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O PAPEL DAS GEOTECNOLOGIAS NO ESTUDO DE FEIÇÕS EROSIVAS E DE MOVIMENTOS DE MASSA NO BRASIL

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O PAPEL DAS GEOTECNOLOGIAS NO ESTUDO DE FEIÇÕS EROSIVAS E DE MOVIMENTOS DE MASSA NO BRASIL

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INTRODUÇÃO Movimentos de massa e erosão de solos são fenômenos comuns na realidade brasileira e podem ocasionar danos irreversíveis. Estes fenômenos se constituem como um dos principais agentes de modificação da paisagem, estando relacionados aos processos de desgaste da superfície do terreno com a remoção e transporte de grãos minerais, sendo responsáveis, em conjunto com outros processos naturais, pela contínua modelagem das formas de relevo (Souza et al., 2011). De acordo com Guerra (2010), a erosão dos solos é considerada um dos maiores riscos naturais, devido aos grandes danos econômicos, ambientais e sociais que provoca, e quando ocorre sob a forma de erosão em canais, como ravinas e voçorocas, leva à destruição ou à inoperância de diversas atividades antrópicas, como estradas, dutos, edificações, barragens, etc. Para Fernandes et al., (2001), movimentos de massa são processos detonadores nas encostas, a partir da atuação integrada de diversos fatores condicionantes, sendo caracterizados pelo movimento gravitacional de material, descendente e para fora da encosta. Conhecer a dinâmica dos processos erosivos e dos fatores condicionantes dos movimentos de massa é de extrema relevância para um planejamento e gestão ambiental eficaz, uma vez que a compreensão da gênese e abrangência destes fenômenos se faz essencial para mitigar as perdas materiais e humanas que os mesmos geram. Buscando encontrar alternativas para minimizar os impactos decorrentes destes fenômenos, são cada vez mais recorrentes estudos que lançam mão de geotecnologias para predizer áreas vulneráveis ao desencadeamento de processos erosivos e de movimentos de massa, e para mapear temporalmente as áreas atingidas pelos mesmos. De acordo com Souza et al. (2011), técnicas ligadas ao geoprocessamento emergem com sucesso enquanto ferramenta para avaliação da perda dos solos por erosão e de susceptibilidade à ocorrência de deslizamentos de terra. Neste contexto, Marinho et al. (2011) apontam também que o mapeamento de áreas afetadas por deflagração de movimentos de massa e processos erosivos é uma das principais atividades na avaliação de danos ocorridos e população afetada, e que o uso de Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) e de imagens de sensores remotos fornecem informações de síntese para avaliação de riscos, tomada de decisões e compreensão das causas e consequências destes eventos (Gillespie et al., 2007, in Marinho et al., 2011 ). Segundo Lima (2008), o desenvolvimento do geoprocessamento e do sensoriamento remoto vem apresentando um crescimento acelerado nas últimas décadas, sendo suas técnicas cada vez mais utilizadas no Brasil e aplicadas em diferentes campos das geociências. De acordo com o referido autor, o sensoriamento remoto permite uma rápida e confiável obtenção de dados, em diferentes faixas espectrais e escalas, enquanto os SIGs possibilitam a ligação dessas informações com outros tipos de produtos, tornando estas duas tecnologias complementares. A evolução e popularização dos SIGs propiciam custos mais baixos e contínuas melhorias, com o intuito de responder demandas de diversos ramos, tais como o estudo de processos erosivos e de movimentos de massa, que passaram a utilizar os Sistemas de Informações Geográficas (Mendes, 2006). Para Mendes (2006), ferramentas provenientes de geotecnologias podem contribuir para a elaboração de mapas de risco de escorregamentos, auxiliando na criação e manutenção de sistemas de alerta, o que é de extrema relevância para a redução das constantes perdas de vidas humanas, decorrentes dos frequentes movimentos de massa desencadeados após eventos chuvosos de grande intensidade. Com o desenvolvimento das técnicas de sensoriamento remoto, que facilitam o exercício de integração e espacialização dos dados, a compartimentação geomorfológica passou a ser mais precisa e mais coerente com a realidade do terreno, o que favorece a redução da subjetividade na metodologia de análise e possibilita a obtenção de trabalhos quantitativos e qualitativos das feições da paisagem (Faria et al., 2011). Além da possibilidade de articulação de distintos dados temáticos, facilitando a compreensão dos fatores que contribuem para o desencadeamento dos processos erosivos e dos movimentos de massa, a disponibilidade de fotografias aéreas e imagens de satélites possibilita o monitoramento temporal da evolução das feições em questão. Para Simon e Cunha (2008), o conjunto de informações históricas provenientes da avaliação temporal da interferência antrópica tem grande relevância para estudos acerca dos processos erosivos e dos movimentos de massa, uma vez que proporciona respaldo à compreensão da gênese de muitos distúrbios que ocorrem sobre os processos geomorfológicos, contribuindo também para a organização de medidas que permitem a reversão, ou contenção de determinados impactos ambientais. Visando contribuir para a discussão da importância da utilização das geotecnologias em estudos de erosão dos solos e movimentos de massa no Brasil, este capítulo se propõe a debater sobre a aplicação das técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto na pesquisa do tema central deste livro. Para isto, são apresentados os principais instrumentos de sensoriamento remoto e Sistemas de Informação Geográficas (SIG), que possibilitam a relação entre feições geomorfológicas e a ocorrência dos movimentos de massa e erosão dos solos no Brasil. Através de levantamentos sistemáticos em anais de eventos ocorridos nos últimos anos e da apresentação de estudos de caso, buscou-se evidenciar a relevância de aplicações das geotecnologias para estudos mais precisos acerca do tema proposto.
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Pr
ocessos erosivos
e recuperação de
áreas degradadas
organizadores
Antonio JoTeixeira Guerra
Maria do Carmo Oliveira Jorge
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Copyright © 2013 Ocina de Textos
1ª reimpressão 2014
Graa atualizada conforme o Acordo Ortográco da Língua
Portuguesa de 1990, em vigor no Brasil desde 2009.
Conselho editorial Cylon Gonçalves da Silva; Doris C. C. K. Kowaltowski;
José Galizia Tundisi; Luis Enrique Sánchez; Paulo Helene;
Rozely Ferreira dos Santos; Teresa Gallotti Florenzano
Capa e projeto gráco Malu Vallim
Diagramação Casa Editorial Maluhy & Co.
Preparação de textos Cássio Dias Pelin
Revisão de textos Max Welcman
Impressão e acabamento Vida & Consciência Editora Gráca Ltda.
Todos os direitos reservados à Editora Ocina de Textos
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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)
Processos erosivos e recuperação de áreas
degradadas / Antonio José Teixeira Guerra, Maria
do Carmo Oliveira Jorge, organizadores. ‑‑
São Paulo : Ocina de Textos, 2013.
Bibliograa.
ISBN 978‑85‑7975‑079‑3
1. Áreas degradadas ‑ Recuperação 2. Degradação
ambiental 3. Erosão do solo ‑ Controle 4. Gestão
ambiental ‑ Estudo e ensino I. Guerra, Antonio
José Teixeira. II. Jorge, Maria do Carmo Oliveira.
13‑06077 CDD‑363.72807
Índices para catálogo sistemático:
1. Processos erosivos : e recuperação de áreas
degradadas : Problemas ambientais : Problemas
sociais : Estudo e ensino 363.72807
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EROS ÃO — Prova 4 — 5/11/2014 — Maluhy&Co. página (local 3, global #3)
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Prefácio
Os organizadores do livro Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
agradecem à Editora Oficina de Textos por publicar esta obra, que aborda uma
temática de grande importância no cenário nacional, não só do ponto de vista
acadêmico, mas no que se refere a riscos de erosão e movimentos de massa
que atingem muitas pessoas, tanto no meio urbano como no rural.
Profissionais envolvidos com essa questão, atuantes em órgãos públi-
cos ou consultorias, poderão se valer dos conceitos, métodos, aplicações e
exemplos apresentados para melhor desenvolver os seus respectivos trabalhos
acadêmicos e técnicos.
O livro não pretende esgotar o tema, porém, procura abordar aspectos re-
lacionados à erosão acelerada dos solos e aos movimentos de massa, contendo,
essencialmente, exemplos nacionais e internacionais, para que o público-alvo
de áreas específicas – acadêmicos, geógrafos, geólogos, engenheiros (ambiental,
civil, agronômico e florestal), arquitetos, biólogos, ecólogos e urbanistas –, bem
como de áreas afins, que necessitam de conhecimento mais aprofundado –
como planejadores, técnicos da Defesa Civil, das prefeituras, dos governos
estaduais e do federal, das secretarias de Meio Ambiente, de Planejamento e
Obras etc., além dos que trabalham em empresas de consultoria –, possam
utilizá-lo como fonte de consulta, para subsidiar seus projetos e pesquisas.
Para atingir tal objetivo, Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
possui seis capítulos, em que são abordados, por pesquisadores especialistas,
diversos tópicos das mais diferentes áreas do conhecimento, com o intuito de
sempre oferecer as melhores alternativas.
Erosão dos solos e movimentos de massa – recuperação de áreas degradadas
com técnicas de bioengenharia e prevenção de acidentes (Cap. 1), escrito pelos
organizadores do livro – Maria do Carmo Oliveira Jorge e Antônio José Teixeira
Guerra –, apresenta uma série de conceitos, métodos e exemplos a respeito do
assunto.
Reabilitação de áreas degradadas por erosão em São Luís – Maranhão (Cap. 2),
escrito por José Fernando Rodrigues Bezerra, destaca o papel das técnicas de
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Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
bioengenharia na recuperação de áreas degradadas e contém diversos exemplos
aplicados pelo autor.
No Cap. 3, Importância do fator antrópico na redefinição de processos geomorfo-
lógicos e riscos associados em áreas urbanizadas do meio tropical úmido exemplos na
Grande São Paulo, as autoras – Cleide Rodrigues e Isabel Cristina Moroz-Caccia
Gouveia –, abordam diversos elementos relacionados ao fator antrópico nos
processos geomorfológicos, além de apresentar diversos exemplos da Grande
São Paulo.
Hugo Alves Soares Loureiro e Stella Mendes Ferreira, com O papel das
geotecnologias no estudo de feições erosivas e de movimentos de massa no Brasil,
Cap. 4, enfatizam a importância e a necessidade de se utilizar essas técnicas
para melhor compreensão das feições erosivas e dos movimentos de massa,
não só do ponto de vista acadêmico como técnico.
No Cap. 5, Osvaldo Girão, Antônio Carlos de Barros Corrêa, Ranyére Silva
Nóbrega e Cristiana Coutinho Duarte expõem O papel do clima nos estudos de
prevenção e diagnóstico de riscos geomorfológicos em bacias hidrográficas na Zona
da Mata Sul de Pernambuco, destacando as várias formas de como o clima é
importante nos estudos geomorfológicos relacionados à erosão dos solos e aos
movimentos de massa.
Finalmente, Dieter Muehe demonstra com Erosão costeira, mudança do clima
e vulnerabilidade, Cap. 6, que a erosão é cada vez mais acelerada no litoral, com
construções muito próximas ao limite com a praia, tornando a percepção de
risco associado a processos erosivos, antes limitados a relativamente pequenas
áreas, muito mais generalizada.
Com esses seis capítulos, os organizadores de Processos erosivos e recupera-
ção de áreas degradadas esperam criar parâmetros que permitam aos leitores
avaliar a importância desse estudo, levando em conta as diversas abordagens,
e contribuir com a efetiva prevenção contra tais processos, evitando que
continuem a ocorrer no país ou, ao menos, que se saiba lidar adequadamente
com eles.
