Autores
Nébias Barreto, H. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO)
Resumo
O presente estudo tem por objetivo analisar a morfodinâmica no divisor quádruplo das bacias dos rios Mearim, Itapecuru, Tocantins e Parnaíba localizado no sudoeste do Maranhão. O método aplicado para a análise regional corresponde à determinação de parâmetros morfométricos com a utilização de técnicas de geoprocessamento para a caracterização do relevo. A base de dados espacial utilizada constituiu de dados matriciais do Modelo Digital de Elevação SRTM/TOPODATA, de dados vetoriais temáticos do Projeto SIVAM, cartas topográficas do IBGE e dados fluviométricos da base da ANA. Os resultados morfométricos indicaram pouca diferenciação das características do relevo entre as sub bacias, porém com comportamento erosivo diferenciado quanto ao substrato litológico. A análise da topografia com as unidades geológicas permitiu distinguir quatro patamares regionais denominados de Laterítico (500 a 600m), Arenítico (300 a 500m) Arenítico-Basáltico (400m) e Coluvionar (200 a 300m).
Palavras chaves
Chapadas; Morfometria fluvial; Sudoeste do Maranhão
Introdução
O estado do Maranhão possui grandes bacias hidrográficas e em sua porção sudoeste destaca-se o divisor quádruplo das bacias dos rios Mearim, Itapecuru, Tocantins e Parnaíba (Fig.1). As cabeceiras deste divisor coincidem com a unidade morfoestrutural denominada Pediplano Central do Maranhão (RADAM, 1973). Nesta unidade, tem-se uma paisagem dominada por morfoesculturas, onde se destaca relevo tabuliforme com suas chapadas e mesas seguidas de extensas superfícies de erosão. Esta configuração do relevo remonta às antigas formações da bacia sedimentar do Parnaíba que conferem um caráter peculiar à paisagem regional. A vegetação é uma complexa associação florística que representa a transição entre a floresta amazônica e o cerrado. Nas porções elevadas dos chapadões areníticos, predomina o cerrado de maior extensão regional, enquanto que, nas porções mais rebaixadas ao longo dos rios destacam-se as veredas, com densas aglomerações de palmáceas, como o buriti e o babaçu. O clima quente e semi-úmido com pluviosidade média anual de 1.200mm e temperatura de 28°C (CPRM, 1978), caracteriza-se por duas estações diferenciadas: por uma estação seca (junho a novembro) e; por uma estação chuvosa (novembro a maio) prolongada. As condições climáticas regionais sugerem intenso processo de erosão mecânica uma vez que os rios avançam em direção às cabeceiras onde se distinguem diversas capturas fluviais. Geologicamente, as unidades litológicas presentes na área correspondem às formações da Bacia Sedimentar do Parnaíba de idade Paleozóica. Devido ao longo período de deposição sedimentar e grande diversificação climática, o substrato litológico regional corresponde às formações meso-paleozóicas predominantemente areníticas (Itapecuru, Corda, Sambaíba, Grajaú); aos depósitos detrito-lateríticos terciários (Mioceno-Plioceno); aos basaltos mesozóicos (BAKSI et al, 1997; MARZOLI et al, 1999) da Formação Mosquito e; aos coluviões pleistocênicos. As feições tabulares caracterizam o relevo regional e as porções mais elevadas encontram-se entre 500 a 600 m. Dentre elas, destacam-se as chapadas que ocupam grandes extensões, denominadas de Serra de Itapicuru (190km), Serra das Alpercatas (105km), e Serra da Croeira (75km) e que são esculpidas predominantemente em litologia arenítica. Nas porções mais rebaixadas, tem-se uma espessa camada de coluviões que recobrem as superfícies de erosão. As chapadas caracterizam-se pelas formas de relevo de topos planos e morros cônicos, com altitudes que variam entre 400 e 600 m. O processo intenso de dissecação originou extensas superfícies de erosão a 300 m de altitude