Autores

Schrage, T. (UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA) ; Uagoda, R. (UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA)

Resumo

O presente estudo se volta para a bacia do alto Rio Preto, Brasil Central, a fim de estudar a formação e desenvolvimento de suas dolinas. Por meio de técnicas de geofísica e análise estrutural da paisagem, é proposto que estas feições estão circundadas por espessos Latossolos em média e baixa vertente e relacionados a vegetação de Cerrado Típico. Estes solos, por sua vez se originaram da degradação de couraças, ainda presentes em interflúvios recobertas por campos. As depressões são formadas provavelmente por subsidência após a dissolução de rochas carbonáticas do Grupo Bambuí.

Palavras chaves

Dolinas; Evolução da Paisagem; Geomorfologia Cárstica

Introdução

Depressões em chapadões já foram observadas por Ab’Saber (1969), que as consideravam uma feição típica do Domínio dos Cerrados. Nesta mesma linha, Braun (1970), ao discorrer sobre a formação de superfícies aplainadas no Brasil central, as consideravam como originárias de meandros abandonados em época de pediplanação. Tal visão era comum na época, como em explicações para depressões em outras regiões do Brasil (BJONBERG et al., 1966; PENTEADO, 1968). Somente a partir da década de 1970 (conforme destaca QUEIROZ-NETO, 2010; COLTRINARI, 2011), a geomorfologia aliou-se ao estudo de solos tropicais, sobretudo tendo em vista que estas feições, junto a couraças ferruginosas, são bastante peculiares em paisagens de baixa latitude (THOMAS, 1994), independentemente de o embasamento geológico ser carbonático ou não (FABRI et al., 2014). A partir disto, vários autores abordaram a relação entre solos, depressões e modelos de evolução da paisagem, contrapondo a erosão química e a erosão física (FILIZOLA, 1993; FILIZOLA e BOULET, 1993; QUEIROZ-NETO, 2010; UAGODA, 2011; ALVES et al.; 2014). Mais recentemente, é destacado o papel das estruturas geológicas como fator condicionador, principalmente em direções de fluxos hídricos subterrâneos para a formação de depressões (COELHO NETO, 2003; PAISANI et al. 2006, ALVES, 2015), o que demonstra que não só condições bio-climáticas, mas também que condições de subestrato se fazem necessárias. As depressões na bacia do alto Rio Preto são frequentemente abordadas e citadas em estudos regionais para a evolução da geomorfologia na região central do Brasil, principalmente no Distrito Federal. As explicações de suas origens se referem às teorias e paradigmas vigentes na época, (NOVAES PINTO, 1987; SILVA, 20003), ou como dolinas cársticas, originadas sobre rochas carbonáticas (MORAES, 2004), mas sem estudos de casos específicos por métodos evasivos e diretos. Em estudos anteriores (SCHRAGE e UAGODA, 2017) trabalhou-se o mapeamento e a caracterização das depressões para a bacia do alto Rio Preto. O trabalho sinalizou lineamento destas feições equivalente com o lineamento estrutural (CAMPOS et al., 2006), concordantes com a direção de dobras sinclinais da região externa da Faixa de Dobramentos de Brasília (GUIMARÃES, 1997; CHAVES et al., 2003). Também demonstraram que tais depressões estão em baixas vertentes e planícies aluviais, muitas já conectadas à rede de drenagem. Estão também em unidades litológicas sedimentares e metassedimentares diversas, relacionadas ao Grupo Bambuí e Grupo Paranoá, ou, ainda em Coberturas Aluviais ou Detrito-Lateríticas. Contudo, ainda é impreciso o real processo de subsuperfície ou substrato que as originam. Desta forma, este artigo objetiva determinar quais os fatores evolutivos que de fato formam tais depressões e qual a relação destas com a evolução do planalto do Rio Preto. Como estudo de caso, optou-se pela caracterização física e química pedológica dos solos de uma depressão tida como modelo para a área, Lagoa do Brejinho (WGS 84, 15º 34’ 55.9’’ S / 47º 14’ 17.2’’ W), por meio de transeptos e geofísica. A escolha deste recorte espacial e de técnicas variadas de prospecção e análise estrutural da paisagem guia-se pela necessidade de se aproximar as depressões, condicionadas a solos tropicais, com uma perspectiva multiescalar, proporcionando uma nova abordagem na direção das suposições de longa data sobre suas gêneses e desenvolvimento.