Os organizadores
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 5, global #5)
Sumário
1Erosão dos solos e movimentos de massa – recuperação de áreas
degradadas com técnicas de bioengenharia e prevenção de acidentes 7
1.1 Erosão dos solos .......................................................... 8
1.2 Movimentos de massa .................................................. 13
1.3 Prevenção de acidentes ................................................. 18
1.4 Recuperação de áreas degradadas com técnicas de bioengenharia ....... 21
1.5 Conclusões ............................................................. 27
Referências bibliográficas ..................................................... 28
2Reabilitação de áreas degradadas por erosão em São Luís/MA ....... 31
2.1 Bioengenharia de solos .................................................. 34
2.2 Monitoramento de estação experimental com técnicas de bioengenharia de
solos .................................................................... 36
2.3 Reabilitação de áreas degradadas por erosão com técnica de bioengenharia
de solos ................................................................. 54
2.4 Conclusões ............................................................. 58
Referências bibliográficas ..................................................... 60
3Importância do fator antrópico na redefinição de processos
geomorfológicos e riscos associados em áreas urbanizadas do meio
tropical úmido. Exemplos na Grande São Paulo ........................ 66
3.1 Perspectiva geomorfológica na análise das intervenções antrópicas nas
paisagens ............................................................... 66
3.2 Intervenções antrópicas da urbanização: formas antropogênicas, materiais
tecnogênicos e redefinição de balanços e vetores de processos ........... 69
3.3 Geomorfologia urbana: Fases da urbanização, modalidades de intervenção e
processos associados .................................................... 72
3.4 Exemplos de intervenções urbanas, produção de morfologia complexa e
processos associados .................................................... 77
Referências bibliográficas ..................................................... 92
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 6, global #6)
6Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
4O papel das geotecnologias no estudo de feições erosivas
e de movimentos de massa no Brasil ..................................... 95
4.1 Geotecnologias: instrumentos e ferramentas de trabalho ................ 97
4.2 Geotecnologias e pesquisa no Brasil .................................... 103
4.3 Aplicação de geotecnologias em estudos de movimentos de massa e
processos erosivos ..................................................... 108
4.4 Conclusões ............................................................ 120
Referências bibliográficas .................................................... 122
5O papel do clima nos estudos de prevenção e diagnóstico de riscos
geomorfológicos em bacias hidrográficas na Zona da Mata Sul de
Pernambuco ............................................................... 126
5.1 Eventos naturais e riscos geomorfológicos dependentes do clima ....... 127
5.2 O arcabouço geomorfológico da Zona da Mata de Pernambuco .......... 131
5.3 Dinâmica climática sobre a Zona da Mata pernambucana e o evento pluvial
extremo de 16 a 19 de junho de 2010 ................................... 142
5.4 Perigo de inundações nas bacias hidrográficas dos rios Una e Sirinhaém 147
5.5 Conclusões ............................................................ 155
Referências bibliográficas .................................................... 156
6Erosão costeira, mudança do clima e vulnerabilidade ............... 160
6.1 Elevação do nível do mar ............................................... 161
6.2 Dinâmica praial ou erosão costeira? .................................... 164
6.3 Alguns exemplos de técnicas de levantamento ......................... 169
6.4 Erosão costeira e vulnerabilidade potencial por causa das mudanças do
clima .................................................................. 173
6.5 Transporte litorâneo e seus efeitos no balanço sedimentar ............. 182
6.6 Conclusões ............................................................ 185
Referências bibliográficas .................................................... 186
Sobre os autores ............................................................. 191
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1
Erosão dos solos e movimentos de massa
– recuperação de áreas degradadas
com técnicas de bioengenharia
e prevenção de acidentes
Maria do Carmo Oliveira Jorge |Antônio José Teixeira Guerra
Este capítulo se refere à erosão dos solos e movimentos de massa, tendo
como objetivo apresentar várias maneiras de como fazer a recuperação
de áreas degradadas, usando-se técnicas de bioengenharia aliadas à
prevenção desses acidentes.
São abordados diversos tópicos sobre esses processos de degradação, sua
prevenção e o que pode ser feito para recuperar as áreas danificadas com a
utilização de técnicas de bioengenharia.
Existem diversas formas de erosão, mas a provocada pelo escoamento
superficial e subsuperficial, nas encostas, é a que possui maior distribuição
geográfica em diversos países, e, por isso, é priorizada no capítulo.
Com relação aos movimentos de massa, sua distribuição espacial é menor,
ocorrendo com menos frequência. Apesar disso, também serão analisados,
em especial porque, além de causar danos materiais, em muitas situações
provocam a morte de centenas de pessoas, como é o caso das catástrofes
ocorridas num passado recente, no Estado do Rio de Janeiro, a pior delas em
12/1/2011.
Vamos procurar despertar no leitor o interesse por um tema atual, que
ainda se ressente de discussões teóricas, conceituais, aplicadas e metodológicas.
Entendemos que, dessa maneira, o assunto passará a ser explorado, tanto no
meio acadêmico – como subsídio teórico-conceitual a monografias, dissertações
e teses, no âmbito das universidades – como no meio técnico – por empresas de
consultoria e secretarias municipais e estaduais do meio ambiente – visando a
contribuir no diagnóstico, prognóstico e recuperação de áreas degradadas, por
meio do uso de técnicas de bioengenharia.
Por esse motivo, Recuperação de áreas degradadas por processos erosivos e
movimentos de massa possui capítulos que se constituem em estudos de caso,
mas, ao mesmo tempo, aborda questões relacionadas ao papel dos solos, do
clima, da geomorfologia e das geotecnologias, tanto no diagnóstico, como no
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1 | Erosão dos solos e movimentos de massa – recuperação de áreas degradadas... 13
Segundo esses autores, o processo se inicia com a erosão em lençol, que
tende a se concentrar em pequenas incisões, formando inicialmente ravinas,
que podem evoluir para voçorocas, à medida que se alargam e se aprofundam.
Fullen e Catt (2004) admitem que o tema possa ser polêmico, quando
se procura diferenciar ravinas de voçorocas. Eles procuram diferenciar os
dois processos, afirmando que, enquanto as ravinas tendem a fazer incisão,
principalmente no horizonte A, as voçorocas atingem facilmente os horizontes
B e C, podendo, por vezes, chegar até a rocha matriz, dependendo da força do
processo erosivo.
1.2 MOVIMENTOS DE MASSA
Assim como a erosão dos solos, movimentos de massa são um tema
cada vez mais relevante. Apesar dos dois processos se constituírem em
uma forma de desgaste/degradação da superfície terrestre, neste capítulo,
assim como em vários livros, publicados no Brasil e no exterior, esses
processos geomorfológicos são analisados separadamente. A propósito
disso, Selby (1993) coloca, de forma bem clara, no livro Hillslope materials
and processes, que os movimentos de massa, aos quais ele chama de
mass wasting of soils (desgaste dos solos), são movimentos de solo e/ou
rocha encosta abaixo, sob a influência da gravidade, sendo movimentos
coletivos de material, sem a ação direta da água ou do gelo.
Quando ocorre a ação da água ou do gelo, no entanto, esses agentes
podem reduzir a resistência ao cisalhamento da encosta, contribuindo para o
comportamento plástico e fluido dos solos. Isso pode tornar os movimentos de
massa ainda mais catastróficos (Fig. 1.5).
Vários autores têm abordado esse tema, e Hart (1986) destaca que os
movimentos de massa são resultado da força de cisalhamento nas encostas,
causada pela gravidade, peso do material e água no solo, que consegue superar
a resistência dos materiais, determinada por propriedades de coesão dos solos
nas encostas. Ainda segundo Hart (1986), os movimentos de massa podem ser
classificados de várias maneiras, e a mais simples delas é a que se divide em:
fluxos (flows), deslizamentos (slides) e quedas (falls).
Existe uma categoria denominada rastejamento (creep), que Hansen (1984)
descreve como definida basicamente pela velocidade, por sua natureza lenta
de movimento.
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1 | Erosão dos solos e movimentos de massa – recuperação de áreas degradadas... 15
Fig. 1.6 Cicatriz de movimento de massa translacional no município de Ubatuba/SP
A ocupação desordenada dessas encostas, desmatadas para a construção
de casas e ruas, que, na maior parte das vezes, não possuem rede de esgoto
e galerias pluviais adequadas e dimensionadas para suportar o crescimento
urbano, é a principal responsável pela ocorrência desses processos, que causa
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política local, nacional e mundial. No entanto, Thomas e Allison (1993) afirmam
que, enquanto os políticos querem respostas imediatas para problemas tão
complexos, os cientistas têm de estar atentos para a complexidade dos sistemas
naturais, que interagem com a ocupação e transformação causada pelo homem,
fazendo com que esses sistemas tornem-se cada vez mais frágeis em relação a
catástrofes, muitas vezes, difíceis de serem prognosticadas, e essa é uma das
missões dos cientistas.
A propósito de Landscape sensitivity, Evans (1993), nesse livro, chama aten-
ção para o risco de erosão nos solos da Grã-Bretanha, que são muito suscetíveis,
em decorrência da falta de práticas conservacionistas, especialmente logo após
o plantio, quando os solos estão mais sensíveis à ação da água da chuva e dos
ventos.
Em determinados anos, Evans (1993) destaca que alguns desses solos
chegam a erodir em até 25% do total, com risco de ravinamentos. Ele continua,
dizendo que as encostas mais íngremes da Grã-Bretanha, que são protegidas
por cobertura vegetal, apenas apresentam riscos a movimentos de massa
quando as chuvas são intensas e prolongadas, o que possui um período de
recorrência de 50 anos.
Geralmente, apenas pequenas partes da paisagem sofrem esse tipo de
processo geomorfológico, mas os efeitos permanecem por muitos anos, embora
as cicatrizes acabem sendo revegetadas naturalmente em 15 anos.
Evans (1993) afirma que a identificação de áreas de risco à erosão dos solos
e aos movimentos de massa, elaborada com o uso de uma série de técnicas de
geoprocessamento, aliadas ao trabalho de campo, pode ser uma grande aliada
na prevenção de acidentes.
1.4 RECUPERÃO DE ÁREAS DEGRADADAS COM TÉCNICAS DE
BIOENGENHARIA
Cada vez mais surgem novas técnicas para promover a recuperação
de áreas degradadas, e a bioengenharia tem sido utilizada em diversas
situações com sucesso, na maioria dos casos, como veremos a seguir.
Para Durlo e Sutili (2005), “o conhecimento das exigências e características
biológicas da vegetação, especialmente sua capacidade para a solução de
problemas técnicos de estabilização de margens e encostas, combinado com a
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26 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
Fig. 1.11 Trecho de encosta degradada, na bacia do rio São Pedro, antes da sua recu-
peração
Foto: Lagesolos (2012).
Fig. 1.12 Trecho igual ao da Fig. 1.11, logo após a colocação de geotêxteis feitos com
fibra de tronco de bananeira
Foto: Lagesolos (2012).
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2
Reabilitação de áreas degradadas
por erosão em São Luís/MA
José Fernando Rodrigues Bezerra
A Geomorfologia constitui uma ciência, cujo objeto se fundamenta na
busca da explicação da evolução das formas e processos que deramorigem
ao modelado terrestre, procurando compreender a evolução temporal do
relevo por meio da atividade dos agentes e processos morfogenéticos,
tendo em vista a escala de atuação dos processos físicos, químicos e
biológicos, bem como a intervenção humana na dinâmica da paisagem
(Christofoletti, 1980; Penteado, 1980; Ritter, 1986; Cooke; Doornkamp, 1991;
Sumerfield, 1991; Selby, 1993; Guerra; Cunha, 1996; Bloom, 1998; Strahler;
Strahler, 2000; Casseti, 2005; Hjorta; Marmionb, 2008; Murray et al., 2009).
