Building the future by doing more together

Impacte de práticas florestais Mediterrânicas nas propriedades hidrológicas do solo: medição e modelação
Investigador Responsável - João Pedro Carvalho Nunes
Programa - Acções Integradas Luso-Alemãs / Portuguese-German Integrated Actions
Período de Execução - 2011-01-01 - 2013-12-31 (36 Meses)
Entidade Financiadora - CRUP & DAAD
Financiamento para o CESAM - 5000 €
Financiamento Total - 13000 €
Instituicão Proponente - Universidade de Aveiro
Instituições Participantes
Dresden University of Technology

O coberto vegetal e as práticas de gestão do solo afectam as características hidráulicas do solo que regulam o balanço hídrico. Desta forma, alterações ao uso do solo podem ter grandes impactes na disponibilidade de água para as plantas, recarga de água subterrânea e escorrência superficial (erosiva). Estas alterações possuem efeitos distintos na estrutura do solo e portanto modificam a distribuição do tamanho dos poros, tornando as propriedades hidráulicas do solo saturado e quase-saturado particularmente sensíveis a estas alterações. Estes parâmetros podem ser estimados no campo e usados para prever e simular os impactes hidrológicos de alterações à vegetação e/ou gestão.


Alguma investigação tem-se focado nos impactes de alterações ao coberto vegetal e gestão do solo na estrutura do solo (e.g. Angers et al., 2004; Hildebrand, 1996; Hildebrand & Schack-Kirchner, 2002); parâmetros como a densidade, macroporosidade e condutividade hidráulica saturada/quase-saturada podem ser usados como indicadores da "fertilidade física" do solo (e.g. Tebrügge & Düring, 1999; Blair et al., 2006; Ball et al., 2007). A incorporação destes resultados em modelos que quantifiquem alterações à estrutura do solo, e consequências para as propriedades hidráulicas, raramente é feita (Roger-Estrade et al., 2009). No entanto, as propriedades de fluxo de água no solo em saturação e quase-saturação são muito sensíveis aos macro-poros criados por processos de construção de estrutura, incluindo processos induzidos pelas plantas e pela gestão. Isto pode ser usado como base para modelar o comportamento dinâmico das propriedades hidráulicas do solo quando afectadas por alterações ao uso de solo (e.g. Leij et al., 2002). Usando informação detalhada sobre o comportamento hidráulico dos solos sob diferentes condições de coberto vegetetal, este tipo de modelo pode ser adaptado para áreas e cobertos de solo específicos, conforme demostrado por Schwärzel et al. (2010). Exemplos da informação necessária incluem medições em laboratório do comportamento hidráulico do solo, medições de infiltração de campo (e.g. Schwärzel & Punzel, 2007), ou experiências com traçadores para visualisar percursos de infiltração (e.g. Flury & Flühler, 1995).


Os solos florestais em regiões Mediterrânicas húmidas, como o NO de Portugal, apresentam uma oportunidade e um desafio para este tipo de investigação. O coberto de solo consiste, tipicamente, em floresta comercial; plantações de pinheiro bravo têm sido progressivamente substituídas pelo eucalipto, levando a alterações à hidrologia florestal (e.g. Shakesby et al., 1996; Ferreira et al., 2008). As propriedades hidrológicas destes solos são complexas, apresentando variabilidade sazonal seguindo as estações húmida e seca dos climas Mediterrânicos; por exemplo, os solos florestais apresentam frequentemente uma forte repelência à água (Doerr et al., 1996) com fortes flutuações sazonais (e.g. Keizer et al., 2005, 2008). A região é ainda propícia a fogos florestais recorrentes que levam a alterações importantes às propriedades hidrológicas do solo (Shakesby and Doerr, 2006). No entanto, existe pouca investigação sobre a previsão destas alterações e suas consequências para o balanço hidrológico.


Esta acção foca-se nos impactes de diferentes plantações florestais - eucalipto e pinheiro bravo - para as características hidráulicas do solo em florestas portuguesas. Dada a importância económica da actividade florestal, os requisitos de água destas espécies de árvores e a ocorrência frequência de anos de seca moderada e extrema, o conhecimento do comportamento das propriedades hidrológicas do solo é uma importante área de investigação para a gestão florestal. O trabalho servirá ainda de ponto de partida para a colaboração de longo prazo entre os parceiros alemão e português na área da investigação da água e do solo em florestas. A investigação fundamental a ser conduzida nesta acção deverá criar as bases para:



  • Quantificar o impacte de alterações ao coberto vegetal, relcacionadas com diferentes práticas de gestão florestal (nomeadamente em plantações de eucalipto e pinheiro bravo), na estrutura e características hidráulicas do solo;

  • Construir uma descrição numérica destas alterações que possa ser implementada em modelos hidrológicos.




Membros neste projecto
Jan Jacob Keizer
Investigador

Investigador Responsável

Investigadora
Investigador
Investigador
Maruxa Malvar Cortizo
Investigadora

Investigadora

Financiamento do CESAM: