Monitoramento de bacias hidrográficas para identificar fontes de sedimentos em suspensão

Soil and water conservation programs frequently use catchments as planning units. An important follow-up component of these programs is the installment of hydrosedimentometric and water quality monitoring projects to evaluate the impact of the practices introduced. However, in some cases, these monitoring projects have yielded inconclusive results, mostly due to procedural limitations. This review explores methods that combine traditional monitoring techniques with sediment source identification to further elucidate the impact of conservation practices on sediment yield in the catchment and dynamic interactions between different sediment sources.

Programas de conservação do solo e da água que utilizam a bacia hidrográfica como unidade de planejamento têm sido amplamente empregados. Um componente importante desses programas se refere à implantação de projetos de monitoramento hidrossedimentométrico e de qualidade de água para avaliar o impacto nos recursos hídricos das práticas introduzidas. Entretanto, em alguns casos, os resultados obtidos pelos projetos de monitoramento têm sido pouco conclusivos, devido a limitações dos procedimentos experimentais adotados. Esta revisão explora metodologias de avaliação que combinam técnicas tradicionais de monitoramento com técnicas de identificação de fontes de sedimentos que contribuem para elucidar os efeitos das práticas conservacionistas na produção de sedimentos em bacias hidrográficas e também a inter-relação dinâmica entre as fontes de sedimentos.

Monitoramento de bacias hidrográficas para identificar fontes de sedimentos em suspensão

Soil and water conservation programs frequently use catchments as planning units. An important follow-up component of these programs is the installment of hydrosedimentometric and water quality monitoring projects to evaluate the impact of the practices introduced. However, in some cases, these monitoring projects have yielded inconclusive results, mostly due to procedural limitations. This review explores methods that combine traditional monitoring techniques with sediment source identification to further elucidate the impact of conservation practices on sediment yield in the catchment and dynamic interactions between different sediment sources.

Programas de conservação do solo e da água que utilizam a bacia hidrográfica como unidade de planejamento têm sido amplamente empregados. Um componente importante desses programas se refere à implantação de projetos de monitoramento hidrossedimentométrico e de qualidade de água para avaliar o impacto nos recursos hídricos das práticas introduzidas. Entretanto, em alguns casos, os resultados obtidos pelos projetos de monitoramento têm sido pouco conclusivos, devido a limitações dos procedimentos experimentais adotados. Esta revisão explora metodologias de avaliação que combinam técnicas tradicionais de monitoramento com técnicas de identificação de fontes de sedimentos que contribuem para elucidar os efeitos das práticas conservacionistas na produção de sedimentos em bacias hidrográficas e também a inter-relação dinâmica entre as fontes de sedimentos.

Impact on sediment yield due to the intensification of tobacco production in a catchment in Southern Brazil

Tobacco production in Southern Brazil has caused a profound impact in the environment, resulting in heavy sediment yields and diminishing water quality. Public programmes have attempted to address these problems by encouraging the implementation of erosion control practices. To evaluate the impact of these programmes, a small rural catchment (1.33km²) in Arvorezinha county, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, has been monitored since 2001. Instruments to automatically monitor flow rate and precipitation were installed in the catchment and sediment has been measured manually using a DH-48 sampler. Despite lower rainfall in 2003, there was a significant increase in the frequency of low and average flow rates, and sediment yield increased 25% in 2003 (91Mg km-2 year-1), compared with 2002 (73Mg km-2 year-1). These results can be explained by a 37.7% increase in the area dedicated to tobacco cultivation in 2003, due to a rise in tobacco prices.

A produção de fumo no sul do Brasil tem causado um profundo impacto no meio ambiente, resultando em alta de produção de sedimentos e diminuindo a qualidade da água. Programas públicos têm se esforçado para resolver estes problemas com a implementação de práticas de controle de erosão. Para avaliar o impacto destes programas, uma pequena bacia rural (1,33km²) em Arvorezinha, no estado do Rio Grande do Sul, tem sido monitorada desde 2001. Instrumentos automáticos de medição da vazão e precipitação foram instalados na bacia e os sedimentos foram medidos com um amostrador manual do tipo DH48. Apesar de ter chovido menos em 2003, houve um aumento significativo na freqüência das vazões de estiagem e médias, e um aumento de 25% na produção de sedimentos em 2003 (91Mg km-2 year-1) comparado com 2002 (73Mg km-2 year-1). Estes resultados podem ser explicados por um aumento de 37,7% na área dedicada ao cultivo de fumo em 2003, devido ao aumento no preço do fumo.

Impact on sediment yield due to the intensification of tobacco production in a catchment in Southern Brazil

Tobacco production in Southern Brazil has caused a profound impact in the environment, resulting in heavy sediment yields and diminishing water quality. Public programmes have attempted to address these problems by encouraging the implementation of erosion control practices. To evaluate the impact of these programmes, a small rural catchment (1.33km²) in Arvorezinha county, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, has been monitored since 2001. Instruments to automatically monitor flow rate and precipitation were installed in the catchment and sediment has been measured manually using a DH-48 sampler. Despite lower rainfall in 2003, there was a significant increase in the frequency of low and average flow rates, and sediment yield increased 25% in 2003 (91Mg km-2 year-1), compared with 2002 (73Mg km-2 year-1). These results can be explained by a 37.7% increase in the area dedicated to tobacco cultivation in 2003, due to a rise in tobacco prices.