A inserção da Geomorfologia nos estudos ambientais está direcionada
para a compreensão das formas do relevo, procurando-se estabelecer a
explicação genética e as inter-relações com os demais componentes da
natureza, considerando também as atividades modificadoras causadas pela
ação humana (Gardiner, 1987; Ross, 1991; Guerra; Cunha, 1996; Guerra; Marçal,
2006; Gregory; Benito; Downs, 2008; Ruiz-Sinoga; Martínez-Murillo, 2009; Shou;
Chen; Liu, 2009).
Nesse contexto, a erosão dos solos ganha destaque nos estudos geomor-
fológicos.
A erosão é um dos principais processos responsáveis pela esculturação
do relevo terrestre, podendo ser percebida de forma direta em áreas urbanas e
rurais. Nos centros urbanos, onde a transformação da paisagem apresenta-se
de forma desordenada, os problemas ambientais que afetam a qualidade de
vida da população, como erosão, assoreamento, poluição e contaminação dos
recursos hídricos são iminentes. (Oliveira, 1999; Silva et al., 1999; Salomão, 1999;
Sudo, 2000; Fullen; Guerra, 2002; Fullen; Catt, 2004; Araújo; Almeida; Guerra,
2005; Gangolells et al., 2009; Goethals et al., 2009).
Com a crescente urbanização desordenada, os problemas socioambientais
nas cidades se intensificam. Nesse sentido, os processos erosivos tornam-se
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2 | Reabilitação de áreas degradadas por erosão em São Luís/MA 33
junho de 2009, com técnicas de bioengenharia de solos, utilizando geotêxteis
produzidos com fibra de palmeira de buriti e com os seguintes parâmetros
avaliados: índice de cobertura vegetal, pinos de erosão, potencial matricial,
escoamento superficial e erosão. Os resultados alcançados serão apresenta-
dos com a aplicação da técnica de bioengenharia na reabilitação de áreas
degradadas na voçoroca do Sacavém, em São Luís/MA.
A pesquisa utilizou uma estação experimental na Universidade Federal do
Maranhão, dentro da bacia do rio Bacanga, com declividade de 20
°
. A estação
foi composta por duas parcelas com 10m
2
cada, uma com solo exposto (SEa,
SEb) e outra com geotêxteis de buriti (GEa, GEb), sendo uma réplica para cada
tratamento (Fig. 2.1). Não foram adotadas medidas corretivas no solo. Na parte
inferior das parcelas foram colocados quatro galões d’água com 200 litros de
capacidade para avaliação dos parâmetros de perda de solo, utilizando os
processos e subprocessos relacionados ao comportamento hídrico.
Fig. 2.1 Esquema da estação experimental, com parcelas com geotêxteis (GEa, GEb) e
solo exposto (SEa, SEb)
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 34, global #34)
34 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
2.1 BIOENGENHARIA DE SOLOS
A Geomorfologia pode contribuir na recuperação das áreas degrada-
das por erosão, em conjunto com a Engenharia, Geologia, Pedologia,
Bioengenharia e outras ciências afins. Nem sempre a melhor solução pre-
cisa ser necessariamente um grande muro de arrimo: muitas vezes, outras
técnicas, ditas naturais e de custo mais baixo, podem trazer benefícios
semelhantes, sem transformar tanto a paisagem. Além disso, sua durabili-
dade pode ser igual ou até maior do que as obras tradicionais de contenção
de encostas feitas pela engenharia (Smets; Poesen; Knapen, 2008; Guerra
et al., 2009; Smets; Poesen, 2009; Bhattacharyya et al., 2009, 2010).
O geotêxtil é uma manta antierosiva colocada sobre o solo e confeccionada
de diversos materiais, podendo ser produzida, por exemplo, com folhas de pal-
máceas, que possuem características como a biodegradabilidade. Os geotêxteis
vêm contribuindo como uma técnica de conservação do solo desde 1950 e são
utilizados principalmente nos projetos de engenharia. Recentemente, outros
profissionais os vêm utilizando, dos mais diversos tipos de materiais – como
a fibra da palmeira do buriti –, para a contenção de encostas e reabilitação de
áreas degradadas (Fullen; Guerra, 2002; Smets et al., 2009; Bhattacharyya, 2010).
As áreas degradadas, segundo Morgan (1981), podem ser definidas com
a perda da produtividade da terra, quantitativamente ou qualitativamente,
pela constatação de vários processos, como erosão, ação eólica, salinização,
diminuição de nutrientes, deterioração da estrutura do solo e poluição.
Os danos causados pela degradação de terras são primeiramente anali-
sados em relação aos aspectos físicos do ambiente, como solo, relevo e clima.
Outro aspecto muito importante no processo de degradação é a ação antrópica.
De acordo com Salomão (1999), a adoção de medidas efetivas de controle
preventivo e corretivo da erosão depende da dinâmica do funcionamento
hídrico sobre o terreno, devendo considerar também a dinâmica do uso do solo,
suas propriedades físicas e químicas, bem como as condições climáticas, em
áreas urbanas, em especial a interferência antrópica.
As medidas de reabilitação das encostas afetadas pela erosão e pelos
movimentos de massa devem levar em conta os processos geomorfológicos que
causaram esses impactos, bem como as características hidrológicas, geológicas
e a interferência antrópica.
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 50, global #50)
50 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
rápida mudança no conteúdo de água e potencial matricial durante e após
eventos chuvosos e, preferencialmente, o escoamento superficial pode ocorrer
até um metro do perfil.
2.2.4 Escoamento superficial e erosão
A eficiência dos geotêxteis biodegradáveis e gramíneas na redução do
escoamento superficial e perda de sedimentos foram investigadas na es-
tação experimental. No período de monitoramento dessas duas variáveis,
foram observados 2.067,50mm de chuva, produzindo um fluxo superficial
total de 208,57 L/m
2
no experimento com geotêxteis e gramíneas e um
escoamento de 494,63 L/m
2
na parcela com superfície exposta, bem mais
que o dobro que a parcela com os geotêxteis (Figs. 2.6 e 2.7).
Em relação à perda de sedimentos, os dados apresentaram diferenças
significativas entre as duas parcelas, indicando para a eficiência dos geotêxteis
e gramíneas como obstáculo para o transporte dos sedimentos.
A parcela com biotêxteis de buriti perdeu 255,85 g m
2
de sedimentos,
enquanto o experimento com a superfície exposta chegou a 4.390,96 g m
2
de
sedimentos, 17 vezes maior (Figs. 2.6 e 2.7).
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
350,00
400,00
450,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
Precipitação (mm)
Escoamento (L/m2)
Precipitação (mm) Escoamento GE (L /m2) Escoamento SE (L /m2)
Fig. 2.6 Variação temporal do escoamento superficial na estação experimental
GE: Geotêxteis com gramíneas; SE: Solo exposto.
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 53, global #53)
2 | Reabilitação de áreas degradadas por erosão em São Luís/MA 53
Fig. 2.8 Diferenças no efeito splash nas parcelas com geotêxteis e solo exposto no início
do monitoramento da estação experimental
Considerando os valores mensais de fluxo superficial e a taxa de erosão
no experimento, foram calculados o coeficiente de escoamento superficial
(CES), a eficiência dos geotêxteis na redução do escoamento superficial (RES),
e a eficiência dos geotêxteis na redução da produção de sedimentos (RPS),
baseados nos trabalhos de Sutherland (1998), representados pelas fórmulas
abaixo:
CES =100 ×
Volume do escoamento superficial (mm)
Volume de precipitação (mm)
RES =100 ×
[CES solo exposto (%) CES geotêxteis e vegetação (%)]
CES solo exposto (%)
RPS =100 ×Produção de sedimentos
solo exposto (g)
Produção de sedimentos
geotêxteis e vegetação (g)
Produção de sedimentos solo exposto
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 54, global #54)
54 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
O coeficiente de escoamento superficial (CES) chegou a 38,39 % (SE) e
a 15,45% (GE), indicando a importância da cobertura no solo na diminuição
do fluxo superficial. Os valores de escoamento (L/m
2
) e perda de solo (g m
2
)
foram transformados logaritmicamente. Estatisticamente, a diferença desses
parâmetros entre as parcelas com solo exposto (SE) e geotêxteis com cobertura
vegetal (GE) foram significativas no teste de Mann-Whitney (P<0,001) (Smets;
Poesen; Knapen, 2008; Guerra et al., 2009; Smets; Poesen, 2009; Bhattacharyya
et al., 2009, 2010).
Em relação à eficiência dos geotêxteis na redução do escoamento superfi-
cial (RES) e na redução da produção de sedimentos (RPS), ela alcançou taxas
de 58,30% e 90,15%, respectivamente. Esses resultados demonstram que os
geotêxteis de fibra de buriti foram eficientes na redução do fluxo superficial
e transporte de sedimentos, quando comparados com outras pesquisas com
diferentes geotêxteis (Smets; Poesen; Knapen, 2008; Smets; Poesen, 2009;
Bhattacharyya et al., 2009, 2010).
2.3 REABILITAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS POR EROSÃO COM
TÉCNICA DE BIOENGENHARIA DE SOLOS
Dos agentes causadores dos processos erosivos em São Luís, foram
observadas as ações conjugadas de diversos agentes, predominando
a ação da chuva, dos ventos, e a ação antrópica sobre uma formação
sedimentar mal consolidada e friável, como no caso das formações
Barreira e Itapecuru (Feitosa, 1989, 1996; Maranhão, 1998).
Os eventos pluviométricos na porção norte do Estado do Maranhão são
caracterizados como de alta erosividade e influencia sobre o desenvolvimento
de voçorocamento por toda a ilha do Maranhão. Os índices pluviométricos
ultrapassam os 2.000 mm/ano segundo dados dos períodos de 1971 a 1998 e de
2003 a 2008 (Fig. 2.9).
A análise desse período demonstrou que as maiores precipitações estão
concentradas entre os meses de janeiro e julho, e março e abril (Fig. 2.10) detêm
os maiores índices pluviométricos, ocorrendo chuvas diárias que ultrapassam
os 180 mm.
Quanto à ação dos agentes pluviométricos, percebeu-se a atuação de
vários mecanismos que originam diferentes feições erosivas, que ocorrem
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 66, global #66)
3
Importância do fator antrópico
na redefinição de processos
geomorfológicos e riscos associados
em áreas urbanizadas do meio tropical
úmido. Exemplos na Grande São Paulo
Cleide Rodrigues |Isabel Cristina Moroz-Caccia Gouveia
3.1 PERSPECTIVA GEOMORFOLÓGICA NA ANÁLISE DAS
INTERVENÇÕES ANTPICAS NAS PAISAGENS
Alguns estudiosos de Geomorfologia, destacando-se os que aplicam esse
conhecimento das Ciências da Terra aos mais diversos instrumentos de
planejamento e gestão territorial, vêm dedicando esforços no sentido de
fazer uso dos principais instrumentais para discriminar os efeitos das
ações humanas nas paisagens.
A ideia central assumida pela maioria deles é a de que a avaliação das
mudanças ou dos níveis de perturbação física das paisagens e a descoberta
de seus principais agentes possam ser, ao menos em grande parte, realizadas
ao se utilizar o repertório, linguagem e instrumental analítico da ciência
geomorfológica, tendo em vista a natureza de seu objeto e a delimitação de seu
campo.
Frequentemente, assume-se que a Geomorfologia se dedica ao estudo
das formas, dos materiais e dos processos da superfície terrestre, tomados
em suas múltiplas escalas espaçotemporais e em suas relações espaciais
tridimensionais.
