Autores

Gonçalves, G.R. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS) ; Silva Neto, J.C.A. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS) ; Aleixo, N.C.R. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS)

Resumo

O presente trabalho tem como objetivo, estabelecer as variáveis do relevo na bacia hidrográfica do rio Caiambé, a partir do processamento de dados TOPODATA em Sistema de Informação Geográfica. Os processamentos dos dados SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) - TOPODATA, que resultaram nos mapas temáticos, foram realizados com a utilização do Sistema de Informações Geográficas (SIG) implementado no software SPRING, o banco de dados resultou em modelos numéricos do terreno (MNT), geração de grades em MNT, e os mapas temáticos de declividade, curvatura vertical, curvatura horizontal, formas do terreno da área de estudo. O presente estudo aponta que os processos erosivos estão diretamente ligados às formas do relevo, tanto na análise do formato do perfil de suas vertentes: côncavo, retilíneo, e convexo quanto na análise do direcionamento do fluxo de escoamento de água convergente, planar e divergente.

Palavras chaves

SIG; Formas do Terreno; Declividade

Introdução

O interior da Amazônia brasileira vem sendo transformada substancialmente, pois o homem transforma os espaços por meio da derrubada das matas, da implantação de pastagens, cultivos e construção de estradas (FLORENZANO 2007, p. 83). Como Albuquerque & Vieira (2014) afirmam: A Amazônia brasileira nas últimas décadas vem sendo atingida por uma série de impactos ambientais principalmente no que se refere a desmatamentos e queimadas, como resultado da expansão das fronteiras agrícolas relacionadas à exploração madeireira e atividade agropecuária. (ALBUQUERQUE & VIEIRA, 2014, p. 223). Essas transformações podem ser visualizadas e analisadas por meio das imagens obtidas por sensores remotos que contribuem na identificação desses diferentes usos do espaço terrestre, e destacam os impactos causados tanto naturais como pela ação antrópica, como queimadas, solo exposto, inundação, desmatamento, feições de relevo, na qual, essas imagens permite acompanhar e monitorar as transformações do espaço ao longo do tempo. Para Bloom (1970, p. 69) uma paisagem é normalmente composta de pequenos elementos de encosta, cada um deles reagindo de modo particular ao efeito local do intemperismo, escorregamento e erosão. Onde todos os elementos que compõem uma paisagem quando ocorre um desequilíbrio, os adjacentes que a compõe são afetados, principalmente os solos pelos impactos pluviais. Como Guerra (1997 et.al. apud Albuquerque & Vieira, 2014) destacam: Que a degradação ambiental resulta da ação do homem sobre o meio, sem respeitar os limites impostos pela natureza. Dentre as formas de degradação ambiental está a do solo, sendo a erosão o tipo mais frequente (GUERRA,1997 et.al apud ALBUQUERQUE & VIEIRA, 2014, p.232). Nesse sentido, a vulnerabilidade é uma forma eficiente de verificar a fragilidade de um determinado ambiente, a partir das transformações ocorridas nas paisagens como afirma Silva Neto (2013). A vulnerabilidade da paisagem à perda de solos que é entendida como as rupturas desencadeadas pela atuação da sociedade na natureza, caracterizando-se assim, uma nova forma de organização dos fenômenos e dinâmicas nas formas espaciais que se materializam na paisagem (SILVA NETO, 2013, p.05). Desse modo, o objetivo deste trabalho é estabelecer as variáveis do relevo na bacia hidrográfica do rio Caiambé, a partir do processamento de dados em Sistema de Informação Geográfica e definir uma escala de vulnerabilidade para as variáveis do relevo à perda de solos, avaliando-se as características morfológicas das curvaturas vertical e horizontal das vertentes, das formas do terreno e declividade. Na qual, é possível identificar os elementos da paisagem em Planos de Informação Geográfica, para formação de banco de dados permitindo a correlação e análise das variáveis abordadas. Nesse contexto, a pesquisa justifica-se, pois a influência do relevo no processo de erosão é consequência da sua morfologia, tanto dos aspectos descritivos do terreno como sua forma e feição, e dos aspectos quantitativos do relevo como altitude, amplitude altimétrica, declividade, (BECKER & EGLER, 1996, p.32). Desse modo, abordou-se como objeto de estudo a unidade territorial bacia hidrográfica que segundo Freitas et.al (apud Botelho, 2005, p.270). Enfatiza como “unidade natural de análise da superfície terrestre, onde é possível reconhecer e estudar as inter-relações existentes entre os divisores elementos da paisagem e os processos que atuam na sua esculturação”. A bacia hidrográfica do rio Caiambé está inserida nos limites territoriais no município de Tefé e por sua vez localiza-se na região do Médio Solimões, no Estado do Amazonas, cuja localização está compreendida entre as Latitudes 03° 30’ 00” S e 04’16’17” S e as Longitudes 64°14’00” W e 65° 00’ 00” W, a bacia possui a extensão de aproximadamente 2,500 Km², apresentando como clima equatorial quente e úmido, o Caiambé é uma das mais antigas vilas já fundadas no município de Tefé.