e seus respectivos depósitos de tálus que se estendem até as planícies aluviais. Uma das poucas contribuições sobre a geomorfologia do sudoeste maranhense foi descrita por Ab’ Saber (1960). Segundo o pesquisador, o relevo regional caracteriza-se por ser esculpido na borda da bacia do Parnaíba onde se destacam chapadões com altitude máxima que variam de 300 a 500 m. Destacou ainda a transição de um relevo ondulado para um patamar de 300 a 400m, onde surgem os contrafortes fortemente dissecados das chapadas, com estreitamento do vales fluviais e drenagem retangular mal definida. Isso se deve a adaptação da rede de drenagem aos lineamentos estruturais, que por vezes formam pequenos cânions. Além disso, salientou a presença de chapadões basálticos e areníticos-basálticos com grande potencial agrícola. Embora seja uma área de grande extensão, atualmente poucos estudos geomorfológicos (BARRETO et al, 2015) foram realizados, sobretudo no sudoeste maranhense, particularmente no que concerne à caraterização geomorfológica e a morfodinâmica regional. Diante deste quadro, este trabalho tem por objetivo caracterizar o compartimento de chapadas no quádruplo divisor hidrográfico do sudoeste do Maranhão, a partir da análise conjunta de parâmetros morfométricos, das características geológicas e estruturais.
Material e métodos
Para a análise da dinâmica no quádruplo divisor hidrográfico utilizou-se o método de morfometria fluvial que se baseia na geração de variáveis quantitativas de uma bacia hidrográfica. O método tem sido amplamente utilizado nas investigações geomorfológicas visando a interpretação do relevo desde sua concepção metodológica, atribuída a Horton (1945). Uma vez que os cursos d’água constituem um dos principais agentes do processo de esculturação da paisagem, o estudo da relação da fisiografia da bacia e seu comportamento hidrológico permitem compreender os processos fluviais e as formas resultantes (GUERRA & CUNHA, 1994). Neste sentido, Christofoletti (1969) evidencia que a drenagem se encontra especialmente vinculada, como fator analítico, a outro elemento fisiográfico e geomorfológico de grande importância: a erosão. Portanto, a morfometria fluvial auxilia em inúmeros aspectos a abordagem analítica do relevo. Nesta perspectiva, com base em documentos cartográficos de maior precisão é possível extrair as características morfométricas de uma bacia hidrográfica. Para isso, no âmbito deste trabalho foram selecionados e utilizados os principais documentos disponíveis da área de estudo, como a base cartográfica digital do Projeto SIVAM da Amazônia Legal (IBGE, 2005), em escala 1:250.000. Trata-se de uma base de dados espaciais aprimorada a partir da base cartográfica do Projeto RADAM, em escala 1:1.000.000. Foram utilizados dois planos de informação do Projeto SIVAM: (i) básico: hidrografia e planimetria (curvas de nível e pontos cotados); (ii) temático: geologia e lineamentos estruturais. Os parâmetros morfométricos foram calculados por meio das imagens de radar com resolução espacial de 30m do projeto TOPODATA/INPE (2008) e processados no Sistema de Informação Geográfica ArcGIS 10.3.1. Os dados de vazão dos principais cursos d’água que drenam as cabeceiras foram adquiridos por meio do banco de dados Hidroweb da Agência Nacional de Águas (ANA), contemplando série histórica mais recente disponível na base de dados, o período de 2000 a 2007. As estações fluviométricas localizam-se numa posição à jusante das cabeceiras, contudo a área de cobertura abrange as sub bacias estudadas, mostrando o comportamento hidrológico regional. Para a análise morfométrica foi realizada a preparação da base cartográfica regional por meio dos seguintes procedimentos: (i) com auxílio das cartas topográficas do IBGE em escala 