ANÁLISE DO RELEVO DA SERRA DE ITAPICURU A PARTIR DA CARACTERIZAÇÃO MORFOMÉTRICA DE BACIAS HIDROGRÁFICAS, PARQUE ESTADUAL DO MIRADOR - MARANHÃO

Autores

Costa de Jesus, V. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Nébias Barreto, H. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO)

Resumo

A rede de drenagem e as características do meio físico configuram-se como elementos fundamentais na análise da paisagem, fornecendo dados quantitativos para o conhecimento da influência da dinâmica da água na esculturação do relevo. Logo, o presente estudo tem por objetivo caracterizar e analisar a morfodinâmica da Serra de Itapicuru no sudoeste do Maranhão, nas bacias do rio Itapecuru (sul) e do rio Alpercatas (norte). Para isso, o método adotado para a investigação do relevo foi a mensuração de parâmetros morfométricos de um conjunto de sub bacias hidrográficas. Os documentos cartográficos utilizados foram as imagens de radar SRTM e cartas topográficas e temáticas do IBGE, tratados em ambiente SIG. Os resultados obtidos indicaram relevo suave (4,3°), baixa densidade de drenagem (0,48km/km²) e controle lito-estrutural na evolução do relevo regional, com tendência a processo erosivo remontante mais acentuado na bacia do rio Alpercatas em relação à bacia do rio Itapecuru.

Palavras chaves

Morfometria fluvial; Serra de Itapicuru; Maranhão

Introdução

A Serra de Itapicuru, localizada no município de Mirador (MA) representa um sistema de terras altas de formas tabulares que divide o alto curso do rio Itapecuru e seu principal afluente – o rio Alpercatas (Figura 1). Esta chapada tem sido esculpida por um conjunto de riachos que drenam as porções norte e sul sob condições de um clima tropical semi-úmido, com pluviosidade média anual de 1.200mm e temperatura de 28oC (CPRM, 1978). A paisagem caracteriza-se pela presença de vegetação típica de cerrado nas porções mais elevadas e de veredas nas margens dos cursos d’água. Por constituir uma área de elevada importância ambiental, integra a unidade de conservação do Parque Estadual do Mirador (Decreto 7.671/80). Geologicamente, a Serra de Itapicuru faz parte da Bacia das Alpercatas, uma bacia intracratônica assoreada com rochas sedimentares e derrames basálticos trazidos à superfície por meio de falhas (Góes, 1995 apud Silva et al 2003). Toda área tem como substrato litológico principal (RADAM, 1973) (Figura 2) a Formação Itapecuru (99,6 Ma) que aflora nas escarpas da chapada e no vale dos rios e, compõe-se de arenitos e siltitos avermelhados. Outras formações areníticas como Corda, Grajaú e Sambaíba ocorrem em menor expressão. A Cobertura Detrito-Laterítica Neogênica (23 Ma), que cobre as cotas mais altas da serra e ocupa grande extensão territorial, compõe-se de rochas subjacentes alteradas e níveis conglomeráticos, constituindo uma zona concrecionária de lateritas ferruginosas. Nas porções mais baixas acumulam- se os Coluviões Pleistocênicos (5,3 Ma), que são sedimentos conglomeráticos e areno-siltosos laterizados, de origem colúvio-aluvial. Em menor ocorrência tem-se a Formação Mosquito (199 Ma), composta por derrames basálticos intercalados por arenitos róseos e avermelhados. O relevo regional pode ser descrito como tabuliforme desenvolvido sobre rochas sedimentares e derrames basálticos onde destacam-se chapadões, chapadas e mesas. Nas cotas mais altas, caracteriza-se por topos planos coincidentes com as camadas estruturais, mantidos por lateritas, cuja origem está ligada à alternância de climas secos e úmidos (RADAM, 1973). Do topo da chapada, abrem-se vãos com vertentes areníticas abruptas e intemperizadas com depósitos de tálus em direção à base. E nas áreas mais baixas, estendem- se superfícies de erosão caracterizadas por amplos vales aplainados com a ocorrência de processos erosivos agindo sobre litologias da Formação Itapecuru e Sambaíba. A adaptação da rede de drenagem aos lineamentos estruturais evidencia o acelerado processo de erosão remontante, sobretudo nas cabeceiras dos rios Alpercatas e Itapecuru, onde se distingue diversas capturas fluviais. Portanto, a análise da rede de drenagem auxilia na compreensão de características geomorfológicas, uma vez que as bacias hidrográficas constituem um dos agentes morfogenéticos mais ativos na esculturação da paisagem terrestre (Christofoletti, 1980 apud Santos et al, 2009). Tendo em vista a inexistência de investigações geomorfológicas que caracterizem a área em questão, o presente estudo tem por objetivo analisar a morfometria das sub bacias que drenam a Serra de Itapicuru - MA, visando compreender a morfodinâmica entre as bacias dos rios Itapecuru e Alpercatas.