Esse campo, assim definido, pressupõe que seria comum a consideração
do fator antrópico nos diversos estudos geomorfológicos e que o grau de
desenvolvimento de suas abordagens para a consideração desse fator, ou
agente, já estivesse suficientemente consolidado no estudo de paisagens físicas.
De fato, não se pode afirmar que essas concepções sejam novas e diversos
esforços foram realizados ao longo do tempo no sentido de desenvolver tais
abordagens e inclusões. Autores como Gregory (2006) são enfáticos ao destacar
a importância de estudos como os de Marsh (1894) – Man and nature or physical
geography as modified by human action – e da série de estudos reunidos na
Conferência Internacional ocorrida em Princeton, em 1955, que acabou por
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 72, global #72)
72 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
espacial de áreas de maior suscetibilidade a escorregamentos em vertentes do
meio tropical úmido.
O caso do escorregamento rotacional da favela Nova República, no muni-
cípio de São Paulo, ocorrido em 1989, é destaque para essa conclusão. Ele ilustra
a importância das variáveis antropogênicas na deflagração do escorregamento,
considerando, associadamente, aspectos geométricos e tendências de mecanis-
mos originais na parte superior do sistema com aspectos geomorfológicos da
própria constituição do aterro, criando combinações específicas ou recorrentes
entre formas originais (suas tendências de processos) e formas antropogênicas.
O mesmo tipo de raciocínio se aplica aos subsistemas fluviais, como
planícies e canais aluviais, em que às tendências espaciais de processos
originais são acrescidas novas tendências da morfologia antropogênica, como
no caso do parque Villa-Lobos.
Embora planícies de inundação sejam áreas sujeitas a inundações perió-
dicas, suas morfologias internas (diques, backswamps, cinturões meândricos
etc.) apresentam dinâmica diferenciada. Nesses subsistemas, a frequência
e a própria duração da inundação são diferenciadas, assim como a própria
estabilidade do terreno (Rodrigues, 1997). A essas diferenças morfológicas
e hidrodinâmicas, por vezes, grandes volumes de aterros heterogêneos são
acrescidos, criando-se combinações singulares.
3.3 GEOMORFOLOGIA URBANA: FASES DA URBANIZAÇÃO,
MODALIDADES DE INTERVENÇÃO E PROCESSOS ASSOCIADOS
As principais obras de Geomorfologia Urbana apresentam orientações
no sentido de identificar estágios de urbanização que possam significar
modalidades relevantes de mudanças nos processos hidromorfodinâ-
micos, tais como estágio pré-urbano, estágio inicial de urbanização e
estágio de consolidação urbana (Nir, 1983; Toy; Hadley, 1987; Douglas,
1983; Rodrigues, 1997).
Segundo esses autores, o estágio pré-urbano é a fase na qual as caracte-
rísticas morfológicas e das formações superficiais e solos ainda não sofreram
mudanças significativas por intervenções antrópicas, estando preservado o
tipo de balanço de processos no sistema, ainda que algumas taxas possam ter
sido modificadas.
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 77, global #77)
3 | Importância do fator antrópico na redefinição de processos geomorfológicos... 77
Resíduos sólidos heterogêneos, com ou sem matéria orgânica, posiciona-
dos em cabeceiras de drenagem ou em planícies de inundação são combinações
diversas que resultarão em processos próprios, interessando, portanto, o
reconhecimento de padrões recorrentes.
Os exemplos da favela Nova República e do Parque Villa-Lobos em São
Paulo são representativos dessas combinações entre a morfologia original e
antropogênica (morfologia complexa) e de seus processos particulares.
3.4 EXEMPLOS DE INTERVENÇÕES URBANAS,PRODUÇÃO DE
MORFOLOGIA COMPLEXA E PROCESSOS ASSOCIADOS
Baseada em estudo conduzido pela metodologia de avaliação do im-
pacto humano da urbanização de Rodrigues (2004, 2005), Moroz-Caccia
Gouveia (2010) representou e mensurou cartograficamente combinações
MO/MA
=
MC (Morfologia Original/Morfologia Antropogênica
=
Morfologia
Complexa) e suas evoluções ao longo de aproximadamente 100 anos,
avaliando tendências de processos hidromorfodinâmicos na bacia hidro-
gráfica do rio Tamanduateí.
De acordo com a autora, os elementos de vertentes originalmente dotados
de geometria convexa permanecem no meio urbano com a tendência geral
em dispersar fluxos hídricos, assim como os dotados de geometria côncava
permanecem com a tendência geral em concentrar esses fluxos. No entanto,
essas tendências podem ser potencializadas ou atenuadas na presença das
intervenções típicas da urbanização, podendo até gerar outros tipos de fluxos
em função das intervenções e da posição delas no sistema vertente.
As áreas em estágio intermediário de urbanização, com morfologia ori-
ginal convexa nas partes superiores das vertentes podem apresentar, em vez
do escoamento difuso e da tendência à infiltração, o aumento da tendência de
escoamento superficial concentrado e da mobilização de sedimentos, sobretudo
em função da ausência de pavimentação nas ruas e ausência ou deficiência de
sistemas de microdrenagem e saneamento.
Nessas morfologias, as áreas em estágio final de urbanização, altamente
impermeabilizadas e, geralmente, dotadas de infraestrutura urbana, mudariam
sua tendência para fluxos de escoamento superficial concentrado, potencializa-
dores de fluxos torrenciais em posições médias e inferiores na vertente.
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 83, global #83)
3 | Importância do fator antrópico na redefinição de processos geomorfológicos... 83
Fig. 3.4 Sequência histórica de intervenções na favela Nova República, São Paulo/SP
Fonte: Rodrigues (1984/1989)
Desenho: Rodrigues de Lima (2003).
A combinação de morfologia original e antropogênica, descrita a seguir, é
representativa em vastas áreas no município de São Paulo. Guiando-se pelos
procedimentos da cartografia geomorfológica retrospectiva e evolutiva de
Rodrigues (2004) e pela abordagem histórica em geomorfologia (Gurnell; Peiry;
Petts, 2003; Trimble, 2008; dentre outros), foram reconhecidos os sistemas
geomorfológicos originais, suas tendências em termos de processos hidrodinâ-
micos e a sequência histórica de intervenções sobrepostas a essa morfologia
original, com processos associados típicos.
Tratava-se originalmente de planícies fluviais meândricas holocênicas,
com vastas áreas aplainadas, sujeitas a inundações mais ou menos frequentes
e lençol freático próximo à superfície (média de 1,5 m), com conteúdos ma-
teriais bem característicos, variando entre argilas orgânicas moles (bacias de
decantação, backswamps e lagos em ferradura de meandros abandonados) e
areias de textura média nos cinturões meândricos de canais ativos ou subatuais.
(Figs. 3.5 e 3.6)
As Figs. 3.5 a 3.12 ilustram a sequência de intervenções antropogênicas
que ocorreram de forma a destruir as morfologias originais, desde a década de
1930. Nessa década, houve o processo de retificação e inversão do sentido do
curso do rio Pinheiros, como parte das obras de implantação da represa Billings
e da usina hidrelétrica Henry Borden, que foram intervenções contemporâneas
da exploração mineral de areia. Nas décadas seguintes, houve continuidade na
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 87, global #87)
3 | Importância do fator antrópico na redefinição de processos geomorfológicos... 87
Fig. 3.9 A foto ilustra a descontinuidade morfológica da planície de inundação original e
o terraço antrópico com materiais tecnogênicos de alturas médias de quatro metros
Fonte: Acervo do Parque Villa-Lobos (década de 1980).
Fig. 3.10 A foto ilustra o tratamento paisagístico para a instalação e funcionamento do
Parque. Notar a altura de aproximadamente 3,5 m de aterro acima do leito da rua
Foto: Justiniano (2006).
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 95, global #95)
4
O papel das geotecnologias no
estudo de feições erosivas
e de movimentos de massa no Brasil
Hugo Alves Soares Loureiro |Stella Mendes Ferreira
Movimentos de massa e erosão de solos são fenômenos comuns na reali-
dade brasileira e podem ocasionar danos irreversíveis. Esses fenômenos se
constituem como um dos principais agentes de modificação da paisagem,
estando relacionados a processos de desgaste da superfície do terreno
com a remoção e transporte de grãos minerais, e são responsáveis, com
outros processos naturais, pela contínua modelagem das formas de relevo
(Souza et al., 2011).
De acordo com Guerra (2010), a erosão dos solos é considerada um dos
maiores riscos naturais, por causa dos grandes danos econômicos, ambientais
e sociais que provoca, e, quando ocorre sob a forma de erosão em canais, como
ravinas e voçorocas, leva à destruição ou à inoperância de diversas atividades
antrópicas, como estradas, dutos, edificações, barragens etc.
Para Fernandes et al. (2001), movimentos de massa são processos desen-
cadeantes nas encostas, decorrentes da atuação integrada de diversos fatores
condicionantes, e caracterizados pelo movimento gravitacional de material,
descendente e para fora da encosta.
Conhecer a dinâmica dos processos erosivos e dos fatores condicionantes
dos movimentos de massa é de extrema relevância para um planejamento e
gestão ambiental eficaz, uma vez que a compreensão da gênese e abrangência
desses fenômenos se faz essencial para mitigar as perdas materiais e humanas
que eles geram.
Buscando encontrar alternativas para minimizar impactos decorrentes
desses fenômenos, são cada vez mais comuns estudos que lançam mão
de geotecnologias, para predizer áreas vulneráveis ao desencadeamento de
processos erosivos e de movimentos de massa e para mapear temporalmente
as áreas atingidas por eles.
De acordo com Souza et al. (2011), técnicas ligadas ao geoprocessamento
emergem com sucesso enquanto ferramentas para avaliação de perda dos solos
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 97, global #97)
4 | O papel das geotecnologias no estudo de feições erosivas... 97
massa, a disponibilidade de fotografias aéreas e imagens de satélites possibilita
o monitoramento temporal da evolução das feições em questão.
Para Simon e Cunha (2008), o conjunto de informações históricas prove-
nientes da avaliação temporal da interferência antrópica tem grande relevância
para estudos acerca dos processos erosivos e dos movimentos de massa, uma
vez que proporciona respaldo à compreensão da gênese de muitos distúrbios
que ocorrem sobre os processos geomorfológicos, contribuindo para a organi-
zação de medidas que permitem a reversão ou contenção de determinados
impactos ambientais.
Visando a contribuir para a discussão da importância da utilização das
geotecnologias em estudos de erosão dos solos e movimentos de massa no
Brasil, este capítulo se propõe a debater sobre a aplicação das técnicas de
geoprocessamento e sensoriamento remoto na pesquisa do tema central deste
livro. Para isso, são apresentados os principais instrumentos de sensoriamento
remoto e o Sistema de Informação Geográfica (SIG), que possibilitam a relação
entre feições geomorfológicas e a ocorrência dos movimentos de massa e erosão
dos solos no Brasil. Com levantamentos sistemáticos em anais de eventos
ocorridos nos últimos anos e da apresentação de estudos de caso, buscou-se
evidenciar a relevância de aplicações das geotecnologias para estudos mais
precisos acerca do tema proposto.
4.1 GEOTECNOLOGIAS:
INSTRUMENTOS E FERRAMENTAS DE TRABALHO
Imagens obtidas de fotografias aéreas, satélites e/ou radar têm sido am-
plamente utilizadas para diversos fins. É irrefutável que o processamento,
interpretação e posterior análise dessas imagens vêm se mostrando como
instrumentos cada vez mais relevantes para o estudo dos processos
erosivos, dos movimentos de massa e de áreas degradadas.
A vasta disponibilidade de sensores remotos, mais o grande acervo de
fotografias aéreas existentes, ao mesmo tempo que proporciona um leque
maior de opções para o usuário do SIG, requer cautela para garantir que o
sensor ou fotografias aéreas selecionadas sejam as mais adequadas para o
estudo pretendido.
