelo meu sucesso.
A família Batista, obrigada pelo apoio, carinho e atenção que sempre tiveram por mim;
obrigada pelos momentos de conversa, descontração e alegria, pois estes fizeram-me
renovar as forças e seguir em busca dos meus objetivos.
Ao Professor Sandro Holanda, que me recebeu de braços abertos, obrigada pela orientação,
conversas e ensinamentos, pois estes fizeram-me crescer como pessoa e como profissional.
Aos amigos do LABES, Cátia, Janisson Lino, Ivo, Iury, Igor, Tássio, Marks, Antônio,
Guilherme, Walter e Érica obrigada pelo apoio, conversas, risadas, brincadeira, e muitas
aventuras, não foram meninos? E, principalmente, pela disposição nos dias de coletas, pois
sem vocês, com certeza, essa jornada teria sido mais difícil, e menos animada.
Aos amigos Rony Peterson, Janisson Batista, Ednaldo Sena, Thiago Xavier, Wadson, José
Dantas, que contribuíram significativamente na minha pesquisa.
A todos quem Fazem o Herbário da Universidade Federal de Sergipe, na pessoa da
professora Ana Paula Prata, da Vice-curadora Dra. Marta Vieira Farias, das bolsistas
Gilmara, Jéssica e Bruna.
Aos professores do PPGAGRI pelos ensinamentos e incentivos, que nos fazem prosseguir
em busca do conhecimento.
A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES pelo apoio
financeiro fundamental para o desenvolvimento dessa pesquisa.
E a todos os meus amigos que me acompanham e torcem pelas minhas conquistas.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................. i
LISTA DE TABELAS ............................................................................................................... ii
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS ......................................................... iv
RESUMO ................................................................................................................................... v
ABSTRACT .............................................................................................................................. vi
1 INTRODUÇÃO GERAL .................................................................................................... 1
2 REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................................... 3
2.1 Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco ........................................................................ 3
2.2 O Baixo São Francisco .................................................................................................... 4
2.3 Erosão Marginal no Baixo São Francisco ........................................................................ 5
2.4 A Engenharia Natural no controle da Erosão Marginal ................................................... 6
2.5 Produção de sedimentos em suspensão ........................................................................... 7
2.6 Macrófitas aquáticas ........................................................................................................ 9
3 ARTIGO 1: Povoamento de Macrófitas em talude do Baixo São Francisco-SE .............. 11
Introdução ............................................................................................................................ 13
Materiais e Métodos ............................................................................................................. 15
Área de Estudo ..................................................................................................................... 15
Coleta e Análise de Dados ................................................................................................... 15
Resultados e Discussão ........................................................................................................ 17
Conclusões ........................................................................................................................... 27
Referências ........................................................................................................................... 28
4 ARTIGO 2: Produção de Sedimentos em taludes da margem direita do Baixo São
Francisco – SE, submetidos a diferentes técnicas de Engenharia Natural em período de Baixa
vazão ......................................................................................................................................... 33
Introdução ............................................................................................................................ 35
Materiais e Métodos ............................................................................................................. 37
Área de estudo ..................................................................................................................... 37
Processamento e Análise dos Dados .................................................................................... 38
Resultados e Discussão ........................................................................................................ 40
Conclusões ........................................................................................................................... 50
Referências ........................................................................................................................... 51
5 CONCLUSÕES GERAIS ................................................................................................. 56
6 REFERÊNCIAS ................................................................................................................ 57
i
LISTA DE FIGURAS
REFERENCIAL TEÓRICO:
FIGURA 1: Mapa do Brasil com detalhe das quatro divisões regionais da Bacia Hidrográfica
do Rio São Francisco..................................................................................................................3
FIGURA 2: Representação das formas biológicas das macrófitas aquáticas.............................9
ARTIGO 1: Povoamento de Macrófitas Aquáticas em talude do Baixo São Francisco – Se.
FIGURA 1: Localização da área de estudo. Município de Amparo de São Francisco –
SE..............................................................................................................................................15
FIGURA 2: Pontos de amostragens: (A) Talude Vegetado, (B) Enrocamento Vegetado, (C)
Talude Erodido, (D) Parede Krainer e (E) Cordão de Vetiver.................................................16
FIGURA 3: Povoamento de macrófitas desde a implantação do enrocamento na margem do
São Francisco sergipano, nos anos de 2011 a 2015..........................................................21
FIGURA 4: Riqueza de espécies de macrófitas aquáticas encontradas nos períodos do inverno
e verão, para os cinco pontos de amostragens.........................................................................23
FIGURA 5: (A) Precipitação, (B) Cota e (C) Vazão nos meses de coleta do material
botânico.....................................................................................................................................24
FIGURA 6: Riqueza de espécies de macrófitas aquáticas nos pontos de
amostragens...............................................................................................................................25
FIGURA 7: Curva de acumulação de espécie observadas e estimadas (estimadores Jack 1, o
Chao2 e Bootsstrap), a linha contínua refere-se as espécies coletadas para os pontos de
amostragens. (C.V.) Cordão de Vetiver, (T.E.) Talude Erodido, (EN) Enrocamento Vegetado,
(P.K.) Parede Krainer e (T.V.) Talude Vegetado......................................................................26
ii
ARTIGO 2: Produção de sedimentos em taludes da margem direita do Baixo São Francisco -
SE, submetidos a diferentes técnicas de Engenharia Natural em período de baixa vazão.
FIGURA 1. Localização da área de estudo. Município de Amparo de São Francisco –
SE..............................................................................................................................................37
FIGURA 2: Representação dos pontos de coleta de sedimentos na área experimental ao longo
da margem direita do Rio..........................................................................................................38
FIGURA 3. Representação dos pontos de coleta: (P1 = margem direita, P2 = antes do
talvegue, margem direita, P3 = meio do talvegue, P4 = antes do talvegue, margem esquerda e
P5 = margem na barra arenosa, margem esquerda) .........................................................39
FIGURA 4. Representação esquemática da textura na área experimental, nas três
profundidades (0-20, 20-40 e 40-60 cm) do Neossolo Flúvico..........................................41
FIGURA 5: Vazão do Rio São Francisco no baixo curso, no período de 2012 a
2015...........................................................................................................................................42
FIGURA 6: Perfil transversal dos transectos avaliados nos anos de 2013 a 2015. Talude
Vegetado (A); Enrocamento Vegetado (B); Talude Erodido (C); Parede Krainer (D); Cordão
de Vetiver (E).................................................................................................................43
FIGURA 7. Produção Total de Sedimentos (ton/dia) para os anos de 2013, 2014 e 2015......45
FIGURA 8: Sedimentos em suspensão ao longo do perfil transversal no transecto A (Talude
Vegetado) em cinco pontos de coleta nos anos de 2013, 2014 e 2015.....................................46
FIGURA 9: Sedimentos em suspensão ao longo do perfil transversal no transecto 2
(Enrocamento Vegetado) em cinco pontos de coleta nos anos de 2013, 2014 e 2015.............47
FIGURA 10: Sedimentos em suspensão ao longo do perfil transversal no transecto 4 (Parede
Krainer) em cinco pontos de coleta nos anos de 2013, 2014 e 2015........................................47
FIGURA 11: Sedimentos em suspensão ao longo do perfil transversal no transecto 3 (Talude
Erodido) em cinco pontos de coleta nos anos de 2013, 2014 e 2015.......................................48
FIGURA 12: Sedimentos em suspensão ao longo do perfil transversal no transecto E (Cordão
de Vetiver) em cinco pontos de coleta nos anos de 2014 e 2015..............................................49
FIGURA 13. Sedimentos em Suspensão (ton/dia) no talvegue, em três diferentes anos de
coleta. As médias seguidas por diferentes letras diferem estatisticamente entre si pelo teste de
Tukey ano nível de 5% de probabilidade...........................................................................50
iii
LISTA DE TABELAS
ARTIGO 1: Povoamento de Macrófitas Aquáticas em talude do Baixo São Francisco – Se.
TABELA 1. Famílias de espécies de Macrófitas Aquáticas identificadas na área de estudo.
Formas de vida, Anfíbias (AN), Submersas (SUB), Submersas enraizadas (SUB EN),
Flutuante (FLU) e Emersas (EM).....................................................................................19
TABELA 2: Espécies de fauna associada às macrófitas aquáticas...........................................22
TABELA 3: Análise de similaridade (ANOSIM) para as comunidades de macrófitas nos
cinco pontos de amostragem. (*p<0,05)..................................................................................27
iv
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
AL – Alagoas
ANA – Agência Nacional das Águas
BA – Bahia
BSF – Baixo São Francisco
CBHSF – Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco
CODEVASF – Companhia de Desenvolvimento dos Vales do São Francisco e do Paraíba
DESO – Companhia de Saneamento de Sergipe
ONS - Operador Nacional do Sistema
PAE - Programa de Ações Estratégicas para o Gerenciamento Integrado da Bacia e sua Zona
Costeira
PGI – Projeto de Gerenciamento Integrado das Atividades Desenvolvidas em Terra na Bacia
do São Francisco
PRH – Plano de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco
PSS – Produção de sedimentos em suspensão
SEMARH – Secretaria de Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos.
v
RESUMO
SANTOS, M. H. Dinâmica hidrossedimentológica e recomposição florística no talude da
margem direita do rio São Francisco - SE. São Cristóvão – UFS, 2016. 61p. (Dissertação –
Mestrado em Agricultura e Biodiversidade).1
O regime hidrossedimentológico do baixo curso do rio São Francisco, por meio do controle
da vazão, tem alterado as características do ecossistema aquático, bem como a produção e
transporte de sedimentos em suspenção. O objetivo desse estudo foi avaliar a produção de
sedimentos em suspensão no canal do Rio São Francisco, e povoamento de macrófitas
aquáticas em um trecho da margem direita submetida a diferentes técnicas de Engenharia
Natural. A área de estudo compreendeu um trecho de talude da margem direita do Rio São
Francisco no seu baixo curso, localizada no Município de Amparo do São Francisco, Sergipe.
A coleta do material botânico seguiu os métodos convencionais, tendo sido realizada no
período de abril de 2014 a setembro de 2015, totalizando quatro amostragens, duas no período
chuvoso e duas no período seco. Sedimentos em suspensão foram avaliados no período de 03
anos (2013, 2014 e 2015) a 20, 40 e 60% de profundidade do canal, em cinco diferentes
transectos, orientados pela presença ou ausência de técnicas de controle de erosão, assim
identificados: 1- Talude Vegetado; 2- Enrocamento Vegetado; 3- Talude Erodido; 4- Parede
Krainer; e 5- Cordão de Vetiver, sendo que em três trechos da margem (2, 4 e 5) foram
implantadas técnicas de Engenharia Natural. Do material coletado foram identificadas 66
espécies, distribuídas em 23 famílias, mostrando sua riqueza e diversidade em um pequeno
trecho do Rio São Francisco. Na avaliação do povoamento de macrófitas, o período do
inverno apresentou maior riqueza dessas espécies e a Parede Krainer foi o tratamento que
apresentou maior número de indivíduos. O aporte de Sedimentos em Suspensão diferiu
estatisticamente para os três anos de coleta, com destaque para o ano de 2013, quando o rio
apresentou a maior vazão. Entre os tratamentos, o Talude Erodido apresentou na profundidade
de 20% o menor aporte de sedimentos em suspensão e, o Enrocamento Vegetado os menores
valores quando comparada às outras técnicas. A forte presença de macrófitas aquáticas, na
margem do rio, contribuiu para a proteção da base dos taludes por dissipar a energia do fluxo
e refluxo das ondas. Constatou-se um decréscimo progressivo nos sedimentos em suspensão
na comparação do período avaliado, devido não somente à redução da vazão do rio, como
também à proteção conferida pelas técnicas adotadas de controle de erosão.
Palavras-chave: Erosão, macrófitas aquáticas, sedimentos em suspensão, bioengenharia de
solos
1 Comitê Orientador: Francisco Sandro Rodrigues Holanda – UFS (Orientador)
vi
ABSTRACT
SANTOS, M. H. Hydrossedimentological Dynamics and floristic recovery in the São
Francisco riverbank. St. Kitts - UFS, 2016. 61p. (Dissertation - Master in Agriculture and
Biodiversity).
