Autores

Lima, G.M. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS) ; Rosa, L.E. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS) ; Zancopé, M.H.C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS) ; Cherem, L.F.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS)

Resumo

O Parque Estadual de Terra Ronca protege o sistema cárstico situado no município de São Domingos, estado de Goiás, que contém diversas feições cársticas. Entre estas feições, destacam-se os poljés, que apresentam uma dinâmica peculiar em relação à influência dos aspectos hidrológicos que encontram-se inseridos no PETeR. Desta maneira, o presente trabalho objetiva analisar o aporte hídrico das bacias hidrográficas que convergem para o interior dos poljés, a partir da avaliação da densidade de drenagem. Para tanto, foram identificados três poljés nomeados como poljé norte, sudeste e sudoeste. Concomitantemente a identificação dos poljés, foi obtido os valores de densidade de drenagem das bacias hidrográficas que aportam suas águas para estes. Dos poljés observados, o que apresenta maior densidade de drenagem corresponde ao poljé sudoeste com valor 2,32 km/km². Esta dinâmica pode estar associada a distintos compartimentos litoestruturais, mas que precisam ainda de uma maior análise.

Palavras chaves

Carste; Poljés; Densidade de drenagem

Introdução

O carste é um sistema de transferência de massa integrado em rocha solúvel, com permeabilidade fissuro-estrutural dominado por condutos estabelecidos pela dissolução do material rochoso e organizado para facilitar a circulação de fluidos, o que evidencia a importância da análise da dissolução e da hidrologia, que são características fundamentais de um sistema cárstico (KLIMCHOUCK e FORD, 2000). Ademais, corresponde aos relevos elaborados sobre rochas solúveis (carbonáticas, silicificadas, ferríferas) em soluções aquosas, através de processos químicos (dissolução, corrosão) e físicos (mecânicos) durante o tempo geológico (FORD e WILLIAMS, 1989; KOHLER, 1995). Este tipo de relevo corresponde a aproximadamente 10% do globo terrestre e o Brasil corresponde a um dos grandes países com potencial para a sua formação, devido a fatores envolvendo diferentes variáveis geológicas, geomorfológicas e climáticas (KOHLER, 1995; PILÓ, 2000). As rochas carstificáveis se distribuem pelo Brasil, principalmente nos estados de Minas Gerais, Bahia, São Paulo, Paraná, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e Goiás, bem como em outros estados, em menor proporção, da região Sul e Nordeste, favorecendo assim, a ocorrência dos relevos cársticos em diferentes áreas do país (AULER, RUBBIOLI e BRANDI, 2001). Estes relevos apresentam feições específicas, o que acentua a necessidade de compreender os processos que ocasionam o seu desenvolvimento. Desta maneira, Boegli (1980) classificou as feições cársticas em duas categorias, onde uma corresponde ao exocarste – relevos superficiais com feições negativas – e a outra ao endocarste – formas subterrâneas. Constituem-se algumas das principais formas cársticas: dolinas (depressões fechadas), vales cegos, paredões, abrigos rochosos, lapiás, e poljés. Entre estas feições, destacamos os poljés, que compõem o exocarste e corresponde a largas depressões fechadas formando uma grande planície, tendo a sua gênese associada a fatores estruturais e aos processos de corrosão, extensivas em áreas calcárias pela ação da água (KOHLER, 1995), podendo associar desta maneira, a sua evolução com a contribuição de diferentes cursos d’água e a densidade de drenagem das áreas à montante que os alimentam. Na década de 1970, Karmann e Sánchez (1979) definiram cinco províncias espeleológicas brasileiras com base na distribuição das rochas carbonáticas, onde o carste do Parque Estadual de Terra Ronca (PETeR), área de estudo deste trabalho, encontra-se inserido nesta classificação, sobre a província do Grupo Bambuí, que se apresenta como a província mais favorável a ocorrência de cavernas no Brasil. Rosa (2016) observou a partir de seu mapeamento algumas feições cársticas, entre elas três poljés inseridos no território do PETeR, que na oportunidade, recomenda uma maior observação deste sistema quanto aos seus corpos hídricos e suas características hidrológicas intrínsecas. Considerando então, a importância dos estudos hidrológicos para o desenvolvimento das feições cársticas, têm-se como variável de análise diferentes parâmetros morfométricos, que podem auxiliar na compreensão do grau de desenvolvimento dos poljés e associar algumas características morfométricas seu processo evolutivo destes. Dentre estas variáveis há a densidade de drenagem, que se constitui de um indicativo sobre o fluxo fluvial, que resulta num maior ou menor aporte hídrico sobre o sistema cárstico (CHRISTOFOLLETI, 1980). Portanto, o presente trabalho tem por objetivo constatar o aporte hídrico de diferentes bacias hidrográficas a partir da correlação das distintas densidades de drenagem que aportam sobre três poljés inseridos no território do PETeR.

Material e métodos

Área de estudo - A área de estudo encontra-se no interior do Parque Estadual de Terra Ronca (PETeR), que foi criado pela lei estadual n° 10.879 de 07 de julho de 1989, para preservar as cavidades naturais subterrâneas, a biodiversidade – fauna e flora - e os recursos hídricos inseridos em seu território, como também, em seu entorno. Com uma área de aproximadamente 57 mil hectares, o PETeR foi declarado pela UNESCO como Reserva da Biosfera no ano de 2000, o que evidencia a sua importância por se tratar de um dos principais conjuntos geoespeleológicos da América Latina (PAIVA, 2000). Além disso, o PETeR está inserido numa região que compreende o divisor de água das bacias hidrográficas dos rios São Francisco e Tocantins. Esta unidade de conservação encontra-se inserida nas bacias hidrográficas do médio e alto curso dos rios São Domingos e São Mateus, afluentes da margem direita do Rio Paranã, integrando a bacia hidrográfica do Rio Tocantins, no qual encontram-se os poljés identificados. Destaca-se que as nascentes dos rios São Domingos e São Mateus localizam-se no sopé da escarpa da Serra Geral de Goiás (BRASIL, 2012), a aproximadamente 8 km a leste dos terrenos cársticos, escoando para oeste até alcançar tais terrenos. Em relação à litologia, o PETeR encontra-se sobre as rochas do Grupo Bambuí, substrato para o desenvolvimento do sistema cárstico, predominantemente composto por calcarenitos, dolarenitos, siltitos e calcário cinza escuro de predomínio da Formação Lagoa do Jacaré (DARDENNE, 1978). Procedimentos metodológicos - A realização deste trabalho consiste inicialmente na análise de imagens de satélites a partir do Modelo Digital de Elevação, disponibilizado pela Agência Espacial Americana (NASA) com resolução de 30 m, georreferenciada no datum WGS 1984, e projetada em Universal Transversa de Mercator - zona 23 S. Concomitante, a pesquisa utilizou imagens de alta resolução dos satélites SPOT (2,5 m) e GeoEye (0,6 m). Estas imagens propiciaram a obtenção de informações visuais, a cerca dos fundos de vale e das reentrâncias dos canais de drenagem, que foram delimitados por intermédio de vetorização na escala de 1: 5.000, a fim de propor maior fidedignidade com ambiente de estudo. Ademais, foram identificados três poljés que já tinham sido observados por Rosa (2016), que na ocasião, foram mapeados na escala de 1: 10.000 e utilizando os mesmos satélites. Posterior ao reconhecimento dos poljés foi vetorizada a rede de drenagem, que possibilitou à delimitação e classificação as sub-bacias de distintas ordens (STRAHLER, 1952 apud CHRISTOFOLLETI, 1980), que convergem suas águas para interior dos poljés. Para a obtenção dos valores de densidade de drenagem, seguiu-se o que foi determinado por Horton (1945) apud Christofoletti, (1980), onde a densidade de drenagem corresponde à soma do comprimento total dos canais divido pela área da bacia hidrográfica, conforme a fórmula a seguir: Dd = Lt/ A, onde Dd corresponde à densidade de drenagem, Lt ao comprimento total dos canais e A área da bacia. Após a observação e cálculo das densidades de drenagem nas bacias delimitadas a partir da fórmula acima mencionada foram determinadas cinco classes de densidade de drenagem em ambiente SIG, a saber: • Muito Baixa (0,7 – 2,9 km/km²); • Baixa (2,9km - 5,8 km/km²); • Média (5,8 - 9,1 km/km²); • Alta (9,1 - 13,7 km/km²); • Muito Alta (superior a 13,7 km/km²). As classes foram determinadas a partir do recurso geoestatístico natural break jenks , que em síntese estabelece intervalos irregulares entre as classes escolhidas, visto que reflete a variabilidade real existente entre elas, em um conjunto de unidades de análise (FERREIRA, 2013).

