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E3-3.4T061

 

X SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA FÍSICA APLICADA

 

 

Investigação Sobre a Origem De Formas Denudacionais Em Cabeceiras De Drenagem

 

 

Rogério Elias Soares Uagoda*, Dirce Maria Antunes Suertegaray**, Nina Simone Vilaverde Moura Fujimoto*** & João Osvaldo Rodrigues Nunes ****

 

 

Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Instituto de Geociências - Departamento de Geografia. - Porto Alegre/RS. uagoda@yahoo.com.br

 

 

Palavras Chave: bacia hidrográfica, formas denudacionais e sedimentologia

Eixo Temático: 3 - Aplicação da Geografia à Pesquisa

Sub-eixo: 3.4 – Aplicações Temáticas em Estudos de Caso

 

 

 

1-Introdução

 

Este trabalho é parte constituinte de um projeto que visa investigar a origem das formas denudacionais em cabeceiras de drenagem, onde são consideradas várias escalas de abordagem quanto aos condicionantes de sua formação. Tem-se como objetivo identificar, principalmente, os processos geradores das formas denudacionais. Tais formas apresentam-se no terreno como rupturas de declive que possuem formato alongado de maneira arredondada ou semicircular.      Para isso, torna-se importante considerar as configurações geomorfológicas, geológicas e neotectônicas, que influem na gênese da rede de drenagem da bacia hidrográfica em que estão incluídas as formas denudacionais. O estudo foi realizado em um setor da bacia hidrográfica do Arroio Puitã, localizada no município de Maçambará, no sudoeste do estado do Rio Grande do Sul.

Pode-se inferir que as formas denudacionais estão ligadas a zonas de cisalhamento frágeis, onde se encontram degraus de abatimento, provavelmente causados por migrações de elementos químicos, carreados pela percolação hídrica e que geram a fragilização do solo: características de estruturas litólicas que possuem grande porosidade.

A análise se baseia principalmente na revisão bibliográfica, na análise sedimentolológica e da dinâmica das águas superficiais, que permitirão conhecer os processos geomorfológicos das formas estudadas. O uso de ferramentas de geoprocessamento permitirá mapear processos e formas da área em estudo.

 

2.    Localização da Área de Estudo

 

A área escolhida para este estudo é a bacia hidrográfica do Arroio Puitã, que drena suas águas para o Rio Itu, e que está localizada entre as coordenadas 28º 15’00”e 29º15’00” S de Latitude e 55º 15’00” e 55º 35’00” W de longitude, com área de 39.424,5 ha, ao sul-sudeste do município de Santiago, no município de Maçambará (Fig. 1).

A bacia demonstra singular importância por localizar-se em uma zona de interface entre Planalto e Depressão Periférica (províncias geomorfológicas do Rio Grande do Sul), e por apresentar formas denudacionais no relevo, marcadas por feições alongadas ou semicirculares caracterizadas por rupturas de declive, rebaixamento da superfície e degraus de abatimento. Nesta bacia, também se encontra uma série de feições erosivas caracterizadas por processos de arenização, voçorocamento e ravinamento.

 

3.    Referencial Teórico

 

A interpretação das análises realizadas a partir da bibliografia consultada, juntamente com as observações de campo e das análises sedimentológicas realizadas em laboratório permite relacionar os processos estudados. Desta forma, os resultados serão mais bem aproveitados para a construção metodológica da análise e do mapeamento geomorfológico, ambos baseados nos níveis de taxonomia do relevo de Ross (1990). Para isso, é preciso que se faça algumas considerações que serão apresentadas a seguir.

Como denudação pode se considerar o arrasamento das formas de relevo mais salientes, pelo efeito conjugado de vários processos erosivos (Guerra e Guerra, 1997:187). Este processo pode acontecer em qualquer tipo de litologia, e em áreas tropicais úmidas é decorrente, principalmente, da ação do intemperismo generalizado (Vitte, 2001). Para Ross (1992:19) as “formas de relevo" (quarto táxon) podem ser divididas em formas de agradação, planícies receptoras, ou de denudação, que são áreas de desgaste erosivo e de perda de materiais e sedimentos. As formas denudacionais aqui consideradas representam abatimentos de superfície que geram pequenos degraus de abatimento e que, empiricamente, podem ser com freqüência encontradas em zonas de cisalhamento, onde as rochas estão fraturadas e possuem grande porosidade. Estas zonas aparecem em formas alongadas ou semicirculares, e que estão quase sempre relacionadas com a drenagem próxima.

