Hoje falaremos sobre erosão, que é considerada um processo de desagregação e remoção de partículas do solo ou de fragmentos e partículas de rochas, pela ação combinada da gravidade com a água, vento, gelo e organismos (plantas e animais).
Grupos principais:
- Erosão natural, geológica ou normal: processo natural de evolução da superfície dos terrenos, que se desenvolve de forma lenta e contínua, em condições de equilíbrio com a formação do solo.
Figura 1- Grand Canyon (Arizona - EUA) e Vila Velha (Ponta Grossa - PR - Brasil)
- Erosão acelerada ou antrópica: processo induzido pela intervenção humana, que se caracteriza por ser altamente destrutivo e desenvolver-se rapidamente, com uma intensidade superior à da formação do solo, não permitindo, desta forma, sua recuperação natural.
Classes de processos erosivos:
1. Erosão hídrica: processo erosivo causado pela água das chuvas, tem abrangência em quase toda superfície terrestre em especial nas áreas com clima tropical. Um exemplo é a erosão por splash, como pode ser visto na Figura 2.
Figura 2 – Erosão devido ao impacto das gotas de chuva
Erosão laminar: transporte de partículas do solo pelo escoamento superficial difuso, resultando na remoção progressiva e uniforme das camadas superficiais do solo. Esse tipo de processo está principalmente associado às práticas inadequadas de uso do solo, em atividades tais como: agricultura, pecuária, dentre outras. Gera grandes prejuízos às terras agrícolas pois fornece grandes quantidades de sedimentos que vão assorear rios, lagos e represas.
Figura 3 – Exemplos de erosão laminar
Erosão linear: causada pela concentração das linhas de fluxo das águas de escoamento superficial. Os processos associados à formação de erosões lineares profundas, são comandados por dois conjuntos de fatores condicionantes:
- Antrópicos: deflagram o processo erosivo imediatamente ou após certo intervalo de tempo. Ex: Desmatamento e formas de uso e ocupação do solo (agricultura, obras civis, urbanização, etc.).
- Naturais: determinam a intensidade dos processos. Ex: a chuva, a cobertura vegetal, o relevo, o tipo de solo, e o substrato rochoso.
Em ordem crescente de evolução, este processo erosivo pode ser classificado segundo os três tipos básicos:
- Sulcos: pequenas incisões na superfície, na forma de filetes muito rasos, de até 0,5 metros de profundidade, perpendiculares às curvas de nível.
Figura 4 – Exemplo de sulcos
- Ravinas: apresentam profundidade maior que 0,5 metros, perfil transversal em “V” e forma retilínea, alongada e estreita. Raramente se ramificam e não chegam a atingir o nível freático, além disso, podem ocorrer movimentos de massa devido ao abatimento de seus taludes.
Figura 5 – Exemplo de ravinas
- Voçorocas: caracterizado por um processo erosivo desenvolvido por influência não somente das águas superficiais, mas também dos fluxos de água subsuperficiais. As voçorocas em geral são ramificadas, de grande profundidade, sendo que em estágio avançado possuem paredes irregulares e perfil transversal em “U“ (base alargada pela água).
Figura 6 – Exemplo de voçorocas
Um exemplo de fenômeno causado pela voçoroca é o Piping que consiste no carreamento de pequenos grãos do solo, partículas de argila e outros colóides que resulta na formação de dutos (pipes) ou túneis na massa de solo.
Figura 7 – Piping
2. Erosão eólica: ação combinada do vento e da gravidade na desagregação e remoção de partículas de solo e rocha através do impacto das partículas sólidas carregadas pelo vento.
Mecanismos:
Corrosão: processo de desgaste físico das rochas através, principalmente, do impacto e/ou atrito de partículas transportadas pelo vento (eólica), pela água (fluvial, de marés, correntes) ou pelo gelo (de geleira).
Figura 8 – Exemplos de erosão eólica
Deflação: caracterizada pela retirada superficial de fragmentos mais finos. Ocorre frequentemente em regiões de campos de dunas com a retirada preferencial de material superficial mais fino (areia, silte), permanecendo, muitas vezes, uma camada de pedregulhos e seixos na superfície erodida.
3. Erosão de leitos rochosos: processo erosivo de maciços rochosos pela ação que ocorre em cachoeiras, corredeiras e falésias.
O processo de erosão pela água nesse caso atua de forma diferente daquele que atua em materiais soltos, e se desenvolve da seguinte forma:
Figura 9 – Exemplo de erosão de leitos rochosos
Medidas para controle da erosão:
- Medidas de prevenção:
Em áreas urbanas: não remover a vegetação; canalizar adequadamente as águas servidas e pluviais; evitar cortes no solo que exponha os horizontes mais erodíveis; proteger os taludes com vegetação ou outro material; controlar da expansão urbana em locais suscetíveis à erosão.
