Autores
Barros Lyra, L.H. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE - UFS/PPGEO) ; Santos, C.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE - UFS/DGEI) ; Lira, D.R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE - UFS/DGEI) ; Araújo, H.M. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE - UFS/PPGEO)
Resumo
Os depósitos sedimentares na ilha do Massangano, situada no Submédio São Francisco, funcionam como geoarquivos de dados ambientais subsidiando uma compreensão da evolução geomorfológica e dinâmica fluvial existente. A partir da identificação e coletas em seções verticais, foi possível realizar análises sedimentológica, morfoestratigráfica e datação por LOE. Os resultados preliminares demonstram sedimentos de origem fluvial e remobilizados por ação eólica, pouco trabalhado por fluxos de transporte e deposição com curta distância, com área fonte relativamente próxima, possivelmente associada a eventos extremos de torrencialidade responsáveis por cheias. Também indicam uma possível cronologia com eventos paleoclimáticos do Holoceno Superior, como os períodos de El Niño prolongados e pulsos climáticos frios-secos e quentes-úmidos da denominada Pequena Idade do Gelo que intensificaram a semiaridez nesta região, além da interferência antrópica e suas repercussões ambientais na paisagem.
Palavras chaves
Morfoestratigrafia; Quaternário; Depósitos Fluviais
Introdução
O presente trabalho teve como objetivo, analisar e datar os depósitos sedimentares encontrados na Ilha do Massangano, situada na porção submédia do rio São Francisco, Nordeste do Brasil para compreender a dinâmica fluvial deste trecho do Rio São Francisco como também sua evolução geomorfológico-ambiental. A ilha do Massangano está situada em um trecho do rio São Francisco com altitude média de 365m a 371m, padrão de drenagem predominante dentrítico, morfologia meandrante e anastomasada, com leito entrecortado por soleiras, barras e outras ilhas, e margeado por diques, terraços e superfícies alagáveis, típicas de planície de inundação aluvial (LYRA, 2015). Segundo Ferreira et al (2014) trata-se da planície Sanfranciscana que está disposta em superfícies sub-horizontais, constituídas de depósitos areno-argilosos, com terrenos deficientemente drenados e sujeitos a inundações periódicas, além de mantos arenosos e campos de dunas situados a sudoeste de Petrolina. Lira (2014) considerou esta planície uma morfoestrutura de origem poligenética com processos agradacionais fluvial, lacustre e eólica. Utilizou-se da compartimentação topográfica e da interpretação dos depósitos correlatos para estimar as condições ambientais recentes da paisagem, presumindo-se de processos morfoclimáticos e pedogenéticos contemporâneos em escalas espaço-temporais abrangentes para desvelar os processos epidérmicos terrestres, como o caso das condições hídrico-climáticas temporais e atemporais, eventos espasmódicos como cheias ou secas, processos biogênicos, químicos e derivações antrópicas(AB’ SABER, 1969; CONTI, 2001). As feições geomorfológicas fluviais estão condicionadas a ação do escoamento d´água sobre os sedimentos do leito do rio, propiciando o transporte, a deposição e a morfologia. A fonte deste processo é a erosão e a carga detritica das margens, do fundo do leito e da remoção das vertentes, controlado pelos fatores hidrológicos, dentre os quais se destacam a distribuição e a quantidade da precipitação, a estrutura geológica, as condições topográficas e a cobertura vegetal. Portanto, constituem sedimentos correlativos e vestígios das condições morfoclimáticas imperantes nas áreas continentais (CHRISTOFOLETTI, 1981). Madeira e Borghi (1999) e Lira (2014) destacam que em depósitos sedimentares, as unidades morfoestrigráficas concernentes às feições fluviais, sejam de configuração e procedência deposicional, e temporalmente compatíveis. Estes depósitos são importantes demarcadores dos processos que os originam, sendo arquivos da história recente das paisagens e da dinâmica consequente para suas formações. Segundo Ab’ Saber (1969) o depósito é um escombro de um processo que criou uma ou mais feições geomórficas, e mesmo quando estas forem remodeladas ou semiapagadas, e até eliminadas pelos processos morfoclimáticos subsequentes, ele constitui um testemunho dos episódios estruturadores e fisiográficos da paisagem recorrente das flutuações paleoclimáticas sucessivas do Quaternário. No Submédio São Francisco, as superfícies geomorfológicas de caráter fluvial e holocênica, como os terraços, planícies de inundação e as ilhas, foram bastante alteradas pelas oscilações climáticas pleistocênicas, holocênicas e contemporaneamente pelas atividades agrícolas irrigada. A Ilha do Massangano se destaca por sua configuração geomorfológico-ambiental consolidada e importância socioeconômica com terras distribuídas por sítios urbanos, propriedades rurais e pontos comerciais. Deste modo, a elucidação da dinâmica geomorfológica da ilha a partir de seus depósitos sedimentares, poderá reestabelecer o elo entre o passado geológico Quaternário (1,8 Ma) e o presente demarcado pelas derivações antropogênicas, como também elaborar prognósticos dos problemas ambientais.