Change in hydrossedimentological system of the lower course of the São Francisco river, by
controlling the flow, has changed the characteristics of the aquatic ecosystem as well as the
suspended sediment load. The objective of this study was to evaluate the suspended sediment
load in the São Francisco river Chanel, and settlement of aquatic macrophytes species in a
section of the right bank under different soil bioengineering techniques. The study area
comprises a margin stretch of the São Francisco River in its lower course, located in the
Amparo de São Francisco Municipality, Sergipe. The botanical material collection followed
conventional methods, being held from April 2014 to September 2015, in a total of four
sampling time, two in the rainy season and two in the dry season. Suspended sediments load
were evaluated through 03 years (2013, 2014 and 2015) in 20, 40 and 60% of the channel
depth in five different transects oriented by the presence or absence of erosion control
techniques, as identified: 1- Vegetated Slope; 2- Vegetated Riprap; 3- Eroded Slope; 4-
Cribwall; and 5- Vetiver grass Line, considering three of them (2, 4 and 5) with soil
bioengineering techniques. In the collected material 66 species was identified in 23 families,
showing the its richness and diversity in a small stretch of the São Francisco River. In
assessing the macrophytes population, the wet period showed greater species richness, and
among soil bioengineering techniques, the Cribwall presented the highest number of
individuals. The sediment load was statistically different for the three evaluated years, and the
highest values were presented in 2013, when the river had the highest discharge. Among the
treatments, the Eroded Slope presented at a depth of 20% the lowest contribution of
suspended sediment and the Vegetated Riprap the lower sediment load rate compared to other
techniques. The strong presence of aquatic macrophytes in the river contributed to the
protection of the slopes toe by dissipating the energy of the ebb and flow of the waves. A
progressive decrease in total sediment suspended load was found throughout evaluated period,
due not only to reduced river discharge, but also the protection provided by adopted erosion
control techniques.
Key-words: Erosion, aquatic macrophytes, suspended sediments load, soil bioengineering.
1
1 INTRODUÇÃO GERAL
A ação humana, ao longo dos anos, tem alterado significativamente os ecossistemas
naturais, que vem sendo fortemente modificados, gerando progressiva redução da
biodiversidade, e consequente desequilíbrio ambiental. Nos corpos d’água essas
transformações não foram diferentes, repercutindo no uso indiscriminado da água e do solo,
criando condições propícias para a aceleração da erosão nos taludes marginais. As ações
antrópicas vêm contribuir para intensificação dos processos de degradação, como por
exemplo, no manejo inadequado da vegetação das margens dos rios, para ampliação de áreas
agricultáveis ou pastagem, acentuando os processos erosivos.
Nas últimas décadas o Rio São Francisco teve seu curso alterado com a implantação
de usinas hidrelétricas no seu canal, o que vem ocasionando alterações na dinâmica fluvial
(HOLANDA et al., 2005), e com a retirada da mata ciliar para diversos fins, se promoveu a
exposição dos taludes fluviais ao solapamento da base.
Para minimizar problemas dessa natureza, pesquisadores do mundo inteiro têm se
empenhado em elaborar técnicas que contribuam tanto na reconstituição de matas ciliares
quanto no favorecimento dos processos de sucessão ecológica (ARAÚJO – FILHO, et al.,
2013; STOKES, et al., 2010; PETRONE & PRETI, 2008; LI & EDDLEMAN, 2002). A
Engenharia Natural, por exemplo, utiliza um conjunto de técnicas que mesclam o uso de
materiais inertes como rochas, pedaços de madeiras e geotêxteis, com materiais biológicos
como mudas de plantas, sementes e estacas (HOLANDA et al., 2008), com o objetivo de
mitigar o avanço da erosão, e promover a recomposição florística do ambiente.
Estudos pós-implantação das técnicas de engenharia natural são de grande importância
para conhecer como estas contribuem na minimização da erosão marginal, bem como no
estabelecimento de condições que favoreçam à recomposição florística local.
No que se refere aos estudos sobre macrófitas aquáticas e demais espécies que povoam
as margens de rios e lagos, são, em geral, bem recentes, sendo a sua maioria associados aos
estudos taxonômicos, com poucas iniciativas que buscam entender suas relações com outros
organismos, e sua importância para dinâmica dos ecossistemas lacustres. Outro fator
importante para se analisar, é como a presença das espécies aquáticas na base dos taludes
fluviais, podem contribuir na mitigação dos processos erosivos, uma vez que estas atuam
como barreira biológica, mas com efeito físico, dissipando a energia cinética das águas no
embate com o talude. Essas espécies criam condições favoráveis para a nidificação e forrageio
2
de diversas espécies da fauna (POTT et al., 2011; CUNHA et al., 2012). Sua biomassa serve
tanto de alimento como abrigo para outros animais. Sobre a sua importância na recuperação
de áreas degradadas, estas servem de berço para o desenvolvimento de outras espécies,
contribuindo para o aumento da biodiversidade local (ROLON et al., 2010; THOMAZ e
CUNHA, 2010).
Nos taludes fluviais, mais especificamente na sua base, as espécies aquáticas também
contribuem na diminuição da energia com que as ondas se chocam nas margens, fazendo com
que se reduza a turbidez da água, que no caso passa a mobilizar menos sedimentos (CABRAL
et al., 2009; CAVENAGHI, 2003).
A produção de sedimentos em suspensão no baixo curso do Rio São Francisco está
diretamente relacionada com a vazão do rio, e esta é controlada pelas barragens, construídas
para atender a demanda de energia elétrica (MEDEIROS et al., 2011). Nos últimos anos, em
virtude de uma seca prolongada, na região da bacia hidrográfica do Rio São Francisco, a
vazão do rio vem sendo reduzida progressivamente, chegando em janeiro de 2016 a 800 m3/s
(ANA, 2016), contribuindo diretamente no aporte de sedimentos em suspensão.
O objetivo desse estudo foi avaliar o povoamento de macrófitas aquáticas em um
trecho da margem direita do Rio São Francisco, e a produção de sedimentos em suspensão no
canal do rio, submetida a diferentes técnicas de Engenharia Natural.
3
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco
A bacia hidrográfica do Rio São Francisco é de grande importância para todo território
nacional, abrangendo uma área de drenagem de 639.219 km2, tendo sua vazão média
regularizada de 2.850 m3/s, quando os reservatórios podem garantir tal volume de água, e
apresenta quatro divisões regionais em seu curso (Figura 1): Alto São Francisco, que se
estende da nascente até a cidade de Pirapora em Minas Gerais; Médio São Francisco, trecho
de maior abrangência, que vai de Pirapora à cidade de Remanso, na Bahia; o Submédio São
Francisco que segue depois de Remanso até alcançar o limite do estado de Alagoas, com a
cidade de Paulo Afonso, no estado da Bahia; e por fim, o Baixo São Francisco, que vai de
Paulo Afonso até a Foz, entre os estados de Sergipe e Alagoas (SEMARH, 2014).
FIGURA 1: Mapa do Brasil com detalhe das quatro divisões regionais da Bacia
Hidrográfica do Rio São Francisco.
Fonte: Adaptado de PAE (2004).
O Rio São Francisco tem 2.700 km de extensão, nasce na Serra da Canastra em Minas
Gerais e deságua no Oceano Atlântico, contemplando sete unidades federativas (Minas
Gerais, Goiás, Distrito Federal, Pernambuco, Bahia, Sergipe e Alagoas), abrangendo 504
municípios (CBHSF, 2014). As águas do São Francisco são exploradas de diversas formas,
4
sendo 70% de sua demanda utilizada para irrigação, nas regiões do Médio e Submédio. No
Alto São Francisco, as maiores demandas estão direcionadas para os setores de abastecimento
urbano e industriais. No Baixo São Francisco, a economia é direcionada principalmente para
as comunidades ribeirinhas, por meio da agropecuária e da pesca tradicionais, e nos últimos
anos apresenta um crescimento significativo na agricultura, turismo e lazer. Não esquecendo
da exploração das suas águas, com uso não consuntivo, para geração de energia (CBHSF,
2014).
A utilização dos seus recursos de maneira indiscriminada tem gerado sérios problemas
no seu curso, desde despejos de resíduos domésticos e industriais, contaminando suas áreas,
como também o carreamento de agrotóxicos utilizados nas lavouras, que comprometem a
qualidade das águas (CBHSF, 2014). Outro problema que afeta o curso do rio é a erosão
marginal, que resulta em graves consequências para o ambiente aquático, tais como:
assoreamento do rio; aumento da turbidez da água, o que requer mais custos no seu
tratamento para o consumo humano; alterações no seu regime fluvial; prejuízo para sua biota
(GUIMARÃES et al, 2010).
2.2 O Baixo São Francisco
O Baixo São Francisco se inicia na cidade de Paulo Afonso (BA) e se estende até a foz
do rio no Oceano Atlântico, localizada entre os municípios de Piaçabuçu (AL), e de Brejo
Grande (SE). Sua área abrange os Estados da Bahia, Pernambuco, Sergipe e Alagoas
(CBHSF, 2016). Ocupa uma extensão territorial de 32.013 Km², o que equivale a 5,1% da
área total da bacia. Segundo PGI (2002), no Baixo São Francisco o clima predominante é sub-
úmido, com precipitações médias que variam de 1300 mm na zona litorânea a 600 mm
próximo ao sub-médio São Francisco. Com duas estações bem definidas, inverno e verão,
sendo que o período chuvoso de março a setembro, porém montante da Usina Hidroelétrica de
Xingó o período chuvoso se estende de novembro a janeiro, se constituindo em 53% da
precipitação anual. A temperatura média é de 25°C. A vegetação predominante é a caatinga
no trecho mais alto, e mata atlântica, manguezais e restingas na região costeira (PAE, 2004).
Segundo o PRH (2015) a Bacia Hidrográfica do rio São Francisco apresenta uma
população de 14,3 milhões de habitantes, sendo que o Baixo São Francisco é o trecho menos
povoada das quatro regiões com 1,4 milhões de habitantes, apresentando maior taxa da
população vivendo no meio rural, cerca de 46,7%.
5
Dentre as atividades econômicas desenvolvidas no Baixo São Francisco está a
agricultura de sequeiro e agricultura irrigada (cana, milho, mandioca, feijão, algodão, banana,
sisal, abacaxi, fumo hortaliças e café) (PGI, 2002), bem como a piscicultura semi-intensiva, e
pecuária. A produção industrial está relacionada com produção de açúcar e álcool, com
destaque para as cidades de Igreja Nova, Cururipe, Junqueiro e Penedo, no estado de Alagoas.
No Baixo São Francisco, a preocupação maior é com a regularização do fluxo de água.
A vazão regularizada da região é de 2850m3/s, porém o que se tem observado nos últimos
anos é a sua redução constante, em virtude de restrições hídricas, sendo que em janeiro de
2016 foi autorizada a prática de vazão de 800 m3/s (ANA, 2016). Como consequência disso, o
que se espera são os impactos socioambientais no Baixo São Francisco, entre eles: problemas
relacionados com a captação de água, para o uso humano e irrigação, pesca e navegação.
Segundo a DESO (2016), cerca de 70% do abastecimento de água de Aracaju vem do rio São
Francisco, e 50% do abastecimento de água de Sergipe é oriundo do “Velho Chico”. Dentre
os problemas ambientais com a baixa vazão do rio, o aumento da cunha salina que avança
sobre o rio na sua foz, afeta diretamente a fauna e a flora aquática. Além do aumento da
erosão marinha, em virtude do avanço do mar, bem como o assoreamento do rio.
2.3 Erosão Marginal no Baixo São Francisco
A erosão é dividida em três fases: desagregação, transporte e sedimentação dos
sólidos, sendo esta influenciada pela velocidade do fluxo d’água, que é variável ao longo das
dimensões longitudinal e transversal do canal do rio (OLIVEIRA, 2006). As características
morfológicas e sedimentológicas dos taludes, aliados ao ângulo de inclinação dos mesmos,
são fatores preponderantes para maior incidência dos processos erosivos ao longo do canal de
um rio (CASADO, 2000). Segundo Machado (2014), além dos fatores naturais que propiciam
os processos erosivos, ações antrópicas desordenadas intensificam a erosão nas margens dos
cursos d’águas.
A erosão marginal é um processo natural, de desprendimento de partículas da
superfície do solo. O deslocamento de partículas ocorre por meio da força hidrodinâmica, que
atua sobre o talude o que ocasiona o arraste de partículas (BANDEIRA, 2005). A erosão
fluvial resulta no desgaste das rochas, por ação da água, ocasionado a formação dos vales,
redesenhando o canal do rio (ARAUJO-FILHO, 2012).
Os estudos sobre erosão marginal são importantes no planejamento urbano e
ambiental, uma vez que são observados impactos sociais negativos, ocasionando prejuízos
6
financeiros em virtude da redução de áreas agricultáveis, desvalorizando as terras ribeirinhas
(HOLANDA et al., 2011; RIBEIRO et al., 2011; SILVA et al., 2011).