Segundo Mescerjakov (1968), as formas de relevo são decorrentes do antagonismo entre forças endógenas e exógenas e são classificadas em três ordens de grandeza: o morfotectônico, o morfoestrutural e o morfoescultural. No primeiro caso estão enquadrados os grandes complexos do relevo terrestre: continentes e depressões oceânicas. A morfoestrutura contempla os maciços, as cadeias montanhosas, entre outros e, a morfoescultura, contempla as formas predominantes do relevo que sofrem grande influência dos aspectos morfoclimáticos.

Neste sentido, pode-se individualizar, no relevo, zonas de estrutura convexa (antiformes), ou de estrutura côncava (sinformes). Nunes (2002), categoriza antiformes como altos estruturais e sinformes como baixos estruturais, sendo que nos dois casos podem existir altos e baixos topográficos. Áreas de alto estrutural (antiformes) favorecem o aumento da porosidade, o que facilitaria a lixiviação de solos, principalmente em áreas de alto topográfico. De outra forma áreas de baixo estrutural (sinformes) constituiriam bacias estruturais de captação, possuindo menor porosidade e, conseqüentemente, menor fluxo de águas. A zonas onde coincidem altos estruturais e altos topográficos se denomina positivas ou altas, ao contrário, onde coincidem baixos estruturais e baixos topográficos se denomina de negativas ou baixas, as restantes seriam caracterizadas como descontinuidades estruturais.

A bacia Hidrográfica do Arroio Puitã, em macroescala, está localizada em uma zona positiva, que sofre influência do Arco de Rio Grande (fig.2). Esta é uma área de interface entre a Depressão Periférica e o Planalto Basáltico do Rio Grande do Sul (Suertegaray, 1998), em conseqüência, as rochas predominantes são os “basaltos da Formação Serra Geral e os arenitos da Formação Rosário do Sul” (Suertegaray, et al 2001:48).  É comum a existência de patamares basálticos com a formação de morros testemunhos e relevos cuestiformes, sendo que é neste compartimento de relevo, com padrão rugoso, que ocorrem as áreas de cisalhamento.

Vitte (2001) fala sobre o intemperismo generalizado à que está exposto o relevo de áreas tropicais úmidas, o que faz gerar a formação de etchplanos influenciados pela erosão superficial e pelo front de alteração ou de intemperismo (escoamento e erosão subsuperficial) e que acontecem em relevos estáveis, ou sob a influência de fases bioestáticas (Ab’ Saber, 1969).

Ao considerar a evolução morfoclimática do terreno em que está assentada a bacia hidrográfica, se observa muitas variações climáticas ocorridas durante o período Quaternário (Suertegaray, 1998), que é gerador de grande parte da cobertura sedimentar presente. As formas denudacionais formam-se por sobre esta cobertura sedimentar Quaternária e tem localização predominante em cabeceiras de drenagem, e em áreas que, dada à escala adequada, são consideras antiformes.

Nestas vertentes antiformes e de denudação onde existe grande porosidade ocorre a concentração de ferro, dada pela lixiviação do solo. Nestes casos a água percolaria verticalmente, até alcançar estratos próximos a rocha (front de intemperização), onde começaria a percolar horizontalmente, concentrando, em camadas inferiores, o quartzo e em camadas superiores, o ferro, fazendo formar carapaças férreas e solos podzólicos.

Para uma análise de maior detalhe, Suguio (1973) nos dá os aparatos básicos para a análise sedimentológica, que passa pela coleta e análises macroscópica, granulométrica e mosfoscópica de testemunhos de sedimentos superficiais, que juntamente com as considerações sobre os processos endógenos e exógenos de formação do terreno estudado podem nos remeter a reconstruir a gênese das formas denudacionais.

 

4.    Metodologia

 

A metodologia de trabalho escolhida, baseada principalmente na proposta de taxonomia do relevo de ROSS (1992), permite relacionar os dados analisados em diferentes níveis de escala, para que se compreenda melhor a gênese das formas denudacionais nas cabeceiras de drenagem e, é dividida da seguinte forma:

 

  1. Revisão bibliográfica, com análise do quadro geológico e geomorfológico regional, e dos processos geradores das formas denudacionais.