A produção de fumo no sul do Brasil tem causado um profundo impacto no meio ambiente, resultando em alta de produção de sedimentos e diminuindo a qualidade da água. Programas públicos têm se esforçado para resolver estes problemas com a implementação de práticas de controle de erosão. Para avaliar o impacto destes programas, uma pequena bacia rural (1,33km²) em Arvorezinha, no estado do Rio Grande do Sul, tem sido monitorada desde 2001. Instrumentos automáticos de medição da vazão e precipitação foram instalados na bacia e os sedimentos foram medidos com um amostrador manual do tipo DH48. Apesar de ter chovido menos em 2003, houve um aumento significativo na freqüência das vazões de estiagem e médias, e um aumento de 25% na produção de sedimentos em 2003 (91Mg km-2 year-1) comparado com 2002 (73Mg km-2 year-1). Estes resultados podem ser explicados por um aumento de 37,7% na área dedicada ao cultivo de fumo em 2003, devido ao aumento no preço do fumo.

Digital soil mapping using multiple logistic regression on terrain parameters in southern Brazil

Soil surveys are necessary sources of information for land use planning, but they are not always available. This study proposes the use of multiple logistic regressions on the prediction of occurrence of soil types based on reference areas. From a digitalized soil map and terrain parameters derived from the digital elevation model in ArcView environment, several sets of multiple logistic regressions were defined using statistical software Minitab, establishing relationship between explanatory terrain variables and soil types, using either the original legend or a simplified legend, and using or not stratification of the study area by drainage classes. Terrain parameters, such as elevation, distance to stream, flow accumulation, and topographic wetness index, were the variables that best explained soil distribution. Stratification by drainage classes did not have significant effect. Simplification of the original legend increased the accuracy of the method on predicting soil distribution.

Os levantamentos de solos são fontes de informação necessárias para o planejamento de uso das terras, entretanto eles nem sempre estão disponíveis. Este estudo propõe o uso de regressões logísticas múltiplas na predição de ocorrência de classes de solos a partir de áreas de referência. Baseado no mapa original de solos em formato digital e parâmetros do terreno derivados do modelo numérico do terreno em ambiente ArcView, vários conjuntos de regressões logísticas múltiplas foram definidas usando o programa estatístico Minitab, estabelecendo relações entre as variáveis do terreno independentes e tipos de solos, usando tanto a legenda original como uma legenda simplificada, e usando ou não estratificação da área de estudo por classes de drenagem. Os parâmetros do terreno como elevação, distância dos rios, acúmulo de fluxo e índice de umidade topográfica foram as variáveis que melhor explicaram a distribuição das classes de solos. A estratificação por classes de drenagem não teve efeito significativo. A simplificação da legenda aumentou a precisão do método na predição da distribuição dos solos.

Digital soil mapping using multiple logistic regression on terrain parameters in southern Brazil

Soil surveys are necessary sources of information for land use planning, but they are not always available. This study proposes the use of multiple logistic regressions on the prediction of occurrence of soil types based on reference areas. From a digitalized soil map and terrain parameters derived from the digital elevation model in ArcView environment, several sets of multiple logistic regressions were defined using statistical software Minitab, establishing relationship between explanatory terrain variables and soil types, using either the original legend or a simplified legend, and using or not stratification of the study area by drainage classes. Terrain parameters, such as elevation, distance to stream, flow accumulation, and topographic wetness index, were the variables that best explained soil distribution. Stratification by drainage classes did not have significant effect. Simplification of the original legend increased the accuracy of the method on predicting soil distribution.

Os levantamentos de solos são fontes de informação necessárias para o planejamento de uso das terras, entretanto eles nem sempre estão disponíveis. Este estudo propõe o uso de regressões logísticas múltiplas na predição de ocorrência de classes de solos a partir de áreas de referência. Baseado no mapa original de solos em formato digital e parâmetros do terreno derivados do modelo numérico do terreno em ambiente ArcView, vários conjuntos de regressões logísticas múltiplas foram definidas usando o programa estatístico Minitab, estabelecendo relações entre as variáveis do terreno independentes e tipos de solos, usando tanto a legenda original como uma legenda simplificada, e usando ou não estratificação da área de estudo por classes de drenagem. Os parâmetros do terreno como elevação, distância dos rios, acúmulo de fluxo e índice de umidade topográfica foram as variáveis que melhor explicaram a distribuição das classes de solos. A estratificação por classes de drenagem não teve efeito significativo. A simplificação da legenda aumentou a precisão do método na predição da distribuição dos solos.