No Baixo São Francisco sergipano, o uso irregular dos recursos naturais, com a
retirada da vegetação ripária, para ampliação de áreas agricultáveis, bem como a modificação
no sistema hidrológico, com o represamento das águas, para produção de energia elétrica, tem
levado à uma maior exposição dos taludes marginais, que naturalmente apresentam condições
de fácil desagregação e desmoronamento, e são fatores que acentuam os processos erosivos
locais (CUNHA; OLIVEIRA; ROCHA, 2006).
Segundo Araújo-Filho et al. (2013), as alterações no regime hidrossedimentológico do
baixo curso do rio São Francisco, por meio da construção de barragens, para geração de
energia elétrica, tornou-se um agravante para o avanço da erosão marginal, ocasionada pelo
abaixamento da cota do rio, no qual deixaram os taludes vulneráveis aos processos de
erosivos de solo.
2.4 A Engenharia Natural no controle da Erosão Marginal
Os ambientes naturais têm como característica seu dinamismo, no qual a todo o
momento sofre alterações na sua morfologia, seja por processos naturais ou intensificados
pela ação humana. A constante transformação do relevo se dá por forças exógenas que criam
ondulações e depressões na superfície da terra (terremotos, vulcanismo). Por outro lado, as
forças exógenas modelam o relevo, por meio dos processos erosivos, tendo como seus agentes
principais a água e o vento, que carreiam a resultante do intemperismo (DURLO & SUTILI,
2012).
Os processos de erosão marginal podem ser causados por eventos naturais, e muitas
vezes intensificados pela ação humana (CASADO et al., 2002). Nesse sentido, a revitalização
dos cursos d’água é importante para prevenção e proteção dos recursos hídricos, promovendo
a recuperação e proteção das margens, por meio de técnicas eficientes que levam a
sustentabilidade (RIBEIRO, 2008).
Técnicas de Engenharia natural vem sendo utilizada para minimização de processos
erosivos, porque são de fácil implementação, corretas do ponto de vista ecológico e estético,
empregando conhecimentos biológicos para estabilização de encostas de terrenos e margens
de cursos d’água (LI e EDDLEMAN, 2002; STOKES et al., 2010; ARAÚJO-FILHO et al.,
2013).
7
Dentre as técnicas de engenharia natural, difundidas mundialmente, podemos citar:
enrocamento de pedras, estacas vivas, feixes vivos, camada de arbustos, Parede Krainer,
manta de arbustos, barreiras vivas, gabiões de pedra com vegetação, paliçadas vivas,
hidrossemeadura, geossintéticos, geotêxtis e retentores de sedimentos. Essas técnicas podem
ser aplicadas individualmente ou interligadas, potencializando seus efeitos positivos sobre os
processos erosivos (ROCHA, 2006; HOLANDA et al., 2009; ARAÚJO-FILHO et al., 2013).
Para a melhor eficiência na implantação das técnicas de engenharia natural,
primeiramente é preciso conhecer as características físicas do solo, morfologia do canal do
rio, ângulo de inclinação e características granulométricas do talude, que passa por um re-
afeiçoamento ou retaludamento antes da implantação da técnica (BANDEIRA, 2005;
ROCHA, 2006). A priori, essas técnicas possibilitam a contenção da erosão, a posteriori,
permite a estabilização da vegetação. A vegetação desempenha um papel importante no
controle de erosão, uma vez que sua parte aérea minimiza o embate das gostas de água
diretamente sobre o solo, impedindo a erosão laminar. O sistema radicular possibilita a coesão
entre as partículas de solo, aumentando a resistência do mesmo ao cisalhamento
(MACHADO, et al., 2015).
Na área experimental foram implantadas três técnicas de Engenharia Natural:
Enrocamento Vegetado, Parede Krainer e Cordão de Vetiver. Após alguns anos da
implantação das técnicas, foi possível verificar a presença de macrófitas aquáticas, espécies
que se desenvolve em áreas cobertas ou saturadas por água, e favoreceu na mitigação dos
processos erosivos local.
2.5 Produção de sedimentos em suspensão
A produção de sedimentos em suspensão (PSS) ocorre naturalmente, e é decorrente
das taxas de erosão dentro de uma bacia hidrográfica, que promove o arraste de sedimentos
para os cursos d’água, possibilitando o seu transporte e posterior deposição nas margens desse
sistema hídrico. A erosão por sua vez é influenciada por fenômenos climáticos, que podem ser
intensificados pelas atividades humanas (DUTU et al., 2014; ESTRANY et al., 2009). Outra
interferência no transporte de sedimentos é a regularização da vazão do rio, esta é uma
medida de controle sobre o fluxo hídrico dos cursos d’água, que é responsável também por
alterar o regime sedimentar do ecossistema (DANG et al., 2010).
A PSS é definida como a quantidade de sedimentos que é transportada de uma bacia
hidrográfica, sendo esta consequência do material erodido a sua vertente e no canal fluvial.
8
Parte do material que é erodido fica depositado ao longo do canal do rio e o restante é
transportado até o exutório (MINELLA & MERTEN, 2011).
Ao longo das décadas, os rios em todo o mundo sofreram alterações ao longo do seu
curso, principalmente pelo represamento das águas, seja para o controle de enchente,
abastecimento humano ou animal, para a agricultura e na produção de energia elétrica, o que
tem repercutido diretamente no aporte de sedimentos em suspensão (MEDEIROS et al., 2011;
DAI & LIU, 2013; BENÍTEZ-MORA & CAMARGO, 2014; GAY et al., 2014; DUTU et al.,
2014).
A compreensão na dinâmica do Transporte de Sedimentos em Suspensão (TSS) é
fundamental para avaliar os impactos ambientais causados pelo represamento das águas, bem
como pelas atividades agrícolas desenvolvidas próximo as margens dos cursos d’água
(KITHEKA et al., 2005).
Os sistemas fluviais são fundamentais no transporte dos sedimentos intemperizados, e
esses materiais são carreados das áreas mais elevadas para as mais baixas, saindo do
continente em direção ao mar, servindo assim como canais de escoamento para os processos
aluviais de erosão, transporte e sedimentação (CABRAL et al., 2009).
Em virtude do represamento das águas, o rio São Francisco apresenta uma vazão
regularizada jusante, o que descaracterizou o transporte de sedimentos, pois grande parte
destes ficam retidos nas barragens, além de afetar diretamente as características dos
ecossistemas aquáticos (DANG et al., 2010; MEDEIROS et al., 2011).
A diminuição no transporte de sedimentos no canal do rio é consequência do
abaixamento da vazão, que tem levado a uma maior taxa de erosão de suas margens, mesmo
com intensificação das atividades antropogênicas, com a retirada da vegetação para ampliação
de áreas agricultáveis, que por sua vez contribui na vulnerabilização dos solos, uma vez que
sem a vegetação o solo fica exposto ao intemperismo físico e químico, facilitando o
desprendimento dos agregados (MEDEIROS et al., 2007; HOLANDA et al., 2010).
Na área de estudo, foram selecionados cinco transectos para coleta de sedimentos em
suspensão; dentre eles três compreendem técnicas de Engenharia Natural, e as outras duas
serviram como testemunha, onde verificou-se a contribuição na produção de sedimentos em
suspensão na referida área.
9
2.6 Macrófitas aquáticas
Macrófitas aquáticas é um termo genérico que caracteriza plantas que crescem na
água, sejam em solos cobertos por água, ou solos saturados. As macrófitas são vegetais que
durante sua evolução voltaram do ambiente terrestre para o aquático. Em consequência,
apresentam algumas características de vegetais terrestres, como presença de cutícula, embora
fina, e de estômatos que na maioria das espécies não são funcionais (ESTEVES,1998).
As macrófitas aquáticas colonizam os mais diversos ecossistemas aquáticos, tais como
lagos, pântanos, reservatórios, riachos, rios, ambientes marinhos e até mesmo corredeiras e
quedas d’água (THOMAZ & CUNHA, 2010). Esses organismos apresentam grande
capacidade de adaptação e grande amplitude ecológica, isto é, uma espécie é capaz de
colonizar os mais diferentes tipos de ambientes.
As macrófitas são classificadas quanto a suas formas biológicas e esta classificação
reflete o grau de adaptação ao meio aquático. Segundo Esteves (1998), os principais grupos
de macrófitas aquáticas são: macrófitas aquáticas emersas: plantas enraizadas no sedimento e
com folhas fora da água; macrófitas aquáticas com folhas flutuantes: plantas enraizadas no
sedimento e com folhas flutuando na superfície da água; macrófitas aquáticas submersas
enraizadas: plantas enraizadas no sedimento, que crescem totalmente submersa na água;
macrófitas aquáticas submersas livres: plantas que têm rizoides pouco desenvolvidos e que
permanecem flutuando submergidas na água em locais de pouca turbulência; macrófitas
aquáticas flutuantes: plantas que flutuam na superfície da água (Figura 2).
FIGURA 2: Representação das formas biológicas das macrófitas aquáticas
Fonte: ESTEVES, 1998.
10
A priori, os estudos envolvendo as macrófitas tinham caráter taxonômico, no qual
buscava a identificação e distribuição geográfica. A posteriori, houve o interesse de estudar
sua ecologia e as interações com outros organismos. Estudos como os de Rolon et al., (2010),
Thomaz & Cunha (2010), Pott et al., (2011), e Cunha et al., (2012), relatam a importância da
preservação e manutenção desta flora aquática, para conservação da biodiversidade, uma vez
que, as macrófitas servem de berço para o desenvolvimento de outras espécies, tais como:
insetos, peixes, aves, seja como abrigo ou alimentos para estes.
Algumas espécies de macrófitas aquáticas são denominadas como “daninhas”, pois a
depender de seu desenvolvimento, estas podem causar danos aos ecossistemas aquáticos, bem
como a utilização dos recursos hídricos, seja na pesca, navegação, captação de água e geração
de energia elétrica (THOMAZ, 2002; MARTINS e PITELLI, 2005). As atividades antrópicas
muitas vezes intensificam a proliferação desordenada de muitas espécies aquáticas, e estas,
por sua vez, tornam-se problemas ao ecossistema aquático.
Além disso, as macrófitas aquáticas são utilizadas como bioindicadores dos níveis de
poluição nos corpos d’água, pois apresentam uma grande taxa no desenvolvimento de sua
biomassa, e algumas espécies tem a capacidade de absorver e concentrar poluentes metálicos,
contribuindo para ciclagem de nutrientes das águas (CARIS et al., 2007; MACÊDO et al.,
2012).
A vegetação é fundamental no controle de erosão, pois esta contribui na estabilidade
dos agregados de solo, por meio do reforço mecânico de suas raízes (BURRI et al., 2009;
TANG et al., 2010). A parte aérea protege o solo contra a chuva, minimizando a erosão
laminar. Porém, em taludes íngremes e desestabilizados, o uso da vegetação deve ser
analisado com cuidado, porque o simples fato de se ter uma cobertura vegetal não é garantia
para a estabilidade do talude. A vegetação arbórea nesses casos não é recomendada, pois o
peso que essa exerce sobre uma encosta pode ocasionar o desmoronamento de blocos
(GLENDINNING et al., 2009; HOLANDA et al., 2010).
Na área experimental, as macrófitas aquáticas se desenvolveram formando cinco
bancos isolados, após a implantação de técnicas de engenharia natural. A diversidade de
macrófitas aquáticas na área de estudo contribuiu para o desenvolvimento da ictiofauna,
possibilitando a restruturação do ecossistema, e o aumento da biodiversidade local.
11
3 ARTIGO 1
Povoamento de macrófitas aquáticas em Taludes do Baixo São Francisco -
SE
12
Resumo
As macrófitas são consideradas componentes importantes em ecossistemas aquáticos, pois
além de serem os principais produtores primários de matéria orgânica, auxiliam na ciclagem
de nutrientes, na estabilização de sedimentos, além de refúgio e nidificação para outras
espécies. Este trabalho teve como objetivo avaliar a riqueza temporal e espacial do
povoamento de macrófitas aquáticas em um talude da margem direita do Rio São Francisco.
A área de estudo compreendeu um trecho da margem do Rio São Francisco no seu baixo
curso, localizado no Município de Amparo do São Francisco, Sergipe. A coleta do material
botânico seguiu os métodos convencionais de montagem de exsicata, tendo sido realizada no
período de abril de 2014 a setembro de 2015, totalizando quatro amostragens, duas no período
chuvoso e duas no período seco, nos pontos identificados como: (A) Talude Vegetado, (B)
Enrocamento Vegetado, (C) Talude Erodido, (D) Parede Krainer e (E) Cordão de Vetiver.