Material e métodos

Dentre os estudos voltados à interpretação do relevo, um método consagrado é a análise morfométrica tendo como unidade de análise as bacias hidrográficas, conforme mostra os trabalhos de Bertossi et al (2011), Castro & Carvalho (2009), Oliveira et al (2010), Reckziegel & Robaina (2010). Neste estudo, entende-se por morfometria a caracterização dos parâmetros físicos de uma bacia hidrográfica tais como: área, número de tributários, forma, comprimento dos canais, declividade da bacia, densidade de drenagem, dentre outros. Logo, a determinação destes parâmetros, permite compreender vários processos que dizem respeito ao comportamento da bacia como um agente morfoesculturador, como exemplo a competência em transportar material erodido ou depositar. Neste sentido, a morfometria de bacias é utilizada como forma de caracterizar as feições encontradas na paisagem, já que as drenagens são os principais agentes modeladores. Sendo assim, o presente estudo apoia-se na análise integrada de parâmetros morfométricos extraídos a partir de imagens de radar do projeto TOPODATA/SRTM (INPE, 2008), com resolução espacial de 30 m; de cartas topográficas em escala 1:100.000 do IBGE (ALPERCATAS – Folha SB.23-Y-B-III; IBIPIRA – Folha SB.23-Z-A-I; CANTO GRANDE – Folha SB.23-Y-B-V; ITAPICURU – Folha SB.23-Y-B-VI e SÃO DOMINGOS DO AZEITÃO – Folha SB.23-Z-A-IV), e da base vetorial sobre Informação dos Recursos Naturais em 1:250.000 do IBGE (2006) tratados em ambiente SIG, software ArcGIS 10.3.1. Os procedimentos metodológicos iniciaram com a escolha e delimitação de quatorze sub bacias hidrográficas, que drenam os dois lados da Serra de Itapicuru, para uma amostragem representativa da área de estudo. Para conhecimento do arcabouço geológico e estrutural foi utilizada a base de arquivos vetoriais sobre Recursos Naturais do IBGE (2006). Em seguida, as bases foram organizadas e dimensionadas conforme o recorte espacial da área de estudo. A partir do tratamento das bases vetoriais e de análises espaciais realizadas com o Modelo Digital de Elevação, foram gerados os respectivos parâmetros morfométricos: área, declividade média, amplitude altimétrica dos canais e das bacias, comprimento dos canais, ordem, densidade da drenagem, índice de rugosidade e os perfis longitudinais. Trata-se de parâmetros consagrados e padronizados que refletem as características básicas sobre o comportamento hidrológico e o relevo das bacias e auxiliam nas investigações geomorfológicas. As fórmulas usadas nos cálculos dos parâmetros seguiram as publicações de Christofoletti (1969, 1980, 1999), Horton (1932) e Strahler (1952) apud Christofoletti (1969 e 1980) (Figura 3). A pesquisa contou ainda com a revisão de material bibliográfico que reúne livros e periódicos que nortearam a compreensão dos resultados obtidos. Por fim, foi realizada atividade de campo na área para melhor interpretação do relevo regional e reconhecimento das unidades litológicas.