Material e métodos

O presente artigo utilizou-se de literaturas que englobam temáticas relacionadas à vulnerabilidade do relevo e perda de Solos, como os trabalhos de Silva Neto, (2013) que trata Avaliação da Vulnerabilidade à perda de solos em bacias hidrográficas, enfatizando-se as formas do terreno; Fitz (2009) abordou as bases de dados georreferenciados e sua utilização na Geografia dos SIG’s; Florenzano (2007) enfatiza as Geotecnologias aplicada na Geografia, através do Sensoriamento Remoto; Guerra (2014) que trata da Degradação dos Solos; Albuquerque e Vieira (2014) que aborda a Erosão dos Solos na Amazônia; Ross (2006) que enfatiza as Bases de uma Geografia Construtiva; Botelho (2005) na qual visa o Planejamento Ambiental em Microbacia Hidrográfica; Santos (2012) Ocupação e Dinâmica Socioambiental da Sub-Bacia Hidrográfica do Rio Cotinguiba-SE; Bloom (1970) Superfície da Terra e Valeriano (2008) que aborda os Dados Topográficos do Relevo. Por meio do processamento dos dados TOPODATA em SIG (Sistema de Informação Geográfica) foi possível fazer uma análise as variáveis do relevo na bacia hidrográfica do rio Caiambé. O processamento dos dados SRTM-TOPODATA, que resultaram nos mapas temáticos, foram elaborados com a utilização do Sistema de Informações Geográficas (SIG) implementado no software SPRING. Em ambiente de SIG foi delimitada a bacia hidrográfica do rio Caiambé, bem como a delimitação da rede de drenagem, que a partir de dados do SRTM- TOPODATA (Shuttle Radar Topography Mission), também resultaram em Modelos numéricos do terreno, geração de grade MNT, mapa temático (declividade) da área de estudo. Para elaboração do mapa de declividade, foram processados dados SRTM- para gerar um modelo numérico de declividade e posteriormente esses dados foram fatiados gerando um mapa de declividade temático, de acordo com a classificação do Embrapa (1999). O fatiamento MNT de declividade, consistiu na definição de diversos intervalos em classes de declividade, os valores atribuídos foram de 0 à 3%;- 3 à 8%;- 8 à 20%; e maior quer > 45% isso para se analisar a inclinação das vertentes, convertendo-se em mapa clinográfico temático. Foram utilizados os dados geomorfométricos derivados de processamentos efetuados em imagens SRTM do Projeto TOPODATA Valeriano et al. (2008), disponíveis gratuitamente pelo INPE (Instituto Nacionais de Pesquisa Espaciais). Foram utilizados plano de informação forma do terreno (FT), que representa as curvaturas horizontal e vertical do terreno associadas resultando em um plano de informações contendo nove classes. Os dados do projeto TOPODATA, de curvatura vertical e horizontal, foram inseridos no ambiente de SIG, como Modelo Numérico do Terreno e fatiado em classes temáticas. A operação ‘Fatiamento’ consiste na conversão de um Modelo Numérico em um Modelo Temático (SILVA NETO, 2013). Após o fatiamento, foram gerados os mapas temáticos de curvatura vertical e horizontal, classificados em três classes cada mapa. Para curvatura vertical as classes côncavas, retilíneas e convexas, e para curvatura horizontal, as classes convergente, planar e divergente. Adotou-se, neste estudo, uma ordenação numérica de 1 a 9 para as classes de forma do terreno (convergente- côncava, retilínea, convexa; planar- côncava, retilínea, convexa; divergente- côncavo, retilínea, convexa). No fatiamento foram atribuídos valores de 0 à 1 as classes de curvatura horizontal (Forte) convergente e curvatura vertical côncavo e, valores de 1 à 2 (Moderada) para curvatura horizontal planar e curvatura vertical retílinea, e valores de 2 à 3 (Baixa) para curvatura horizontal divergente e curvatura vertical convexa. Na realização do fatiamento MNT (Modelo Numérico do Terreno) e na associação de fatias em classes, os valores atribuídos para forma do terreno foram de 0 à 3 para convergente-côncavo, retilínea, convexa; planar- côncavo, retilínea, convexa 3 à 6; divergente-côncavo, retilínea, convexa 6 à 9, resultando na junção de todas as noves classes.