1:50.000 e com a base planimétrica do Projeto SIVAM, delimitou-se as sub bacias e a rede de drenagem das cabeceiras do divisor das quatro bacias; (ii) no ArcGIS 10.3.1, mediu-se o comprimento do rio principal e dos respectivos afluentes e a área da bacia hidrográfica; (iii) por meio da análise do Modelo Digital de Elevação onde foram calculados os respectivos parâmetros segundo Strahler (1977) e Christofoletti (1969): Área da bacia (A): refere-se a toda área drenada (em km2) pelo conjunto do sistema fluvial; Altitude máxima e Altitude mínima: ponto mais alto e mais baixo da bacia, com base na análise das estatísticas das imagens de radar; Amplitude altimétrica máxima da bacia (H): diferença altimétrica entre a altitude máxima e mínima do divisor topográfico; Declividade (D): calculada a partir do modelo digital de elevação; Índice de Rugosidade (Ir): Ir = H x Dd, onde H é a amplitude altimétrica e Dd é a densidade de drenagem. Relação de Relevo (Rr): Rr= H/Lh, onde H é amplitude altimétrica máxima da bacia e Lh o comprimento da bacia; Densidade de drenagem (Dd): Dd = L/A, onde Dd é a densidade de drenagem, L é o comprimento total em km de cursos d’água e A é a área da bacia e; Perfis longitudinais: gerados a partir do modelo digital de elevação. Por fim, foram realizados trabalhos de campo com o objetivo de consolidar a interpretação e análise dos resultados regionais por meio da coleta de informações. As atividades de campo foram realizadas em dois períodos: na estação úmida (fevereiro/2015) e na estação seca (agosto/2015).
Resultado e discussão
A área de estudo compreende o divisor hidrográfico de quatro grandes bacias
hidrográficas: Tocantins, Mearim, Parnaíba e Itapecuru. Situa-se na porção
sudoeste maranhense entre as coordenadas geográficas 6° 19’ 00” e 7° 30’ 00”
de latitude sul e 46° 56’00” e 45° 18’ 00” de longitude oeste, numa área
total de 33.935 km². A sudoeste limita-se com o Parque Nacional da Chapada
das Mesas e, à nordeste com o Parque Estadual do Mirador.
A partir da análise dos mapas temáticos, do Modelo Digital de Elevação e dos
parâmetros morfométricos das vinte duas bacias localizadas nas cabeceiras,
apresenta-se a seguir os resultados obtidos. Conforme a variação altimétrica
regional (Figuras 1 e 2) e a distribuição das litologias (Figura 3), foram
definidos três patamares altimétricos e um sub patamar altimétrico na área
de estudo:
i) o Patamar Laterítico (PL), de 500 a 600m, que corresponde aos
remanescentes da Serra de Itapicuru (NE-SW) com 100 km extensão, da Serra
das Alpercatas (ENE-WSW) que perfaz 90km, e da Serra da Croeira (NW-SE). As
chapadas são sustentadas pela presença de depósitos eluviais, coluviais e
colúvio-aluviais laterizados que formam uma cobertura rígida responsável
pela resistência deste compartimento à erosão. Contudo, a presença de
capturas fluviais mostra que, embora seja um patamar mais preservado, existe
um avanço da drenagem em direção às cabeceiras, mostrando a tendência de
fragmentação destes compartimentos em segmentos menores, como já verificado
no limite hidrográfico entre a bacia do Itapecuru e as bacias do rio Mearim
(Serra das Alpercatas) e Parnaíba (Serra Vermelha e Chapada do Alegre).
ii) ao Patamar Arenítico (PA), que varia de 300 a 500m que corresponde às
áreas de ocorrência das formações Sambaíba, que varia de 300 a 400m, e a
Corda e Itapecuru em nível altimétrico superior, variando de 400 a 500m. A
Formação Sambaíba são arenitos creme-claros, esbranquiçados a branco, com
delgados níveis finos a médios e estratificação cruzada. A formação Corda
(Jurássico Superior) são arenitos constituídos de sedimentos vermelhos
predominantemente arenosos. Itapecuru arenitos e siltitos avermelhados de
ocorrência predominante na bacia do rio Itapecuru.