Foram identificadas 66 espécies distribuídas em 23 famílias, mostrando a riqueza e
diversidade de espécies em um pequeno trecho de margem do Rio São Francisco. Quando
avaliada a distribuição de riqueza temporal, o período do inverno apresentou maior riqueza de
espécies. Entre os pontos de amostragem aquele que apresentou maior riqueza espacial foi o
Talude Vegetado. As técnicas de engenharia natural implantadas (Pontos B, D e E)
possibilitaram a estabilização dos taludes marginais, e assim, criando um ambiente favorável
para um maior povoamento de macrófitas aquáticas, essenciais no desenvolvimento da fauna
local, bem como na restruturação do ecossistema.
Palavras chave: Talude, espécies aquáticas, enrocamento
Abstract
Aquatic macrophytes species are considered important components of aquatic ecosystems, as
well as being the main primary producers of organic matter, working in nutrient cycling,
stabilizing sediments, as shelter and nesting grounds for other species as well. The objective
of this study was to evaluate the temporal and spatial richness of the aquatic macrophytes
population on the São Francisco riverbank. The study area comprises a margin stretch of the
São Francisco River in its lower course, located in the Amparo do São Francisco
Municipality, Sergipe. The collection of botanical material followed conventional methods,
being held from April 2014 to September 2015, a total of four sampling time, two in the rainy
season and two in the dry season, in the followings sites identified as: (A) Vegetated Slope (
B) Vegetated Riprap, (C) Eroded Slope, (D) Cribwall and (E) Vetiver grass Line. 66 species
distributed in 23 families were identified, showing the species richness and diversity in a
small margin stretch of the São Francisco River. When evaluated the temporal distribution of
richness, the rainy period showed greater species richness. The Vegetated Slope presented the
highest spatial richness among the sampling sites. The soil engineering techniques (sites B, D
and E) enabled the slope stabilization, and thus enabling environment for the largest
population of aquatic macrophytes, which are essential to the local fauna as well as the
restructuring of the ecosystem.
Key-words: Riverbank, aquatic species, riprap
13
Introdução
Macrófitas aquáticas é um termo designado a uma diversidade taxonômica de
organismos, com diversas formas de vida, que se estendem desde áreas alagadas a ambientes
totalmente aquáticos. Dentro dessa classificação encontramos organismos que variam de algas
a angiospermas (CHAMBERS, 2008). As macrófitas são classificadas como: emersas, plantas
enraizadas com as folhas fora da água; flutuantes, plantas enraizadas no sedimento com folhas
flutuando na superfície d’água; submersas enraizadas, plantas enraizadas no sedimento, que se
desenvolvem totalmente submersas na água; submersas livres, plantas que se desenvolvem
flutuando submersa na água (ESTEVES, 1998).
Dada à diversidade e distribuição no ecossistema, as macrófitas aquáticas exercem um
importante papel ecológico em ambientes lênticos, pois propicia um ambiente atrativo para o
desenvolvimento da fauna (desde vertebrados a diversos gêneros de invertebrados), seja por
meio de abrigo, como também servindo de alimento forrageiro para os mesmos (DHIR,
2015). Além de contribuir na ciclagem de nutrientes, algumas macrófitas, principalmente as
de vida livre, submersas enraizadas e emergentes, são eficientes na remoção de poluentes
(DHIR et al., 2009; SHAH et al., 2015).
A colonização de macrófitas aquáticas está associada com a disponibilidade de
nutrientes dissolvidos na água, luminosidade, temperatura, alcalinidade, salinidade,
velocidade e vazão do rio, que em conjunto atuam sobre essas comunidades (MADSEN et al.,
2001; HENRY-SILVA & CAMARGO, 2005; PEREIRA et al., 2012). Com efeito, o controle
no regime hidrológico tem como consequência alterações nas comunidades biológicas de água
doce e nas condições físico-químicas da água (BECK et al., 2012; GONZÁLEZ et al., 2013;
BENÍTEZ-MORA & CAMARGO, 2014), que criam ambientes diversos que possibilitam a
ocorrência de uma diversidade de espécies
Alterações hidrológicas ocorrem com frequência em grandes rios em escala mundial,
repercutindo em alterações ao logo do canal, por meio do represamento de água, seja para
utilização na energia elétrica, como também para abastecimento humano, irrigação, controle
de inundações, navegação e para o lazer. No caso do rio São Francisco, os últimos cinquenta
anos foram marcados pela construção de usinas hidrelétricas ao longo de todo o seu curso,
fato esse que alterou consideravelmente a dinâmica hidrossedimentológica desse ecossistema
(MEDEIROS et al., 2011), levando à intensificação da ocorrência de processos erosivos na
sua margem, e assim, demandando a implementação de obras de mitigação dessa e de outras
formas de degradação ambiental.
14
O uso inadequado do solo é uma prática recorrente em várias partes do mundo,
resultando no desmatamento de grandes áreas, para a ampliação da agricultura, e em
contrapartida com a retirada da cobertura vegetal, os agregados dos solos ficam instáveis,
contribuindo para a ocorrência dos processos erosivos (HOLANDA et al., 2007, HOLANDA
et al., 2009). A fim de mitigar os danos causados pela erosão, cientistas de várias partes do
mundo têm desenvolvido técnicas de engenharia aliados a conhecimentos ecológicos, sobres
espécies vegetais, que contribuem com o reforço mecânico das raízes para o controle da
erosão (MACHADO et al., 2015; POLSTER, 2003; STOKES et al., 2010). Essas técnicas são
denominadas de Engenharia Natural ou Bioengenharia de Solos.
Estudos como de Ribeiro et al., (2013) mostram a importância da vegetação no
controle da erosão em margens de taludes fluviais. Petrone e Preti (2008), em seu trabalho,
mostram a importância de se conhecer as características morfológicas das espécies, para que
estas tenham um desempenho positivo na estabilização de encostas. Machado et al., (2015)
relata em seus estudos a importância do reforço radicular na estabilização de taludes.
No Baixo São Francisco (BSF) após a implantação de algumas técnicas de engenharia
natural, tem sido observado o desenvolvimento da comunidade de macrófitas aquáticas na
base do talude, como resultado de um ambiente hidrossedimentológico favorável. Dentre as
técnicas introduzidas na área experimental destacam-se o Enrocamento Vegetado, Parede
Krainer e o Cordão de vetiver. Estas técnicas além de controlar os processos erosivos,
proporcionando a estabilidade das encostas, propiciam um ambiente favorável ao
desenvolvimento da flora e abrigo para a fauna aquática.
Este trabalho teve como objetivo avaliar a riqueza temporal e espacial do povoamento
de macrófitas aquáticas em um talude da margem direita do Rio São Francisco.
15
Materiais e Métodos
Área de Estudo
A área de estudo compreendeu um trecho do baixo curso do Rio São Francisco,
localizado no Município de Amparo do São Francisco, no Estado de Sergipe, cujas
coordenadas UTM são N= 8.868.789,506 e E = 736.583,864 (Figura 1). O clima do local,
segundo a classificação de Köppen, é do tipo As (Clima Tropical, com invernos chuvosos e
verões secos), com pluviosidade e temperatura média anual de 744 mm ano-1
e 25°C,
respectivamente, (CODEVASF, 2003) e o solo classificado como Neossolo Flúvico, de
acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de solos (HOLANDA, 2000).
FIGURA 1: Localização da área de estudo. Município de Amparo de São
Francisco – SE
Fonte: FONTES, 2016.
Coleta e Análise de Dados
Foi realizado um levantamento florístico no período de abril de 2014 a setembro de
2015, totalizando quatro amostragens, duas no período chuvoso e duas no período seco, sendo
coletados todos os indivíduos encontrados floridos, na margem do talude, e imediatamente
próximo, ou seja, dentro da água, para posterior identificação. Além do material florístico,
16
também foram coletados a ictiofauna associada às macrófitas aquáticas, sendo estes
conservados em potes com álcool 70%, para posterior identificação das espécies.
As coletas do material botânico foram realizadas em uma área de 200 metros ao longo
da margem do rio, onde foram selecionados 5 pontos de coleta, seguindo o critério de
conectividade, entre os bancos de macrófitas. Em tempo, todos os pontos de coleta estavam
localizados em uma área experimental onde foram implantadas técnicas de engenharia natural
a partir do ano de 2011, ou em trechos que serviram de testemunha da ocorrência de processos
erosivos. Os pontos de coletas foram: Talude Vegetado (A), Enrocamento Vegetado (B),
Talude Erodido (C), Parede Krainer (D) e Cordão de Vetiver (E). Dentre os pontos de coletas,
três deles compreenderam técnicas de engenharia natural, que são os pontos B, D e E (Figura
2).
FIGURA 2: Pontos de amostragens: Talude Vegetado (A), Enrocamento
Vegetado (B), Talude Erodido (C), Parede Krainer (D) e Cordão
de Vetiver (E)
As macrófitas desenvolveram-se na extensão do talude, formando cinco bancos
isolados. A coleta foi realizada utilizando uma canoa em baixa velocidade, com registro
fotográfico e iconográfico dos materiais coletados.
A preparação do material botânico coletado seguiu os métodos convencionais como
secagem e montagem de exsicata, sendo posteriormente levado para o Herbário – ASE da
Universidade Federal de Sergipe, para deposição e identificação. A identificação taxonômica
foi realizada através da comparação entre o material coletado com os materiais do acervo,
além disso, utilizou-se bibliografia especializada (POTT, 2000; LORENZI, 2008; SOUZA,
2008) e consulta a especialistas.
17
A ictiofauna associada as macrófitas aquáticas foram identificados com auxílio de
microscópio estereoscópico marca BEL PHOTONICS e bibliografia especializada (MUGNAI
et al., 2010; MUGNAI e FROEHLICH, 2007; MERRITT & CUMMINS, 2008).
Para que os dados de riqueza da biodiversidade de locais diferentes pudessem ser
comparados, apesar dos diferentes métodos de coletas aplicados, utilizou-se o método de
estimativa de riqueza a partir dos dados amostrais (CULLEN et al., 2006).
Utilizando a curva de acumulação, foi verificada a riqueza de espécies de macrófitas
aquáticas nos pontos amostrados, estimada por meio de índices exploradores não-
paramétricos. Esses foram baseados na incidência das espécies (presença/ausência)
(CHAZDON et al., 1998) por meio do programa EstimateS (COLWELL, 1997). Entre os
estimadores, foram selecionados Chao2, Jacknife de primeira ordem (Jack1) e Bootsstrap,
pois os mesmos foram utilizados em estudos com macrófitas, baseado em metodologia de
coleta semelhante (BINI et al., 2001).
Foi utilizado o Índice de Jacaard por meio do programa PasT, para estimar uma matriz
de similaridade entre os períodos de coletas e os pontos de amostragem, a fim de indicar o
grau de estabilidade temporal em relação a composição da comunidade.
Para comparar as comunidades de macrófitas encontradas entre os pontos coletados,
buscaram verificar padrões temporais, nos períodos de amostragem, possibilitando a
comparação pelo Teste de Tukey (p<5%), por meio do programa estatístico SISVAR
(FERREIRA, 2011).
Resultados e Discussão
A avaliação do povoamento de macrófitas aquáticas considera a diferenciação entre os
ambientes criados em consequência da implantação de técnicas de engenharia natural a partir
de 2011 e ambientes vegetados naturalmente ou em processo erosivo, ao longo de um trecho
da margem do rio. Nesse sentido, verificou-se nos pontos amostrados uma riqueza de
espécies, repercutindo na recomposição florística desejada em taludes fluviais.
O ponto “A”, nomeado como Talude Vegetado, foi uma área recoberta com vegetação
nativa e com forte presença de macrófitas aquáticas; Ponto “B” compreende ao Enrocamento
Vegetado, umas das técnicas de engenharia natural, implantada na área experimental, e que
consiste de materiais rochosos colocados na base do talude no ano de 2011. Todo o
enrocamento estava recoberto por vegetação, além de apresentar macrófitas aquáticas na sua
base; O Ponto “C” ou Talude Erodido, no primeiro ano de coleta apresentava um grande
18
número de indivíduos em sua base, porém no ano de 2015, devido ao período de seca
prolongada, essa vegetação diminuiu consideravelmente; Ponto “D” denominado de Parede
Krainer, outra técnica de engenharia natural que consiste na estabilização do talude do rio
com toras de madeira, grampos e materiais vivos e implantada em setembro de 2013, que
também apresentava vegetado, com grande número de macrófitas em sua base; Ponto “E”
Cordão de Vetiver, que consiste de cordão de touceiras do capim-vetiver (Chrysopogon
zizanioides (L.) Roberty), plantadas em curvas de nível, obedecendo a concavidade da
margem, e entre os pontos de coletas foi o que apresentou menor diversidade de macrófitas.
