Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais. / The knowledge of the erosive potential of rainfall and its distribution throughout the year contribute to the planning of management practices and soil conservation that aims the reduction of hydric erosion, decreasing/reducing soil loss and increasing agricultural productivity. The goal of this study/work is to characterize the rainfalls in the region of Urussanga, SC, in relation with its erosive potential; determining Erosivity Indices monthly and annual (El30), thus establishing the R factor to use in the Soil Loss Equation, hydrologic patterns, return period and probability of occurrence of erosive rainfalls, from the rainfall data of daily pluviographs diagrams of the Metereological Station of Urussanga, in the period between 10/1980 and 03/2012. The rainfalls were scanned in segments with constant intensity. In addition, it was developed a computer program to read the scanned data, to identify the erosive rainfalls, to calculate the erosivity and classify the hydrologic patterns of rainfalls. The average annual rainfall was at about 1.781,8 mm, which, 1.502,6 mm were erosive rainfalls and 279,1 mm non-erosive rainfall. On average, occur 184, 9 rainfall per year, which 77.7% are non-erosive and 22.3% are erosive. The annual average El30 index is 5.665,10 MJ mm ha-1 h-1, thus classifying the rainfalls amid medium and strong erosivity/therefore the rainfalls were classified amid medium and strong erosivity. The period of the year with the highest erosivity is from December to March. Out of all the erosive rainfalls, 53.31% are of advanced profile, 34.07% are with intermediary profile and 12.61% are with late/delayed profile. The average duration of erosive rainfall is 14.4 hours. The total medium of average intensity for erosive rainfall is 17.4 mm h-1. The higher concentration of erosive rainfall (32.9%) was observed in the lasting interval of 6 to 12 hours. For duration with less than 18 hours, rainfalls with advanced patterns occur more frequently, and for duration above 18 hours, the frequency of advanced patterns and intermediary patterns of rainfall are similar. The R factor of USLE, for surrounding areas with similar characteristics of Urussanga, can be estimated with rainfall data using the set linear equation. / O conhecimento do potencial erosivo das chuvas e sua distribuição ao longo do ano contribuem para o planejamento de práticas de manejo e conservação do solo que visem a redução da erosão hídrica, reduzindo perdas de solo e aumentando a produtividade agrícola. Este trabalho tem como objetivo caracterizar as chuvas da região de Urussanga, SC com relação ao seu potencial erosivo, determinando os Índices de Erosividade mensais e anuais (EI30), estabelecendo assim o fator “R” para utilização na Equação de Perdas de Solo, padrões hidrológicos, período de retorno e probabilidade de ocorrência das chuvas erosivas, a partir dos dados de chuva de diagramas diários do pluviógrafo da Estação Meteorológica de Urussanga, no período de 10/1980 a 03/2012. As chuvas foram digitalizadas em segmentos com intensidade constante. Foi elaborado programa de computador para a leitura dos dados digitalizados, identificação das chuvas erosivas, realização dos cálculos de erosividade e classificação do padrão hidrológico das chuvas. A precipitação média anual foi de 1.781,8 mm, dos quais 1.502,6 mm foram de chuvas erosivas e 279,1 mm de chuvas não erosivas. Ocorrem em média 184,9 chuvas por ano, sendo 77,7% não erosivas e 22,3% erosivas. O valor médio anual do índice EI30 é 5.665,10 MJ mm ha-1 h-1, classificando as chuvas com erosividade média a forte. A época do ano com maior erosividade é de dezembro a março. Do total de chuvas erosivas, 53,31% são de perfil avançado, 34,07% com perfil intermediário e 12,61% com perfil atrasado. A duração média das chuvas erosivas é de 14,4 horas. A média total de intensidade média para as chuvas erosivas é de 17,4 mm.h-1. A maior concentração de chuvas (32,9%) foi observada no intervalo de duração de 6 a 12 horas. Para duração inferior a 18 horas ocorre maior frequência de chuvas do padrão avançado, e para durações acima de 18 horas, as frequências de chuvas do padrão avançado e intermediário são semelhantes. O fator “R” da USLE, para regiões do entorno com características semelhantes de Urussanga, pode ser estimado com dados de pluviometria utilizando-se a equação linear ajustada.