Em áreas rurais: manutenção da vegetação em condições para proteger o solo contra o impacto das gotas de chuva e do ressecamento; adoção de práticas agrícolas adequadas à conservação do solo (uso do solo em curvas de nível ou terraços, mantendo faixas de proteção).
- Medidas de correção:
Uso de estruturas para evitar o carreamento de materiais (Barramentos de retenção); proteção dos taludes (vegetação natural, biomantas, etc); construção do sistema de drenagem (valetas/canaletas, bueiros, dissipadores de energia).
Resultados da erosão:
·Assoreamento: acumulação de sedimentos que ocorre quando a força do agente transportador natural é elevado pela força da gravidade ou quando a supersaturação das águas ou do ar permite a deposição de partículas sólidas.
O assoreamento de um corpo d’água pode acarretar: perda de volume de reservatórios; redução da profundidade de canais; perda de eficiência de obras hidráulicas; deterioração da qualidade da água; alteração e morte da vida aquática; etc.
A intensificação desse processo ocorre em geral por:
- aumento da erosão hídrica, em consequência de práticas agrícolas inadequadas;
- obras de infra-estrutura precária de urbanização;
- modificação da velocidade dos cursos d ́água devido à implantação de barramentos, desvios, etc.
O processo de assoreamento é bastante intenso em regiões de solos arenosos finos, derivados de formações geológicas sedimentares.
Figura 10 – Exemplo de áreas assoreadas
Subsidências e colapsos: o primeiro é um processo de deformação ou deslocamento de direção essencialmente vertical descendente, que se manifesta pelo afundamento de terrenos. O segundo é um processo de movimento brusco do terreno. São causados de duas principais formas:
- naturais: (dissolução de rochas (carstificação), acomodação de camadas do substrato pelo peso próprio ou por pequena movimentação segundo planos de falha, etc);
Figura 11– Dolina formadas pelo rebaixamento lento do terreno
- aceleradas pela ação humana: bombeamento de águas subterrâneas; recalques por acréscimo de peso devido a obras e estruturas; galerias de mineração subterrânea; obras subterrâneas de drenagem mal executadas.
Figura 12– Subsidências em áreas urbanas
Estamos de volta! E viemos falar de um tema muito importante na parte de Geotecnia Ambiental, o transporte de contaminante nos solos.
Figura 1 – Transporte de contaminantes nos solos e águas subterrâneas.
A contaminação do solo é a principal causa da deterioração das águas subterrâneas, seja através da aplicação de fertilizantes, lodo de estação de tratamento de esgoto, disposição de resíduos, entre outros. A figura abaixo ilustra as principais fontes de contaminação em 2011, no Brasil. Os processos de contaminação no solo ocorrem de forma lenta e geralmente sem consequências imediatas trágicas, porém a longo prazo pode ter efeitos sérios.
Figura 2 – Fontes de contaminação de solos e águas.
O conhecimento sobre os mecanismos fundamentais do transporte de poluentes em solos torna-se cada vez mais importante para o aperfeiçoamento dos projetos de aterros sanitários, diagnósticos de contaminação, remediação de áreas contaminadas e avaliação do monitoramento das obras realizadas.
O transporte de massa possui 3 fatores principais, sendo essas a substância contaminante, o meio poroso e as condições ambientais.
Os principais mecanismos envolvidos no transporte de um soluto em um meio poroso são:
Advecção - transporte de contaminantes devido ao processo de fluxo de água no solo, sem alterar a concentração do poluente.
Difusão Molecular - processo no qual o poluente é transportado (diluído) mesmo sem velocidade do fluido, alterando sua concentração.
Dispersão Mecânica – quando a substância percorre uma distância com a velocidade média da água e além disso se espalha.
Os processos de Difusão Molecular e Dispersão Mecânica se combinam para definir o coeficiente de DISPERSÃO HIDRODINÂMICA.
Por causa do efeito da dispersão hidrodinâmica, os poluentes vão se espalhando à medida que se movem pelo subsolo, e volumes maiores vão sendo atingidos pelos poluentes a jusante da fonte (Figura 3).
Figura 3 – Pluma de contaminação de uma área de disposição de resíduos.
A previsão da pluma que eventualmente se formará em casos de acidentes, é também fundamental para a avaliação do risco de implantação de empreendimentos que utilizem ou produzam poluentes. A modelagem matemática é uma importante ferramenta para avaliar o avanço de pluma de contaminação, em função da interação solo-contaminante (Figura 4).
