Autores

Silva, B.A. (UNIOESTE - CAMPUS DE FRANCISCO BELTRÃO) ; Calegari, M. (UNIOESTE - CAMPUS MARECHAL CÂNDIDO RONDON)

Resumo

O objetivo deste trabalho foi relacionar os atributos e a distribuição dos Latossolos com índices morfométricos e características geológicas da bacia do rio São Francisco Verdadeiro. Foram elaborados mapas temáticos, perfis topográficos, realizadas análises morfométricas e de componentes principais (ACP). O perfil longitudinal está em desequilíbrio (setores em ascensão e subsidência). Dos 26 trechos analisados, 8 estão em equilíbrio (valores de RDE inferiores a 2). Com a ACP foi possível estabelecer 3 agrupamentos de solos. Grupo 1: solos muito argilosos (planalto de Cascavel). Grupo 2: solos com características intermediárias. Grupo 3: solos com os valores mais baixos de Ki (planalto de Foz do Iguaçu). Concluiu-se que a área de estudo é influenciada atividade tectônica, não se descartando a resistência litológica; a maturidade dos Latossolos pode estar condicionada aos setores em desequilíbrio; os solos do grupo 3 podem ter sua gênese relacionada à deposição de materiais alóctones.

Palavras chaves

Latossolo; perfil longitudinal; morfometria

Introdução

A cobertura pedológica na região Oeste do Paraná, dentre elas os Latossolos, assim como o relevo, podem ser considerados produtos da atuação dinâmica de processos de etchplanação (BÜDEL, 1957), impondo a esses solos diversos estágios de intemperismo e erosão, envolvendo abaixamento, truncamento e renovação dessas coberturas (THOMAS 1989; TWIDALE, 2002). Neste cenário, os Latossolos encontrados na bacia do rio São Francisco Verdadeiro (tributário esquerdo do Rio Paraná), podem ser entendidos como poligenéticos (MUGGLER et al., 2007; SCHAEFER, 2008), haja visto que estes solos não estão associados somente aos setores mais estáveis da paisagem (KER, 1999), mas à superfícies erosivas. O que leva à hipótese de que essas superfícies erosivas podem ter vínculo genético (LEPSCH e BUOL, 1987) com os mantos de alteração de superfícies deposicionais, entendidas como mais recentes por Fernadez e Rocha (2016). Diversas metodologias têm permitido entender a evolução da paisagem e a formação das coberturas pedológicas. Neste sentido, a análise morfométrica de curso fluvial é empregada para investigar movimentos verticais do relevo (ETCHEBEHERE et al., 2006; ANDRADES FILHO et al., 2015), como resultado das forças de ajuste na encosta, geram superfícies erosivas e deposicionais. Diante disso, vários autores têm utilizado o perfil longitudinal e o Índice de gradiente RDE (gradient index) para avaliar a evolução e modificações na rede de drenagem, frente às interferências morfotectônicas ou litológicas (HACK, 1973; MARTINEZ, 2004; ETCHEBEHERE et al., 2006; GUEDES et al. 2006; MELO et al. 2010; FUJITA et al. 2011; BUENO et al. 2014, ANDRADES FILHO et al., 2015; FUJITA et al., 2017). No planalto basáltico, no Sul do Brasil, poucas pesquisas foram realizadas, com destaque para Baller (2014) e Fujita (2017). Do mesmo modo, poucos são os pesquisadores que fazem uso dessas metodologias para investigar aspectos da gênese e distribuição dos solos, destacando-se os trabalhos de Santos et al. (2011) e Fujita et al. (2017). Ambos os autores relacionaram as anomalias do perfil longitudinal à espessura e distribuição dos perfis de solos. Assim, a influência da atuação dos fatores geológicos e geomorfológicos que atuam na evolução dos solos regionais permanece pouco conhecida. Sabe-se, contudo, que essa cobertura pedológica apresenta graus de evolução pedogenética distintos na região (EMBRAPA, 1984; CALEGARI e MARCOLIN, 2014; ZANÃO JÚNIOR e MEDEIROS, 2015). A presente pesquisa, parte da problemática existente na relação entre segmentos em desequilíbrio no perfil longitudinal do canal principal do rio São Francisco Verdadeiro (no oeste do Paraná) e o estágio evolutivo e distribuição dos Latossolos. Assim, duas hipóteses balizaram este trabalho: a) a evolução dos solos na área de estudo estaria relacionada a falhamentos geológicos, vinculados ao rift central da Bacia Sedimentar do Paraná, pois a reativação das estruturas do embasamento, durante a evolução tectônica da Bacia do Paraná, gerou movimentos verticais e horizontais dos blocos, afetando a sequência vulcânica mesozóica (RICCOMINI, 2006). Estudos realizados por Fujita et al. (2017), no sudoeste do Paraná (planalto basáltico), demonstraram existir relação entre a evolução dos solos e anomalias no perfil longitudinal dos rios; b) o Planalto de São Francisco se comporta como uma superfície erosiva (setor em ascensão), sendo fonte de material parental alóctone para posterior gênese dos Latossolos no Planalto de Foz do Iguaçu, setor agradacional (subsidente). Diante disso, o objetivo deste trabalho foi relacionar os atributos físico- químicos dos Latossolos Vermelhos Férricos e a sua distribuição na paisagem com índices morfométricos e a geológicos, tendo em vista levantar informações que demonstrem a aloctonia dos materiais parentais dos Latossolos do Planalto de Foz do Iguaçu. Para isso, foram elaborados materiais cartográficos e realizadas análises morfométricas e ACP de 6 perfis de Latossolos.