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais. / Coal is a nonrenewable energy source and its operation is responsible for the appearance of many environmental problems such as acid mine drainage (AMD), soil contamination, the presence of toxic gases and particulate matter in the atmosphere. Coal mining is responsible for approximately 6,300 ha of degraded areas in the south of Santa Catarina. Rehabilitation, as well as the maintenance of these areas for restoration of ecosystems is mandatory by law, and for this a new soil should be built. The study was developed in Unit II of mining Carboniferous Cricklewood SA, in the town of Blue whiting, Forquilhinha, SC, with the aim of evaluating combinations of materials for the construction of soils degraded by coal mining. We used different combinations of residues AMD treatment (chemical gypsum), the sieve residue of rice processing, waste treatment effluent agribusiness (WWTP sludge) and ground in a completely randomized 4 x 6 (six treatments and four replicates). The materials were subjected to chemical analyzes scanning in order to verify their contribution in terms of fertility and toxicity. Were also conducted analyzes of soil fertility built (treatments) in the installation of the experiments, six and twelve months. Both V (combination of chemical gypsum + Sieves waste of the rice processing wastes + agribusiness poultry , with 33.33 % each) and VI (combination of chemical gypsum + Sieves waste of the rice processing + agro-industrial residues + poultry soil surface horizon , the proportion of 25 % each) showed the best results in terms of soil fertility unimproved , evidenced by pH, phosphorus, potassium, organic matter, aluminum, calcium, magnesium, exchangeable acidity, sum of bases, cation exchange capacity and base saturation. Treatment V proved as the most suitable for the construction of new ground by not taking on his native soil composition. The availability of materials and soil quality produced attest the feasibility of their use in reclamation, as well as assists in the reduction of environmental costs because it prevents elavados volumes of soil are removed from natural areas for reclamation. / O carvão mineral é uma fonte de energia não renovável e sua exploração é responsável pelo aparecimento de muitos problemas ambientais, como a drenagem ácida de mina (DAM), a contaminação do solo, a presença de gases tóxicos e material particulado na atmosfera. A mineração de carvão é responsável por aproximadamente 6.300 ha de áreas degradadas no sul de Santa Catarina. A reabilitação, assim como a manutenção dessas áreas, para restabelecimento dos ecossistemas é obrigatória por Lei e, para isso um novo solo deve ser construído. O estudo foi desenvolvido na Unidade Minerária II da Carbonífera Criciúma S.A, na localidade de Verdinho, Forquilhinha, SC, com o objetivo de avaliar combinações de materiais para a construção de solos em áreas degradadas pela mineração de carvão. Foram utilizadas diferentes combinações de resíduos do tratamento da DAM (gesso químico), resíduos das peneiras do beneficiamento de arroz, resíduos do tratamento de efluentes da agroindústria (lodo de ETE) e solo em um delineamento completamente casualizado 4 x 6 (seis tratamentos e com quatro repetições). Os materiais utilizados foram submetidos a análises químicas de varredura, a fim de verificar a respectiva contribuição em termos de fertilidade e toxicidade. Foram realizadas também, análises de fertilidade dos solos construídos (tratamentos) na instalação dos experimentos, seis e doze meses após. Os tratamentos V (combinação de gesso químico + resíduos das peneiras do beneficiamento de arroz + resíduos da agroindústria avícola, na proporção de 33,33% cada) e VI (combinação de gesso químico + resíduos das peneiras do beneficiamento de arroz + resíduos da agroindústria avícola + solo do horizonte superficial, na proporção de 25% cada) apresentaram os melhores resultados em relação à fertilidade dos solos contruídos, evidenciados pelos valores de pH, fosforo, potássio, matéria orgânica, alumínio, cálcio, magnésio, acidez trocável, soma de bases, capacidade de troca de cátions e saturação de bases. O tratamento V se mostrou como o mais indicado para a construção de novos solos, pelo fato de não levar solo natural em sua composição. A disponibilidade dos materiais e a qualidade do solo produzido atestam a viabilidade de uso dos mesmos na recuperação de áreas degradadas, assim como, auxilia na diminuição dos custos ambientais, pois evita que elavados volumes de solos sejam retirados de áreas naturais para a recuperação de áreas degradadas.