Se por um lado as fotografias aéreas, muito utilizadas em estudos ambi-
entais até a última década, permitiam alcançar uma escala maior de detalhes
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 98, global #98)
98 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
por, geralmente, apresentarem maior resolução espacial (tamanho do pixel), a
ausência de resolução espectral e radiométrica dificulta análises mais apuradas,
tais como determinação do tipo de solo ou presença de matéria orgânica. Fitz
(2010) indica que essas são preferencialmente interpretadas pela capacidade
de análise do fotointerpretador em termos de comparação com os elementos
reais naturais.
Em razão das possibilidades de resolução espectral, as imagens de satélite
permitem o uso de ferramentas mais sofisticadas (Fitz, 2010), com um eficiente
processamento digital de imagens (PDI), definido por Barros (2006) como
“técnicas utilizadas para tornarem as imagens apropriadas ao uso, fazendo
correções e calibragens que as tornem aptas a atender certos graus de existência
ou tolerância”.
De acordo com esse autor, fazem parte do PDI desde ferramentas mais
simples, como georreferenciamento e manipulação de contraste, até as mais
complexas, como transformações espectrais e uso do modelo de mistura. O PDI
tem como principal objetivo fornecer ferramentas para facilitar a identificação e
a extração das informações contidas nas imagens, para posterior interpretação
(Silva, 2001), e pode ser feito por meio de inúmeros softwares comercializados
no Brasil, tais como o ArcGIS, Envi, Idrisi e E-Cognition.
Enquanto a aquisição desses programas pode representar um custo
elevado à pesquisa, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) ofe-
rece, gratuitamente, o Spring, software brasileiro que possibilita uma série de
manipulações do dado digital.
Uma das principais funções do PDI é a classificação digital das imagens,
que consiste na “extração de informação em imagens com o objetivo de
reconhecer padrões e objetos homogêneos” (Inpe, 2008 apud Reis et al., 2009).
Com a classificação digital de imagens, é possível identificar, de forma
automática ou semiautomática, feições erosivas e/ou cicatrizes de movimentos
de massa de uma grande extensão de terra, em um intervalo de tempo bastante
inferior ao que seria gasto na identificação manual, fato que representa uma
grande vantagem para a recuperação de áreas degradadas, considerando a
urgência em minimizar danos provocados por deslizamentos e/ou erosão
acelerada.
O crescente aumento da resolução espacial dos sensores fez com que no-
vos procedimentos de classificação surgissem, utilizando informação
espacial
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 107, global #107)
4 | O papel das geotecnologias no estudo de feições erosivas... 107
0
5
10
15
20
25
30
35
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Erosão Movimentos de massa Degradação dos solos
Fig. 4.3 Distribuição dos trabalhos de acordo com os temas apresentados ano a ano, para
os simpósios levantados (Sinageo, SBGFA e SBSR)
quantidades registradas, nessa pesquisa, para “erosão dos solos”, com 25
trabalhos, “degradação dos solos” com 21, e apenas oito para “movimentos de
massa”.
Tab. 4.2 Quantidade dos trabalhos por tema e ano de cada
simpósio
Ano Simpósio Erosão Movimentos
de massa
Degradação
dos solos
Total
2005 SBGFA 12 7 5 24
SBSR 5 3 1 9
2006 Sinageo 9 4 3 16
2007 SBGFA 25 8 21 54
SBSR 5 6 5 16
2008 Sinageo 6 2 1 9
2009 SBGFA 8 5 6 19
SBSR 10 3 2 15
2010 Sinageo 10 6 3 19
2011 SBGFA 9 8 1 18
SBSR 15 3 5 23
Total 11 114 55 53 222
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 108, global #108)
108 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
Pode-se dizer que esse tipo de análise, por meio da pesquisa de trabalhos
e/ou artigos de determinada área do conhecimento, não contempla plenamente
toda a produção acerca do assunto pesquisado, porque considera algumas
características em detrimento de outras. Contudo, dentro do tema proposto
neste capítulo, permite uma visão recente das tendências de uso dessas
ferramentas tão importantes.
4.3 APLICAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS EM ESTUDOS DE
MOVIMENTOS DE MASSA E PROCESSOS EROSIVOS
A pesquisa em anais de eventos, em um dado período de tempo, traz a pos-
sibilidade de encontrar continuações de trabalhos, com novas adaptações
e melhorias. Pinto et al. (2006, 2007) são um exemplo disso, ao realizarem
estudos de caráter temporal sobre feições erosivas e escorregamentos em
duas bacias de drenagem no município de Volta Redonda/RJ, tributárias
do rio Paraíba do Sul. Seguindo a de Oliveira e Meis (1985 apud Pinto et
al., 2007) e Oliveira (1989 apud Pinto et al.
,
2007), buscou-se, basicamente,
identificar padrões das feições erosivas, dos escorregamentos e suas
relações com as intervenções antrópicas de transformação dos sistemas
de drenagem.
Para alcançar esse objetivo, foram mapeadas as feições encontradas por
fotografias aéreas de 1966, 1979 e 1999 – este último ano por meio digital – em
diferentes escalas (1:60.000, 1:40.000 e 1:5.000, respectivamente), com utilização
do software Arc View 3.2a para a delimitação, identificação e mapeamento das
feições de erosão e de escorregamentos nas fotografias aéreas por meio digital.
Em Pinto et al. (2007) abandonou-se a classificação das feições como
“permanentes”, “novas” e “estabilizadas” adotada em Pinto et al. (2006), dei-
xando mais clara a ocorrência de cada feição em termos não apenas absolutos,
como também relativos, de acordo com as datas mapeadas e os parâmetros
estabelecidos.
No primeiro estudo, foram contabilizados um total de 226 e 305 feições
nas bacias do Ribeirão Brandão e córrego Santa Rita, respectivamente. No
segundo, esses números subiram para 282 e 335, respectivamente.
O principal tipo de feição indicado pelos dois estudos foram as voçorocas
desconectadas em seções expostas, que representam justamente a ação erosiva
sobre materiais de solo exposto.
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 110, global #110)
110 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
Fig. 4.4 Carta de Suscetibilidade à Erosão e Movimentos de Massa
Fonte: Paula e Cunico (2008).
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 126, global #126)
5
O papel do clima nos estudos
de prevenção e diagnóstico de riscos
geomorfológicos em bacias hidrográficas
na Zona da Mata Sul de Pernambuco
Osvaldo Girão |Antônio Carlos de Barros Corrêa
Ranyére Silva Nóbrega |Cristiana Coutinho Duarte
Apesar dos avanços tecnológicos contemporâneos voltados para o reco-
nhecimento das forças da natureza, a vulnerabilidade dos seres humanos
aos eventos naturais extremos, sobressaindo-se os de natureza meteoro-
lógica, nos faz refletir acerca da necessidade da apreensão e compreensão
dos fenômenos relacionados às chamadas anormalidades climáticas, com
destaque para os impactos pluviais, entendidos enquanto eventos que
fogem a um comportamento esperado para o ritmo climático considerado
normal.
Ao abordar a necessidade da prevenção a desastres naturais dependentes
do clima, devemos avaliar, além dos condicionantes climáticos e geológico-
-geomorfológicos, que devem ser considerados quando da ocorrência das
chamadas disritmias pluviais, as formas de uso e ocupação dos espaços pelos
seres humanos, as quais constituem um fator que agrava a ocorrência de
eventos climáticos extremos, pois aceleram consequências adversas para as
populações afetadas.
A convivência com perigos que cada ambiente pode proporcionar, per-
cebidos como iminentes – como deslizamentos e inundações –, são exemplos
de incidentes a que um indivíduo ou uma comunidade estão sujeitos pela
associação de riscos naturais com os decorrentes de processos agravados pela
ocupação de espaços suscetíveis a eles (Monteiro, 1996; Veyret, 2007).
A região da Zona da Mata Sul de Pernambuco foi afetada por um evento
pluvial extremo, no período entre 16 e 19 de junho de 2010, quando os rios
Una e Sirinhaém superaram níveis históricos de vazão em suas respectivas
bacias, provocando uma rápida elevação da lâmina d’água e o consequente
extravasamento do leito desses dois rios, o que levou à inundação de áreas
urbanas.
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 131, global #131)
5 | O papel do clima nos estudos de prevenção e diagnóstico de riscos geomorfológicos... 131
risco geomorfológico, porque afeta, de forma abrangente, a população da região,
sobressaindo-se, como área repetidamente atingida por tais eventos, a bacia do
rio Una, na Zona da Mata Sul do Estado.
Quanto às inundações, elas são causadas pelo intenso e excessivo índice
de precipitação pluvial que atinge a área como resposta à ação de mecanismos
atmosféricos, que atuam individualmente ou em conjunto, e esse é o principal
fator controlador do desencadeamento de tais eventos (Goudie, 2006; Ayala;
Goudie, 2010)
Além das condições climatometeorológicas regionais, conforme Ayala e
Goudie (2010), deve-se considerar que as características de eventos de inunda-
ção são influenciadas por uma série de fatores relativos à própria organização
espacial da área interfluvial, como: 1) morfometria da rede de drenagem; 2)
condições de infiltração do solo nas encostas e divisores; 3) aspectos geológicos
concernentes à estrutura tectônica e erodibilidade da superfície; e 4) vegetação
e práticas de uso da terra.
5.2 OARCABOUÇO GEOMORFOLÓGICO DA ZONA DA MATA DE
PERNAMBUCO
A faixa litorânea úmida, de largura variável, com cerca de 180 km de
extensão, em direção grosseiramente NNE-SSW, que compõe a Zona da
Mata de Pernambuco apresenta variados arranjos de paisagens físicas,
como resposta a uma sucessão hierarquizada de controles espaciais que
vai do contexto tectônico regional, passa pela distribuição de litótipos
diferenciados e chega à distribuição diversificada de padrões climáticos,
criando um mosaico de arranjos de formas, em uma área de extensão
geográfica que não excede os 10 mil km2.
O saliente nordestino possui uma das linhas de costa mais jovens do
continente. Enquanto ao sul e ao norte do extremo leste do Nordeste já existia
uma costa oceânica desde o Cretáceo Inferior, a separação completa com a
África desse setor só se completou no Cretáceo Superior, menos de 100 Ma AP.
O trecho final dessa ligação era sustentado pelo bloco compreendido entre os
lineamentos Paraíba, ao norte, e Pernambuco, ao sul, os dois de direção geral
E-W, que se prolongam também pelo continente africano.
Essa faixa é uma zona de cisalhamento dextral, de idade pré-cambriana,
com predomínio de afloramento de milonitos ao longo da zona de falha. Em
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 138, global #138)
138 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
5.2.2 Cimeira estrutural Pernambuco-Alagoas
Trata-se da porção meridional do planalto da Borborema que corresponde
aos compartimentos elevados acima dos 200 m, estruturados sobre os
litótipos do maciço Pernambuco-Alagoas. Nas bacias dos rios Una e
Sirinhaém (Fig. 5.2), apresentam três subunidades identificáveis, com base
nos níveis de dissecação vertical da paisagem e relações morfológicas dos
topos:
Cimeira estrutural dissecada:
colinas médias (distância interfluvial entre
150 m e 350 m), de topos convexos e aguçados, com amplitude entre 45 m
e 69 m em relação aos níveis de base adjacentes e dissecação diferencial.
