Avaliação hidrológica da zona ripária através da análise da água subterrânea ao longo das vertentes de uma microbacia experimental

Abstract

Amostras da água subterrânea foram coletadas em poços piezométricos localizados em dois transectos ao longo das vertentes e dois transectos ao longo da cabeceira de drenagem de uma microbacia experimental, durante o período de maio de 2005 a abril de 2006. Em cada transecto os poços piezométricos estavam localizados respectivamente na parte alta da vertente, sob floresta plantada de Eucalyptus, na meia encosta, sob mata ciliar, e adjacente ao riacho. As análises destas amostras também foram comparadas com a análise simultânea da água do riacho, coletada na calha da estação linimétrica da microbacia. As análises químicas incluíram principalmente nitrato (N-NO3-) e amônio (N-NH4+), além do ferro, silício, alumínio, carbono orgânico dissolvido (DOC) e pH. O objetivo foi inferir sobre aspectos do funcionamento hidrológico da zona ripária, em termos de alteração da concentração dos íons analisados entre os pontos amostrados. A fim de inferir sobre o efeito da vegetação e das características do solo nas modificações da água subterrânea ao longo da vertente, foi realizado inventário para determinação da área basal da vegetação e análise granulométrica e química do solo. Os principais resultados mostram que na zona ripária adjacente ao riacho há maior concentração de matéria orgânica no solo e de amônio na água subterrânea. As concentrações de amônio e nitrato na água do riacho foram sempre menores do que as concentrações nos piezômetros adjacentes ao riacho próximo ao vertedor. Isso indica que na zona ripária ocorrem modificações na água subterrânea que garantem a manutenção do ecossistema lótico. Também foi possível identificar diferenças ao longo da microbacia, entre a cabeceira de drenagem e a área próxima ao vertedor, o que demonstra que a zona ripária não é homogênea na área da microbacia. A geologia, a granulometria e o teor de matéria orgânica do solo, a precipitação, o aumento do nível freático e a influência da água subterrânea, foram os principais fatores de alteração das demais variáveis do estudo.

Groundwater samples were collected in piezometers located in two transects through the hillslope and two in the headwater of an experimental catchment from May 2005 to April 2006. In each transect there were one piezometer in the upland under the Eucalyptus planted forest, one piezometer at the middle slope in the riparian area, and the other piezometer was located by the stream with a total of 12 piezometers. The samples collected fortnightly were analyzed and compared with the stream water collected in the stream gauging station. The main variables analyzed were nitrate (N-NO3-) and ammonium (N-NH4+) as well as iron, silicon, aluminum, dissolved organic carbon (DOC) and pH. The objective was to infer about riparian zone hydrology, based on the difference among chemical composition of the samples. A characterization of the experimental catchment was performed from a vegetation inventory and soil analysis in order to assess the influence of soil properties and vegetation nutritional demand on the chemistry of the solutions. Chemical analyses demonstrated that in the riparian zone close to the stream soil organic matter content was higher than in other topographic positions as well as concentrations of ammonium in the groundwater throughout the year. The concentrations of ammonium and nitrate in the groundwater beside the stream were always higher. These results indicated that in riparian zone the modifications in the groundwater contribute to the lotic ecosystem maintenance. The results also indicated that the riparian zone is heterogeneous along the catchment area and that the behavior of headwater and downstream may be different. The geology, soil granulometric and organic matter level, precipitation and groundwater level were the main factors that influenced the studied variables.