A destruição de ambientes naturais é um dos mais reconhecidos problemas ambientais de âmbito global que, entre outras conseqüências, provoca impactos como perda de biodiversidade e degradação dos solos e da água. Tais impactos se refletem nos sistemas econômicos e sociais, o que tem conduzindo a discussão das estratégias de conservação da natureza por rumos que incluem, não somente questões técnicas, como também aspectos políticos. Além das estratégias de proteção baseadas em terras públicas, a conservação da biodiversidade e dos recursos hídricos em áreas sob domínio privado, é uma necessidade amplamente reconhecida. Seja em terras públicas ou particulares, a conservação de áreas naturais implica na imposição de limites às ações humanas, o que tende a gerar conflito de interesses. No Brasil, a chamada reserva legal - instrumento estabelecido pelo Código Florestal, Lei no. 7.441 de 1965, com a finalidade de garantir o uso sustentável dos recursos naturais, conservar biodiversidade e processos ecológicos limita o uso da propriedade rural e é foco de discussão entre proprietários, governos e setores da sociedade ligados à área ambiental. O presente trabalho analisa e propõe estratégias para a conservação da biodiversidade e dos recursos hídricos por meio do instrumento reserva legal, considerando critérios de alocação e aspectos de gestão, com ênfase na realidade dos biomas Mata Atlântica e cerrado. São analisados aspectos políticos, legais e institucionais relacionados à questão, identificados conflitos de interesses e sugeridos caminhos para o equacionamento desses conflitos. Sob o aspecto técnico, são propostos critérios e parâmetros para auxiliar o processo de tomada de decisão na escolha de áreas prioritárias para locação de reservas legais e apresentados cenários de ocupação do solo de uma região específica, considerando tais critérios. As informações levantadas permitem concluir que a estratégia brasileira baseada em instrumentos de comando e controle tem sido ineficaz no que tange à questão das reservas legais. Pontos de menor conflito entre os atores envolvidos, como a possibilidade de compensação de reservas legais fora dos limites das propriedades - utilizando instrumentos como o zoneamento ambiental e incentivos econômicos - podem tornar o instrumento reserva legal mais eficaz desde que: a) sejam definidos recortes territoriais adequados para a gestão compartilhada de florestas e água e b) sejam utilizados critérios técnicos claros para determinação de áreas prioritárias para locação de reservas legais, de modo a minimizar a subjetividade das normas gerais. Os resultados das simulações, materializados em oito cenários de ocupação, mostram que é possível, com a adoção de critérios técnicos objetivos, identificar locais mais propícios para implantação de reservas legais e, com isso, alterar parâmetros como tamanho, área central e conectividade entre fragmentos. Tais alterações podem tornar a paisagem mais favorável aos fluxos de fauna, à manutenção de espécies dependentes de grandes áreas de vida e de habitats sob menor efeito de borda, além de promover maior proteção dos solos e dos recursos hídricos. Questões como a responsabilidade por eventuais danos às reservas legais administradas em condomínios e aquelas relativas ao manejo de tais áreas para garantir sua conservação em longo prazo, entretanto, ainda exigem mais esforços para serem equacionadas. Esses esforços deverão se concentrar em estratégias inovadoras que, possivelmente, incluirão a participação da sociedade civil na gestão dessas áreas como, por exemplo, administradoras das reservas ou condomínios de reservas. / The destruction of natural environments is one of the most recognized worldwide environmental problems, which, among other consequences, causes impacts such as the loss of biodiversity and soil and water degradation. Such impacts reflect upon social and economic systems, which have lead the discussion on nature conservation strategies through paths which include not only technical but also political aspects. As well as protection strategies based on public land, biodiversity and water resource conservation in areas under private domain is a widely recognized need. On public or private land, the conservation of natural areas means imposing limits on human action, which tends to generate a conflict of interests. In Brazil, the so called legal reserve - a tool established by the Brazilian Forestry Code, Law 4,771 of 1965, with the aim of guaranteeing the sustainable use of natural resources, biodiversity conservation, and ecological processes - limits the use of rural properties and is the focus of discussions