Material e métodos

O trabalho apresentado possui aproximação com Análise Estrutural da Cobertura Pedológica (BOULET, 1982a, 1982b, 1982c), à medida que foram realizados transeptos na vertente de sentido N-S, observando-se a variação horizontal e vertical do solo (BIRKELAND, 1999). Ao se constatar diferenciação pedológica evidenciada por tradagem ou geofísica, ou por nítida mudança de relevo e vegetação, foram escavadas trincheiras de 2 metros de profundidade (ou até se atingir o lençol freático) e 1,5 metros de largura, nas quais se decorreu a análise dos perfis de solos assim expostos. Para tanto, a descrição do solo seguiu o proposto por Lemos et al. (2005). A identificação dos horizontes pedológicos ocorreu de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos – SiBCS (EMBRAPA, 2013), a qual é condizente com FAO 2006 World Reference Base for Soil Resources. A topografia de cada vertente foi elaborada por meio de Nível Topográfico, da marca Kolida, modelo KL-22. Para as tradagens, foi utilizado trado com caneco do tipo holandês de 1 1/2’’ de diâmetro, e caçamba de 10 cm, sendo este o intervalo de cada amostragem e anotação de elementos presentes no solo. Além disso, ocorreu a anotação da cor, através da carta Münsell, e coleta de material apenas nos intervalos de 90-100 cm e 190-200 cm ou em casos específicos de destaque. Estas tradagens, além de serem utilizadas nos transeptos, também foram realizadas em compartimentações do relevo observadas em mapeamento prévio. Deste modo, foi investigado o solo em até 2 metros de profundidade (ou até se chegar a estratos intransponíveis, como couraças ferruginosas), em diversos setores da área, por meio de amostragem aleatória estratigráfica (BRUS e GRUIJTER, 1997). Como método geofísico foi utilizado Radar de Penetração no Solo (Ground Penetration Radar – GPR). Seu princípio é a transmissão de ondas eletromagnéticas radiadas para o subsolo a partir de uma antena em superfície. A propagação destas ondas é subordinada a frequência do sinal emitido e das propriedades de cada um dos materiais presentes no subsolo, principalmente dependentes do conteúdo de água presente neles. Os dados de GPR foram adquiridos no modo de afastamento constante (constant offset), por meio do equipamento SIR3000 (Geophysical Survey Systems – GSSI), acoplado a antenas blindadas de 200 MHz e 400 MHz, pertencente ao Grupo de Estudos Processos Geomorfológicos e Evolução da Paisagem (UnB). A rotina de processamento consistiu no ajuste do tempo zero, filtro temporal (passabanda), ganho (energy decay), migração (diffraction stack), análise espectral (spectral whitening) e conversão de tempo em profundidade. O processamento dos dados foi realizado no software ReflexW. Além do GPR, como técnica geofísica foi utilizada a eletrorresistividade (SMITH e RANDAZZO, 1986). A técnica usa de uma fonte artificial de corrente elétrica, a qual é induzida nas camadas da subsuperficie do solo por meio de eletrodos fixados na superfície do solo através de 2 eletrodos (A e B), que produzem uma diferença de potencial que é medida por outro par de eletrodos de potencial (M e N). As aquisições das seções de eletrorresistividade foram realizadas utilizando-se a técnica do caminhamento elétrico, com os arranjos Dipolo-Dipolo e Wenner-Schlumberger, com espaçamento entre os eletrodos de 4 metros. O equipamento utilizado foi o eletrorresistivímetro multieletródico SYSCAL PRO 72 (fabricado pela empresa francesa IRIS Instruments), acoplado a cabos multicanais, com 54 eletrodos de aço inox e 04 conectores de cabos switch box, de propriedade do Laboratório de Geofísica Aplicada (LGA), do Instituto de Geociências da UnB. A topografia da prospecção por geofísica e por tradagem, quando fora da elaboração dos transeptos das depressões, foi estimada por meio de cartas topográficas 1 : 25 000 (DSG, 1979; IBGE, 1985) e por imageamento da Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM), com escala horizontal aproximada de 90 m.