Foram identificadas 66 espécies de macrófitas aquáticas distribuídas em 23 famílias
(Tabela 1), mostrando a riqueza e diversidade de espécies em um pequeno trecho da margem
do Rio São Francisco. Outros estudos em diferentes sistemas hídricos ratificam o povoamento
de macrófitas se condições propícias para o desenvolvimento dessas espécies forem
possibilitadas, como relatado por Araújo et al. (2012) que avaliou a riqueza e diversidade de
macrófitas aquáticas em mananciais da caatinga, inventariando 52 espécies pertencentes a 25
famílias. Cunha et al. (2012) se reporta à ocorrência de 57 espécies distribuídas em 25
famílias para um Lago no Pantanal Mato-grossense. Vale destacar que as áreas em que foram
implantadas as técnicas de contenção da erosão foram retaludadas para alcançar a inclinação
de 27°, implicando na retirada total da vegetação, com ênfase nas macrófitas aquáticas, que
em consequência das obras foram retiradas na sua totalidade; logo, o registro posterior dos
indivíduos catalogados reflete o ambiente favorável criado para a dispersão dessas espécies ao
longo dos anos.
19
TABELA 1: Famílias de Espécies de Macrófitas aquáticas coletadas na área de estudo. Formas Biológicas, Anfíbias (AN), Submersas (SUB), Submersas
enraizadas (SUB EN), Flutuante (FLU) e Emersa (EM).
Familia Espécie Formas Biológicas Familia Espécie Formas Biológicas
Poaceae Paspalum millegrana Schrad AN Fabaceae Centrosema pascuorum Mart. ex Benth. AN
Panicum maximun Jacq. AN Aschynomene sensitive Sw. AN
Panicum pilosum AN Sesbania vigrata (Cav.) Pers AN
Brachiaria decumbens AN Crotalaria incanaL. AN
Hymenachne pernambucensis (Sprenj.) Zuloaga SUB EN Vigna adenantha (G. Mey.) Marechal et al. AN
Brachiaria sp AN Crotalaria pallida Aiton AN
Panicum laxum Sw. AN Macroptilium lathyroides (L) Urb. AN
Pannisetum sp AN Vigna sp AN
Pennisetum setosum (Sw.) Rich. AN Senna obtusifolia AN
Asteraceae Emilia coccinea (Sims) G. Don AN Chamaecrista sp AN
Blaincillea dichotoma AN Mimosa pigra AN
Tilesia baccata AN Mimosa pudica L. AN
Emilia sonchifolia (L) DC. Ex Wight AN Onagraceae Ludwigia helmintorrhiza (Mart.) Hara FLU
Eclipta alba (L)Hassk AN Ludwigia octovalvis (Jacq.) P.H. Raven AN
Porophyllum ruderale (Jacq.) Cass AN Ludwigia leptocarpa (Nutt.) Hara AN
Mikania cordifolia (L.F.) Willd AN Ludwigia nervosa AN
Conyza cf. bonariensis (L.) Cronquist AN Cyperaceae Cyperus surinamensis Rottb. AN
Ageratum conyzoides L. AN Oxycaryum cubense EM
Tridax procumbens AN Cyperus compressus L. AN
Pluchea sagittalis(Lam.) Cabrera AN Cyperus odoratus L. AN
Melanthera latifólia AN Cucurbitaceae Momordica charantia L. EM
Synedrella nodiflora AN Pontederiaceae Ecchiornia crassipes(Mart.) Solms FLU
Passifloraceae Piriqueta racemosa (Jacq.) Sweet AN Convolvulaceae Jacquemontia sp AN
Turnera cistoides AN Ipomoea asarifolia (Desr.) Roem. & Schult. AN
Turnera subulataSmith AN Salviniaceae Salvinia auriculata Abul. FLU
Euphorbiaceae Chamaesyce hyssopifolia (L.) Small AN Verbenaceae Lantana camara AN
Hydroleaceae Hydrolea spinosa L. NA Stachytarpheta angustifolia AN
Araceae Pistia stratiotes L. FLU Potamogetonaceae Potamogeton pusillus SUB
Rubiaceae Spermacoce verticillata L. AN Sphenocleaceae Shpenoclea zeylanica AN
Pentodon pentandros AN Malvaceae waltheria indica AN
Lamiaceae Hyptis brevipes Poit. AN Plantaginaceae Stemodia maritima AN
Hydrocharitaceae Apalanthe granatensis (Humb. & Bonpl) SUB Amaranthaceae Alternanthera tenella colla AN
Najas guadalupensis (Spreng.) Magnus SUB Juncaceae Juncus sp EM
20
Dentre as famílias botânicas mais representativas, foram identificadas as Asteraceae
com 13 espécies, Fabaceae com 12 espécies, Poaceae com 9 espécies, Onagraceae e
Cyperaceae com 4 espécies cada, Passifloraceae com 3 espécies, Rubiaceae, Convolvulaceae,
Hydrocharitaceae e Verbenaceae com 2 espécies, Euphorbiaceae, Hydroleaceae, Araceae,
Lamiaceae, Cucurbitaceae, Pontederiaceae, Salviniaceae, Potamogetonaceae, Sphenocleaceae,
Malvaceae, Plantaginaceae, Amaranthaceae e Juncaceae, com uma espécie cada (Tabela 1).
Quanto às formas biológicas, 83% das espécies são anfíbias, espécies adaptadas às
variações dos níveis de água, sendo as margens dos rios uma interface entre o ambiente
aquático e o terrestre, possibilitando uma grande diversidade de espécies (SPONCHIADO,
2008). Também foram identificadas espécies submersas (5%), emersas (5%), submersas
enraizadas (1%) e flutuantes (6%). Esses são padrões de distribuição diferenciados como
também encontrados nos estudos de (BIANCHINI JUNIOR et al., 2010; MORMUL et al.,
2010).
As espécies da Família Asteraceae, a de maior ocorrência, têm como característica a
fácil adaptação a áreas perturbadas, sendo umas das primeiras a se estabelecerem, e a
depender do nível de desenvolvimento, muitas são tidas como “daninhas” ou invasoras. Essa
é uma das maiores Famílias de plantas, com cerca de 23.000 mil espécies, o que corresponde
a dez por cento do total de flora de angiosperma; apresentam uma distribuição cosmopolita,
com representantes em todos os continentes, exceto na Antártica (MOREIRA &
BRAGANÇA, 2010; ROQUE & BAUTISTA, 2008).
A presença das espécies Salcinia auriculata Aubl., Pistia stratiotes L. e Eichhornia
crassipes em todos os meses de coletas, mostra seu caráter invasor, que apesar das alterações
hidrológicas, com a diminuição da vazão e da cota do rio, estas mantiveram sua população,
sempre com o número bem expressivo. Estudos como o de Moura - Júnior (2012), nos
reservatórios Cursai e Tapacurá, também identificaram a permanência dessas espécies em
dois períodos distintos de alterações hidrológicas. Essas espécies apresentam plasticidade
morfofisiológica que as possibilitam ocupar desde ecossistemas continentais, como também
águas salobras (POMPÊO, 2008).
A Figura 3 apresenta a evolução do povoamento das macrófitas, considerando o tempo
de implantação do enrocamento de mais de 4 anos, se constituindo em um sítio que atrai
também uma fauna que contribui para a promoção da dispersão de sementes necessária para a
recomposição florística do talude do rio, como mostra a Tabela 2. Estudos como o de Pereira
et al., (2013), mostra a diversidade de fauna associado aos bancos de macrófitas aquáticas, o
21
que vem corroborar para os achados deste trabalho. Em tempo, os enrocamentos que são
implantados no terço inferior dos taludes possibilitam o controle do solapamento na sua base,
ao tempo em que cria ambientes propícios à recuperação da biodiversidade desses ambientes
aquáticos, não só da flora, mas também da fauna. É dado ênfase para o povoamento com
macrófitas, que ali se instalam devido à acumulação de sedimentos que recobre parte das
rochas.
FIGURA 3: Povoamento de macrófitas desde a implantação do enrocamento na
margem do São Francisco sergipano, no período de 2011-2015.
22
TABELA 2: Espécies de fauna associada às macrófitas aquáticas.
Classe Família Gênero Espécie Nome popular
Arachinidae Lycosidae - - Aranha
Crustacea Palaeminidae Macrobrachium Macrobrachium
carcinus
Camarão
Macrobrachium Macrobrachium
jelskii
Camarão
Gastropoda Ampullariidae Pomacea Pomacea lineata Caracol
Ancylidae Ancylus sp. - -
Corbiculidae Corbicula Corbicula fluminea Bivalve de água doce
Physidae Physa sp. - -
Planorbidae Helisoma Helisoma caribaeum Caramujo
Thiaridae Melanoides Melanoides
tuberculatus
Caramujo trombeta
Insecta Acrididae Tropidacris Tropidacris grandis Gafanhoto (ninfa)
Aeshnidae Staurophlebia sp. - Libélula
Beatidae Callibaetis sp. - -
Blattarie Supella Supella longipalpa Barata
Calopterigydae Calopteryx sp. - Libélula
Carabidae Amphithasus sp. - Besouro tigre
Coenagrionidae Telebasis sp - Libélula
Cordulidae Neocordulia sp. - Libélula
Corixidae Buenoa sp. - Percevejo aquático
Curculionidae Neobagous sp. - Gorgulho
Gomphidae Phyllogomphoides sp. - Libélula
Gryllidae Achaeta Achaeta domesticus Grilo
Hydrophilidae Hydrophilus Hydrophilus ovatus Besouro aquático
Libellulidae Idiataphe sp. - Libélula
Libellulidae Libellula sp. - Libélula
Libellulidae Zenithoptera sp. - Libélula
Naucoridae Limnocoris sp. - Percevejo aquático
Pyralidae Coenochroa sp. - Borboleta (larva)
adulto
Staphylinidae Liogluta sp. - Potó
Osteictes Synbranchidae Synbranchus Synbranchus
marmoratus
Muçum
23
Na análise de riqueza temporal, observou-se que houve diferença significativa (p<5%)
na quantidade de espécies, nos pontos de amostragens, nos períodos de inverno (mais
chuvoso) e verão (mais seco) (Figura 4), apresentando uma quantidade de táxons mais
abundante no período chuvoso. Corroborando com os estudos de (MOURA-JUNIOR et al.,
2009; ROLON et al., 2010; DODKINS et al., 2012) que identificaram maior diversidade de
espécies aquáticas no período com maior pluviosidade. Isso é decorrente do aumento do nível
de água e, consequentemente, da maior disponibilidade de nutrientes, carreados pelo fluxo da
água e muito importante para o maior desenvolvimento das mesmas.
FIGURA 4: Riqueza de espécies de macrófitas aquáticas encontradas nos
períodos do inverno e verão, para os cinco pontos de amostragens.
Eventos climáticos, como a precipitação pluviométrica, e eventos hidrológicos, como
redução de vazão e cota do rio, são responsáveis pela caracterização e composição das
comunidades de macrófitas (DAR et al., 2014). No presente estudo, os meses que
compreenderam o inverno na área experimental que foi de abril a agosto, período de maiores
precipitações, coincidiu com a maior riqueza de espécies. Enquanto o período do verão, que
vai dos meses de setembro a março, foi registrado as menores precipitações, afetando
diretamente na riqueza de macrófitas aquáticas. Vale destacar que o período chuvoso na área
estudada, não correspondeu ao período de maior vazão do rio, uma vez que tratou-se de um
rio de vazão controlada pelo Operador Nacional do Sistema (ONS), e que apresenta maior
vazão quando as usinas hidrelétricas demandam maior produção de energia elétrica, ou
quando aumentam as chuvas nas cabeceiras do rio, ou seja, no alto curso do rio. Camargo et
al., (2003), em seus estudos, inferiu que a variação do nível de água interfere diretamente na
composição de macrófitas aquáticas. Pedro et al., (2006) também encontrou alterações nas
comunidades de macrófitas aquáticas, consequências das mudanças nos ciclos hidrológicos.
24
Considerando que a vazão e a cota do rio variam pouco no período de avaliação
(Figura 5) (setas em vermelho indica o período do inverno e as verdes o verão), é possível
atribuir a pluviosidade às diferenças no povoamento de macrófitas.
FIGURA 5: (A) Precipitação, (B) Cota e (C) Vazão nos meses de coleta do
material botânico.
Fonte: INMET (2016) e HydroWeb (2016)
Quanto à riqueza nos pontos de amostragens, foi verificada diferença estatística
(p<5%), sendo que o talude vegetado apresentou maior quantidade de espécies (69), enquanto
o transecto Cordão de Vetiver foi o que apresentou menor quantidade (30 espécies) (Figura
25
6). Esse comportamento repercute as condições menos propícias ao desenvolvimento das
espécies no Cordão de Vetiver, por apresentar um solo mais arenoso com condições
ecológicas e geomorfológicas menos favoráveis ao povoamento das macrófitas, uma vez que
são nos trechos côncavos dos taludes onde as taxas erosivas são mais expressivas.