Figura 4 – Pluma de contaminação a partir da infiltração de efluente industrial.
Nos próximos posts falaremos sobre as técnicas de remediação que podem ser utilizadas para descontaminar os solos e água subterrâneas!
Oi Galera!
Hoje vamos falar sobre um material geológico super estudado na Geotecnia: o solo.
Formados geralmente por sistemas contendo partículas sólidas, água e ar, os solos são badaladíssimos na nossa área, e não é por menos. Listamos algumas razões:
· Os solos dão suporte à grande maioria das fundações de construções civis;
· Alguns deles podem ser utilizados como
materiais de construção;
· A interação dos solos com os outros sistemas como a hidrosfera, atmosfera e biosfera é frequente e indispensável;
· As propriedades de um determinado solo dita como se darão as reações desencadeadas quando uma outra substância (água, rejeitos, dejetos, etc) é depositada ou precipitada sobre ele.
O nosso bate-papo tem por finalidade abordar os fatores de formação dos solos. Mas antes de falar sobre os agentes que formam esse material geológico, vamos defini-lo de forma clara, ok?
O solo têm uma vasta coleção de significados. O significado mais adequado dependerá do aspecto sob o qual ele está sendo analisado. Por exemplo:
Para a Agronomia, solo “é a camada de terra arável, geralmente de poucos metros de espessura, constituída de material desagregado, ar, água, matéria orgânica e que pode suportar vida.”
Já para Geologia, solo “trata-se de um material não consolidado, resultante de processos intempéricos, sobre um substrato constituído de rochas ou sedimentos, sendo deste modo a camada mais superficial da crosta terrestre.”
Para as Engenharias, solo “é um material friável que pode ser escavado por processos simples e sem a necessidade de explosivos (pás, enxadas, picaretas, etc.), e que pode ser usado como suporte para as construções e/ou como material de construção.”; “Corpo natural dinâmico constituído de materiais minerais e orgânicos e que contém matéria viva; é diferenciado em horizontes de profundidade variável, que diferem do material do qual eles foram originados em morfologia, propriedades físicas e químicas, composição e em características biológicas” (Oliveira, 2007). Ele é integrante fundamental da Pedosfera, e suas interações dentro deste sistema ganha destaque na Geotecnia Ambiental.
Explicitados esses conceitos, vamos ao ponto:
COMO SE DÁ A FORMAÇÃO DOS SOLOS?
Podemos dizer que, a princípio, o solo é resultado da ação do intemperismo das rochas presentes na Litosfera; ao processo de formação completo damos o nome de Pedogênese. Segundo a Professora Célia Zimback (2003), a Pedogênese pode ser definida como “a formação do solo, incluindo seus fatores e processos de formação, fazendo com que, em virtude da variação desses fatores e processos, os vários solos apresentem propriedades e características que os diferenciam uns dos outros.”
Como dito pela Professora, existem alguns fatores que influenciam no tipo de intemperismo sofrido pelas rochas, e que condicionam as características dos solos formados nesse processo. São eles:
1. Clima:
O primeiro fator que abordaremos é geralmente tido como o mais influente. O Clima interfere intensamente no tipo de intemperismo sofrido por determinada rocha, de forma tal que uma mesma variedade de rocha localizada em regiões de climas diferentes podem dar origem a dois solos completamente distintos. Em contrapartida, duas rochas de composição mineralógicas distintas podem originar solos com características bem parecidas, se ambas estiverem localizadas em regiões de climas similares.
Os aspectos mais avaliados no fator clima são a precipitação pluviométrica e a temperatura. Climas quentes e úmidos são propícios a ocasionar o Intemperismo Químico das rochas (decomposição), de forma rápida e intensa. Essa configuração tende a dar origem a solos bastante espessos, com abundância de minerais secundários (argilominerais 1:1 e óxidos de ferro e alumínio), com característica ácida.
Já os climas áridos ou extremamente frios são favoráveis à predominância do Intemperismo Físico (desintegração), originando solos pouco espessos e com mais minerais primários (pouco ou nada foram afetados pelo intemperismo químico). Serão solos de característica mais básica, com presença de argilominerais 2:1.
2. Organismos:
Os organismos que interagem com a Pedosfera também exercem influência na formação do solo, já que são fornecedores de matéria orgânica. Como organismos, definimos: microrganismos (ou microflora e microfauna), vegetais superiores (macroflora), animais (macrofauna) e o homem.