Material e métodos
A área faz parte do Cráton do São Francisco constituído por rochas cristalinas Pré-cambrianas e Cretácicas, sobretudo gnaisses, micaxistos e quartzitos em condições geomórficas atuais de sedimentação contínua e estratificada (BRITO NEVES, 1975). O clima é semiárido, quente e seco com chuvas irregulares e concentradas no período de verão (ANDRADE e LINS, 1970). Os solos predominantes são os Neossolos Flúvicos e Quartzarênicos associados à Planossolos, Agissolos e Vertissolos revestidos por florestas caducifólias de várzea, vegetação riparia nas áreas marginais e a caatinga predominante hiperxerófila na superfície pediplanada (EMBRAPA, 2006). A metodologia consiste na análise sedimentológica em depósitos superficiais estrategicamente selecionados segundo as condições estruturais, pedológicas e topográficas locais. De acordo Frye e Wilman (1962), as unidades deposicionais e coberturas superficiais diversas mantêm uma estreita relação com a morfologia superficial contemporânea, uma vez que cada unidade morfoestratigráfica está alicerçada sobre materiais que resgatam a história erosiva/deposicional da área. A granulometria informa o tamanho das partículas de um sedimento, permitindo a correlação de amostras provenientes de diferentes unidades estratigráficas, determinando o agente de transporte e deposição (vento, rio, escoamentos torrenciais, etc) e das condições deposicionais e de transporte do ambiente em que se desenvolveu (CAMARGO, 2006). Foram coletadas três amostras de sedimentos em um perfil de encosta na ilha, um no topo (PMD35T), um no meio (PMD350M) e outro na base (PMD600B), com 1 kg cada, para análise granulométrica e morfoscópica (argila, areia, cascalho e silte), e datação por luminescência opticamente estimulada (LOE), método SAR, com intuito de elucidar a fonte, à distância e as condições de transporte, e a idade relativa deste material. A quantificação das frações granulométricas foi realizada através do peneiramento seco das amostras, sendo desprezadas as frações de silte e argila. A obtenção dos dados quantitativos de granulometria para esta análise foi conduzida, em parte, com base no método desenvolvido por Gale & Hoare (1991). Posteriormente o tratamento dos dados seguiu os parâmetrose estatísticos de Folk e Wald (1957), obtendo-se a porcentagem das classes granulométricas, o diâmetro médio, o grau de seleção, o grau de assimetria e curtose dos sedimentos. A classificação final foi realizada com o programa Sysgran 3.0, utilizando os diagramas de Pejrup e Shepard. Na morfoscopia adotou-se o procedimento visual dos grãos em que se compara a projeção máxima do contorno da partícula e um conjunto de imagens cujo arredondamento foi previamente calculado de acordo com os parâmetros do método elaborado por Tucker (1995): forma (prismática, esférica, tabulares, lamelar e elipsoidal), arredondamento (muito angular, angular, subangular, subarredondado, arredondado e bem arredondado), esfericidade (alta, média e baixa), brilho e composição mineralógica. As datações por LOE utilizaram o protocolo SAR (Single Aliquot Regeneration) com 10 alíquotas, que segundo SALLUN et. al. (2007) consiste no registro da interação das radiações com a matéria, ou seja, a propriedade física dos materiais cristalinos ou vítreos, previamente submetidos a radiações ionizantes, de emitir luz por estímulo óptico, obtendo-se suas idades pelo calculo das medidas nas concentrações de defeitos induzidos nos materiais irradiados em ambiente deposicional.
Resultado e discussão
A ilha do Massangano pertence à Morfoestrutura denominada de Planície Poligenética do Alto Submédio São Francisco, delimitada entre as cotas altímetricas de 360m a 410m e compartimentada em cinco unidades: Planície Flúvio-Lacustre, Planície Fluvial, Planície com Dunas e Mantos de Areia, Planície de Deflação e Terraço Fluvial (LIRA, 2014). Dentre Estas unidades a ilha se insere na unidade Planície Fluvial que se configura com uma topografia baixa e plana ao longo do rio constituída por sedimentos aluviais predominantemente arenosos depositados pelo próprio rio e outros tributários, que também sofrem interferências de outros agentes morfogenéticos, sobretudo de transporte e deposição eólica.