FIGURA 6: Riqueza de espécies de macrófitas aquáticas nos pontos de
amostragens.
A curva de acumulação de espécies (Figura 7) nos mostra os valores de riqueza
observados em contraste com os valores de riqueza estimados. Dentre os estimadores
utilizados, percebe-se que o Jack1 e o Chao2 o número de espécies estimadas é superior ao
coletado. E o estimador Bootsstrap é o que mais se assemelha com os valores reais de coleta.
O estimador Jack1 utiliza o método para avaliar a riqueza total de uma área, somando a
riqueza observada (o número de espécies coletadas), utilizando como parâmetro o número de
espécies raras de uma amostra (“uniques”). O método Chao2 estima a riqueza de espécies
quando pelo menos umas das espécies são raras. Já o método Bootsstrap difere dos demais
por utilizar dados de todas as espécies coletadas para estimar a riqueza total, não se
restringindo as espécies raras (CULLEN et al., 2006).
O ponto de amostragem do Cordão de Vetiver foi o que apresentou os valores de
espécies coletadas mais semelhantes com os estimadores, enquanto para o Enrocamento
Vegetado o número de espécies estimadas foi superior ao coletado, e o mesmo padrão
manteve-se para os demais pontos. Estudos como de Lolis (2008), também identificou
padrões de subestimação de espécies nas áreas de amostragens. Dalbem (2010) em seu estudo
sobre a diversidade de insetos predadores em pomares também demostrou a subestimação da
riqueza de espécies inventariadas.
26
FIGURA 7: Curva de acumulação de espécie observadas e estimadas (estimadores
Jack 1, o Chao2, Bootsstrap), a linha contínua refere-se as espécies
coletadas, para os pontos de amostragens. Cordão de Vetiver (CV),
Talude erodido (TE), Enrocamento Vegetado (EV), Parede Krainer
(PK.) e Talude Vegetado (TV) .
A análise de similaridade (ANOSIM) mostrou diferença significativa na composição
das assembleias de macrófitas aquáticas entre alguns dos pontos de amostragens (Tabela 3).
Dentre os pontos em que houve diferença significativa, pode-se destacar Talude Vegetado e
Parede Krainer (0,49) e Talude Vegetado e Cordão de Vetiver (0,30), porém com
sobreposição das espécies. Por meio da análise de similaridade, ficou evidente que a
comunidade de macrófitas encontradas no Talude Vegetado e na Parede Krainer são
semelhantes, isso é uma característica de áreas próximas, o que possibilita a homogeneidade
de espécies, em virtude dos seus agentes dispersores. Em outros estudos também foram
encontrados sobreposição de espécies entre os pontos de amostragens, nos estudos de
Rodrigues (2011) na represa Guarapiranga, em São Paulo, que também identificou padrões
diferenciados na composição de macrófitas em diferentes bancos de coletas. Os estudos de
Almeida (2012), também concordam com os achados no presente trabalho, que encontrou
diferenças na composição de macrófitas entre os períodos de amostragem com sobreposição
das espécies. Fatores esses que podem estar relacionados diretamente com os níveis da lâmina
d’água, bem como velocidade do vento o que dificulta a colonização de macrófitas,
principalmente as flutuantes e submersas.
27
TABELA 3: Análise de similaridade (ANOSIM) para as comunidades de macrófitas nos cinco pontos de
amostragem. (*p<0,05)
Pontos de amostragem R Valor de p
Talude vegetado X Enrocamento 0,2139 0,04
Talude vegetado X Talude Erodido 0,1907 0,07
Talude vegetado X Parede Krainer 0,4907 0,001*
Talude vegetado X Cordão de Vetiver 0,3056 0,02*
Enrocamento X Talude Erodido 0,1185 0,18
Enrocamento X Parede Krainer 0,1972 0,05
Enrocamento X Cordão de Vetiver 0,1204 0,10
Talude Erodido X Parede Krainer 0,2056 0,06
Talude Erodido X Cordão de Vetiver -0,075 0,77
Parede Krainer X Cordão de Vetiver 0,2343 0,02
Conclusões
Na comunidade de macrófitas aquáticas, ocorreu predominância das famílias
Asteraceae, Fabaceae, Poaceae, e quanto à forma biológica predominou a anfíbia.
As espécies foram mais abundantes no período chuvoso, do que no período de baixa
pluviosidade.
O Talude Vegetado apresentou a maior riqueza de espécie entre os pontos
amostrados, ratificando a importância da proteção do talude como atração para outras
espécies.
Na estimativa da curva de acumulação das espécies, o valor estimado foi maior que o
coletado, e estimador que mais se aproximou dos valores reais de coleta foi o Bootsstrap.
Na análise de similaridade para os pontos de coleta houve sobreposição das espécies
entre os pontos, em virtude da proximidade das áreas.
A diversidade de espécies ratifica a importância dessa comunidade nas sucessões
ecológicas, criando um ambiente atrativo para o desenvolvimento da fauna.
28
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33
4 ARTIGO 2
Produção de sedimentos em taludes da margem direita do Baixo São
Francisco - SE, submetidos a diferentes técnicas de Engenharia Natural em
período de baixa vazão.
34
Resumo
A construção de barragens e a regularização da vazão do rio São Francisco alteraram o regime
hidrossedimentológico desse ecossistema, trazendo vulnerabilidade aos taludes com
ocorrência de processos erosivos. Para controlar esses impactos, técnicas de Engenharia
Natural, surgem como alternativa para conter o avanço da erosão e diminuir o carreamento de
sedimentos para o canal do rio. O objetivo desse trabalho foi avaliar o aporte de sedimentos
em suspensão no canal do Rio São Francisco, considerando um trecho da margem direita
submetida a diferentes técnicas de Engenharia Natural. Foi avaliada a produção de sedimentos
no período de 03 anos (2013, 2014 e 2015) a 20, 40 e 60% de profundidade do canal, em
cinco diferentes transectos, orientados pela presença ou ausência de técnicas de controle de
erosão, assim identificados: 1- Talude Vegetado; 2- Enrocamento Vegetado; 3- Talude
Erodido; 4- Parede Krainer; e 5- Cordão de Vetiver, sendo que em três trechos da margem (2,
4 e 5) foram implantadas técnicas de Engenharia Natural. A produção de sedimentos
apresentou-se diferente nos cinco tratamentos, sendo que o Talude Erodido a 20% de
profundidade apresentou o menor aporte de sedimentos em suspensão. Quando comparada a
eficiência das técnicas de engenharia natural o Enrocamento Vegetado foi o que apresentou
menor aporte de Sedimentos em suspensão. A forte presença de macrófitas aquáticas, na
margem do rio, contribuiu para a proteção da base dos taludes por dissipar a energia do fluxo
e refluxo das ondas. Houve um decréscimo progressivo na quantidade total de sedimentos em
suspensão na comparação dos períodos avaliados, devido não só à redução da vazão do rio
mas também pela proteção conferida pelas técnicas de controle de erosão adotadas.
Palavras-chave: erosão, talude fluvial, Sedimentos em suspensão.
Abstract
The construction of hydro electrical power dams in order to regulate the São Francisco river
discharge, also changed the ecosystem hydro sedimentlogical regime, bringing slope
vulnerability leading to riverbank erosion. To control those impacts, soil bioengineering
techniques comes as an alternative to slope stabilization, controlling bank erosion and
decreasing the sediments transport as well. The objective of this study was to evaluate the
suspended sediments load in the São Francisco River channel, whereas a section of the right
bank under different soil bioengineering techniques. Suspended sediment load was evaluated
in a 03 years period (2013, 2014 and 2015) in the 20, 40 and 60% channel depth in five
different transects oriented by the presence or absence of erosion control techniques,
identified as follows: 1- Vegetated Slope; 2- Vegetated Riprap; 3- Eroded Slope; 4- Cribwall;
and 5- Vetiver grass Line, considering three of them (2, 4 and 5) with soil bioengineering
techniques. The suspended sediment load were different in five treatments, and the Eroded
Slope in 20% depth had the lowest contribution of suspended sediment and the Vegetated
Riprap with the lower suspended sediment load rate when compared to other biotechniques.
The strong presence of aquatic macrophytes in the riverbank toe contributed to its protection
by dissipating the energy of the ebb and flow of the waves. There was a progressive decrease
in the total suspended sediment load throughout the evaluated period; due not only to reduced
river discharge and the protection provided by adopted the erosion control techniques.
Key-words: erosion, river slope, suspended sediments load
35
Introdução
A interferência humana sobre o regime hidrológico, por meio de alterações
promovidas no canal do rio e na forma de uso e ocupação do solo da própria bacia
hidrográfica (BENÍTEZ-MORA e CAMARGO, 2014) pode descaracterizar o fluxo de
sedimentos, que naturalmente é controlado por fatores hidroclimáticos e geomorfológicos
(GAY et al., 2014).
O transporte de sedimentos em suspensão é um fator natural que está relacionado com
as taxas de erosão, e esta, por sua vez, é influenciada por fatores climáticos, como também
pelas próprias atividades antropogênicas (DUTU et al., 2014; ESTRANY et al., 2009). A
regularização da vazão de um rio, por meio da construção de barragens, é uma medida de
controle sobre o fluxo hídrico dos cursos d’água, evitando enchentes e garantindo reserva de
água ao longo de um determinado período de tempo, entretanto, é ao mesmo tempo,
responsável também por alterar o regime sedimentar do ecossistema (DANG et al., 2010). As
características de vazão de um rio desempenham um papel crucial na formação e manutenção
da morfologia do canal do rio e no fluxo de transporte de sedimentos (SIMON et al., 2004;
CROWDER e KNAPP, 2005; LENZI et al., 2006).
As alterações hidrossedimentológicas não são uma característica exclusiva do Rio São
Francisco, este é um problema global que atinge rios de grande porte em todo mundo e que
também tiveram suas características geomorfológicas alteradas ao longo do seu curso, o que
igualmente descaracterizou o carreamento de sedimentos em suspensão até sua foz (DAI e
LIU, 2013; DUTU et al., 2014).
A dinâmica natural de um rio abrange os aspectos de qualidade e fluxo da água, bem
como os processos ecológicos e geomorfológicos, levando em consideração os processos
erosivos que atuam ao longo da bacia hidrográfica (FLORSHEIM et al., 2008; COLLINS e
ANTHONY, 2008).
A erosão da margem do rio é resultante da relação entre os processos erosivos e o
abaixamento da sua cota, que expõe a base dos taludes à inversão do fluxo hidráulico, e como
o Rio São Francisco possui seu sistema hidrológico alterado devido as construções de
barragens, as concentrações e os fluxos de materiais em suspensão estão diretamente
relacionadas com a sua vazão (HOLANDA et al., 2007, 2008; MEDEIROS et al., 2011). O
abaixamento da cota do rio, expondo os taludes e suas margens ao fluxo e refluxo das ondas
pode agravar e acelerar o transporte de partículas do solo. Esta exposição desencadeia
processos erosivos na forma de desmoronamento de grandes blocos e, por consequência, o
carreamento de sedimentos para o rio (MEDEIROS et al., 2007; HOLANDA et al., 2008).
36
Os taludes da margem do Rio São Francisco no seu baixo curso vêm sofrendo
alterações, em virtude do represamento das águas utilizadas para geração de energia
montante. A vazão do rio, a jusante dessas barragens, é controlada, descaracterizando o fluxo
natural de sedimentos, bem como as características bióticas e abióticas (MEDEIROS et al.,
2011). Devido a essa regularização, a quantidade de material carreado em suspensão
diminuiu, pois grande parte dos sedimentos fica depositado nas barragens. Essa problemática
também é observada em outros rios de grande porte (DANG et al., 2010).
A baixa produção de sedimentos no Baixo São Francisco (BSF) é decorrente tanto da
diminuição da vazão que alcança aquele trecho da bacia hidrográfica, quanto da erosão local
de suas margens, que é intensificada por ações antrópicas, tais como a ocupação irregular das
margens e retirada da vegetação ciliar para ampliação das áreas agricultáveis (MEDEIROS et
al., 2007), fatores estes que aceleram os processos erosivos, descaracterizando a morfologia
do canal do rio. Além dos prejuízos para o ecossistema aquático, a produção de sedimentos
decorrente da erosão, afeta diretamente as comunidades ribeirinhas, pois o assoreamento do
rio diminui as áreas para navegação, a disponibilidade de peixes, e de causa se reverte em
efeito, levando à redução de áreas agricultáveis (HOLANDA et al., 2010).