Essa unidade ocorre a montante de desnivelamentos escarpados de
até 350 m, apresentando recorrência de trechos de canais confinados e
segmentos não confinados, ou semiconfinados, com estreitas planícies
aluviais com níveis de terraços fluviais;
Cimeira estrutural conservada:
colinas convexas baixas e amplas (distân-
cia interfluvial maior que 350 m), com recorrência de amplitude altimé-
trica inferior a 30 m, recortada por cursos de drenagem não confinados, ou
semiconfinados, ladeados por planícies aluviais estruturadas em terraços
fluviais;
Escarpa:
é o limite oriental da cimeira estrutural Pernambuco-Alagoas,
caracterizado pelas classes hipsométricas entre 160 m e 350 m, apresen-
tando cimeiras com relevo em colinas médias (150 m a 350 m de distância
interfluvial), convexas, aguçadas, de amplitude entre 45 m e 69m, e
dissecação diferencial, separadas em patamares basculados para SE e
Fig. 5.2 A) Cimeira estrutural conservada; B) cimeira estrutural dissecada
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 142, global #142)
142 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
5.3 DINÂMICA CLIMÁTICA SOBRE A ZONA DA MATA
PERNAMBUCANA E O EVENTO PLUVIAL EXTREMO DE 16 A19
DE JUNHO DE 2010
A localização latitudinal da Zona da Mata de Pernambuco confere-lhe
temperaturas estáveis ao longo do ano, com amplitude térmica anual de
no máximo 5
°
C. Tais condições térmicas se devem à sua localização na
zona intertropical, na faixa de maior incidência solar do planeta, na qual
as temperaturas praticamente são constantes entre os meses de verão e
inverno, sendo de 25 minutos a diferença entre o dia com mais horas de
sol, no verão, e o com menos horas de sol, no inverno (Corrêa, 2004).
A costa oriental do Nordeste se constitui em uma região sob influência, ao
longo da maior parte do ano, da massa tropical atlântica (mTa), caracterizada
como uma massa tropical quente e úmida por conta de sua área de origem, so-
bre o Atlântico Sul, derivada da célula de alta pressão subtropical (o anticiclone
semifixo do Atlântico Sul).
Os ventos de SE e E, que sopram do anticiclone subtropical rumo ao
equador térmico e atingem a Zona da Mata de Pernambuco, praticamente
em todos os meses do ano, adquirem umidade ao transitar sobre o oceano,
depositando-a inicialmente sobre a faixa costeira oriental do Nordeste e
penetrando até a escarpa oriental do planalto da Borborema (Corrêa, 2004;
Girão; Corrêa; Guerra, 2006).
Ao longo do ano, a influência da mTa sobre a costa e a Zona da Mata per-
nambucana sofre perturbações derivadas da circulação atmosférica secundária.
Tais perturbações atmosféricas, na borda oriental do Nordeste do Brasil, alteram
as condições de tempo dominantes, e estão associadas ao deslocamento da
zona de convergência intertropical (ZCIT) para o sul, ocorrência de vórtices
ciclônicos (VC) de alta troposfera, avanços de frentes frias (FF), bem como aos
sistemas ondulatórios de leste ou distúrbios ondulatórios de leste (DOL), com a
consequente formação de linhas de instabilidade (LI), todas caracterizadas pela
instabilidade e por índices moderado a forte de precipitação pluviométrica.
No referente à ZCIT, esta corresponde à expansão para o hemisfério
sul da zona de ascensão dos alísios por convecção térmica sobre o equador
térmico, expansão que pode deslocar-se até 12
°
sul (cidade de Salvador/BA),
atingindo o Recife no período compreendido entre meados da primavera e
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 151, global #151)
5 | O papel do clima nos estudos de prevenção e diagnóstico de riscos geomorfológicos... 151
UP05 - Una UP04 - Sirinhaém
Up17 - Gl4
Altinho
Palmares
Ribeirão
Barreiros
Gameleira Sirinhaém
Barra de Guabiraba
UP17 - Gl4
Altinho
Palmares
Ribeirão
Barreiros
Gameleira Sirinhaém
Barra de Guabiraba
35°0'W35°15'W35°30'W35°45'W36°0'W36°15'W
35°0'W35°15'W35°30'W35°45'W36°0'W36°15'W36°30'W
36°30'W
8°15'S8°30'S8°45'S9°0'S
8°15'S8°30'S8°45'S9°0'S9°15'S
9°15'S
Mapa de suscetibilidade a enchentes das
bacias hidrográficas dos rios Una, Sirinhaém e GL4, Pernambuco
Núcleos urbanos
Limite das bacias hidrográficas
Classes
Muito baixo
Baixo
Moderado
Alto
Muito alto
0 10 20 30 km5
Sirgas 2000
N
Fig. 5.6 Mapa de suscetibilidade a enchentes nas bacias dos rios Una, Sirinhaém e GL4
No baixo curso da bacia, o sítio urbano de Sirinhaém é pouco afetado
com as inundações, em função de se localizar sobre encostas e topos do relevo
colinoso. No entanto, apresenta evidências de problemas com movimentos de
massa, além do que as estradas que seguem para algumas localidades (como A-
ver-o-mar) são afetadas pela inundação, porque se localizam em áreas baixas e
planas.
As cidades de Barra de Guabiraba e Gameleira também têm registrado pro-
blemas com inundações, fato que pode ser demonstrado no mapa, tendo essas
áreas apresentado valores de intermediário a muito alto risco de inundações,
sobretudo em função da grande área de contribuição.
Em relação à bacia hidrográfica do rio Una, os maiores riscos de inundação
ocorrem ao longo do canal principal. No alto curso da bacia, observa-se que
os municípios de Cachoeirinha e Altinho apresentam alto risco de inunda-
ção pela baixa declividade do relevo e características físicas dos solos locais
(planossolos), com drenagem deficiente e forte gradiente textural ao longo
do perfil.
A despeito de essas localidades apresentarem as mais baixas precipita-
ções pluviais médias na bacia, com valores entre 436mm e 700 mm anuais,
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 160, global #160)
6
Erosão costeira, mudança do clima
e vulnerabilidade
Dieter Muehe
Antes do desenvolvimento do conceito de gerenciamento costeiro como
estratégia de planejamento do uso do espaço costeiro – considerando
a integração de características físicas e socioeconômicas como a com-
preendemos atualmente –, os problemas associados à erosão costeira
já eram tratados por geógrafos e geólogos como o principal objetivo
do gerenciamento costeiro, ou seja, visando essencialmente à proteção
costeira.
A ocupação cada vez mais acelerada da zona costeira – com construções
muito próximas do limite com a praia – fez com que a percepção de risco
associado a processos erosivos, antes limitados a segmentos relativamente
pequenos do litoral, se tornasse mais generalizada. Ao mesmo tempo, as
previsões de mudanças climáticas – com cenários de elevação do nível do mar
e aumento da recorrência de eventos extremos – passaram a fazer parte do
conhecimento geral, como elementos de aceleração desse risco.
Apesar de a ocorrência da erosão costeira não estar associada apenas a
uma elevação do nível do mar, ela representa uma força que desencadeia um
ajustamento morfodinâmico, cujo resultado é, na maioria das vezes, um recuo
da linha de costa.
Uma estimativa da população atingida mundialmente pela elevação do
nível do mar em 1 m avalia que 146 milhões de pessoas seriam afetadas,
correspondendo a um custo da ordem de 1 trilhão de dólares de Produto Interno
Bruto e mais 100 bilhões de dólares atribuídos a prejuízos diretos, ou seja, a
soma da perda de áreas emersas e úmidas mais gastos com proteção costeira e
custos de deslocamento da população (Anthoff et al., 2006). Estes últimos, de
acordo com os autores citados, são de sete a 12 vezes superiores aos custos
relacionados com uma elevação de 0,5 m.
Diante dos potenciais riscos sociais e econômicos que podem ser causados
pelo ajustamento da linha de costa às alterações climáticas previstas, este
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 164, global #164)
164 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
Falésia
Duna
Entrada
Saída
Plataforma
continental
interna
Rio
Transporte
longitudinal
P
r
a
i
a
/
Z.
d
e
S
u
r
f
e
Transposição
Bancos
Zona Emersa Zona Submersa
Fig. 6.3 Entrada e saída (balanço) de sedimentos no sis-
tema praia/zona de surfe
A construção de barra-
gens e a tendência mais re-
cente de aceleração da taxa
de elevação do nível do mar,
concomitantemente ao au-
mento da ocupação da zona
costeira, convergem para a
intensificação desse fenô-
meno.
Um levantamento de-
talhado do litoral brasileiro
pelos grupos de pesquisa
associados ao Programa de
Geologia e Geofísica Mari-
nha (PGGM), publicado pelo
Ministério do Meio Ambi-
ente (Muehe, 2006a) chegou
a constatações semelhantes,
no sentido de que segmentos
sob efeito de erosão predomi-
nam em relação aos trechos em processo de progradação, com maior erosão nas
praias, seguidos pelas falésias e estuários. Relativo aos estuários, os relatos so-
bre erosão e progradação se equivalem, entretanto em alguns estados, a erosão
se concentra, principalmente, nas proximidades das desembocaduras fluviais
estuarinas, a exemplo da costa de Santa Catarina e do Paraná (Muehe, 2006a).
6.2 DINÂMICA PRAIAL OU EROO COSTEIRA?
As praias formam uma interface entre o mar e a terra firme que, pelo fato
de ser composta por sedimentos, absorve parte da energia da onda, tanto
por infiltração como por mudança de forma em perfil e em planta. Assim,
o perfil transversal de uma praia ganha e perde sedimentos, de acordo
com a incidência da onda sobre a costa e sua característica de esbeltez.
A obliquidade de incidência da onda faz com que a linha de arrebentação
apresente um pequeno ângulo em relação à face da praia, o que induz ao
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 169, global #169)
6 | Erosão costeira, mudança do clima e vulnerabilidade 169
Fig. 6.7 Erosão costeira na Barra de Maricá/RJ, causada por tempestade em maio de 2001.
A escarpa da pós-praia recuou cerca de 8 m, destruindo muros e casas.
4/96 1/ 97 1/98 1/99 1/ 00 1/01 1/02 1/0 3 1/04 1/05 1/06 1/ 07 1/08
Mês/ano
0
50
100
150
200
250
Volume da praia (m
3
/m)
0
20
40
60
80
100
120
Largura da praia (m)
1/09 1/10
Fig. 6.8 Variabilidade do volume e largura da praia de Massambaba/RJ ao longo de 14
anos de observações mensais consecutivas
uma compreensão adequada da morfodinâmica, como resposta aos processos
costeiros e da tendência evolutiva histórica da orla costeira.
6.3 ALGUNS EXEMPLOS DE TÉCNICAS DE LEVANTAMENTO
Naturalmente, é inviável, por razões de tempo e custo, o monitora-
mento continuado da orla costeira por meio de levantamento
topográfico
.
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 182, global #182)
182 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
Fig. 6.18 Flanco sul da planície deltaica do rio Paraíba do Sul/RJ. Destaca-se o trunca-
mento das cristas de praia no lado esquerdo da imagem e na mudança de direção das
desembocaduras fluviais, indicando mudanças na direção do transporte litorâneo
Foto: IBGE.
6.5 TRANSPORTE LITONEO E SEUS EFEITOS NO
BALAO SEDIMENTAR
De modo geral, as praias se caracterizam pela resiliência a eventos
extremos, ajustando-se, em perfil e em planta, ao transporte transversal
e longitudinal de sedimentos induzidos pelas ondas. Tal adaptabilidade,
no entanto, é condicionada pela disponibilidade de sedimentos.
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 184, global #184)
184 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
da deriva litorânea, segundo Bittencourt et al. (2002), com transporte resultante
para o norte; e o de transporte unimodal, de Pernambuco ao Amapá, com
direção residual para norte ou noroeste, dependendo da orientação da linha de
costa (Fig. 6.19).