O local de coleta das amostras sedimentológicas analisadas (ponto PMD) na ilha corresponde a uma encosta arenosa na sua margem direita, situada a 365m de altitude, que pode estar associada a uma pequena duna sobrejacente em formação (Figura 01). Esta duna pode ser classificada segundo Barreto et al. (2002), Lira (2014) e Cabral (2014) como dunas dissipadas de menor tamanho tipo nebkhas. Trata-se de uma superfície relativamente elevada com cerca de 10m e forte declive em direção ao canal fluvial, semelhante a um dique marginal (Figura 02).
As amostras coletadas em campo de acordo com a seção vertical do perfil (topo, meio e base) obtiveram uma granulometria predominantemente constituída por areia fina a muito fina, com grau de seleção moderada (Figura 03). Contudo divergiram na assimetria e na curtose, apresentando-se aproximadamente simétrica e leptocúrtica na amostra do topo (PMD35), negativa e platicúrtica no meio (PMD350M), e positiva e platicúrtica na base (PMD600B).
A análise morfoscópica das amostras demostraram uma predominância de minerais de quartzo com grãos que variam de sub-angular a sub-arredondado em praticamente todo perfil. Quanto à esfericidade das amostras, variam de baixa a mediana, com exceção do percentual mais alto no topo (PMD35T), mas a maior proporção é constituída por grãos sub-discoidais, discoidais, esféricos, sub-prismoidais e prismoidais. Já a textura superficial dos grãos apresenta-se brilhante e translúcida.
Os dados indicam que os sedimentos foram pouco trabalhados por fluxos de transporte e deposição concentrada com curta distância e a partir de uma fonte relativamente próxima, provavelmente associada a eventos extremos com momentos de cheias. Pode-se inferir que mesmo tratando-se de uma área morfologicamente eólica, com depósitos arenosos, os valores variáveis de assimetria corroboram a hipótese de que suas áreas fontes foram de origem fluvial, ou seja, depositadas pelo rio nos terraços e barras fluviais. Análises semelhantes realizadas em depósitos flúvio-eólicos por Barreto (1996), Cabral (2014), Lira (2014) e Ferreira (2010) também aventaram esta hipótese de proveniência destes depósitos relacionada a uma hidrodinâmica rápida e intensa, onde o fluxo hídrico apesar de concentrados não foram capazes de transportar a carga mais pesada como os clástos ao longo do curso do canal durante um único evento meteorológico, resultando no anastomasamento do canal com a formação de grandes barras arenosas na sua calha mais larga, e o assoreamento parcial e total nas áreas mais planas de riachos tributários.
A análise morfoestratigráfica com o auxílio da granulometria também indicam um sistema deposicional relacionado a uma hidrodinâmica alta a muita alta em todo perfil, que corresponde a um depósito aluvial arenoso pouco estratificado e laminar, espesso e com fácies aparentemente homogêneas (Figura 04).
A primeira corresponde ao topo com 35 cm. Apresenta textura arenosa, coloração cinzenta-escurecida que pode estar associada a silicatos de alumínio oxidados além da presença de humus e discreto mosqueamento ao redor de tubos de matéria orgânica (sistema radicular vegetal). Percebe-se uma intensa remobilização de sedimentos por gravidade (vertente abaixo), proveniente da ação eólica e do escoamento superficial.
A segunda com um pacote que ocorre a 350 cm refere-se ao meio do perfil com textura também arenosa, coloração cinzento-amarelada e pouco mosqueamento. Na parte mais inferior possui estrutura horizontalmente disposta, com depósito laminado e intemperizado proveniente do escoamento linear, além de retrabalhamento eólico.
A terceira face a 600 cm, corresponde à base do perfil, com textura arenosa e pouco siltosa, coloração amarelo-acinzentada e visível mosqueamento. Possui também estrutura suportada em matriz compacta laminada e seixos com clastos isolados de formato subarredondado e subanguloso, proveniente de regime de hidrodinâmica alta.