A fim de promover a mitigação de problemas de erosão de encostas e margens de rios,
tem se empregado técnicas de Engenharia Natural, que utiliza nas suas obras uma mescla de
materiais inertes como rochas, pedaços de madeiras e mantas sintéticas fotodegradáveis, com
materiais biológicos como mudas de plantas arbustivas e de gramíneas, além de estacas,
sementes etc. (MACHADO et al., 2015; STOKES et al., 2010).
A eficiência das técnicas adotadas no controle de erosão pode variar em função da
feição dos taludes a serem estabilizados, assim como da dinâmica natural dos rios. As técnicas
mais difundidas e utilizadas nas pesquisas são o Enrocamento vegetado, Parede Krainer,
feixes vivos, camadas de arbustos, estacas vivas, bermalongas ou retentores de sedimentos e
mantas de arbustos (LI e EDDLEMAN, 2002; ARAÚJO-FILHO et al., 2013). A adoção
destas medidas promove a diminuição nas taxas de erosão e sedimentação e resulta ainda na
recuperação da cobertura vegetal e proteção das margens e taludes (HOLANDA et al., 2009;
DURLO e SUTILI, 2012; RIBEIRO et al., 2013).
O objetivo desse trabalho foi avaliar o aporte de sedimentos em suspensão no canal do
Rio São Francisco, considerando um trecho da margem direita submetida a diferentes técnicas
de Engenharia Natural.
37
Materiais e Métodos
Área de estudo
Esse estudo foi realizado às margens do Rio São Francisco, no município de Amparo
de São Francisco (coordenadas UTM N = 8.868.789,506 e E = 736.583,864) (Figura 1). De
acordo com Holanda (2000), trata-se de um talude em área ocupada por Neossolo Flúvico,
que apresenta camadas de solo predominantemente arenosas.
FIGURA 1. Localização da área de estudo. Município de Amparo de São
Francisco – SE
Fonte: FONTES, 2016.
O clima da região, de acordo com a classificação de Köppen, é do tipo As (clima
tropical, com duas estações bem definidas, verão seco e inverno chuvoso), onde as maiores
precipitações pluviométricas ocorrem entre os meses de abril a setembro (744 mm.ano-1
), com
uma temperatura média anual de 25ºC, e uma vegetação caracterizada como Floresta
Estacional Semidecidual (IBGE, 2015).
38
Coleta, Processamento e Análise dos Dados
Para compreensão do aporte de sedimentos em suspensão foram realizadas coletas de
sedimentos nos anos de 2013, 2014 e 2015, em cinco (05) transectos no canal do rio, que se
iniciaram na margem direita em pontos compreendidos como diferentes tratamentos: A-
Talude Vegetado, B- Enrocamento Vegetado, C- Talude Erodido, D- Parede Krainer e E-
Cordão de Vetiver). Cada transecto foi traçado, partindo da margem do rio até a barra arenosa
do lado oposto de cada tratamento (Figura 2).
FIGURA 2: Representação dos pontos de coletas de sedimentos na área
experimental ao longo da margem direita do Rio.
Dentre os tratamentos avaliados, três deles, B, D e E se iniciaram em trecho da
margem onde foram implantadas técnicas de Engenharia Natural, e os demais (A e C)
representam trechos de talude vegetado e estável (A) e talude em processo erosivo (C),
considerados como testemunhas.
Foi realizado o georreferenciamento de cada tratamento utilizando-se o GPS Garmin
eTrex Vista HCx, bem como de todos transecto, sendo estes delimitados com o auxílio de um
nível ótico modelo Geodetic_Arise, bússola e estacas para a marcação do início e final de
cada transecto, possibilitando assim a orientação correta para a realização das coletas. A
medição da batimetria ou perfil transversal do canal do rio, foi executada segundo a
orientação de cada transecto, utilizando-se o ecobatímetro Eagle_cuda 242, medindo-se a
profundidade do canal no período de 2013 a 2015.
A coleta de sedimentos em suspensão foi realizada em cinco pontos diferentes ao
longo de cada transecto (P1 = margem do tratamento, P2 = início do talvegue, P3 = meio do
39
talvegue, P4 = fim do talvegue e P5 = margem na barra arenosa) a 20, 40 e 60% de
profundidade (Figura 3). Em alguns trechos da margem que apresentavam forte presença de
macrófitas, não foi possível realizar essa coleta. Para contornar esse problema, foi então
realizada uma coleta em pontos localizados anteriores à ocorrência da densa vegetação e outra
após, na direção estabelecida pelo transecto e nas três profundidades pré-determinadas
FIGURA 3. Representação dos pontos de coletas: (P1 = margem direita, P2 = antes
do talvegue, margem direita, P3 = meio do talvegue, P4 = antes do
talvegue, margem esquerda e P5 = margem na barra arenosa, margem
esquerda).
A coleta das amostras de água com os sedimentos em suspensão foi realizada por meio
da Garrafa de Van Dorn e fita métrica (para a delimitação da profundidade correta da coleta),
sendo as amostras em seguida acondicionadas em garrafas de polietileno de 1L, devidamente
identificadas e armazenadas em caixas térmicas com gelo, a fim de evitar o desenvolvimento
de algas. Posteriormente, foram armazenadas em geladeira no laboratório, para a realização de
análises de concentração de sedimentos (CARVALHO 1994).
Em tempos depois, foram armazenadas em geladeira no Laboratório de Erosão e
Sedimentação – LABES da Universidade Federal de Sergipe – UFS, para a realização de
análises de concentração de sedimentos, cujas amostras de água e sedimentos coletadas foram
homogeneizadas e, delas, foram retiradas sub-amostras (alíquota) de 100 ml, em três
repetições de cada e colocadas em frascos de vidro, devidamente identificados, pesados em
balança de precisão e colocados em bandejas de alumínio. Em seguida, foram cobertos com
papel alumínio e levados à estufa com temperatura de 105±2°C para evaporação total da água
(adaptado de WETZEL e LIKENS, 1991).
Antes de colocar as amostras nos frascos de vidro, estes foram cuidadosamente
lavados com água destilada, e colocados em estufa para secagem em temperatura de 105±2°C,
sendo, posteriormente, pesados em balança de precisão. Após a comprovada evaporação da
40
água, os frascos foram retirados da estufa para resfriarem, e em seguida pesados (adaptado de
CARVALHO (1994)).
A quantidade de Sedimento em Suspensão (SS) para cada repetição foi calculada pela
diferença entre o peso do frasco com os sedimentos e o peso do frasco sem sedimentos, sendo
obtida a média das três repetições posteriormente. Em seguida, foi calculado o sedimento total
em suspensão, a partir da relação com a vazão do rio em cada ponto amostral pela Equação
proposta por Carvalho (2007):
Sedimento Total Suspenso (g/dia) = 86400 x Q x C, (Eq. 1)
Onde:
Q = vazão (m3/s);
C = concentração em mg/L; e 86400 = segundos totais em 24 horas, Logo em seguida,
os resultados foram convertidos em toneladas por dia.
Foi realizada a caracterização da textura do solo do talude por meio da coleta de
amostras de solo em campo e posterior análises em laboratório. A coleta foi realizada em três
profundidades (0-20, 20-40 e 40-60cm). A análise granulométrica por densimetria foi
realizada conforme os princípios propostos por Bouyoucos (1951) e descritos pela NBR
7181/84 (ABNT, 1984), com a utilização de um densímetro de bulbo simétrico (densímetro
de Bouyoucos) graduado de 0,995 a 1,050. Tabulados, os dados foram avaliados pelo
triângulo textural, quando foi possível a classificação das manchas de solo.
Os dados foram sistematizados em planilhas e submetidos à análise de variância para
determinar a significância em nível de 5% (Teste F) pelo Teste de Tukey, utilizando o
programa estatístico SISVAR (FERREIRA, 2011).
Resultados e Discussão
O Talude da margem direita do Rio São Francisco, no trecho avaliado, apresenta
textura com variabilidade tanto vertical como horizontal, como se espera de um Neossolo
Flúvico (Figura 4). A depender da posição na extensão do talude, observou-se predominância
de areia ou argila, possibilitando maior ou menor susceptibilidade ao arraste de partículas,
condição está associada também ao tipo de proteção de base do talude.
41
FIGURA 4. Representação esquemática da textura na área experimental, nas três
profundidades (0-20, 20-40 e 40-60 cm) do Neossolo Flúvico.
A variabilidade textural observada, com expressiva presença de sedimentos mais finos
como argila e silte, trazendo maior coesão ao solo, tem possibilitado uma maior dificuldade
ao arraste das partículas, ou erosão, levando a uma menor turbidez da água na base do talude.
Em tempo, a variação granulométrica está associada ao grau de preservação das
margens ao longo dos rios (BRITO et al., 2009), como também à profundidade da análise
(D’AQUINO et al., 2011), do período hidrológico do rio em função da maior ou menor vazão
(VILLAR et al., 2013) e das características da própria bacia hidrográfica (SHERRIFF et al.,
2015).
Os tratamentos, ou pontos iniciais dos transectos na margem direita foram: O
tratamento “A” denominado como Talude Vegetado, se apresenta como uma área recoberta
com vegetação nativa e grande presença de macrófitas aquáticas; O Tratamento “B”
compreende o Enrocamento Vegetado, que é uma proteção na base do talude composto por
rochas de diferentes diâmetros, implantado após o reafeiçoamento (retaludamento) do talude,
se constituindo como umas das técnicas de engenharia natural implantada na área
experimental, no ano de 2011. Todo o enrocamento estava recoberto por vegetação, além de
apresentar macrófitas aquáticas na sua base; O Tratamento “C” identificado como Talude
Erodido, é constituído por um talude em processo erosivo, e possui 41° de inclinação. O
processo erosivo atuante nas margens da área experimental é de acordo com Casado (2000)
tipificado como “Desmoronamento”, que é o termo utilizado para designar a queda livre e
rápida de blocos de terra por efeito da gravidade a partir das faces verticais dos barrancos; O
Tratamento “D” onde foi aplicado a Parede Krainer, outra técnica de engenharia natural,
42
implantada em setembro de 2013, que se constitui de estrutura formada por toras de madeira
grampeadas, preenchidas com solo, e recoberta por vegetação, com uma base de talude
também formada por enrocamento; O Tratamento “E” onde foi implantado o Cordão de
Vetiver, que é composto por cordões de capim vetiver (Chrysopogon zizanioides (L.)
Roberty) plantados no ano de 2011 em espaçamento bem cerrado e em curva de nível,
acompanhando a concavidade da margem, sendo implantados desde a base do talude até o
terço médio do mesmo.
A vazão de defluência da Usina Hidrelétrica de Xingó similar à vazão de afluência,
por se tratar de uma barragem de “fio d’água”, numa série de 15 anos se comportou de acordo
com os dados apresentados na Figura 5, incluindo o período de coleta de dados que
considerou os anos de 2013, 2014 e 2015.
FIGURA 5: Vazão do Rio São Francisco no baixo curso no período de 2012 a
2015.
Fonte: ANA (2015).
A progressiva diminuição da vazão do Rio São Francisco, relacionada a seguidos anos
de baixa pluviosidade nas suas cabeceiras (2013, 2014, 2015, 2016), tem levado à diminuição
da cota do rio, alterando a sua dinâmica geomorfológica, e consequentemente, expondo ainda
mais o talude aos efeitos da erosão. Nos últimos anos, o baixo curso do Rio São Francisco
vem sofrendo uma redução progressiva na sua cota, repercutindo muito pouco nas alterações
do seu perfil transversal (Figura 6), explicado pela baixa vazão e velocidade de fluxo abaixo
de 0,75 m/s.
43
FIGURA 6: Perfil transversal dos transectos avaliados nos anos de 2013 a 2015.
Talude Vegetado (A); Enrocamento Vegetado (B); Talude Erodido
(C); Parede Krainer (D); Cordão de Vetiver (E).
As descargas jusante da UHE-Xingó são constituídas de duas partes: o fluxo
aquoso (descarga liquida) e o fluxo de sedimentos (descarga sólida), ambos interagindo entre
si e com os limites e a forma do canal. É desta interação que irá resultar as mudanças nos
processos e na morfologia do canal. Em tempos de baixa vazão, observou-se que a relação
entre a capacidade de transporte do fluxo e a carga de sedimentos liberada pelo reservatório,
reconhecidamente decresceu ao longo dos anos (BANDEIRA et al., 2013), e tem influenciado
sobremaneira as mudanças geomorfológicas no canal do rio, justificados pela relação entre a
erosividade do fluxo e a erodibilidade das margens.