Resultado e discussão

As análises dos dados topográficos do terreno fornecem variáveis importantes na análise da vulnerabilidade à perda de solos em bacias hidrográficas. Assim, os dados de declividade, são definidos como o ângulo de inclinação da superfície local em relação ao plano horizontal, que pode ser expressa em graus ou em porcentagem (VALERIANO, 2008, p. 86). No presente trabalho, as classes de declividade obedeceram (Figura 01) a definição estabelecida pela Embrapa (1999). Desse modo, observou-se que 55% da área da bacia predomina o relevo plano de (0-3%), e que 37% suave ondulado, 8% ondulado, e que as classes de 20 à 45 aparecem nulas. Esse tipos de terrenos apresentam pouca capacidade de transporte devido a baixa velocidade dos fluxos d’água, apresentando assim maior capacidade de infiltração, mais quando se tem uma área com terrenos mais inclinados, o escoamento das águas, atinge maior velocidade, transportando sedimentos maiores, principalmente quando estas áreas estão expostas, ficando vulneráveis as erosões. Valeriano (2008, p. 89) considerou que a curvatura vertical é uma variável de alto poder de identificação de unidades homogêneas do relevo, por referir-se à forma convexo/côncavo do terreno. Bloom (1970, p.66) reconheceu que os perfis de encostas geralmente possuem um segmento superior convexo para o céu e um inferior côncavo, e que alguns perfis de encosta possuem um segmento reto entre as curvas superior e inferior. Desta forma, todos os detritos que são transportados declives abaixo passam pelo segmento reto, onde tende a ser coletada nas concavidades, na qual, sua ação é movida sobre a superfície. Nesse sentido, Curvatura vertical representada como côncava, por serem mais úmidas e férteis, são mais antropizadas, por referir-se a um local onde todos os nutrientes são concentrados, são áreas utilizadas principalmente por agricultores e fazendeiros. Enquanto as áreas de curvatura vertical convexa, por terem solos menos profundos, o transporte de água ocorre e sobrepuja o rastejamento. A percepção da curvatura vertical do terreno no campo, quando não ocorre visualmente (em perfil), se dá pela variação da declividade enquanto se percorre a vertente em sua orientação (direção do desnível) (VALERIANO 2008, p.89). A curvatura vertical relaciona-se com os processos de transporte e acumulação de água, minerais e matéria orgânica no solo. Assim, as formas das vertentes poderá ser um indicativo da dinâmica erosiva da área abordada (VALERIANO, 2008, p.89). A curvatura vertical apresenta as formas côncavas 13% da área, onde 10% são convexas, sendo a curvatura retilínea 77%, nessa área se estabelece uma menor concentração de água, pois se predomina um relevo plano, essas curvaturas retilíneas formam-se quando se têm um processo de erosão excepcionalmente rápido, formando-se áreas planas onde as águas ocorreram com mais velocidade (Figura 02). Quanto a curvatura horizontal refere-se ao caráter divergente/ convergente dos fluxos de matéria sobre o terreno (VALERIANO, 2008, p.90). Ela também está relacionada à intensidade dos processos de migração e acúmulo de água, minerais e matéria orgânica no solo através da superfície, causados pela gravidade (VALERIANO, 2008, p.90). A curvatura horizontal pode ser reconhecida através de seus fluxos. A curvatura horizontal se traduz no caráter de divergência ou convergência das linhas de fluxo. É expressa em diferença de ângulo dividida por distância horizontal, normalmente graus por metro ou em m-¹ (VALERIANO 2008, p. 90). Nesse sentido, a curvatura horizontal apresenta os fluxos de canais de drenagem para onde ele vai convergir, sendo que, aonde eles se convergem à velocidade da água é maior e seu escoamento superficial tem maior capacidade de transporte, podendo desencadear processos erosivos. Quanto à curvatura horizontal Bigarella (2003 apud Silva Neto, 2013): A curvatura horizontal das vertentes indicam as áreas de escoamento superficial divergente e convergente, de modo que as vertentes de fluxos concentrados (convergente) tende ao transporte de partículas maiores, que aquelas movidas pelo escoamento laminar difuso (divergente) (BIGARELLA 2003 apud SILVA NETO). Observou-se que a curvatura horizontal convergente apresenta 44% da vertente, divergente 43% e planar 13%. Desta forma, as curvaturas divergente e convergente predominam na bacia hidrográfica do rio Caiambé, enfatizando- se assim a curvatura convergente que se caracteriza pela maior concentração de fluxo de água e transporte de sedimentos (Figura 03). Bloom (1970, p. 68), definiu as encostas, com relação à curvatura horizontal em “coletoras de água” (vertentes convergentes) e “distribuidoras de água” (vertentes divergentes). Nesse sentido, as vertentes convergentes caracterizada como coletoras de água têm capacidade de maior concentração no escoamento superficial, o que potencializa o aumento do fluxo de materiais, pois todo o material que é concentrado nessa vertente e transportado com mais velocidade, vem acarretando perda de solos, principalmente nas áreas suscetíveis a erosão e posteriormente perdas de nutrientes. Bloom (1970, p.68) definiu que as águas nas vertentes convergentes e divergente são provenientes de grande área de encosta acima, e que tende a ser coletada nestas concavidades. As classes de formas do terreno são associações entre as classes de curvaturas horizontais e verticais, em que são caracterizadas como mais vulneráveis à perdas de solos as classes cuja geometria das vertentes estão condicionadas à maior concentração e acúmulo de escoamento superficial associados às inclinação das vertentes (SILVA NETO, 2013, p. 22). Assim as formas do terreno (Figura 04) apresentaram uma distribuição na bacia hidrográfica do rio Caiambé de 9% de sua área como côncavo- convergente, 34% como retilíneo-convergente e 1% como convexo-convergente caracterizada como vulnerabilidade forte. As formas convergentes: côncavo, convexa e retilíneo, correspondem às classes de maior vulnerabilidade à perda de solos na bacia hidrográfica do rio Caiambé, pois apresentam uma maior concentração de água e consequentemente uma maior remoção da camada superficial do solo, quando associado ao escoamento superficial. As formas do terreno que apresentam forte vulnerabilidade à perda de solos, quando associadas à retirada da cobertura vegetal, influenciam na remoção dos sedimentos superficiais, visto que há uma maior concentração e velocidade do escoamento superficial, e posteriormente quando o solo fica exposto aos efeitos pluviais, influenciando diretamente no desencadeamento dos processos erosivos. Quanto às formas do terreno atribuídas com vulnerabilidade baixa estão as classes côncavo-divergente ocupando 2% da área de estudo, retilíneo- divergente com 33% e convexo-divergente com 8%, nessas classes a tendência dos fluxos de água é dispersar-se com velocidade menor. As formas do terreno que combinam com a curvatura horizontal planar com as curvaturas verticais côncava, retilínea e convexa atuam como intermediária, caracterizando-se com vulnerabilidade moderada, onde predomina 13% da área da Bacia Hidrográfica do Rio Caiambé. Apesar da classe de declividade de 8 à 20 % (ondulado) apresentar apenas 8% da área total da bacia hidrográfica do rio Caiambé, nessas áreas se forem utilizadas para o desenvolvimento de atividades como agricultura e pecuária, necessitaram de medidas conservacionista, pois nessas vertentes se têm um relevo mais movimentado. Resultando em geral em perda de solos, e que todos esses sedimentos são transportados em direção ao fundo do vale e canais de drenagens, podendo ocasionar impactos ambientais negativos como assoreamento dos canais de drenagem, intensificação de processos erosivos e perda de solos.