ii.a) Patamar Arenítico-Basáltico (PAB): de 400m e que corresponde a um dos
maiores derrames basálticos (Formação Mosquito) da bacia do Parnaíba, com
maior expressão nas cabeceiras das bacias do rio Mearim, Tocantins e
Parnaíba intercalados com arenitos da Formação Corda e Sambaíba. Destaca-se
como patamar intermediário do Patamar Arenítico, com uma superfície de
contato irregular que foi afetada por tectônica distensiva (falhas normais)
que deslocou blocos de arenitos e os posicionou topograficamente no mesmo
nível dos basaltos (BALLÉN, 2013).
iii) Patamar Coluvionar (PC): de 200 a 300m corresponde às extensas
superfícies de erosão que se estendem do sopé das escarpas das chapadas até
os vales fluviais. São colúvios areno-siltosos laterizados pleistocênicos
que formam uma grande superfície de topografia horizontal com baixo desnível
altimétrico. As evidências do processo acelerado de dissecação fluvial
aparecem principalmente nas cabeceiras do Mearim e Parnaíba onde os vales
encontram-se entulhados de sedimentos.
Os parâmetros morfométricos (Figura 4) nas cabeceiras do grande divisor
mostram interflúvios constituídos de topos aplainados e baixa declividade
(3,6° a 5,1°) das bacias. A amplitude altimétrica média é de 220,9m e devido
à pequena variação altimétrica regional observa-se que o processo de
dissecação fluvial esculpiu e modelou grande parte do relevo das bacias do
rio Tocantins e do rio Mearim, seguida do rio Parnaíba. Em contrapartida, a
bacia do rio Itapecuru sustenta os maiores patamares altimétricos e os
testemunhos regionais mais representativos. O índice de rugosidade (0,11 a
0,21) e a relação de relevo (11,6 a 15,3) apresentaram resultados pouco
representativos para a área, em virtude da suavidade do relevo e da baixa
amplitude altimétrica.
Nas cabeceiras da bacia do Mearim esse processo é evidenciado pela transição
de relevo tabular para colinoso, com substrato litológico (Figura 4)
predominantemente basáltico (52%), devido à Formação Mosquito, e arenítico
(43,4%). A ocorrência regional da cobertura laterítica restringe-se à Serra
Negra (S-N), remanescente cujo topo é sustentado pela cobertura detrito-
laterítica, o que mantém este compartimento com nível altimétrico acima de
500m. Contudo, a paisagem dissecada do alto da bacia mostra atuação de
processos erosivos intensos na área que pode ser explicada pela maior
susceptibilidade da conjunção litológica da Formação Mosquito e dos seus
contatos erosivos, na base e no topo, com as formações Sambaíba e Corda.
Na bacia do rio Tocantins, predominam grandes superfícies de erosão do
Patamar Coluvionar e as formas tabulares mesas e buttes, esparsas e pouco
extensas, sustentadas pelo arenito Sambaíba, do Patamar Arenítico. Em
contraposição às demais bacias, não há ocorrência de cobertura laterítica
nas cabeceiras do Tocantins. Litologicamente, assemelha-se à bacia do Mearim
com ocorrência de 65,1% de basaltos e 26,9% de arenitos, sobretudo da
Formação Corda (21,1%). Configura-se como uma bacia que já perdeu grande
volume de sedimentos com paisagem modelada pelo pacote coluvionar.
A bacia do Parnaíba configura-se numa posição intermediária em termos de
padrão de dissecação em relação às demais por ainda apresentar alguns
testemunhos. Os arenitos (43,5%) e basaltos (31,6%) posicionam-se nas
cabeceiras enquanto as coberturas detrito-lateríticas (10%) são mais
representativas à jusante das cabeceiras. O divisor com a bacia do Itapecuru
apresenta escarpas entalhadas por nascentes onde processos de recuo de
nascentes promoveram o desenvolvimento de capturas entre as duas bacias.