Modalidade e direção residual do transporte litorâneo
Transporte unimodal
(domínio dos alísios de sudeste)
Transporte bimodal
(enfraquecimento gradual
de ondulações do sul)
Transporte bimodal
(domínio de ondulações do sul)
Fig. 6.19 Modalidade e transporte sedimentar residual ao longo do litoral brasileiro
Os segmentos com bimodalidade de transporte – decorrência das alter-
nâncias entre o predomínio de ondas impulsionadas por ventos do quadrante
nordeste e as ondas do quadrante sul, associadas à penetração de frentes frias
– são, consequentemente, os mais vulneráveis, tanto por efeito de tempesta-
des quanto da potencial intensificação e, até mesmo, inversão localizada do
transporte longitudinal.
Este último afetando, potencialmente, os segmentos menos submetidos
à ação de frentes frias, cujo efeito vai se reduzindo em direção ao nordeste,
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 191, global #191)
Sobre os autores
Antônio Carlos de Barros Corrêa
é doutor em Geografia pela Universidade
Estadual Júlio de Mesquita Filho (Unesp/Rio Claro), pós-doutorado em
Geomorfologia pela Universidade Estadual Júlio de Mesquita Filho (Unesp),
pesquisador 1D do CNPq e professor-adjunto do Departamento de Ciências
Geográficas da Universidade Federal de Pernambuco (biase2001@terra.com.br).
Cleide Rodrigues
é doutora em Geografia Física pela USP, professora-doutora
do Departamento de Geografia da USP e bolsista de Produtividade em Pesquisa
do CNPq – Nível 2 (cleidrig@usp.br).
Cristiana Coutinho Duarte
é mestre em Geografia pela Universidade Federal
de Pernambuco (UFPE), doutoranda em Geografia pela Universidade Federal
de Pernambuco (UFPE) e professora temporária do Departamento de Ciências
Geográficas da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
(crisdat@yahoo.com.br).
Dieter Muehe
é doutor em Ciências da Natureza pela Universidade de Kiel
(Alemanha) e professor titular (aposentado) do Departamento de Geografia da
Universidade Federal do Rio de Janeiro, vinculado ao respectivo Programa de
Pós-Graduação e pesquisador do CNPq (dieter.muehe@gmail.com).
Hugo Alves Soares Loureiro
é bacharel em Geografia pela UFRJ, mestre em
Geografia pelo Programa de Pós-Graduação em Geografia da UFRJ e pesquisador-
-associado do Lagesolos, do Departamento de Geografia da UFRJ
(hugogeogr@gmail.com).
Isabel Cristina Moroz-Caccia Gouveia
é geógrafa, doutora em Geografia
Física pela USP, professora-doutora do Departamento de Geografia da
Unesp/Presidente Prudente (icmoroz@fct.unesp.br).
EROSÃO — Prova 4 — 3/6/2013 — Maluhy&Co. página (local 192, global #192)
192 Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas
José Fernando Rodrigues Bezerra
é doutor em Geografia pelo Programa de Pós-
-Graduação em Geografia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, com período
sanduíche na Universidade de Wolverhampton (Inglaterra), e professor-adjunto
do Departamento de Geografia da Uema (fernangeo@yahoo.com.br).
Osvaldo Girão
é doutor em Geografia pelo Programa de Pós-Graduação
em Geografia da UFRJ, e professor-adjunto do Departamento de Ciências
Geográficas da Universidade Federal de Pernambuco (osgirao@gmail.com).
Ranyére Silva Nóbrega
é doutor em Meteorologia pela Universidade Federal
de Campina Grande (UFCG) e professor-adjunto do Departamento de Ciências
Geográficas da Universidade Federal de Pernambuco (ranysn@hotmail.com).
Stella Mendes Ferreira
é mestre em Geografia pelo Programa de Pós-Graduação
em Geografia da UFRJ, doutoranda em Geografia pelo mesmo programa e
pesquisadora-associada do Lagesolos, do Departamento de Geografia da UFRJ
(stellapmendes@yahoo.com.br).
... Fotografias aéreas têm perdido espaço frente às imagens de satélite, desde a década anterior, pois não possuem resolução espectral e radiométrica, que permitem analisar, por exemplo, tipo de solo e presença de matéria orgânica (LOUREIRO & FERREIRA, 2013). Satélites têm câmeras de diferentes resoluções espaciais. ...
... Quando há média resolução espacial (como imagens Landsat 5, CBERS 2, SPOT, ASTER ou dados de altimetria da Shuttle Radar Topography Mission -SRTM), não é viável o monitoramento de feições, sendo possível apenas sua localização. Já com imagens de alta resolução (Landsat 6 a 8, CBERS 3 e 4, Ikonos, QuickBird, WorldView, RapidEye e GeoEye) o monitoramento pode ser feito, ao menos, pela delimitação de voçorocas, por exemplo (FLORENZANO, 2011;SANTOS & FARIA, 2011;LOUREIRO & FERREIRA, 2013;TEDESCO, 2015;ETCHELAR, 2017;JULIAN, 2020). ...
... Boardman (2016) aborda a relevância no uso do software Google Earth TM nas pesquisas geomorfológicas. É consensual sua falta de precisão cartográfica, as diferenças de escala e de ângulos de tomada das imagens, a não homogeneidade de resolução para uma mesma área no todo, e a irregularidade da periodicidade temporal das imagens (LOUREIRO & FERREIRA, 2013;BOARDMAN, 2016). Mas integra com grande valia pesquisas de campo, mapeamentos de reconhecimento e de novas áreas, verificando a evolução de feições erosivas, por exemplo (BOARDMAN, 2016). ...
Chapter
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Resumo: Experimentos têm papel fundamental na Geomorfologia, que utiliza desde técnicas de mensuração, monitoramentos, observações de campo, de laboratório e uso de recursos cartográficos, como cartas topográficas e fotografias aéreas, até novas tecnologias, cada vez mais precisas, fáceis e rápidas na aquisição e processamento de dados. Assim, monitorar a erosão hídrica dos solos é, continuamente, tema relevante. Pensar que o tema se esgotou é equivocado, pois muitas lacunas demandam respostas, como: melhorar a compreensão das interações entre fenômenos naturais e antrópicos, do espaço-tempo de processos e taxas erosivas, e o desenvolvimento de técnicas e estratégias inovadoras, que visem sua redução, prevenção e mitigação. Diversos autores têm exposto formas de comparar e avaliar técnicas antigas e atuais. Nesse sentido, o capítulo revisa a literatura brasileira sobre métodos de monitoramento, dos convencionais aos digitais. Aborda o estado da arte no âmbito de parcelas, estacas e pinos de erosão; sensoriamento remoto, através de imagens aéreas, de satélites e suas resoluções espaciais, e modelos digitais diversos, como obtidos por LiDAR. Entende-se, pois, cada técnica como relevante e complementares entre si. Palavras-Chave: Erosão Laminar; Erosão Linear; Parcelas de Erosão; Pinos de Erosão; LiDAR; Geotêxteis. Abstract: Experiments play a fundamental role in Geomorphology. Multiple field and laboratory techniques are used. These include measurement techniques, monitoring, field and laboratory observations, and cartographic resources (e.g. topographic maps and aerial photographs). 531 Together with new technologies, the techniques enable the rapid acquisition and processing of expanding amounts of increasingly accurate data. As a geomorphological process, monitoring hydric erosion is crucial and many important questions remain. These include improving our understanding of interactions between natural and anthropogenic phenomena, space-time relationships, erosion processes and rates, scale issues and the development of innovative techniques. The technologies have applied dimensions, including strategies to prevent, decrease and mitigate the effects of hydric erosion. Many authors have discussed different ways to compare and assess both old and modern techniques. Therefore, this chapter reviews the Brazilian literature on monitoring methods, ranging from conventional techniques to modern advances in digital technology. The chapter addresses the current state-of-the-art, including the use of erosion pins and plots, remote sensing, satellite imagery, aerial images, digital models, and LiDAR techniques. The chapter discusses the potential of each individual technique and the synergistic potential of using multiple complementary techniques. Key words: Sheet Erosion; Linear Erosion; Erosion Plots; Erosion Pins; LiDAR; Geotextiles.
... A sua funcionalidade nos estudos de alguns processos, como erosões, movimentos de massa e inundações, é dar condições que facilitem a representação e análise desses processos, na busca pelo seu controle e prevenção, na tentativa de reduzir ao máximo quaisquer tipos de problemas que esses fenômenos naturais e facilmente agravados pela ação antrópica possam causar 17 . ...
... Com imagens de satélites, é possível, por exemplo, fazer identificação de cicatrizes de escorregamentos de terra, bem como da área de abrangência desses processos. A forma das vertentes, umidade do solo, canais de drenagem, tipo e densidade de cobertura vegetal e uso da terra também são passíveis de identificação e mapeamento 17 . ...
... Mesmo com inúmeros artigos científi cos sobre erosão dos solos, há muitas lacunas a serem respondidas e que necessitam de constantes melhorias na compreensão de processos naturais, antrópicos e suas interações, no estudo espaço-temporal de taxas de erosão, e nas técnicas e estratégias inovadoras que visem reduzir e prevenir o processo erosivo (POESEN, 2018;MUSHI et al., 2019). Nos últimos 50 anos, disseminaram-se usos de diversas técnicas nos estudos geomorfológicos, com sequências de fotografi as de campo e aéreas, sensoriamento remoto, monitoramentos com data loggers e modelagens numéricas (LOUREIRO e FERREIRA, 2013;GOUDIE, 2018). ...
Article
Full-text available
Abstract: Geomorphological applied research involves data collection and analysis, as part of planning, management, and decision-making, on occupation, production, recreation and conservation. Erosion studies with the use of geotechnologies have been growing, therefore, it is necessary to know its contribution capacity. This article aims at presenting methodological and analytical potentials that Terrestrial Laser Scanning (TLS) have, combined with UAV´s aerial images, to monitor and assess gully erosion. These techniques were employed as an experiment, bringing possible methodological relations to debate. In this research work, each equipment characteristics revealed diff erent results, quantitative ones, through TLS, and qualitative ones, through UAV. It is notable their complementarity, contributing with rill and gully erosion studies. Aerial images from UAV allowed checking preferential paths and the variation of eroded material accumulation, also serving to TLS data processing. From its point cloud were calculated gully area as 2240.32 m², or 0.22ha, and soil eroded volume of 20.34 m³. Through data and calculations erosion rate of 8.65 t·ha-1·year were estimated, for a minimum period of erosive activity of 17 years. Using these geotechnologies remains a challenge to Geomorphology, especially for gully erosion. Their assignment is to increase the comprehension on the processes and scale variations, leading to the development of new researches, with greater detail and precision, looking for more effi cient control actions.
Article
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This paper regards geo-environmental consequences of the slopes and valley floor utilization, taking into account soil use mismanagement and the occurrence of different types of mass movements. The role of fieldwork, in order to assess these consequences is also outlined in this research work and it is shown through photographs, taken during this study. The use of GIS techniques may also be another element, which helps to understand these geo-environmental problems and consequently what can be done to avoid them ISSN 1980-5772 eISSN 2177-4307 ACTA Geográfica, Boa Vista, v.15, n.37, jan./abr. de 2021. Pp. 43-7144 and/or to deal with these sort of problems and to recuperate the damaged areas, since they are still being occupied by people who live in the risky slopes and valley floor
Conference Paper
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Resumo O trabalho tem por objetivo apresentar os resultados alcançados com a elaboração do mapeamento de uso e cobertura da terra da Região dos Lagos no estado do Rio de Janeiro. Para a realização do trabalho foi utilizado da metodologia de classificação de imagens baseada em objetos (GEOBIA), em imagens do sensor Sentinel 2 (MSI). Como principais resultados, obteve-se uma análise qualitativa e quantitativa da área de estudos, sendo possível compreender a distribuição e dinamismo do uso e cobertura da terra, bem como, as pressões existentes. Palavras-chaves: Sensoriamento Remoto, GEOBIA, Sentinel 2. The objective of this paper is to present the results obtained with the application of land use and land cover mapping of the Lakes Region in the state of Rio de Janeiro. Understanding objects (GEOBIA) in Sentinel 2 sensor (MSI) images. The result of the results was a qualitative and quantitative analysis of the study area, consisting of a questionnaire about data dissemination and data dissemination, as well as existing pressures.
