RESUMO A adoção de medidas preventivas ou de controle dos processos erosivos requer um entendimento não somente dos fatores que influenciam a erosão, mas também das condições de transporte. Contudo a produção de sedimentos de uma bacia é função da disponibilidade de material erodido e da capacidade de transporte. Assim, objetivou-se com esse estudo identificar os fatores relacionados com a capacidade de transporte de sedimentos em área com vegetação de caatinga, em escalas espaciais distintas. O estudo foi desenvolvido na Bacia Experimental de Iguatu, Ceará, com monitoramento nas escalas de microbacia com 2,06 ha e parcela de 20 m2. As variáveis investigadas no período de 2009 a 2014 foram: altura pluviométrica, intensidades das chuvas, umidade antecedente do solo, precipitação antecedente dos últimos 5 dias, dias consecutivos secos, vazão de pico, lâmina escoada e produção de sedimentos. No período de estudo foram registrados 263 eventos de chuvas (> 2 mm) e 86 eventos geradores de escoamento. Com auxílio de Análises das Componentes Principais, foram formadas três Componentes Principais (CP) explicando mais de 79 % da variância total. Nas CP1, CP2 e CP3 foram enquadradas, respectivamente, variáveis relacionadas ao poder energético da chuva em desagregar partículas de solo; a energia para o transporte de sedimentos e ao conteúdo de água no solo. Nas escalas estudadas a produção de sedimentos apresentou elevada correlação com a lâmina escoada, indicando condições limitantes de produção de sedimento pela energia do fluxo de massa.

ABSTRACT The adoption of measures to prevent and control erosive processes requires information about the factors affecting the erosion and the sediment transport conditions. However, the sediment yield of a basin depends on the availability of eroded material and the sediment transport capacity. Thus, the objective of this study was to identify the factors that affect the sediment transport capacity at different spatial scales in an area with caatinga vegetation. The study was carried out in the Iguatu Experimental Basin, in the state of Ceará, Brazil, from 2009 to 2014, by monitoring two scale levels: watershed with 2.06 ha, and erosion plot with 20 m². The variables evaluated for the rainfall events were precipitation, intensity of rainfall, antecedent soil moisture, precipitation of the antecedent five days, consecutive dry days, peak flow, runoff depth, and sediment yield. During the study period, 263 rainfall events (>2 mm) and 86 events generating runoff were recorded. Three Principal Components (PC) were developed using the Principal Component Analysis, which explained more than 79% of the total variance. Variables connected to the kinetic energy capacity of the rainfall to disaggregate soil particles, the energy for sediment transport, and the soil water content were framed in the CP1, CP2, and CP3, respectively. In the evaluated scales, the sediment yield presented a high correlation with the runoff depth, which indicates limiting conditions for sediment yield by the mass flow energy.

RESUMO Obejtivou-se com este estudo investigar as caracteristicas das chuvas (altura precipitada, I30 e erosividade) e suas correlações com a produção de sedimentos em três microbacias submetidas aos seguintes manejos: Caatinga em Regeneração (CER) há 35 anos; Caatinga Raleada (CRA) passou pelo raleio das árvores com diâmetro menor que 10 cm; Desmatamento/Queima/Plantio de Pastagem (DQP). A área de estudo é representative de região semiárida tropical e está localizada na parte central do estado do Ceará. Foram monitorados eventos puviométricos, escoamento superficial e produção de sedimentosdos anos de 2010 a 2015. As características das chuvas foram submetidas a correlação de Pearson a nível de 1 e 5 % de significância e os eventos que produziram sedimentos em cada microbacia foram agrupados hierarquicamente pela técnica de Análise de Agrupamento Hierárquico. Ao todo foram registrados 200 eventos pluviométricos dos quais 23, 18 e 43 eventos produziram sedimentos nas microbacias CER, CRA e DQP respectivamente. A adoção do manejos de raleamento reduziu a produção de sedimentos em 53,5 %, enquanto que o DQP promoveu um aumento das perdas de solo em 14 % em relação à CER. A produção de sedimentos expressou uma maior correlação com o I30 para as três microbacias expressando a maior dependência do processo erosive da intensidade das chuvas.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluated the precipitation characteristics (depth, I30 and erosivity) and their effects on sediment production in three watersheds under different managements of land use 35-year regenerating Caatinga (RC), thinned Caatinga (TC), which underwent thinning of trees with diameter smaller than 10 cm; and deforested Caatinga (followed by burning and pasture) (DC). The experimente was conducted in the central, tropical semiarid region of the State of Ceará, Brazil. The precipitation events, surface runoff and sediment production were monitored from 2010 to 2015. The precipitation characteristics were subjected to Pearson's correlation at 1 and 5% of significance and the events that produced sediments in each watershed were hierarchically grouped by hierarchical cluster analysis technique. Two hundred precipitation events were recorded, with 23 (RC), 18 (TC) and 43 (DC) events producing sediments. The use of thinning (TC) decreased the sediment production by 53.5%, while the deforestation, burn and pasture cultivation (DC) increased soil losses by 14%, compared with the RC. The sediment production was greatly correlated with the I30 in the three watersheds, denoting the erosion process great dependence on the precipitation intensity.