Resultado e discussão

A pesquisa averiguou 90 sub-bacias distribuídas em três poljés, denominados: poljé norte, poljé sudeste e poljé sudoeste. A Figura 1, que apresenta a variação dos parâmetros morfométricos associados aos poljés investigados, demonstra que os poljés apresentam valores distintos em relação aos parâmetros morfométricos analisados das bacias que aportam para seu interior, o que acarreta em um uma dinâmica distinta no processo evolutivo e no desenvolvimento destes ao longo do tempo. Constata-se que o poljé sudeste possui uma área equivalente a 2,83 km², onde o valor da área total das bacias hidrográficas que fornecem aporte hídrico para seu interior é de 102,42 km², distribuídas em 19 sub-bacias. O comprimento total dos canais inseridos nestas bacias é de 149,71km, com uma densidade de drenagem equivalente a 1,46 km/km². O poljé sudoeste apresenta uma área de 5,54 km², onde o valor da área total das bacias que fornecem aporte hídrico para seu interior corresponde a 158,29 km², sendo distribuídos em 52 sub-bacias. O comprimento total dos canais inseridos nestas bacias é de 367,42 km, correspondendo a uma densidade de drenagem igual a 2,32 km/km². Já o poljé norte apresenta uma área de 2,65 km², onde as bacias hidrográficas que fornecem aporte hídrico para seu interior possuem uma área total de 87,07 km², sendo distribuídas em 19 sub-bacias. O comprimento total dos canais nestas bacias é de 141,61 km com uma densidade de drenagem igual a 1,62 km/km². O poljé associado aos maiores valores dos parâmetros morfométricos é o sudoeste, que exibe uma densidade de drenagem de 2,32 km/km². Ademais, nota- se que esta diferença entre os valores dos parâmetros de densidade de drenagem que aportam diretamente aos poljés, conforme Figura 2, acarretam em dinâmicas distintas no comportamento destas feições cársticas, como por exemplo, o tamanho das planícies, que são notadamente maiores neste poljé. Os resultados referentes à classificação da densidade de drenagem (muito alta, alta, média, baixa e muito baixa) podem ser observado na Figura 2. O poljé sudeste contém 19 sub-bacias com exutórios diretamente conectados a ele, onde 11 sub-bacias apresentam densidade de drenagem muito baixa, 7 classificadas como baixa e 1 classificada como média. Vale ressaltar que essa classificação depende exclusivamente do universo amostral dos parâmetros investigados neste trabalho. O poljé sudoeste exibe 52 sub-bacias, onde a maioria desta possuem seus exutórios diretamente conectados ele. Desta sub-bacias, cinco são classificadas com densidade de drenagem muito baixa, 23 como baixa, dezessete como média, cinco como alta e duas muito alta. Por fim, o poljé norte, que apresenta 19 sub-bacias com exutórios conectados diretamente a ele, possui três sub-bacias classificadas como muito baixa, onze como baixa, três como média e por fim, duas como alta. Os desempenhos da classificação dos valores de densidades de drenagem encontrados na área de estudo podem ser observados na figura 3. Estes resultados sugerem que o poljé sudoeste é o mais desenvolvido como feição cárstica em relação aos demais, pois este possui maior quantidade de sub-bacias com densidade de drenagem alta e muito alta que convergem para seu interior, indicando o grande aporte hídrico recebido. Assim, na área de estudo, observa-se quanto maior a densidade de drenagem, maior é o aporte hídrico no exutório, podendo estar relacionado a variáveis como: uma menor infiltração de água nos solos ou nas rochas locais (CHRISTOFOLETTI, 1980). A esta avaliação da densidade de drenagem pode ser corroborada também a observação do comprimento total de canais associados às bacias que aportam diretamente ao poljé sudoeste, visto o comprimento total de 367,42km, bem como a maior contribuição areal da somatória de todas as suas bacias com 158,29 km². Convém destacar que não há uma condição obrigatória nesta situação, visto que bacias ou um conjunto de bacias menores tendem a apresentar maior densidade de drenagem em relevos mais dissecados, como já observado em trabalho anterior (CHRISTOFOLETTI, 1981), mas que neste específico caso, apresenta bacias grandes em um importante estágio de dissecação, visto estarem associadas às rochas carbonáticas relativas ao Grupo Bambuí. Desta maneira, em relação à evolução destas feições cársticas entende-se que o poljé sudoeste possui o maior grau de desenvolvimento, já que possui o maior valor de densidade de drenagem, ficando o poljé sudeste em uma situação intermediária, enquanto o poljé norte, por apresentar o menor valor desse parâmetro ante aos demais, possui o menor grau de desenvolvimento. Christofoletti (1969) destaca que bacias com valores menores que 7,5 km/km² para densidade de drenagem são classificadas como bacias de baixa densidade de drenagem. Desta maneira, pelo fato de todos poljés estudados apresentarem valores menores, deduz-se que estes se encontram inseridos em bacias com alta permeabilidade e transmissividade em decorrência do aquífero cárstico das diferentes rochas do Grupo Bambuí, presente no PETeR. Assim, a obtenção destes dados tornam-se importante para a compreensão da dinâmica destes poljés, visto o reconhecimento do aporte hídrico das bacias hidrográficas que drenam suas águas para estas feições cárstica, onde são mais intensos na classificação muito alta, favorecendo, por exemplo, um maior desenvolvimento aeral dos poljés, decrescendo consequentemente, a medida que a densidade de drenagem diminui, como nas classes inferiores baixa e muito baixa reduzem os tamanhos dos poljés.