among landowners, governments, and entities linked to the environmental arena. This paper analyzes and proposes strategies for biodiversity, soil and water resource conservation through the legal reserve tool, considering designation criteria and management aspects, with a focus on the Atlantic Rainforest and cerrado. Political, legal, and institutional aspects related to the issue are analyzed, conflicts of interest are identified, and paths for the balance of these conflicts are suggested. Under a technical aspect, criteria and parameters to aid in the decision-making process for designating priority areas for legal reserves are proposed and scenarios for soil occupation of a specific region are presented, considering such criteria. The information gathered lead to the conclusion that the brazilian strategy is inefficacious. Points with less conflict among those involved, with the possibility of compensation for legal reserves outside property limits - based on tools like environmental zoning and economic incentives - could make the legal reserve instrument more efficient as long as: a) adequate territorial patches are defined for the co-management of forests and water and b) clear technical criteria are used to determine the priority areas designated as legal reserves, in a manner which minimizes the subjectivity of the general norms. The results of simulations, materialized in eight occupation scenarios, show that it is possible, with the adoption of objective technical criteria, to identify areas more susceptible to the implementation of legal reserves and thus change parameters such as size, central area, and connectivity between fragments. Such changes can make the landscape more favorable for fauna fluxes, for the maintenance of species dependent upon large area and habitats with less border effect, as well as promote greater protection of soils and water resources. Issues such as the responsibility for subsequent damage to legal reserves managed in shared natural areas and those related to the management of such areas to guarantee long-term conservation, however, still require more effort to be calculated. These efforts should concentrate on innovative strategies, which will include, for example, the participation of civil society in the management of reserves or shared natural areas.

A destruição de ambientes naturais é um dos mais reconhecidos problemas ambientais de âmbito global que, entre outras conseqüências, provoca impactos como perda de biodiversidade e degradação dos solos e da água. Tais impactos se refletem nos sistemas econômicos e sociais, o que tem conduzindo a discussão das estratégias de conservação da natureza por rumos que incluem, não somente questões técnicas, como também aspectos políticos. Além das estratégias de proteção baseadas em terras públicas, a conservação da biodiversidade e dos recursos hídricos em áreas sob domínio privado, é uma necessidade amplamente reconhecida. Seja em terras públicas ou particulares, a conservação de áreas naturais implica na imposição de limites às ações humanas, o que tende a gerar conflito de interesses. No Brasil, a chamada reserva legal - instrumento estabelecido pelo Código Florestal, Lei no. 7.441 de 1965, com a finalidade de garantir o uso sustentável dos recursos naturais, conservar biodiversidade e processos ecológicos limita o uso da propriedade rural e é foco de discussão entre proprietários, governos e setores da sociedade ligados à área ambiental. O presente trabalho analisa e propõe estratégias para a conservação da biodiversidade e dos recursos hídricos por meio do instrumento reserva legal, considerando critérios de alocação e aspectos de gestão, com ênfase na realidade dos biomas Mata Atlântica e cerrado. São analisados aspectos políticos, legais e institucionais relacionados à questão, identificados conflitos de interesses e sugeridos caminhos para o equacionamento desses conflitos. Sob o aspecto técnico, são propostos critérios e parâmetros para auxiliar o processo de tomada de decisão na escolha de áreas prioritárias para locação de reservas legais e apresentados cenários de ocupação do solo de uma região específica, considerando tais critérios. As informações levantadas permitem concluir que a estratégia brasileira baseada em instrumentos de comando e controle tem sido ineficaz no que tange à questão das reservas legais. Pontos de menor conflito entre os atores envolvidos, como a possibilidade de compensação de reservas legais fora dos limites das propriedades - utilizando instrumentos como o zoneamento ambiental e incentivos econômicos - podem tornar o instrumento reserva legal mais eficaz desde