Resultado e discussão

A área de estudo situa-se no estado do Maranhão (Figura 1), na porção centro-sul entre as coordenadas 6°18’30″S e 6°48’45″S de latitude e 45°58’32″W e 44°37’53″W de longitude. Compreende um grande testemunho de chapada denominado de Serra de Itapicuru e localiza-se no município de Mirador – MA. Constitui o divisor hidrográfico entre o alto curso do rio Itapecuru, ao sul e, o seu principal afluente, o rio Alpercatas, ao norte. A serra se dispõe de forma alongada com cerca de 100 km de extensão na direção WSW – ENE e 45 km de largura (Figura 1, Perfil A-A’), abrangendo uma área de aproximadamente 5.000 km². O sistema de drenagem principal que circunda a serra, se desenvolveu principalmente num sistema de falhas que ocorrem na região, onde se situa as quatorze sub bacias estudadas. Os resultados obtidos encontram-se na figura 3, onde foram constatadas as seguintes observações: Sub bacias do rio Alpercatas As sub bacias que drenam para o rio Alpercatas possuem em média área de 207,9 km², variando de canais de 2ª a 5ª ordem, com destaque para a bacia do riacho Alpercatinha (652 km²) que configura o maior riacho que drena este lado da serra. Em relação aos afluentes da bacia do rio Itapecuru (1a a 4a), a hierarquização fluvial no Alpertacas é maior. Cabe ressaltar, que tanto a sub bacia do rio Alpercatas quanto a sub bacia do rio Itapecuru foram classificadas como bacias de 3a ordem em virtude de terem sido selecionadas para análise apenas as cabeceiras desses rios. A densidade de drenagem destas bacias é baixa (0,51 km/km² em média) e de acordo com Villela & Mattos (1975) apud Ferreira et al (2010) considera-se bacias com drenagem pobre aquelas que apresentam valor abaixo de 0,5 km/km². Isso indica que essas bacias possuem maior tendência a infiltrar água para o lençol freático. Este comportamento pode ser explicado, considerando-se outros fatores observados na região, como: (i) o grau de conservação da vegetação, por se tratar de uma unidade de conservação (Parque Estadual do Mirador), que facilita o processo de infiltração; (ii) o tipo de substrato litológico, principalmente formações areníticas, que favorece a percolação sub superficial e desfavorece a formação de novos canais e; (iii) o tipo climático da região, que é tropical semi-úmido, ou seja, com estações seca e chuvosa bem definidas e com pluviosidade limitada. A amplitude altimétrica média das bacias e dos canais não é significativa – 222m e 191m respectivamente – porém, como mostra o mapa da Figura 2, há na região um sistema de lineamentos estruturais, onde a direção e forma dos canais são muitas vezes coincidentes com essas falhas. A atuação destes falhamentos é evidenciada na análise dos perfis longitudinais regionais da Figura 1 (B-B’ e 1C-C’), onde se observa a forte incisão fluvial dos riachos Alpercatinha e Gato. A declividade das bacias varia entre 3,4 e 5,7º, configurando relevo suave ondulado da classificação do IBGE (2007). Esses valores refletem a paisagem da região onde grande parte da área é formada por tabuleiros de topo plano, onde a maior declividade está associada às escarpas areníticas onde as drenagens estão erodindo. Esta paisagem corrobora com os valores de baixa densidade de drenagem (0,51km/km²), e baixa rugosidade topográfica (0,11), pois o baixo grau de inclinação do terreno favorece melhor infiltração em relação ao escoamento superficial e, a baixa rugosidade topográfica indica a fraca tendência do terreno de ter o material apodrecido da rocha transportado. Os perfis longitudinais da figura 4 mostram a presença de anomalias morfométricas no rio Alpercatas (Perfil A), riacho da Estiva (Perfil C) e riacho Baixa Verde (Perfil D) que indicam mudança brusca de declividade entre segmentos dos cursos d’água. Essas mudanças são rupturas de declive (knickpoints). No perfil do rio Alpercatas (Perfil A), observa-se duas anomalias condicionadas por dois fatores: (i) uma ruptura de declive (460m) a 2km da nascente; provocada pela mudança litológica dos arenitos da Formação Itapecuru para os basaltos da Formação Mosquito, mostrando a diferença de resistência à erosão entre as duas litologias; (ii) um knickpoint à 6km da nascente; provocado por uma falha transversa ao canal principal, evidenciando o papel das estruturas tectônicas. A amplitude média dos canais é maior nas sub bacias do Alpercatas (média de 191m) enquanto na bacia do Itapecuru é menor (média de 171m). Sub bacias do rio Itapecuru As sub bacias que drenam para o rio Itapecuru possuem área média de 169,4 km², variando de canais de 1ª a 4ª ordem, com destaque para a