Os valores dos comprimentos dos canais e a da área da bacia foram divididos por 10 para melhor representação gráfica.


Classificação das bacias quanto a densidade de drenagem associada aos poljés do PETeR.


Síntese da densidade de drenagem das bacias associadas aos poljés observados.

Considerações Finais

A análise dos dados morfométricos demostrou que o poljé sudoeste possui os valores mais elevados. Em razão de este poljé possuir maior valor de densidade de drenagem, por exemplo, associa-se isto a um processo evolutivo mais intenso em relação aos demais, referente ao desenvolvimento de sua área, sendo de fácil constatação na associação das imagens satelitárias conjugadas ao MDE de 30 m. Além disso, a densidade de drenagem neste poljé pode estar associada a uma maior intensidade erosiva, justificando seu maior valor em relação às demais variáveis como: a presença de solos pouco permeáveis, que favorece o escoamento superficial e um maior volume de água em direção ao poljé; à presença de rochas de granulação mais fina. Porém, estas variáveis precisam ser analisadas conjuntamente para obter resultados mais precisos. Portanto, percebe-se uma relação entre os valores dos parâmetros estudados e a evolução dos poljés. Nota-se que o poljé sudoeste recebe maior aporte hídrico das bacias, o que corrobora com o fato deste ser o poljé com maior área diante dos demais. Estes valores indicam um volume maior de água em direção ao poljé sudoeste, decrescendo para os poljés sudeste e norte, respectivamente. Por fim, destaca-se que a área de estudo precisa de um aprimoramento de mapas geológicos com escalas mais detalhadas, o que otimizaria a obtenção e precisão dos resultados, visto que as bases oficiais disponíveis para a área ainda são decorrentes de produtos do Projeto RADAMBRASIL.