A presença de organismos afetam a formação e as características dos solos de diversas maneiras:
· Quanto mais intensa as atividades dos organismos numa localidade, maior a tendência de alto teor de matéria no solo;
· Bactérias, fungos, minhocas e cupins contribuem para a formação de agregados estruturais estáveis no solo, unindo partículas individuais por meio de secreções;
· A movimentação no solo causada por insetos e vermes (cupins, formigas, minhocas) provocam o desenvolvimento da porosidade do solo, que implicará em maior permeabilidade do mesmo
· O homem é um dos maiores organismos modificadores do solo (remoção da vegetação natural, adição de corretivos e fertilizantes, irrigação, deposição de resíduos, mudanças no teor da matéria orgânica, adição de nutrientes, alteração dos regimes de umidade, estrutura e textura do solo).
3. Materiais de Origem:
Solos são predominantemente formados pela degradação das rochas; logo, muitas propriedades físicas e químicas deles são determinadas pelo conteúdo mineralógico da rocha que os originou. Por exemplo, rochas compostas por minerais ricos em sílica (quartzo) produzem solos de textura arenosa, com baixo teor de argila ou sedimentos finos. Já rochas contendo significativa porcentagem de minerais ferromagnesianos e feldspatos originam solos argilosos, com grande quantidade de óxidos de ferros, que são chamados também de Solos Lateríticos.
Além da formação mineralógica, os solos são classificados conforme a deposição ou transporte dos sedimentos oriundos do intemperismo da rocha matriz. Denominam-se solos transportados os solos formados por sedimentos afastados de seu local de origem por um agente transportador (gelo, água, vento, gravidade). Outra categoria são os solos residuais, que são formados por sedimentos que não sofreram nenhum tipo de transporte, e ficam depositados sobre a rocha matriz.
4. Relevo:
A ação do relevo reflete-se principalmente na dinâmica da água, quer no sentido vertical (infiltração), quer no sentido lateral (escoamento superficial, erosão), e indiretamente sobre a temperatura e radiações (quantidade de luz solar recebida). Segundo Zimback, ele condiciona a penetração de água no solo, e com isso interfere na intensidade de intemperismo:
· Em áreas planas, na parte alta do relevo, ocorre penetração de grande quantidade de água, com pequena formação de enxurrada, ocasionado uma lixiviação interna considerável, com a formação de solos profundos, altamente intemperizados, bastante ácidos e pobres em nutrientes;
· Em áreas declivosas, a penetração de água é menor, com formação de mais enxurrada, ocasionando uma lixiviação menos intensa, e formando solos mais rasos, menos intemperizados, menos ácidos e com mais nutrientes;
· Nas áreas de baixada, ocorre ganha de material, seja por meio da enxurrada, seja através do lençol freático, sem ocorrência de lixiviação, formando solos rasos, não muito intemperizados, porém não muito ácidos e normalmente ricos em nutrientes.
5. Tempo:
O tempo é um fator passivo formador dos solos, visto que essa formação envolve reações químicas e físicas que demandam tempo para se manifestarem. Depois que a rocha é exposta na superfície (tempo zero), o solo começa a se desenvolver e atinge em determinado tempo o estágio de maturidade, onde todas as reações necessárias para a obtenção de equilíbrio do solo já foram alcançadas.
Bom, estes são os fatores que comandam a Pedogênese. Se você quiser mais informações sobre o assunto, pode clicar no link aqui embaixo. É um material de pesquisa do Grupo de Estudos e Pesquisas Agrárias Georreferenciadas da Universidade Estadual Paulista, escrito pela professora Célia Regina Lopes Zimback. Vale a pena conferir ;)
http://files.huigorflr.webnode.com/200000013-ee2f3ef264/Apostila_Formacao_solo_ZIMBACK_2003_Unesp_Botucatu.pdf
Por hoje é só galera!
Até a próxima!
*Fontes
Fotos:
Figura1: http://slideplayer.com.br/slide/5654891/
Figura 2: Notas de aula da Professora Julia Righi (UFJF)
Figura 3: http://www.ebah.com.br/content/ABAAABuE4AJ/geomorfologia-meio-ambiente
Figura 6: https://www.youtube.com/watch?v=bc9urr
Figura 7: http://slideplayer.com.br/slide/8407364/
Figura 8: Notas de aula da Professora Julia Righi (UFJF)
Figura 9: https://solonaescola.blogspot.com/2011/11/fatores-de-formacao-do-solo-5.html
Conteúdo:
1: Notas de Aula - Elementos de Geologia; Professora Júlia Righi (2018);
2: Documento - Formação dos Solos; Professora Célia Regina Lopes Zimbak (2003).
