RELAÇÃO ENTRE O TAMANHO DAS BACIAS DE DRENAGEM DE PRIMEIRA ORDEM E O GRAU DE DISSECAÇÃO DO RELEVO VIA ÍNDICE DE CONCENTRAÇÃO DA RUGOSIDADE (ICR) - UMA ANÁLISE COM BASE NO OESTE DO PARANÁ - BR.

Autores

Sousa, M.S. (UFPR) ; Sampaio, T.V.M. (UFPR)

Resumo

A estruturação da rede de drenagem é influenciada por diversos fatores físico- ambientais, dentre eles o relevo. Com o objetivo de verificar tal influência, a presente pesquisa mensurou a relação entre o tamanho das bacias de drenagem de primeira ordem, localizadas no oeste do Paraná, e o grau de dissecação do relevo, aplicando a metodologia do Índice de Concentração da Rugosidade (ICR). No entanto, o resultado obtido (-0,0598) indicou fraca correlação negativa entre as variáveis.

Palavras chaves

Bacias de drenagem; Relevo; ICR

Introdução

De acordo com Christofoletti (1980), Lima (2008) e Guerra & Cunha (1995) o comportamento hidrológico de uma bacia hidrográfica é diretamente influenciado por suas características morfológicas. A influência do relevo nas bacias hidrográficas é trabalhada pela Geomorfologia Fluvial, definida por Cunha (1995) como um setor da geomorfologia que estuda os cursos d’agua assim como as bacias hidrográficas, considerando suas principais características que condicionam o regime hidrológico, sendo que estas se interligam com a estrutura geológica, às formas do relevo, características hidrológicas e climáticas, dentre outras. A fim de avaliar o papel do relevo na estruturação da rede de drenagem, Sampaio (2008) e (2014), criou o ICR (Índice de Concentração da Rugosidade), o qual consiste em uma ferramenta metodológica que pode auxiliar no mapeamento geomorfológico, possibilitando a compartimentação do relevo em unidades com distintos padrões de dissecação. Nascimento (2009), Nascimento et al (2010), Souza e Sampaio (2010) e Fonseca (2010), aplicaram o ICR para diferentes estudos, dentre eles, a análise dos padrões espaciais de cavernas, definição de unidades geomorfológicas, etc. Dentro desta perspectiva Oliveira (2004) ressalta a importância que assume o mapeamento cartográfico via SIG (Sistema de Informação Geográfica) no fornecimento e construção de um banco de dados atualizado para o conhecimento da rede de drenagem, formas do relevo, geologia, etc. Por fim, considerando a proposta dos estudos de Schumm (1956) e Melton (1957) de relacionar o relevo com área das bacias hidrográficas, a presente pesquisa objetivou analisar o papel da morfologia na estruturação da rede de drenagem sobre uma mesma unidade geológica (Grupo São Bento – Formação Serra Geral), por meio da relação entre a dissecação do relevo (via Índice de Concentração da Rugosidade - ICR) e a área (dimensão) das bacias hidrográficas de primeira ordem.

Material e métodos

O presente trabalho foi elaborado em três fases, sendo a 1ª a aquisição de bases cartográficas e seleção das bacias hidrográficas amostrais, 2ª a elaboração do ICR Global para a área de estudo, e 3ª o teste de correlação entre a área das bacias hidrográficas de primeira ordem e o ICR Global. Na 1ª fase foram adquiridas as bases cartográficas referentes à: Ottobacias, Rede de drenagem e o Modelo Digital de Elevação (MDE) para o Paraná. O arquivo das Ottobacias e da rede de drenagem foi fornecido pela SUDERSHA (Superintendência de Desenvolvimento de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental), na escala 1:50.000 com sistema de referência SAD-69 e projeção cartográfica UTM (Universal Transversa de Mercator). Já o arquivo do MDE foi gerado pelo LAPE-CT (Laboratório de Análise para Padrões Espaciais e Cartografia Temática). Posteriormente, as bacias hidrográficas foram selecionadas aleatoriamente com o auxílio do software Excel, no qual a partir da definição da área de interesse (270000 a 310000E e 7090000 a 7310000N), foram gerados 1.000 pontos amostrais (conforme as fórmulas (1) e (2)) os quais foram cruzados com o arquivo de Ottobacias por meio da ferramenta Spatial Join no software Arc.Gis 9.3. Eixo E=Aleatório()*40000+270000…(1) Eixo N=Aleatório()*210000+7100000…(2). Na 2ª fase aplicou-se a Metodologia do ICR Global proposta por Sampaio (2008) e (2014) para definir as unidades geomorfológicas existentes na área de estudo. Para gerar o ICR Global, o MDE foi transformado em valores de declividade e convertido para o formato vetorial, sobre o qual aplicou-se o Estimador de Densidade por Kernel, sendo os valores finais normalizados por álgebra de mapas, considerando o valor de 4km² como raio de abrangência. Na 3ª fase foi feito o teste de correlação entre a área das bacias hidrográficas de primeira ordem e o ICR Global.