que: a) sejam definidos recortes territoriais adequados para a gestão compartilhada de florestas e água e b) sejam utilizados critérios técnicos claros para determinação de áreas prioritárias para locação de reservas legais, de modo a minimizar a subjetividade das normas gerais. Os resultados das simulações, materializados em oito cenários de ocupação, mostram que é possível, com a adoção de critérios técnicos objetivos, identificar locais mais propícios para implantação de reservas legais e, com isso, alterar parâmetros como tamanho, área central e conectividade entre fragmentos. Tais alterações podem tornar a paisagem mais favorável aos fluxos de fauna, à manutenção de espécies dependentes de grandes áreas de vida e de habitats sob menor efeito de borda, além de promover maior proteção dos solos e dos recursos hídricos. Questões como a responsabilidade por eventuais danos às reservas legais administradas em condomínios e aquelas relativas ao manejo de tais áreas para garantir sua conservação em longo prazo, entretanto, ainda exigem mais esforços para serem equacionadas. Esses esforços deverão se concentrar em estratégias inovadoras que, possivelmente, incluirão a participação da sociedade civil na gestão dessas áreas como, por exemplo, administradoras das reservas ou condomínios de reservas. / The destruction of natural environments is one of the most recognized worldwide environmental problems, which, among other consequences, causes impacts such as the loss of biodiversity and soil and water degradation. Such impacts reflect upon social and economic systems, which have lead the discussion on nature conservation strategies through paths which include not only technical but also political aspects. As well as protection strategies based on public land, biodiversity and water resource conservation in areas under private domain is a widely recognized need. On public or private land, the conservation of natural areas means imposing limits on human action, which tends to generate a conflict of interests. In Brazil, the so called legal reserve - a tool established by the Brazilian Forestry Code, Law 4,771 of 1965, with the aim of guaranteeing the sustainable use of natural resources, biodiversity conservation, and ecological processes - limits the use of rural properties and is the focus of discussions among landowners, governments, and entities linked to the environmental arena. This paper analyzes and proposes strategies for biodiversity, soil and water resource conservation through the legal reserve tool, considering designation criteria and management aspects, with a focus on the Atlantic Rainforest and cerrado. Political, legal, and institutional aspects related to the issue are analyzed, conflicts of interest are identified, and paths for the balance of these conflicts are suggested. Under a technical aspect, criteria and parameters to aid in the decision-making process for designating priority areas for legal reserves are proposed and scenarios for soil occupation of a specific region are presented, considering such criteria. The information gathered lead to the conclusion that the brazilian strategy is inefficacious. Points with less conflict among those involved, with the possibility of compensation for legal reserves outside property limits - based on tools like environmental zoning and economic incentives - could make the legal reserve instrument more efficient as long as: a) adequate territorial patches are defined for the co-management of forests and water and b) clear technical criteria are used to determine the priority areas designated as legal reserves, in a manner which minimizes the subjectivity of the general norms. The results of simulations, materialized in eight occupation scenarios, show that it is possible, with the adoption of objective technical criteria, to identify areas more susceptible to the implementation of legal reserves and thus change parameters such as size, central area, and connectivity between fragments. Such changes can make the landscape more favorable for fauna fluxes, for the maintenance of species dependent upon large area and habitats with less border effect, as well as promote greater protection of soils and water resources. Issues such as the responsibility for subsequent damage to legal reserves managed in shared natural areas and those related to the management of such areas to guarantee long-term conservation, however, still require more effort to be calculated. These efforts should concentrate on innovative strategies, which will include, for example, the participation of civil society in the management of reserves or shared natural areas.