  2. Mapeamento geomorfológico, realizado como uso de técnicas de Geoprocessamento, a partir da análise de fotos aéreas e de imagens de satélite. São utilizados por base mapeamentos já existentes, como por exemplo, os contidos no Atlas da arenização (Suertegaray et al, 2001:48)

  3. Trabalho de campo com o reconhecimento do que foi identificado na revisão bibliográfica e coleta de testemunhos de sedimentos superficiais.

q       Utilização de canos de PVC apropriados para a coleta de testemunhos.

q       Utilização de GPS (Global Positioning Systen), para Georreferenciamento dos pontos de coleta.

  1. Análise Sedimentológica, realizada no Laboratório de Sedimentologia do CECO (Centro de Estudos Costeiros e Oceânicos – IGEO-UFRGS) e que é dividida nos seguintes passos:

q       Macroscopia: com a utilização do sistema de paletas Color Chart, segundo Goddar (1975) (figura 3). A análise macroscópica permite a individualização de estratos dos testemunhos, seja por agregação, textura, umidade ou cor, para posterior análise granulométrica;

q       Granulometria: Para sedimentos finos (inferiores a 0,062mm) se aplicada à técnica da Pipetagem, baseada na Lei de Stokes[1](Stokes, 1851).  Os sedimentos grossos são peneirados e individualizados a partir da escala granulométrica de Wentworth[2] (Wentworth, 1922 & Krumbein, 1934);

q       Morfoscopia: O estudo de forma, textura e esfericidade de grãos está em consonância com as considerações de Suguio (1973).

q       Análise Química: Baseada em Suguio (1973);

q       Análise de águas superficiais que dará subsídios às comprovações sobre migração iônica (etapa complementar);

  1. Análise e interpretação dos dados resultantes, em gabinete, e sistematização para publicação.

 

5- Resultados Preliminares

 

Os resultados aqui apresentados correspondem a uma parte do projeto, que está em andamento. Observa-se que ao se detalhar a metodologia se faz referência ao mapeamento. Este está em fase de reelaboração, portanto, os resultados apresentados neste item dizem respeito exclusivamente a análise sedimentológica. Além disso, apresenta-se aqui a análise dos resultados da análise granulométrica dos testemunhos do ponto de coleta nº 1 (um), onde a existência de concreções férreas permite aproximar uma interpretação dos processos.

O trabalho de campo serviu como aparato para a familiarização com a área da bacia hidrográfica em questão, observando in loco suas características morfoesculturais, o que permitiu mais facilmente conhecer e abstrair sobre os processos estudados. Foram quatro os testemunhos coletados em dois pontos de coletas, a jusante e a montante de cada ruptura de declive ou degrau de abatimento, quais sejam:

q       P1: Coordenadas 29º 0233,7 S e 55º 20 06.3 W com altura média de 213m

Distância entre P1Montante e ruptura: 5m / Distância entre ruptura e P1Jusante: 13,80m

Altura do degrau: 33,0 cm

q       P2: Coordenadas 29º 1 17,3 S e 55º 19 28.2 W com altura média de 239m

Distância entre P2Montante e ruptura: 3,30m / Distância entre ruptura e P2Jusante: 5,20m. Altura de degrau: 48 cm.

 

A análise macroscópica permitiu individualizar estratos dos testemunhos (12cm cada estrato) para realizar a posterior análise granulométrica. Demonstramos aqui a foto da abertura dos testemunhos (fig.3). A análise Granulométrica está concluída e seus dados disponibilizados em forma de tabela e de gráficos. É importante que se diga, porém, que é no cruzamento de dados (de todas as fases do trabalho, inclusive mapeamento) que se interpretará a gênese das formas denudacionais.

Foi gerado, desde então, tabelas de freqüências de sedimentos (cascalho, areia, silte e argila), a partir dos quinze estratos individualizados nos testemunhos, que resultou em quatro gráficos, onde estão individualizadas as amostras. As informações pertinentes das tabelas foram sintetizadas em apenas uma tabela unificadora (tab.1), que vem a seguir, juntamente com os gráficos resultantes.(fig.4)

 

Tabela 1: Síntese da classificação granulométrica por freqüência simples, dos estratos contidos nos testemunhos de sedimentos superficiais.

CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA POR FREQUÊNCIA SIMPLES

 

Estrato

Cascalho

Areia

Silte

Argila

P1J

0-12cm

0,06%

88,15%

3,56%

8,24%

34-46cm

0

88,83%

3,00%

8,17%

70-80cm

0,06%

92,83%

1,65%

5,46%

PIM

0-12cm

0,27%

85,55%

3,28%

10,90%

34-46cm

0,2822

86,69%

4,28%

8,7507

70-80cm

0,41%

87,25%

3,78%

8,56%

P2J

0-12cm

0,61%

58,22%

14,38%

26,80%

21,5-33,5cm

0,15%

62,43%

12,44%

24,97%

37-49cm

0,04%

72,21%

10,03%

17,72%

54,5-62,5cm

0,00%

77,05%

9,46%

13,49%

67,5-79,5cm

0,11%

81,49%

8,46%

9,94%

P2M

0-12cm

10,64%

48,14%

13,59%

27,62%

14-26cm

0,36%

58,44%

14,82%

26,37%

34-46cm

0,73%

70,28%

11,44%

17,55%

54,5-66cm

0,00%

76,21%

10,05%

13,74%

Fonte: Análises realizadas no Laboratório de Sedimentologia da UFRGS

 

5.1.Análise de resultados preliminares

 

Nos testemunhos do ponto 2, com base na análise granulométrica, identificamos a presença de sedimentos do tamanho cascalho, de composição ferrosa na base do testemunho montante (P2 Montante), o que não se repetiu em nenhum estrato do testemunho coletado à jusante do mesmo ponto, vide gráficos de composição granulométrica dos estratos contidos nos testemunhos (fig 4). Considere-se a diferença de 48 cm entre os testemunhos Montante e Jusante deste ponto (P2), observa-se que o estrato base (0cm-12cm) do testemunho montante, devido a esta diferença de nível, teria de corresponder ao terceiro estrato do P2J (Ponto dois Jusante), porém as estratigrafias e a composição granulométrica não coincidem, sendo que não encontramos neste último ponto as concentrações ferrosas que existem no P2M (Ponto dois Montante).

Estes cascalhos de composição ferrosa podem ser fruto das concentrações ferrosas citadas por VITTE (2001), onde, por sobre o horizonte B do solo formam-se carapaças ferrosas, fruto da lixiviação e empobrecimento do solo, com migração de íons para o lençol freático e concentração de elementos oxidados. Neste caso o solo continua a intemperizar e a erodir, devido ao contato com o escoamento sub-superficial. O mesmo não acontece com a carapaça de ferro que, além de se fortalecer a partir da gênese do processo erosivo e ser mais resistente a este, ainda se encontra em estrato superior ao nível de maior percolação de água. Na continuidade do processo, esta carapaça pode vir a ceder, quando há carreamento de seu material de sustentação. O intemperismo vertical das rochas também não é homogêneo, sendo que, dependendo das diferenças de composição química, pode haver maior ou menor gradiente de erosão em alguns pontos em relação a outros, o que faz com que as carapaças cedam descontinuamente, este processo explica a gênese possível dos “degraus de abatimento” ou de “rebaixamento do relevo”.

 

6. Considerações Finais.

 

O trabalho está em andamento, no entanto, foram feitas algumas considerações à cerca da investigação sobre a origem de formas denudacionais em cabeceiras de drenagem, principalmente após o trabalho de campo e o término da análise granulométrica. Resultados mais significativos, porém, e como já foi mencionado, só poderão ser observados após o cruzamento de todos os dados previstos pela pesquisa.

Com o desenvolver do trabalho pode-se esclarecer melhor a importância de se realizar esta investigação sobre as formas denudacionais, visto que, contribui-se para o entendimento de processos de degradação de ambientes naturais, que muitas vezes, são vinculados unicamente à atividade humana. No presente caso, o surgimento de formas denudacionais em um solo poroso é fruto da complexa dinâmica natural representada na bacia hidrográfica do Arroio Puitã que transcende a atual ação antrópica local. Espera-se com isso contribuir para o esclarecer das dinâmicas de fragilização de ambientes, representadas aqui pelas formas denudacionais.

 


* Graduando do Curso de Geografia IGEO-UFRGS e bolsista CNPq.

** Orientadora e professora  do Departamento de Geografia do IGEO/UFRGS

*** Participante do Projeto e professora do Departamento de Geografia-IGEO/UFRGS

**** Participante do Projeto e professor do Departamento de Geografia da UNESP Presidente Prudente

[1] Metodologia para individualização de frações de sedimentos finos: silte e argila.

[2] Metodologia de separação de sedimentos grossos, utilizando-se de peneiras, que, no presente caso, vão de 8mm à 0.062mm.

 

 

7- Referência Bibliográficas

 

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