Bacia Experimental do rio Guarda Mor (29°34’39”W e 53°34’45.7”S)
Período de monitoramento: 2020-atual
Variáveis: precipitação, vazão, turbidez, concentração de sedimentos em suspensão, descarga de fundo, qualidade de água
Principais características: Área de contribuição de 19.5km2, característica do rebordo do planalto, diversidade de solos derivados de diferentes materiais de origem, elevada fragilidade ambiental, produção de grãos sob plantio direto.
Objetivos principais:
– Transferência e mobilização dos sedimentos erodidos da bacia vertente (erosão) para a calha fluvial (produção de sedimentos);
– Avaliar a eficiência das práticas conservacionistas para a adaptação das mudanças climáticas (enxurradas e estiagens);
– Hidrometeorologia para a caracterização das precipitações e evapotranspiração;
– Estudos de qualidade da água e dos sedimentos;
– Técnicas de monitoramento e modelagem hidrológica para avaliação de práticas de conservação do solo e da água em escala de bacia hidrográfica; e
– Formação e treinamento de alunos de graduação e pós-graduação na área de monitoramento e modelagem ambiental.
Unidade Experimental de Júlio de Castilhos (29°13’39”S e 53°40’38”W)
Período de monitoramento: 2014-2018
Variáveis: precipitação, vazão, concentração de sedimentos em suspensão e qualidade de água.
Principais características: Seis encostas pareadas de 0,5 ha e duas bacias de ordem zero pareadas com 2,4ha utilizadas na produção de grãos sob plantio direto com o mesmo tipo de solo e topografia para análise dos efeitos de diferentes manejos do escoamento superficial e controle da erosão.
Objetivos principais:
– Quantificar as perdas de água, sedimentos e nutrientes da produção de grãos sob plantio direto na escala de encosta e de bacias;
– Avaliar a eficiência das práticas conservacionistas implantadas no controle do escoamento e da erosão sob plantio direto;
– Estudo da formação e propagação do escoamento superficial em áreas de plantio direto sob diferentes condições de superfície;
– Aprimorar técnicas de monitoramento e modelagem hidrológica na escala de encosta.
Bacias do rio Conceição (28°27′22″S e 53°58′24″ W) e do rio Guaporé (28°54′41″S and 51°57′10″W)
Período de monitoramento: 2011-2018.
Variáveis: precipitação, vazão, turbidez, concentração de sedimentos em suspensão.
Principais características da bacia do rio Conceição: Área de contribuição de 800 km2, representativa do planalto riograndense, com solos derivados de basalto, profundos, e altamente intemperizados, e produção de grãos (soja e trigo) sob plantio direto.
Principais características da bacia do rio Guaporé: Área de contribuição de 2000 km2, representativa do rebordo do planalto, com uma grande diversidade de relevo e solos, produção de grãos sob plantio direto, tabaco, produção leite.
Objetivos principais:
– Quantificar a o impacto do plantio diretos nas perdas de água, sedimentos, nutrientes e pesticidas grandes bacias representativas do planalto e do rebordo do planalto;
– Avaliar a eficiência das práticas conservacionistas no controle da erosão e na redução da transferência de sedimentos e contaminantes aos recursos hídricos;
– Aprimorar técnicas de traçagem de sedimentos em grandes bacias considerando uma bacia homogênea (Rio Conceição) e uma bacia heterogênea (Rio Guaporé);
– Inventário de radionuclídeos (Cs-137) para estudos de erosão.
Bacia Experimental de Arvorezinha (28°49’30”W e 52°12’29”S)
Período de monitoramento: 2001-2023
Variáveis: precipitação, vazão, turbidez, concentração de sedimentos em suspensão, descarga de fundo, qualidade de água
Principais características: Área de contribuição de 119 ha, rebordo do planalto, solos rasos derivados de riodacito, elevada fragilidade ambiental, pequenas propriedades produtoras de tabaco, erva-mate, reflorestamento, grãos e culturas de subsistência.
Objetivos principais:
– Desenvolvimento de estudos relacionando a dinâmica de sedimentos entre a bacia vertente (erosão) e a calha fluvial (produção de sedimentos);
– Avaliar a eficiência das práticas conservacionistas implantadas no controle da erosão e na redução da transferência de sedimentos e contaminantes aos recursos hídricos;
– Desenvolvimento de estudos relacionando a dinâmica do carbono no solo;
– Desenvolvimento de estudos relacionando ao saneamento rural e qualidade da água;
– Aprimorar técnicas de monitoramento e modelagem hidrológica; e
– Formação e treinamento de técnicos e pesquisadores com base no conceito de bacia escola.
COOPERAÇÕES INTERNACIONAIS
1. Commissariat a l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA)
Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnment (LSCEA)
Dr. Olivier Evrard < https://www.lsce.ipsl.fr/>
Processo: 23081.134873/2022-81 – Projeto GAP/CCR: 058003
Objeto: Identifying critical erosion hotspots is key for proposing sustainable landscape management to help prepare for the intense use of agricultural areas and the occurrence of intense rainfall events due to climate change. Runoff water connects the eroded sediments and other pollutants from the landscape to water bodies, and accelerated erosion in fragile areas can cause negative effects both on- and off-site. Using the tools of environmental monitoring, we are planning to describe how water flows connect the landscape to the streams, and how sediments and solutes are transported to the river channel in water basins in Southern Brazil. The main objectives of this cooperation project are to describe and quantify the hydrological processes acting on erosion to understand the processes of mobilization and transfer of sediments. The different methodologies used will explore a headwater catchment by monitoring runoff, suspended sediment, nutrient and pesticides concentrations, and estimating the main fine sediment sources to comprehend the impact of its agricultural land use on these transfers. The project will be carried out in a small experimental catchment (Guarda Mor river catchment – 18.5 km2), but also in a large water basin (Uruguay river with 200 000 km2) located in southern Brazil, northern Argentina and western Uruguay based on dating and tracing studies of sediments deposited in the Salto Dam reservoir. The main approaches of this study can be subdivided into the following goals:
Goal 1: Computational modelling applied to sediment source identification: uncertainty analysis and sample number optimization.
Goal 2: Improved simulation of runoff and erosion in no-till rural catchments to adapt agricultural production systems to the impacts of climate change.
Based on these research activities, we intend to generate insightful information and products to improve the land management and soil and water conservation, as well as to train researchers in the areas of environmental monitoring, mathematical simulation, sediment tracing, and the dating of erosion and deposition rates.
Data de Assinatura: 31/10/2023 Data de Término: 01/04/2028
2. Universidad Nacional Del Centro de La Provincia de Buenos Aires (Unicen)
Instituto de Hidrología de Llanuras
Dra. María Guadalupe Ares
Processo: 23081.062324/2021-17 – Projeto GAP/CCR: 058003
Objeto: colaboração para ampliar o conhecimento dos fatores e processos associados à geração de escoamento e à produção de sedimentos em bacias hidrográficas das regiões Pampa e Campos da América do Sul. Para isso, planeja-se analisar os processos hidrológicos e sedimentológicos envolvidos na erosão hídrica em bacias de declividades moderadas de tais regiões.
Data de Assinatura: 19/09/2023 Data de Término: 19/09/2025
3. University of Minnesota (UMN)
Prof. Paul Capel e Prof. Gustavo Merten
Objeto: Describe the hydrological and erosive processes across a headwater catchment and its connectivity to the drainage network, associating chemical elements’ concentration with runoff and sediment yield.