Article
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R E S U M O A disposição de estruturas geológicas em áreas planálticas é elemento importante na compreensão da dinâmica que ocorre na superfície de suas encostas e que é responsável pela esculturação do relevo. Neste contexto destacam-se os movimentos gravitacionais, que podem gerar perdas econômicas, ambientais e humanas em eventos de alta energia e/ou com grande extensão. Esta pesquisa analisou a influência de lineamentos estruturais no desencadeamento dos movimentos gravitacionais no maciço de Uruburetama, localizado no estado do Ceará. A metodologia consistiu na extração automática de lineamentos a partir do Modelo Digital de Elevação (MDE) fornecido pelo sensor orbital ALOS PALSAR. A partir da média de filtros direcionais aplicados a 0°, 45°, 90° e 135° de iluminação foi possível realçar as feições lineares da imagem original, facilitando sua extração. Posteriormente, foram elaborados mapas de distribuição espacial e densidade de lineamentos, além de diagrama de roseta. Tais produtos subsidiaram a análise da disposição dos principais trends estruturais da área, destacando que a maior densidade e a orientação predominante de lineamentos podem ser indicativas do grau de susceptibilidade à ocorrência de movimentos de massa no maciço de Uruburetama, desde que também sejam consideradas as características físicas dominantes e o grau de intervenção humana nas encostas. Os resultados demonstraram que os lineamentos estruturais obtidos de forma automática, quando analisados em conjunto com as características ambientais podem ser aplicados na análise de susceptibilidade à ocorrência de movimentos de massa. Palavras-chave: ALOS PALSAR, filtros direcionais, fusão de imagens, extração de lineamentos. Influence of structural lineaments as a trigger of mass movements in the Uruburetama massif, Ceará state, Brazil A B S T R A C T The geological structures arrangement in plateau areas is an important element in understanding the dynamics that occur on the surface of their slopes and which is responsible for relief sculpting. In this context, gravitational movements stand out, which can generate economic, environmental and human losses in high energy events and / or with large extension. This research analyzed the influence of structural lineaments in the gravitational movements triggering in the Uruburetama massif, located in the state of Ceará. The methodology consisted of automatic extraction of lineaments from the Digital Elevation Model (DEM) provided by the ALOS PALSAR orbital sensor. From the average of directional filters applied at 0°, 45°, 90° and 135° of illumination it was possible to enhance the linear features of the original image, facilitating their extraction. Subsequently, maps of spatial distribution and lineaments density were developed, as well as a rosette diagram. Such products subsidized the analysis of the disposition of the main structural trends of the area, emphasizing that the higher density and the predominant orientation of lineaments may be indicative of the degree of susceptibility to the occurrence of mass movements in the Uruburetama massif, if the dominant physical conditions and the degree of human intervention on the slopes are also considered. The results showed that the structural lineaments obtained automatically, when analyzed together with the environmental characteristics can be applied in the susceptibility analysis to the occurrence of mass movements.
Thesis
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This thesis researches about hillslope soil erosion by water, especially the highlighted erosion feature in the landscapes, gullies. Aiming at producing erosion assessment and serving as a reference to decision makers in general, who wish to comprehend and act on erosion control, experiments were carried out with geotechnologies and soil samples laboratory analysis, to characterize and to interpret degrading processes on different study site. The main objective is: to show what types of techniques are available; how they can be accessed and worked, considering financial and specialized staff levels required; including the objectives of monitoring. There were used: orthophotomosaic from IBGE, with aerial photos taken in 2006; temporal series of high resolution satellite imagens from Google Earth Pro software (between 2001 and 2017); aerial photographs obtained by Unmanned Aerial Vehicle (UAV). With orthophotomosaic and Google Earth Pro images 25 gullies were mapped in Alto Piraí river basin, before and after checking fieldtrips. Other geotechnology used was the laser scan, with Terrestrial Laser Scanner (TLS). Its acquisition made possible some quantitative analysis from Gully A. In addition to measurements of some gully’s sections, a point cloud generate some 3D modelling that estimates volume of the gully, registering 20.34 m³ of eroded soil, corresponding to 32, 34 tons of gully’s away soil, in 0.22 ha. Extrapolating these values, considering 17 active years, the erosion rate achieved 8.65 t·ha-1·per year. Erodibility analyses indicated predominant medium textures, with less than 300 g/kg of silt and more than 50 g/kg of clay contents. These should be non-erodible soils; but, they present low porosity, soil organic matter content, and high compaction. Between both studied gullies, named as A and B, soil analysis results indicates major erosion susceptibility for study site A, than B. This hypothesis is outlined by qualitative analysis of some geotechnology products. Another important result includes the comparison between official vector base maps from IBGE and basin delimitation by SRTM images. They significantly differ in terms of geomorphology and may be study object by future researches. TLS generates the best quantitative results, as UAV and Google Earth Pro the qualitative ones. Conclusions indicate that both methods are complementary and may be part of all diagnosis wherever it is possible. Finally, there are some suggestions to continuing future research work, from the questions presented here. Key-words: Erosion; Geotechnologies; Terrestrial Laser Scanner; Piraí river. A presente tese pesquisa a erosão dos solos por ação da água sobre as encostas, especificamente sua feição erosiva mais destacada nas paisagens, as voçorocas. Com a finalidade de constituir um diagnóstico dos processos erosivos e servir de referência para gestores e tomadores de decisão em geral, que visem compreender e atuar no controle da erosão, experimentos com geotecnologias e ensaios de laboratório com amostras de solos foram conduzidos, visando à caracterização e análise do processo de degradação nas áreas estudadas. O intuito principal é: mostrar que tipos de ferramentas estão disponíveis; como podem ser acessadas e trabalhadas, considerando os recursos financeiros, de pessoal e especialização disponíveis; e os objetivos do monitoramento. Foram utilizadas: ortofotomosaico do IBGE, com fotos aéreas tomadas em 2006; séries temporais de imagens de satélite de alta resolução espacial do software Google Earth Pro (entre 2001 e 2017); imagens aéreas obtidas com Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT). Com o ortomosaico e as imagens do Google Earth Pro foram mapeadas 25 voçorocas na bacia hidrográfica do Alto rio Piraí, antes e depois dos trabalhos de campo com checagem. A outra geotecnologia utilizada foi a varredura a laser terrestre, com o chamado Laser Scanner Terrestre (LST). Sua aquisição de dados possibilitou análises quantitativas da voçoroca A. Além das medidas das diferentes seções da feição, a nuvem de pontos possibilitou a modelagem 3D e cálculo da estimativa de volume, registrando 20,34 m³ de solo erodido, correspondendo a 32,34 toneladas de solo que saíram da voçoroca, numa área de 0,22 ha. Extrapolando os valores e considerando 17 anos de atividade, seria uma taxa de erosão de 8,65 t·ha-1·ano. As análises de erodibilidade dos solos indicam predomínio de solos com texturas médias, com teores de silte inferiores a 300 g/kg combinados a teores de argila maiores que 50 g/kg. Assim, estes solos não seriam tão propensos à erosão, não fossem, porém, os baixos valores de porosidade, matéria orgânica do solo e a alta compactação. Entre as duas voçorocas estudadas, chamadas de A e B, os resultados das análises de solo apontam maior suscetibilidade erosiva para a área de estudo A em relação à área B. Esta hipótese é reforçada pela análise qualitativa de alguns produtos de geotecnologias. Outro resultado importante foi verificado na comparação entre o mapeamento com bases cartográficas vetoriais oficiais do IBGE e a extração de delimitação de bacias de imagens SRTM. Houve diferença significativa em termos de mapeamento geomorfológico, que devem ser objeto de estudo de trabalhos futuros. O LST gerou os melhores resultados em termos quantitativos enquanto VANT e Google Earth Pro os melhores qualitativos. Conclui-se que os métodos são complementares e devem compor diagnósticos, sempre que possível. Por fim, são feitas sugestões para continuidade de pesquisas futuras a partir das questões levantadas. Palavras-chave: Erosão; Geotecnologias; Laser Scanner Terrestre; rio Piraí.
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Knowledge of the physical characteristics of a given environment is essential to ensure the effective management of natural resources. In this sense, the survey of morphometric variables is fundamental to guide land use planning. This work evaluated the natural vulnerability to soil degradation of the Uruburetama Massif humid hillside, using as evaluation support the morphometric variables extracted from the ALOS PALSAR Digital Elevation Model (DEM). For this, the slope, slope orientation, horizontal and vertical curvature variables were integrated in GIS environment, from a multicriteria analysis, where weights were established in percentages for each variable and grades from 0 to 10 for their respective thematic classes. From the natural vulnerability to soil loss map generated, it was found that practically all slopes of the humid hillside of the massif have medium to very high vulnerability. The slopes of the east, north and, especially, northeastern oriented massif showed the highest occurrence of high and very high vulnerability. The very low and low vulnerability classes are mainly distributed in the area surrounding the wetland, which corresponds to the backwoods depression, and in sectors of some valleys, where the process of pedogenesis is superior to morphogenesis. The map of natural vulnerability to soil degradation is an important instrument for environmental planning, serving as a support for orientation and supervision of use and occupation, in order to reduce damage and ensure sustainable agricultural development.
Conference Paper
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The huge degraded areas along Paraíba do Sul valley are a reflex of the inadequate soil use and management. Regarding its soils, the valley presents rills and gullies. The tropical forest was cleared in the XVIIIth century, to plant coffee and sugar cane, increasing soil erosion. The study area is a gully situated on the high course of Piraí river, in Rio Claro Municipality. This area was chosen, due to easy access and good temporal Google Earth images, which show the sequence along the years. The methodology regards field work to map the area, using a drone, where three maps were made, in order to understand the erosion process, on the slope, and to show how the gully has been evolving in the last 18 years. Through this research work it was possible to note that drones offer many benefits to the geomorphological research, and therefore, its use is getting more space within geotechnologies, supplying images with high detail and low cost for the researcher.
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Este documento presenta una perspectiva general del estado actual del conocimiento de la degradación del suelo por la erosión hídrica, con énfasis en su evalua-ción y representación cartográfica. Se incluyen funda-mentos y aspectos históricos de mayor relevancia y se explican las diversas categorías metodológicas emplea-das en su estudio y evaluación, con algunas experiencias de aplicación. Se destaca la importancia del uso de los sensores remotos y los Sistemas de Información Geo-gráfica (SIG). Sobre los primeros se discute el uso de las imágenes satelitales, de importante apoyo cualita-tivo y cuantitativo para investigaciones y evaluaciones de los procesos de erosión, modalidades que permiten visualizar y hacer un seguimiento de dichos procesos en tiempo y espacio. Respecto a los SIG, se evidencian sus limitaciones y potencialidades dada su gran capaci-dad de representación cartográfica, análisis y ahorro de tiempo. Los SIG han permitido facilitar procesos labo-riosos vinculados a la representación cartográfica pro-ducto de los estudios comúnmente relacionados al tipo, condición, riesgos actuales y potenciales de la erosión hídrica, mapeados a diferentes escalas. T
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