Material e métodos

A bacia do Rio São Francisco Verdadeiro está localizada na região Oeste do Paraná e abrange as formações geológicas de Cascavel e Barração (ARIOLI et al., 2013). Essas formações fazem parte do Grupo Serra Geral, Bacia Sedimentar do Paraná. Estudos realizados por Marques et al. (1993) demonstraram a existência de um rift central, limitado por falhamentos normais, acomodando as sucessões sedimentares iniciais, e que é demarcado geograficamente pelo eixo da bacia de drenagem do Rio Paraná (MILANI, 2004). A área de estudo situa-se entre as unidades morfoesculturais (planaltos) de São Francisco, Foz do Iguaçu e Cascavel (SANTOS et al., 2006), que por vezes refletem a interação litológica e hidrográfica (perene e dendrítica). As classes de solos encontradas na região são: Latossolos, Nitossolos, Neossolos, Cambissolos e Gleissolos. O tipo climático predominante é o Cfa, clima subtropical, verão quente, temperaturas médias anuais variam entre 18°C e 22ºC, sem ocorrência de estação seca e precipitação média anual corresponde entre 1400 mm e 2000 mm (PARANÁ, 2013). As características dos solos no contexto regional, associadas ao tipo climático, sustentam a vegetação Estacional Semidecidual (IBGE, 2012) que recobria toda a região, restando pouco remanescente na atualidade, haja visto que o uso intensivo do solo desde 1950, com a instalação dos primeiros núcleos urbanos no Oeste do Paraná. Os procedimentos metodológicos seguiram: Elaboração do material cartográfico: os arquivos com dados de geologia e da rede de drenagem foram adquiridos no site do ITCG/MINEROPAR (Instituto de Terra, Cartografia e Geologia do Paraná) e CPRM (Companhia de Pesquisas e Recursos Minerais). O arquivo dos dados do SRTM (Shutter Radar Topographic Misson), 30 metros de resolução, foi adquirido no site Earth Explorer. Esses arquivos foram importados e manipulados pelo Sistema de Informação Geográfica (SIG) Qgis 2.18 e procedeu-se com a extração das cotas altimétricas (intervalo de 20 metros) do SRTM. Assim sendo, foram elaborados os mapas temáticos de altimetria, classes com intervalo de 40 metros, e geologia, a este foram atribuídas cores às feições (falhas, diques e formação), conforme Arioli et al. (2013). Perfil longitudinal e RDE: foram realizadas medições na extensão total do canal fluvial principal e por trecho (intervalo de 20 metros de altitude), no Qgis 2.18, a partir dos dados do SRTM. Foi analisado o segmento do rio que não está influenciado pelo reservatório de Itaipu. Em seguida, as informações de altimetria e comprimento do rio foram organizadas no Excel para a obtenção do perfil longitudinal. Para a análise do perfil longitudinal foi determinada a linha de melhor ajuste ao perfil. Considerou- se segmentos anômalos (ascendentes e subsidentes) com afastamentos superiores a 10 metros dessa linha (FUJITA, 2017). O cálculo do índice de gradiente (RDE), por trecho e total, seguiu a metodologia descrita por Hack (1973). Por fim, a análise morfométrica foi integrada com informações de geologia da área de estudo, a partir da elaboração de um rodapé estratigráfico, permitindo estabelecer interpretações sobre influências tectônicas ou litoestruturais (FONT et al., 2010; MONTEIRO et al., 2014). Caracterização dos Solos e Análise Estatísticas: foram utilizados dados físico-químicos e ambientais de 6 perfis de Latossolos, já estudados na região (EMBRAPA, 1984; CALEGARI e MARCOLIN, 2014; MARCOLIN, 2015; ZANÃO JÚNIOR e MEDEIROS, 2015). Os dados referem-se as seguintes análises: granulometria, silte/argila; soma de bases trocáveis (Valor S), capacidade de troca catiônica (CTC), saturações por bases (Valor V), Ki, Kr e Óxidos de Ferro; Ambientais: altitude; posição na vertente; declividade; relevo e vegetação. Esses dados foram organizados numa tabela para posterior ACP no software Minitab 17. Três agrupamentos de solos foram definidos, considerando, portanto, a influência de vetores dinâmicos e passivos da pedogênese (JOHNSON et al., 1990).