Figura 01

Mapa de declividade da bacia hidrográfica do rio Caiambé -AM

Figura 02

Mapa de curvatura de vertical da bacia hidrográfica do rio Caiambé -AM

Figura 03

Mapa de curvatura de horizontal da bacia hidrográfica do rio Caiambé -AM

Figura 04

Mapa de formas do terreno da bacia hidrográfica do rio Caiambé -AM

Considerações Finais

As variáveis analisadas por meio SIG tornam-se importantes para determinação das variáveis do relevo, e a associação das classes de vulnerabilidade Forte com processo de uso da terra podem intensificar os processos erosivos e desestabilizar esses ambientes. O presente estudo aponta que os processos erosivos estão diretamente ligados às formas do relevo, tanto na análise do formato do perfil de suas vertentes: côncavo, retilíneo, e convexo, quanto na análise do direcionamento do fluxo de escoamento de água convergente, planar e divergente. As formas convergentes: côncavo, convexo e retilíneo são as classes que caracterizam grande concentração de água e pode ser associada à perda de solos, principalmente nas áreas com solos rasos suscetíveis a erosão, na qual, a presença da cobertura vegetal é escassa ou inexistente mostrando grandes influências nessas áreas pode se ser definidas como vulnerabilidade forte, pois nessa região uma das atividades que predominam é a agricultura que pode tem uma relação direta com a perda de nutrientes do solo e com os processos erosivos. Nesse sentido, a presente pesquisa analisou as variáveis para se determinar a vulnerabilidade do relevo à perda de solos da área estuda, observando-se que vulnerabilidade de determinado ambiente está diretamente associada às características físico-naturais de uma área e ao processo de apropriação da natureza, pois as áreas agrícolas, principalmente quando desenvolvida em solos suscetíveis à erosão.

Agradecimentos

À FAPEAM pela concessão da bolsa de iniciação científica da primeira autora

Referências

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