RESUMO O presente estudo objetivou investigar a influência da ação antrópica na precipitação efetiva (Pe) e nas perdas de solo em microbacias submetidas a diferentes usos do solo em região de floresta tropical seca. A área experimental está localizada na parte central do estado do Ceará, Brasil. Os usos do solo investigados foram: Caatinga em Pousio (CP), Caatinga Raleada (CR) e manejo de Desmatamento da Caatinga seguido de Queima e cultivo de Pastagem (DQP). O monitoramento foi realizado na estação chuvosa (janeiro a maio) de 2010, com uma ocorrência de 57 eventos naturais de chuva, totalizando 941 mm precipitados. Na quantificação da Pe e produção de sedimentos foi feito um somatório para todos os eventos ocorridos no período de estudo e nas perdas de solo consideraram-se os sedimentos em suspensão e em arraste. Em condições de pousio, a Pe e a produção de sedimentos foram de 15,13 mm e 167,81 kg ha-1 respectivamente. Os menores valores de Pe (11,28 mm) ocorreram na microbacia cujo uso da terra era o CR, cujas perdas de solo totalizaram 42,04 kg ha-1. No uso da terra DQP foi registrada a maior Pe anual com 112,88 mm ano-1 de lâmina escoada acumulada, bem como as maiores perdas de solo anual (3.114,97 kg ha-1). A maior inferência da cobertura vegetal nos dois processos investigados ocorreu para os primeiros eventos, quando o estrato herbáceo ainda não estava desenvolvido.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the influence of anthropic activities on the effective precipitation (eP) and soil loss in watersheds under different land uses in a tropical dry forest region. The experimental area was located in the central part of the State of Ceará, Brazil. The land uses evaluated were: fallow Caatinga (FC), thinned Caatinga (TC) and deforested Caatinga followed by a burning procedure and pasture cultivation (DBP). The areas were monitored in the rainy season (January to May, 2010), when 57 natural rainfalls occurred, totaling 941 mm of precipitation. The eP and sediment productions were quantified by the sum of all occurrences during the study period, and the soil loss was represented by suspended and dragged sediments. The eP was 15.13 mm and sediment produced was 167.81 kg ha-1 in FC conditions. The eP values was smaller (11.28 mm) in the watershed with TC, which had soil loss sum of 42.04 kg ha-1. The largest annual eP was found in the DBP area, with 112.88 mm yr-1 of accumulated water depth, which also showed the greater annual soil loss (3114.97 kg ha-1). The greatest interference of plant cover in the two variables evaluated occurred in the first precipitation events, when the plants were not yet fully developed.

O processo de eutrofização de corpos aquáticos tem se tornado um sério problema em diferentes partes do globo, sobretudo em regiões áridas e semiáridas no qual o armazenamento d'água ocorre principalmente em reservatórios superficiais. Objetivou-se com este trabalho investigar a variabilidade espacial e sazonal da qualidade da água em reservatório do semiárido tropical, quanto ao seu estado trófico bem como identificar as fontes de aportes de nutrientes ao reservatório. Essa pesquisa foi realizada no reservatório Orós, segundo maior do estado do Ceará-Brasil. As coletas foram realizadas bimestralmente no período de abril/08 a abril/10, em sete pontos de amostragem, sendo seis nos principais afluentes do reservatório e o sétimo logo a jusante da barragem. O estudo considerou as seguintes variáveis: fósforo total, transparência e a clorofila "a". Para a avaliação do estado trófico foi aplicado o Índice de Estado Trófico (IET) modificado de Carlson. Foram elaborados mapas da dinâmica espacial e sazonal da qualidade das águas do reservatório. De acordo com os valores médios do fósforo total (> 0,050 mg L-1), as águas enquadram-se na classe eutrófica. As maiores concentrações de clorofila "a" foram verificadas na estação seca, com valores variando de 3,8 a 26,5 µg L-1, expressando elevadas variações temporais e espaciais. As águas apresentaram-se estróficas, quanto ao IET médio, em todos os pontos amostrados. Os resultados indicam uma deterioração da qualidade da água e uma necessidade de intervenções destinadas a reduzir o lançamento de resíduos e, consequentemente, melhorar o estado trófico das águas do açude Orós.