Resultado e discussão

O rio São Francisco Verdadeiro apresenta uma extensão de 185 km, sua nascente encontra-se a 740 metros de altitude, no planalto de Cascavel, e sua foz a 220 metros, no planalto de Foz do Iguaçu, perfazendo um gradiente topográfico de 540 metros. Ao longo da extensão do canal principal, analisada neste trabalho, foram identificados desajustes no seu perfil longitudinal (Figura 1): o segmento entre as cotas 675 e 575 encontra-se em subsidência (Planalto de Cascavel); entre 500 e 325 foi identificado em ascensão (Planalto de São Francisco); e entre 375 a 225, novamente subsidência (Planalto de Foz do Iguaçu). Fujita (2017) identificaram comportamento semelhante na bacia do rio Chapecó, com setores em ascensão e subsidência, e interpretaram como indicativo de influência tectônica. Segundo Acklas Júnior et al. (2003), setores em subsidência e em ascensão podem indicar zonas de falha. É o que acontece na área de estudo, pois, a distribuição dos desajustes do perfil longitudinal corresponde espacialmente com as falhas de relaxamento e em parte com o arranjo litológico do Membro Cascavel, mapeadas por Arioli (2013). Essa correspondência espacial ente falhas e anomalias do perfil é mais um indicativo de influências tectônicas, que por vezes está relacionada à reativação das estruturas do embasamento, durante a evolução tectônica da Bacia do Paraná, que, por sua vez, gerou movimentos verticais e horizontais dos blocos (RICCOMINI, 2006). Quanto ao índice RDE (Tabela 1) dos 26 trechos analisados: 8 encontram-se em equilíbrio, valores inferiores a 2 e entre as cotas 740 e 540 metros; valores entre 2 e 10, anomalias de 2ª ordem, estão associados a 12 trechos analisados e associam-se às cotas 540 a 420 metros e abaixo da cota de 340 metros. As anomalias de 1ª ordem se concentram entre as cotas 420 a 260 metros (valores superiores a 10), estando associadas à transição litológica entre as Formações Toledo e Santa Quitéria e à falha de relaxamento (Figura 2), onde o valor de RDE foi de 93,9. Valores de RDE, indicando anomalias de 1ª ordem, também foram constatados por Melo et al. (2010), numa bacia hidrográfica sob litologia basáltica, embora estes autores não tenham relacionado isto à influência tectônica, mas sim a controle litológico, conforme pressupõe Bartorelli (1997). Entretanto, Fujita et al. (2017), ao observar anomalias de 1ª ordem, além de atribuir controle litoestrutural, indicou possíveis influências tectônicas. Situações semelhantes foram constatadas por Etchebehere et al. (2004) no rio Peixe, estado de São Paulo, e Fujita et al. (2011), no perfil longitudinal do rio Patos, bacia do rio Ivaí. Cabe destacar que estes estudos tenham sido realizados em áreas com litologia diferente da encontrada no presente trabalho. A distribuição dos Latossolos, considerando a ACP, separou 3 diferentes grupos (Figura 3 – III). O grupo 1 é composto pelos perfis 1 e 2, classificados como Latossolos Vermelhos distroférricos típicos. São solos muito argilosos e estão associados aos setores mais elevados da paisagem, 600 metros de altitude, com valores médios de Ki (1,63) e Kr (1,1) e óxidos de ferro (21%). Os solos desse grupo estão relacionados ao segmento subsidente do perfil longitudinal, montante do canal. Esse segmento é considerado por Fernandez e Rocha (2016) como a superfície geomórfica mais antiga na Bacia do Paraná 3. Entretanto a posição topográfica não é parâmetro para estabelecer o grau de intemperismo de uma cobertura pedológica, conforme esclarece TWIDALE (1999). Os perfis de alteração dessa superfície são mais espessos, conforme observado em campo (Figura 1 – II – A), e estão em acordo com Santos et al. (2011) e Fujita et al. (2017). O grupo 2 é composto pelos perfis 3 e 4, Latossolo Vermelho distroférrico úmbrico e Latossolo Vermelho eutroférrico típico, respectivamente. Os atributos físico-químicos desses solos indicaram textura argilosa, valores de 1,38 e 0,88 para Ki e Kr, respectivamente, 16,9% de óxidos de ferro. Esses solos encontram-se numa superfície transicional (Figura 3 – I), em ascensão. Que por sua vez, estaria relacionado a um front erosivo regressivo (FERNANDEZ e SANTOS, 2016). Desta forma, o possível interpretar que a evolução da cobertura latossólica estaria ocorrendo devido ao entalhamento da rede de drenagem, numa sequência pedogenética regressiva de Latossolos- Nitossolos-Cambissolos/Neossolos, de montante para jusante nas encostas. Isso foi demonstrado por Magalhães (2013), onde o horizonte Bw está sendo transformado em Bnítico, que por sua vez, com o aumento do gradiente da vertente, intensifica a erosão geoquímica e se forma solos rasos (SILVA, 2017). Assim os Latossolos dessa área seriam menos espessos em relação aos outros Latossolos desse estudo, estando de acordo com as interpretações de Magalhães (2013), Santos et al. (2011) e Fujita et al. (2017). O grupo 3, associado ao planalto de Foz do Iguaçu, corresponde aos perfis 5 e 6, Latossolo Vermelho distroférrico típico e Latossolo Vermelho eutroférrico típico, respectivamente. Esses solos apresentaram valores de 1,15 e 1,19 para Ki e Kr, respetivamente, e 12,21% de óxidos de ferro, e encontram-se nos setores mais baixos da paisagem, 300 a 200 metros. Estão associados ao segmento subsidente do perfil longitudinal (jusante), interpretada como área de aporte de material erosivo pré-pedogeneisado (LEPSCH e BUOL, 1987), nas áreas a montante. Fernandez e Rocha (2016) atribuíram ao planalto de Foz do Iguaçu uma evolução geomorfológica mais recente, contudo os dados físico-químicos demonstraram que a maturidade dos Latossolos é semelhante ou maior em relação aos da superfície de São Francisco (front regressivo). E apresentou maior incidência de silte e areia, assim como aumento na relação silte/argila, podendo isso ser um indicativo de poligenia (MUGGLER et al., 2007; SCHAEFER, 2008). Finalmente, o setor em questão por ser entendido como agradacional, é possível que os solos do grupo 3 sejam oriundos de depósitos coluviais, relacionados geneticamente com setores ascendentes (SANTOS et al., 2011).