A bacia do Itapecuru destaca-se com maior ocorrência de cobertura detrito-
laterítica (25,9%) em relação às demais bacias e, com 39,7% de arenitos,
sobretudo da Formação Itapecuru (28,5%), 28,6% de coluviões pleistocênicos e
menor ocorrência de basaltos (5,9%). A oeste, a bacia do rio Itapecuru
mantém-se ainda com o maior remanescente de chapada que corresponde ao
Patamar Arenítico, diferenciando-se das demais em resistência à erosão
principalmente em relação aos cursos d’água da Serra de Itapecuru.
A área das bacias varia entre 42 a 196 km². A densidade de drenagem varia
entre 0,52 a 0,98 km/km² e revela-se de baixa a média, conforme Vilella et
al (1975). Contudo, a bacia do rio Tocantins que representa o nível de base
regional destaca-se com a maior densidade de drenagem (0,98 km/km²) e seu
afluente, rio Farinha, apresenta a maior vazão (70,9 m³/s) em relação às
demais bacias (17,3 a 28,4 m³/s). Os dados de vazão do rio Farinha bem como
a densidade de drenagem evidenciam a capacidade de transporte de um dos
principais afluentes do médio Tocantins. Isso reflete o padrão de dissecação
do relevo dessa bacia com elevações arrasadas e baixas com alguns
testemunhos concentrados ao sul, como visualizado no Modelo Digital de
Elevação (Figura 1).
A rede de drenagem é amplamente influenciada por fatores estruturais (Figura
3) devido à ocorrência de falhas tectônicas na área que muitas vezes
coincide com os vales fluviais. Os grandes rios apresentam-se largos com
fundo aplainado e vales entulhados de sedimentos, como os rios Itapecuru,
Alpercatas, Mearim, Grajaú e Farinha. Além disso, o clima úmido marcado por
estação chuvosa prolongada sugere intenso processo de dissecação mecânica
uma vez que os rios avançam em direção às cabeceiras onde se distinguem
diversas capturas fluviais.
Modelo Digital de Elevação
Perfis Longitudinais Regionais
Unidades Geológicas Simplificadas
Parâmetros morfométricos e litologia das cabeceiras do divisor hidrográfico
Considerações Finais
A análise morfométrica mostrou que nas cabeceiras do grande divisor as características do relevo não se alteram muito entre as bacias. Contudo, a análise comparativa das principais formações litológicas e a variação altimétrica demonstrou o comportamento diferenciado sobretudo da cobertura detrito-laterítica e das formações areníticas frente ao processo de erosão. A medida que se atinge o patamar inferior, denominado de Arenítico- Basáltico, inicia-se gradualmente a transição das formas tabulares para colinas suavizadas e abauladas e intensifica-se o processo erosivo em virtude da interposição de sucessões sedimentares e basaltos. E no patamar Coluvionar, acumulam-se sedimentos oriundos de todo o processo de desmantelamento das coberturas lateríticas frente ao recuo de escarpas areníticas e avanço das cabeceiras. Outro fenômeno que evidencia a morfodinâmica do relevo e o potencial erosivo regional é a ocorrência de inúmeras capturas fluviais nas cabeceiras, resultantes do processo de erosão remontante com incisão de vales fluviais notavelmente adaptados aos lineamentos estruturais. Dessa forma, processos morfogenéticos atuantes modificam o relevo regional do divisor quádruplo do sudoeste do Maranhão, com entalhamento fluvial diferenciado perante as condições litológicas, esculpindo e promovendo a compartimentação dos grandes testemunhos.
Agradecimentos
Ao CNPq pelo financiamento do projeto de pesquisa 446857/2014-9.
Referências
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