Na avaliação das alterações da calha do rio pelo seu perfil transversal, verificou-se que
na comparação dos três anos, houve alteração morfológica no canal, sendo que o Transectos B
e C apresentaram as maiores profundidades no ano de 2013, quando comparado com os
demais transectos, sendo possível identificar um discreto afastamento do talvegue da margem.
Essa mesma modificação na morfologia do canal do rio foi relatada por Ma et al., (2010)
analisando o Rio Yuxi e Theuring et al., (2013) no Rio Kharaa, comprovando que as
alterações da vazão de fato estão correlacionadas com as alterações na morfologia do canal.
44
Nos transectos que se iniciam pelas margens com Enrocamento Vegetado (B) e Parede
Krainer (D), o deslocamento do talvegue quase não foi registrado. No entanto, em se tratando
do transecto que se inicia no Talude Erodido (C) pôde ser identificado um distanciamento do
talvegue ao talude, perceptível pela alteração no perfil transversal. No transecto que se inicia
no Cordão de Vetiver (E), que apresenta dados somente dos anos de 2014 e 2015, a alteração
no perfil transversal é ainda mais perceptível, com um aprofundamento do canal, evoluindo
em direção à margem do rio, podendo ser explicado pela maior concavidade da margem nesse
trecho. Com efeito, o rio por ser um organismo dinâmico e apesar da baixa vazão possui um
processo de corrasão ativo, esculpindo seu canal e alterando sua morfologia.
Não esquecendo que as alterações geomorfológicas são também intensificadas pela
deposição de sedimentos em processo fluviais (MARÇAL, 2013), contribuindo para as
alterações no canal do rio. Observando-se também que são registradas modificações na
dinâmica dos sedimentos, uma vez que em função das diferentes profundidades avaliadas,
assim como a proximidade ou o distanciamento das margens, há uma variação na
concentração destes sedimentos conforme verificado também por Defendi et al., (2010).
Sendo assim, em relação a produção de sedimentos, observa-se que ela está atrelada à
operação das barragens (GRANATA et al., 2008), pois são estas que controlam o regime
hidrológico do curso d’água (DADE, et al., 2011; MINELLA et al., 2011). Nesse sentido,
uma maior produção de sedimentos foi observada no ano de 2013, estatisticamente diferente
na comparação dos três anos de coleta (2013, 2014 e 2015), sendo esse o ano que apresentou a
maior vazão, 1200 m3/s (Figura 2) no período avaliado. Nos anos subsequente, a vazão do rio
no Baixo São Francisco foi sendo reduzida, com valores decrescentes na produção de
sedimentos (Figura 7). Essa mesma resposta foi relatada por Ma et al., (2010) e Theuring et
al., (2013), onde os períodos de maiores vazões corresponderam a uma maior quantidade
transportada de sedimentos.
45
FIGURA 7. Sedimentos em Suspensão (ton/dia) para os anos de 2013, 2014 e
2015.
Medeiros et al., (2011) analisando o aporte de material em suspensão no Baixo São
Francisco, ao longo dos anos de 2001, 2004 e 2007, também observaram alterações
significativas nas descargas de água e matéria em suspensão na zona costeira, neste caso,
associada a uma variabilidade espacial climática com eventos de estiagem e cheias.
Ao analisar a produção de sedimentos nos diferentes tratamentos, onde se iniciam os
transectos, observou-se no transecto A que os maiores valores (32.140,8 ton/dia) foram
obtidos no ano de 2013 (Figura 8). Além da progressiva redução de vazão no período de 2013
a 2015, contribuindo para a diminuição de sedimentos em suspensão, é possível inferir que a
forte presença de macrófitas aquáticas na base do talude pode ter contribuído para a
diminuição da produção de sedimentos nesse trecho, uma vez que essas espécies aumentaram
fortemente a sua presença no período avaliado, diminuindo assim a turbidez da água, porém
relacionada às amostragens próximas a base do talude.
46
FIGURA 8: Sedimentos em Suspensão ao longo do perfil transversal no
Transecto A (Talude Vegetado) em cinco pontos de coleta nos
anos de 2013, 2014 e 2015.
A presença dessas macrófitas aquáticas são importantes pois além de servirem como
berçário e alimento para o desenvolvimento da fauna aquática, elas também auxiliam na
proteção dos taludes, pois sua biomassa forma uma barreira onde dissipa a energia cinética da
água, antes que esta alcance o talude (MADSEN, et al., 2001; MALTCHIK, et al., 2010;
THOMAZ e CUNHA, 2010). Cabral et al., (2009) e Cavenaghi (2003) também associaram a
redução na quantidade de sedimentos pela presença das macrófitas em suas áreas de estudo.
Avaliando a margem do rio, na base do talude, onde foram implantadas obras de
engenharia natural (Enrocamento Vegetado, Parede Krainer e Cordão de Vetiver), observou-
se uma menor produção de sedimentos, constatando a eficiência dessas técnicas na
estabilização dos taludes, evitando ou reduzindo o solapamento, e consequentemente,
controlando os processos erosivos.
No transecto B, que se inicia no Enrocamento Vegetado, é perceptível a baixa
produção de sedimentos em suspensão. O enrocamento é uma das técnicas de engenharia
natural mais difundidas no mundo, que se caracteriza pelo uso de rochas para a proteção da
base dos taludes instáveis, e que em geral está associado a outras técnicas que usam estacas
vegetais ou geotêxteis nos terços médio e superior do talude.
Quando foi analisado o Ponto 1 (margem do rio) do Transecto B, foi possível observar
que no último ano de coleta houve a maior produção de sedimentos, porém sem diferença
estatisticamente significativa (Figura 9) em relação aos demais pontos de amostragens. O
abaixamento da cota do rio traz grande preocupação sobre o possível retorno dos processos
erosivos, por conta do fluxo-refluxo na base do talude, uma vez que o rio já está sendo
47
submetido à uma vazão abaixo da média mínima. No projeto de implantação do Enrocamento
no ano de 2011, o volume e a profundidade de alcance do material rochoso consideraram, até
então, os valores registrados de cota média mínima que eram superiores àqueles que se
observa hoje nesse prolongado período de restrição hídrica.
FIGURA 9: Sedimentos em Suspensão ao longo do perfil transversal no
Transecto B (Enrocamento Vegetado) em cinco pontos de coleta
nos anos de 2013, 2014 e 2015.
Avaliando a produção de sedimentos para o Transecto D que se inicia no ponto onde
foi implantada a técnica da Parede Krainer, verificou-se um aumento gradual na produção de
sedimentos, no ponto 1 a 20% de profundidade, embora sem muita expressão (Figura 10).
FIGURA 10: Sedimentos em Suspensão ao longo do perfil transversal no
Transecto D (Parede krainer) em cinco pontos de coleta nos anos
de 2013, 2014 e 2015.
48
Dentre as técnicas de engenharia natural implantadas na margem da área estudada a
Parede Krainer é a mais recente. Com a diminuição progressiva da vazão nos últimos três
anos, essa técnica que utiliza materiais inertes como rochas, madeiras e grampos, aliados a
matérias biológicos, para a estabilização de taludes, apresentou a base do talude exposta ao
fluxo e refluxo da água em sua base, pela redução da presença das macrófitas aquáticas que
recobriam e protegiam o talude, promovendo acréscimo na produção de sedimentos a 20% de
profundidade.
O Talude Erodido apresentou redução na produção de sedimentos em suspensão na
profundidade de 20% no ponto 1, pois devido à baixa vazão, ou seja, baixo volume de água e
baixa velocidade, os processos erosivos no trecho se apresentaram estáveis (Figura 11), uma
vez que, nesse transecto houve um afastamento do talvegue do talude, o que contribuiu
também para a diminuição do aporte de sedimentos. Além disso, a presença de macrófitas
aquáticas contribuiu para minimizar o fluxo e refluxo do rio na base do talude, impedindo o
processo de solapamento e desmoronamentos de blocos de solo.
FIGURA 11: Sedimentos em Suspensão ao longo do perfil transversal no
Transecto C (Talude Erodido) em cinco pontos de coleta nos anos
de 2013, 2014 e 2015.
Para o transecto E (Cordão de Vetiver), foram realizadas coletas apenas no ano de
2014 e 2015. Nos pontos 1 e 2, onde repercute a influência da técnica de engenharia natural, é
notório a diminuição na produção de sedimentos (Figura 12). Outra característica desse
transecto é que sentido jusante à hidrelétrica de Xingó ele é o último transecto, tendo
influência no transporte de sedimentos dos demais tratamentos.
49
FIGURA 12: Sedimentos em Suspensão ao longo do perfil transversal no
Transecto E (Cordão de Vetiver) em cinco pontos de coleta nos
anos de 2014 e 2015.
O Cordão de Vetiver está em uma área côncava, onde naturalmente é esperado se
intensifiquem os processos erosivos. Além disso, o solo apresenta uma textura mais arenosa, o
que facilita o desprendimento de suas partículas pelo fluxo e refluxo da água sobre a margem.
Para o transporte sedimentos em suspensão carreados no talvegue, verificou-se
diferença significativa, para os três anos de coleta. O ano de 2013 apresentou a maior taxa de
sedimentos transportados. Sendo este relacionado à maior vazão, havendo um decréscimo,
nos anos seguintes (Figura 13). Tal condição está relacionada à própria energia proveniente da
turbulência hidráulica que atua também na caracterização do transporte dos sedimentos
(NASRABADI et al., 2012).
50
FIGURA 13. Sedimentos em Suspensão (ton/dia) no talvegue, em três diferentes
anos de coleta. As médias seguidas por diferentes letras diferem
estatisticamente entre si pelo teste de Tukey ano nível de 5% de
probabilidade.
As partículas mais finas são localizadas em regiões marginais, onde o padrão
hidrodinâmico de energia é mais baixo. Como o talvegue é uma zona de grande força cinética
da água, a concentração de sedimentos se daria por areias médias, grossas e muito grossas
com cascalhos, mal selecionadas, no leito do canal do rio (MARTINS & MENDES, 2011).
O transporte de sedimentos está diretamente relacionado com o fluxo hidráulico do
rio, e este pode ser influenciado por fatores hidrológicos, como precipitação, sua frequência e
intensidade, assim como pelas atividades antropogênicas, como utilização irregular das
margens; essas condicionantes podem intensificar os processos erosivos e consequentemente
aumentar a taxa de sedimentos em suspensão, como também observado por Hu et al., (2011) e
Andermann et al., (2012), alterando assim a produção e a dinâmica dos sedimentos.
Conclusões
A produção de sedimentos em suspensão a 20% de profundidade se apresentou menor
no trecho do Talude Erodido.
A técnica do Enrocamento Vegetado demonstrou ser a mais eficiente no controle da
erosão, com menor aporte de sedimentos suspensos e atenuação dos processos erosivos no
talude.
O transporte de sedimentos foi maior no ano de 2013, quando ocorreu a maior vazão,
que apresentou uma redução progressiva nos anos subsequentes.
51
A produção de sedimentos nos pontos de amostragens se apresentou superior no ano
de 2013, ou seja, ano de maior vazão registrada no canal do rio.
A vazão é um fator determinante tanto para o aumento da quantidade de sedimentos
oriundos dos taludes marginais, quanto para a quantidade dos sedimentos transportados, pelo
fluxo do rio.
A presença de macrófitas aquáticas mostra ser um fator contribuinte para a proteção
dos taludes, sendo determinante não só no ponto de contenção do fluxo da água, como
também para os aspectos ecológicos do corpo hídrico.
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56
5 CONCLUSÕES GERAIS
A área experimental apresenta grande diversidade de macrófitas aquáticas, sendo esses
importantes na sucessão ecológica, pois criam um ambiente atrativo para o desenvolvimento
da fauna local.
As macrófitas aquáticas auxiliam na proteção dos taludes fluviais, uma vez que sua
biomassa atua como barreira diminuindo a energia cinética do fluxo e refluxo das ondas sobre
os taludes.
As espécies de macrófitas aquáticas são mais abundantes no período chuvoso.
Parede Krainer, seguido do Talude Vegetado, entre as técnicas de engenharia natural
implantadas foram aquelas que apresentaram maior riqueza de espécies.
As técnicas de engenharia natural propiciam o controle de erosão e favorecem o
desenvolvimento das macrófitas aquáticas.
Entre as técnicas de engenharia natural a que se mostrou mais eficiente no controle de
erosão foi o Enrocamento Vegetado, com o menor percentual de produção de sedimentos em
suspensão.
A produção de sedimentos em suspensão foi mais significativa no ano de 2013,
quando ocorreu maior vazão, sendo essa reduzida progressivamente nos anos de 2014 e 2015.
A vazão é um fator predominante tanto na produção de sedimentos oriundos dos
taludes marginais, como também na quantificação dos sedimentos transportados.
57
6 REFERÊNCIAS
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