bacia do riacho Vão da Onça (64,7 km²) que é a menor bacia em termos de área e configura uma bacia de canal único. Para Christofoletti (1980), esse tipo de canal configura bacias típicas que são controladas por linhas de falhas, e são muito raras na natureza. Assim como a densidade de drenagem das bacias do Alpercatas, a Dd das bacias do Itapecuru também é baixa, em média 0,45 km/km². Como as condições geológica, climática e de vegetação são semelhantes entre a porção sul e norte da serra, os processos atuantes são muito parecidos. A média da amplitude altimétrica das bacias do rio Itapecuru é 204,4 m e a declividade de 3,9º, sendo menores que as das sub bacias do rio Alpercatas. Logo, há uma diferença de 17,86 m na amplitude, e a declividade é um pouco mais baixa. Isso revela a tendência dos riachos que deságuam no rio Alpercatas apresentarem um potencial erosivo ligeiramente superior na borda norte da Serra de Itapicuru. O índice de rugosidade é baixo, com média de 0,09, mostrando a suavidade do relevo. O controle estrutural (Figura 2) evidencia também o confinamento dos canais de drenagem orientando a dissecação. Pode-se notar nas sub bacias estudadas de todo o compartimento da serra, que poucos são os riachos que não se desenvolvem dentro de uma falha, e que, em geral, caracterizam-se como retilíneos e de padrão de drenagem retangular. O comportamento em geral das drenagens estudadas é bem semelhante, porém nota-se uma diferença entre os dois lados, onde os riachos que drenam para o rio Alpercatas tendem a apresentar parâmetros morfométricos mais altos que os riachos do rio Itapecuru. Os perfis longitudinais (Figura 4) também apresentam algumas anomalias, em especial os riachos Brejo Seco (Perfil M) e o Brejo da Cachoeira (Perfil N) que sofrem brusca alteração de declividade do terço superior em relação ao terço médio. Essas rupturas estão associadas ao ajustamento dos rios a condicionantes como no caso, a litologia. Os dois rios nascem sob a cobertura detrito-laterítica no terço superior e na transição para as formações areníticas Itapecuru e Sambaíba no terço médio, encontram rochas menos resistentes onde passam a esculpir o leito e modificar sua forma. Neste caso, as interações dos processos fluviais com a litologia podem explicar a diferença de declividade nos perfis dos dois rios. Num contexto geral, a Serra do Itapicuru apresenta características morfométricas semelhantes nas porções sul e norte, todavia com tendência a um processo erosivo mais acentuado na bacia do rio Alpercatas em relação à bacia do rio Itapecuru. Outro aspecto importante é o controle litológico e estrutural da evolução do relevo. Observa-se que o processo de dissecação fluvial tem gradativamente provocado o desmantelamento da camada laterítica e promovido o recuo paralelo das vertentes areníticas. Dessa forma, à medida que o processo de desagregação mecânica se instala, as cabeceiras recuam, evidenciando o papel do processo de erosão remontante na morfodinâmica regional. Como exemplo, à norte tem-se a configuração da Serra das Alpercatas, onde se desenvolveu um sistema de capturas fluviais entre as bacias dos rios Mearim e Itapecuru. Portanto, a Serra de Itapicuru apresenta processo evolutivo com tendência à compartimentação do relevo a partir da instalação de capturas entre as bacias dos rios Itapecuru e Alpercatas.

Localização da Área de Estudo


Formações Geológicas Simplificadas


Tabela de Resultados


Perfis Longitudinais

Considerações Finais

A Serra de Itapicuru faz parte de um compartimento geomorfológico sustentado principalmente por cobertura laterítica e formações areníticas, sustentando um relevo tabuliforme de grande expressividade regional. A rede de drenagem associada aos lineamentos estruturais tem avançado em direção às cabeceiras, promovendo uma reconfiguração deste compartimento. Embora tenha características de um chapadão, os cursos d’água, ao atravessarem as vertentes areníticas, ganham maior potencial erosivo, entalhando seus vales fluviais de modo mais rápido e promovendo a evolução do relevo. Embora a ocorrência de um controle lito-estrutural seja evidente, a evolução da Serra de Itapicuru acompanha a morfodinâmica regional de instalação de capturas fluviais entre as principais bacias, como as dos rios Mearim, Parnaíba e Tocantins. E nesse processo, as características morfométricas do rio Alpercatas mostraram evidências de possível captura do rio Itapecuru.

Agradecimentos

Agradeço ao apoio financeiro da FAPEMA (Projeto 652/15) no desenvolvimento desta pesquisa.

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