Agradecimentos

Referências

AULER A., RUBBIOLI E. L., BRANDI R. As Grandes Cavernas do Brasil. Belo Horizonte: GBPE, 2001. 228 p. 2001.

BOEGLI, A. Karhthidrology and phisical speleology. Nova York: Springer, 1980. p.13-17.

BRASIL. Ministério das Minas e Energia. Serviço Geológico do Brasil – CPRM.
Projeto rede integrada de monitoramento de águas subterrâneas: relatório
diagnóstico Sistema Aquífero Urucuia, Bacia Sanfranciscana (Villar; Mourão). BeloHorizonte: CPRM, 2012.

CHRISTOFOLETTI, A. Análise morfométrica de bacias hidrográficas. Notícia Geomorfológica, v. 18, n. 9, p. 35-64, 1969.
____________________. Geomorfologia, São Paulo: 1ª ed. Editora Edgard Blucher, 1980, 188 p.
____________________. Geomorfologia Fluvial. São Paulo: 1ª ed Edgard Blücher. 1981, 313 p .

DARDENNE M.A. Síntese sobre a estratigrafia do Grupo Bambuí no Brasil Central. In: CBG, Congr. Bras. Geol., 30, Recife, Anais. 1978 v. 2, p. 507-610.

FERREIRA, M.C. Iniciação à análise geoespacial teoria, técnicas e exemplos para geoprocessamento. São Paulo: 1ª ed. Editora UNESP. 2013. 343 p.

HORTON, R. E. Erosional development of streams and their drainage basins: a hydrophysical approach to quantitative morphology. Geol Soc. Am. Bull., v.56, n.3, p.275-370, 1945.

FORD, D.; WILLIAMS, P. Karst geomorphology and hydrology. London, Unwin Hyman. 1989. 320 p.
KARMANN, I & SÁNCHEZ, L.E – Distribuição das rochas carbonáticas e províncias espeleológicas do Brasil. Espeleotema. São Paulo, 13, p.105 – 167, 1979.

KLIMCHOUK, B.A.; FORD, D.C. Types of Karst and Evolution of Hydrogeologic Settings. In: KLIMCHOUK, B. A.; FORD, D. C.; PALMER, A. N.; DREYBRODT, W. (editors) Speleogenesis – Evolution of Karst Aquifers. Huntsville (USA), National Speleological Society. p. 45 -53. 2000.

KOHLER, H. C. Geomorfologia Cárstica. In: GUERRA, A. J. T. e CUNHA, S. B. Geomorfologia: uma atualização de bases e conceitos. 2. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 1995. p. 309 - 334.

PAIVA, P.H.V. 2000. A Reserva da Biosfera do Cerrado: Fase II. In: CAVALCANTI, T.B.; & WALTER, B.M.T. (Eds.). Tópicos atuais em Botânica. Brasília: EMBRAPA/Sociedade Botânica do Brasil, p.332-334.

PILÓ, L.B. Geomorfologia cárstica. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 1, n. 1,
p. 88-102, 2000.

ROSA, L. E. Interfaces entre unidades de conservação e bacias hidrográicas na região de Terra Ronca. 2016. Dissertação (Mestrado) - Curso de Geografia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2016, 146 p.

STRAHLER, A. N. Hypsometric (area-altitude) – analysis of erosion al topography. Geological Society of America Bulletin, v.63, n.10, p.1117-1142, 1952.