Representação do perfil longitudinal, RDE e rodapé litoestrutural do rio São Francisco Verdadeiro.


Dados da síntese da análise morfométrica do canal principal do rio São Francisco Verdadeiro.


Mapas temáticos representando a litoestrutura e altimetria da área de estudo.


Perfis de solos e seus respectivos agrupamentos. I) Perfil topográfico e distribuição dos grupos; II) Perfis de Latossolos nos planaltos; III) ACP.

Considerações Finais

Os resultados alcançados neste trabalho, a partir das análises morfométricas e de componentes principais, levaram às seguintes conclusões: a) os desajustes do perfil longitudinal e anomalias de 1ª ordem, associados com a distribuição das falhas podem ser um indicativo de atividade tectônica, embora o controle litoestrutural possa estar relacionado às anomalias do perfil do canal; b) a evolução pedogenética dos Latossolos está sendo condicionada pelas áreas em subsidência e ascensão, como evidenciado pela ACP; c) é possível separar a área de estudo em duas superfícies geomórficas, uma que engloba os planaltos de Cascavel e de São Francisco, uma vez que este último comporta-se como um front erosivo daquele primeiro, e a outra superfície geomórifca abrangendo o planalto de Foz do Iguaçu, esta entendida como deposicional; d) é possível que os solos do grupo 3 sejam oriundos de material alóctone, relacionados geneticamente aos solos do grupo 2.

Agradecimentos

À Capes/Fundação Araucária pela concessão da bolsa de doutorado e à Universidade Estadual do Oeste do Paraná.

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