As datações obtidas nos sedimentos corroboram as demais análises realizadas indicando uma possível cronologia dos eventos relacionados ao Quaternário, Holoceno Superior: 825 ± 155 anos a 880 ± 140 anos nas amostras PMD35T e PMD350M; e 1.130 ± 160 anos na amostra PMD600B. As idades mais recentes estão associadas aos eventos extremos climáticos de macro e meso-escala que interferem na vazão hídrica, como as cheias e as secas. Dentre estes se destacam o El Niño, também denominada Oscilação Sul (ENSO), relacionado às anomalias térmicas da Superfície do Mar (TSM) no Pacífico Equatorial. Os períodos de El Niño prolongados intensificaram a semiaridez no Nordeste do Brasil, não obstante no Submédio São Francisco, com a redução das precipitações e instalação de condições climáticas mais secas nesta região, que normalmente já são escassas (CAVIEDES, 2001). Já a idade mais antiga coincidem com os pulsos climáticos frios-secos e quentes-úmidos da denominada Pequena Idade do Gelo (Little Ice Age – LIA) que ocorreu em paralelo a um período de condições secas (~800-1200 AD), denominado de Anomalia Climática Medieval (Medieval Climate Anomaly – MCA), correlacionada para o Nordeste Brasileiro por Viana et al (2011) com a interpretação da variabilidade climática ocorrida neste período (últimos 2000 anos) através de registros sedimentares do lago Boqueirão, sobretudo com auxílio da análise de diatomáceas.
A interpretação dos dados geocronológicos obtidos pelo método LOE em depósitos sedimentares na região, por Barreto (1996), Cabral (2014), Lira (2014) e Ferreira et. al (2013), também apontam que as secas mais extremas, ocasionadas pelos fatores climáticos mencionados, contribuíram para a redução do volume de água do rio São Francisco, o que possibilitou a exposição de mantos de areia no sistema fluvial. Tal exposição deu condições para ações eólicas retrabalhassem estes sedimentos aluviais que aos poucos foram transportados e depositados para além das margens do canal.
Este processo nas condições climáticas atuais de semiaridez com regime menos rigoroso, tem continuidade em praticamente toda planície Sanfranciscana, todavia com menos intensidade e extensão. É o caso da feição arenosa analisada na ilha, que está sendo retrabalhada de forma interposta tanto pelos ventos como pelo rio, acompanhando o dinamismo das mudanças climáticas e suas repercussões ambientais na paisagem regional e local.
Outro fator importante é o entulhamento e o anastomasamento da calha principal do rio, sobretudo nos trechos largos a jusante da barragem de Sobradinho, pelo acumulo de sedimentos no seu leito, formando vários bancos, barras arenosas e pequenas ilhas, o que indica uma forte atuação antrópica na paisagem.
A construção da barragem de sobradinho na década de 70, interceptou e passou a controlar sua vazão e seu regime sazonal, interferindo no ciclo natural erosivo e deposicional. Portanto, todo o rio a jusante da barragem perdeu força hidrodinâmica e capacidade de transporte, tanto de carga de fundo como principalmente dos sedimentos em suspensão e detritos carreados pelo escoamento pluvial dos solos e de seus afluentes.
Localização das amostras sedimentológicas e datação no ponto PMD, Ilha do Massangano
Perfil Topográfico do Ponto de Coleta PMD das Amostras Sedimentológicas
Classificação, seleção, assimetria e curtose das amostras sedimentológicas
Seção vertical, granulometria, Datação (LOE) e diagramas de Pejrup e Shepard do Ponto PMD
Considerações Finais
A realização das análises sedimentológicas e geocronológica do depósito flúvio-eólico da ilha do Massangano constataram que a sua dinâmica geomorfológico-ambiental está estreitamente relacionada ás oscilações climáticas quaternárias e as evidências na paisagem, em escala global e regional, recorrentes a um momento mais seco na história evolutiva da região submédia do rio São Francisco. As técnicas aplicadas para interpretação dos sedimentos selecionados na ilha demonstraram-se eficientes, contudo devem ser complementadas com a coleta e análise de outros depósitos na própria ilha e em outras superfícies geomórficas de acumulação, como terraços, planícies de inundação, dunas e/ou mantos arenosos, para corroborar as hipóteses sobre a sucessão dos processos e eventos geomorfológico-ambientais da paisagem.
Agradecimentos
A FACEPE pela concessão de bolsa auxílio CAPES – PRODOUTORAL para a elaboração desta pesquisa; Ao GEQUA – Grupo de Estudos do Quaternário do Nordeste Brasileiro da Universidade Federal de Pernambuco – UFE pelo apoio técnico e laboratorial; A EMBRAPA/SEMIÁRIDO pelo apoio logístico e técnico de pesquisa.
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