Hydrological and sedimentological impact of the restoration of a degraded area in a semiarid environment

Portuguese. Foram estudados os efeitos da prática de pousio e do sobrepastejo sobre as respostas hidrossedimentológicas provocadas por chuvas naturais, em um Planossolo Nátrico Órtico típico, A fraco, em Irauçuba, Ceará. Os dados correspondem a 16 meses de monitoramento em duas encostas: uma em pousio há 10 anos (EP – 370 m²) e outra degradada pelo sobrepastejo há mais de 20 anos (ED – 468 m²). As chuvas demonstraram alta irregularidade espaço-temporal. Concluiu-se que os dez anos de pousio reduziram em 2/3 o escoamento superficial em relação à ED . A menor precipitação capaz de gerar escoamento superficial foi 7,2 mm na ED e de 8,6 mm na EP , demonstrando o incremento da abstração inicial na encosta preservada, por meio da interceptação vegetal, da serrapilheira e da camada superficial do solo. A maior precipitação incapaz de gerar escoamento superficial foi idêntica (17 mm) nas duas encostas, pois o parâmetro dominante neste processo é a estrutura do solo, e os dez anos de pousio não alteraram significativamente sua estrutura. A taxa de recessão da vazão foi fortemente afetada pela prática de pousio, de 0,107 min-1 na ED para 0,045 min-1 na EP . A menor taxa de recessão da vazão favorece maior tempo de permanência da água no corpo hídrico. Os dez anos de pousio reduziram em 83% a perda de solo, induzindo à melhoria das condições físicas, químicas e biológicas do solo. Portanto, os dez anos de pousio melhoraram mensuravelmente as condições hidrológicas e sedimentológicas na encosta semiárida degradada.

English. The objective of this paper is to assess the effects of both fallow and overgrazing on hydrological and sedimentological responses to natural precipitation. The research has been lead in the desertification area of Iraucuba, Brazil, whose soil is a typical Natric Ortic Planosol, A weak. Sixteen months of experiments have been executed in two hillslopes: a preserved (EP – 370 m²) and a degraded (ED – 468 m²). Both hillslopes are very close, having the same climate, soil and topography, differing only on soil use. The precipitation events showed highly irregular space-temporal pattern. The ten-year fallow practice was able to reduce by 2/3 the runoff. The smallest precipitation able to generate runoff was 7.2 mm in ED and 8.6 mm in EP . This shows the increase of initial abstraction in the preserved area due to higher interception losses of both vegetation and litter; as well as higher moisture retention in the top layer of the soil. Contrastingly, the highest precipitation unable to generate runoff was identical in both cases (17.0 mm), once the main parameter responsible for this parameter - soil structure – is still similar despite the ten years of fallow. The recession-curve coefficient has strongly been affected by the fallow technique, reducing from 0.107 min-1 to 0,045 min-1, indicating the recovery of the base-flow potentiality, which enhances the runoff permanence time. The fallow hillslope yielded 83% less sediment than ED , leading to better physical, chemical and biological properties of the soil. Therefore, the ten years of fallow were able to measurably enhance both hydrological and sedimentological responses of a degraded semiarid hillslope.