Resultado e discussão

Após a aplicação da metodologia do ICR Global proposta por Sampaio (2008) e (2014), as unidades de relevo encontradas para a área de estudo foram: Plano, Suavemente Ondulado, Ondulado, Fortemente Ondulado e Escarpado, ressalta-se que dentro das classes propostas pelo autor, a única unidade não encontrada para a região foi Fortemente Escarpado (Figura 1). Ao analisar especificamente as bacias hidrográficas de primeira ordem, percebeu- se que estas se localizam sobre as unidades: Suavemente ondulado, Ondulado e Fortemente Ondulado. As demais unidades são encontradas na região da área de estudo, mas não sob as bacias analisadas. Partindo da proposta de Schumm (1956) e Melton (1957) de relacionar o relevo com a área das bacias hidrográficas, pode-se perceber através da análise da Figura 1 que a hipótese de correlação entre a área das bacias de drenagem de primeira ordem e a dissecação do relevo (via ICR Global) sobre uma mesma unidade litológica, a principio, parece ser verdadeira, e que estas são inversamente proporcionais, ou seja, as bacias hidrográficas de primeira ordem tendem a ser maiores em regiões onde o ICR é menor, e menores onde o ICR é maior. Tal afirmação, pode ser verificada na Figura 1, ao analisar as bacias hidrográficas de primeira ordem localizadas ao Norte, cuja dimensão é maior e que estão localizadas em unidades geomorfológicas cujo ICR é menor (Suave Ondulado a Ondulado). Enquanto que as bacias com dimensões menores a Sul, estão localizadas em regiões cujo ICR é maior (Ondulado a Fortemente Ondulado). No entanto, apesar de Christofoletti (1980), Lima (2008) e Guerra & Cunha (1995), afirmarem que o relevo é um dos condicionantes para a estruturação da rede de drenagem, além de Schumm (1956) e Melton (1957) que propuseram a análise das bacias hidrográficas através da relação entre a área das mesmas e o relevo, o resultado do trabalho diverge com o proposto pela bibliografia, pois a correlação entre o relevo (via ICR) e a área das bacias de primeira ordem foi de -0,0598, indicando fraca correlação negativa entre as variáveis. Deste modo, num primeiro momento pode-se inferir que não há correlação entre o tamanho das bacias de drenagem de primeira ordem e a dissecação do relevo (Figura 2). Porém, tal resultado, pode estar associado as imprecisões relativas a acurácia das bases cartográficas, tanto da rede de drenagem, quanto das ottobacias, pois, em conferência realizada em campo e por análise via Google Earth, percebeu-se que tanto o mapeamento da rede de drenagem, bem como o das ottobacias, por vezes foi realizado de maneira incorreta, possuindo uma porcentagem considerável de falhas no mapeamento para a região estudada. Tais falhas afetaram diretamente o resultado do presente trabalho, pois, a unidade de análise desta pesquisa se fundamentou em bacias hidrográficas de primeira ordem com nascente perene, de modo que o não mapeamento, ou o mapeamento errado de nascentes e a delimitação de bacias de primeira ordem provavelmente afetaram o resultado obtido de fraca correlação para o ICR e a área das bacias hidrográficas de primeira ordem na área de estudo.

Figura 1 - Bacias hidrográficas de primeira ordem sobre o ICR Global. Fonte: Os autores, 2014.


Figura 2 - Gráfico de correlação entre o ICR Global e a área das bacias hidrográficas de primeira ordem analisadas. Fonte: Os autores, 2014.

Conclusões

Apesar de a bibliografia analisada afirmar que o relevo é um dos condicionantes da estruturação da rede de drenagem, e que é possível analisar as bacias hidrográficas através da relação entre a área das mesmas e o relevo, o resultado da pesquisa não foi coerente com a bibliografia, pois o valor obtido no teste de correlação entre a dissecação do relevo (ICR Global) e a dimensão (área) das bacias de primeira ordem no Oeste do Paraná foi de -0,0598, indicando fraca correlação negativa entre as variáveis. Deste modo, a presente pesquisa não confirmou a relação das variáveis propostas pela bibliografia estudada, de modo que se faz necessário avaliar a influência de outras variáveis propostas por outros autores na estruturação da rede de drenagem.

Agradecimentos

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