Water body eutrophication process has been a serious problem around the world, especially in semiarid and arid region where main approach to storage water is reservoir. The aim of this work was to investigate the spatial and seasonal variability in water quality of a reservoir in a semi-arid tropical region with regards to its trophic state, and to identify the sources of nutrient input to the reservoir. Essa pesquisa foi realizada no reservatório Orós, segundo maior do estado do Ceará-Brasil. This research was developed in the Orós reservoir, the second one most important reservoir in Ceará State, Brazil. Samples were collected bimonthly during the period April 2008 to April 2010, from sex sampling points representing the outlet of tributaries, and one point down of the dam. The study included the following variables: total phosphorus, transparency and chlorophyll-a. Trophic state was evaluated by application of the Carlson modified Trophic State Index (TSI). Maps of the spatial and seasonal dynamics of the water quality in the reservoir were constructed using GIS soft. According to the average values of total phosphorus (> 0.050 mg L-1), the waters can be classified as eutrophic. The highest concentrations of chlorophyll-a were found during the dry season, with values ranging from 3.8 to 26.5 µg L-1, showing high temporal and spatial variations. The waters presented as eutrophic regarding average TSI, at all points sampled. The results indicate a deterioration in water quality and the need for intervention to reduce the release of waste, and thus improve the trophic state of the waters of the Orós reservoir.

O objetivo central deste trabalho foi avaliar e comparar o comportamento sedimentológico em pequenas bacias rurais no semiárido nordestino, verificando a influência da ação antrópica sobre a produção de sedimentos. O estudo de caso foi conduzido em duas microbacias adjacentes e com uso da terra distintos. Estas estão localizadas no Bioma Caatinga, no semiárido do nordeste do Brasil. Em uma microbacia (B1) foi aplicado um tratamento (raleamento), eliminando-se as espécies vegetais com diâmetro inferior a 10 cm. A segunda microbacia experimental (2) foi mantida com sua cobertura vegetal original, que não é explorada há 30 anos. Os resultados revelaram que a prática de raleamento da Caatinga teve influência na alteração da produção de sedimentos durante os primeiros eventos. Verificou-se também que a magnitude dos eventos anteriores contribuiu para aumento na produção de sedimentos pelos eventos subseqüentes em conseqüência da deposição de sedimentos na rede de drenagem. A produção acumulada de sedimentos atingiu ao final do período chuvoso de 2009 valores de 1,45 e 1,39 ton ha-1 ano-1 para as microbacias B1 e B2, respectivamente, não apresentando diferença significativa ao nível de 5%. Conclui-se que, mesmo sendo constatado o efeito do tratamento sobre a produção de sedimentos no inicio da estação chuvosa, a produção total de sedimentos não foi alterada pela adoção do raleamento. Portanto, o mesmo é um manejo que pode ser empregado no uso da terra de regiões semiáridas.

The aim of this study was to evaluate and compare the sedimentological behavior in two small rural watersheds in the semiarid Northeast of Brazil, examining the influence of human activity on the sediment yields. The studied area is sited in the Alto Jaguaribe basin, more precisely in the Iguatu County, Ceará State. The experimental area was composed of two small watersheds denominated B1 and B2. In watershed B1 a treatment (thinning) was applied, eliminating the plant species with diameters lower than 10 cm. The results showed that the Caatinga clearing practice did have an influence in changing the sediment yield during the first events. It was also found that the magnitude of previous events contributed to an increase in the sediment yields by the subsequent events as a consequence of the sediment deposit in the drainage network. The accumulated sediment yields reached at the end of the 2009 rainfall season values of 1.45 and 1.39 tons ha-1 year-1 for B1 and B2, respectively, with no significant difference at 5%. It was concluded that, even when the effect of treatment on the sediment yields at the beginning of the rainy season is measured, the total sediment yields was not changed by the adoption of clearing. Therefore, it is a management system that can be employed in the land use at semiarid regions.