Resultado e discussão

Na depressão estudada ocorreu abertura de cinco trincheiras, além de perfis de GPR com antena 400 Mhz e eletrorresistividade (Figura 3). Em referência à forma desta depressão, nota-se nítida direção para a drenagem superficial, sendo que a vertente de maior declividade é a oposta à drenagem (Figura 1). O maior eixo da depressão possui cerca de 460 m e o menor eixo cerca de 160 m. Apresentamos representação gráfica da Transepto (Figura 2) de forma simplificada, focando-se nos principais resultados. Detalhe da depressão: A) Localização das trincheiras (T) e linha de Geofísica (E). B) Bloco diagrama mostrando a forma da depressão. Elaborado pelos autores. Nota-se que nesta Transepto há a substituição da coloração avermelhada para a uma coloração mais amarelada, o que sinaliza substituição de hematita para goethitas, conforme se desce a vertente. Há um horizonte mosqueado, com presença de plintita na baixa vertente, acompanhando a declividade da vertente. A estrutura do solo se apresentou granular, gradativamente passando para maciça em horizontes de má drenagem. A transição de todos os horizontes se deu de forma plana e difusa, sendo que apenas na trincheira 5 ocorreu sobreposição de uma pequena camada superficial de cerca de 5 cm, de transição ondulada, de provável material transportado (areia fina lavada). De forma semelhante ao apresentado anteriormente na etapa prospectiva, o carvão surge em diversas profundidades, como elementos isolados nos perfis. Em uma escala mais ampla, pode-se observar nitidamente um horizonte saturado e hidromórficos acompanhando as vertentes, sem grandes modificações no solo. O mesmo é indicado pela eletrorresistividade e GPR (Figura 3). De modo geral, quando maior for a resistividade do material, maior é a indicação que o mesmo seja bem drenado, de modo que o material de menor resistividade é aquele que se mostra com má drenagem (SMITH E RANDAZZO, 1986). Neste, observamos a ocorrência de cinco zonas bem demarcadas, conforme entendimento da paisagem e pela interpretação da resistência dos materiais. A Zona 1 (Z1) é relacionada ao substrato rochoso não intemperizado, provavelmente relacionado aos calcários do Grupo Bambuí. É a zona de maior resistividade, acima da cota de 14.500 ohm.n, mostrado nas figuras com tonalidade roxa. É observado nos perfis de eletrorresistividade que este embasamento apresenta- se irregular, podendo ser fraturado ou atacado por intemperismo diferencial, gerando formas de blocos ou torres e capeados por um manto intemperizado, de menor resistividade. A Zona 2 (Z2) é relacionada às formações pedológicas mais superficiais, que se apresentam com boa drenagem e não saturadas. O seu sinal é semelhante ao da Zona 1, com resistividade variando de 2.800 a mais de 14.000 ohm.n, simbolizado na coloração de amarelo ao roxo. Esta variedade está relacionada à saturação, sendo que quanto menos drenado o solo estiver, menor os valores de resistividade do mesmo. Observa-se no perfil que o mesmo diminui em espessura em direção ao centro da depressão. A Zona 3 (Z3) possui mesmo intervalo do que a zona anterior, portanto mesma coloração. Contudo, aparecem apenas em subsuperfície, na forma de blocos ou torres. Podem ser observadas zonas de maior fragilidade no calcário contrapondo os elementos de maior resistividade com os de menor, sendo estes segundos mais intemperizados e saturados. A Zona 4 (Z4) é interpretada como material mais argiloso e mal drenado ou então relacionada à solos saturados. Possuem resistividade entre 250 e 2.800 ohn.m. Trata-se do saprólito, saturado, dos calcários no embasamento, evidenciando por coloração esverdeada. Por fim, a Zona 5, (Z5) é a zona de menor resistência, de 50 a 250 ohn.m. Apresenta-se agrupada, o que indica que pode ser relacionada a uma fase mais avençada da dissolução do calcário, ou então zonas preenchidas por argila. Assim, observa-se que a depressão se localiza sobre embasamento carbonático, a mais de 40 metros de profundidade, o qual, por sua vez, apresenta-se em diversos estágios de intemperismo. Os solos, poucos profundos (cerca de 6 metros de profundidade) tornam-se menos espessos no centro da depressão. Por cerca de 20 metros de profundidade, há presença de blocos, até se entrar em um saprólito mais intemperizado, com áreas de concentração de níveis de argila. Especificamente no perfil de GPR que acompanhou o da eletrorresisividade, não há grandes mudanças nítidas, sendo que o solo basicamente é composto de dois nítidos comportamentos: um inferior, hidromórficos e saturado, e outro superior, bem drenado. Observa-se, contudo, que no centro da depressão há pequena e sutil camada de sinal mais alto, o que pode ser interpretado como um possível horizonte plíntico, conforme observado nas trincheiras realizadas nesta depressão. Este horizonte demarca uma sazonalidade do lençol freático.

Detalhe da depressão. A) Localização das trincheiras (T) e linha de Geofísica (E). B) Bloco diagrama mostrando a forma da depressão.


Transepto da depressão. Elaborado pelos autores.


GPR e Eletrorresistividade de perfil E-E’ da depressão.Topografia do GPR apenas ilustrativa para melhor comparação.

Considerações Finais

Há uma menor espessura para a cobertura pedológica em alta vertente, composta por couraças. Esta cobertura pedológica se torna mais espessa em média vertente, compondo Latossolos Vermelho, mais escuros, de textura argilosa. Em baixa vertente, isto é, próximo a depressões e drenagens, o solo passa gradualmente a uma coloração Vermelho-Amarela, aliada a transformação de hematita em goethitas em ambientes úmidos e saturados, se mantendo argilosos. Esse hidromorfismo pode ser mantido por umidade derivada de fluxos hídricos preferenciais ocasionados por descontinuidade ou fraturas no embasamento geológico, ou mesmo pela convergência de águas subterrâneas no centro das dobras sinclinais, de formação carbonática em contraposição às cristas de formação pelítica. Portanto, nestes ambientes, se dissolveria mais intensamente as rochas do Grupo Bambuí, já próximas a drenagem (seja em falhas, ou em sinclinais, ou por erosão das couraças por dissecação fluvial), ocorrendo em seguida a subsidência da cobertura pedológica, originando rasas, largas e circulares depressões. As depressões passariam a desencadear um fator cíclico, com a concentração de sesquióxidos, convergindo a migração lateral de todo o plasma dos solos à montante.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao Exértico Brasileiro pelo acesso a área de campo e apoio logístico e a FAP/DF pelo apoio financeiro.

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