Autores

Duarte, C.C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; Silva, D.J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; Silva, B.Q. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; Silva, D.N.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; Felipe Oliveira Tenorio da, F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; Coutinho, R.Q. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO)

Resumo

Conhecer de forma detalhada os fatores condicionantes de uma área em estudo é de fundamental importância para análise da suscetibilidade a movimentos de massa e elaboração de mapas de risco a tais processos. Este artigo faz parte do projeto “Elaboração de cartas geotécnicas de aptidão a urbanização frente aos desastres naturais nos municípios de Camaragibe, Abreu e Lima, Cabo de Santo Agostinho e Jaboatão dos Guararapes localizados na Região Metropolitana do Recife, no Estado de Pernambuco”. É uma parceria entre o Ministério das Cidades e o Grupo de Engenharia Geotécnica de Encostas, Planícies e Desastres– GEGEP/UFPE. Para análise dos condicionantes foi realizado o cruzamento dos condicionantes físicos com um inventário de cicatrizes elaborado com ortofotos e imagens aérea de alta resolução. A análise dos fatores condicionantes por meio do cruzamento do inventário de feições erosivas e de cicatrizes de deslizamentos evidenciaram as ações antrópicas como principal fator desencadeante.

Palavras chaves

Deslizamentos.; Erosão.; Fatores condicionantes.

Introdução

Os movimentos de massa dividem-se em movimentos de massa segundo a ação da gravidade (movimentos gravitacionais de massa) e movimentos de massa causados por processos de transporte (erosão), que por sua vez pode ser dividida em erosão superficial e profunda e, em função da origem da água, podem ser pluviais, fluviais e marítimas (COUTINHO, 2009). A classificação dos movimentos gravitacionais de massa (MGM) utilizada nesta pesquisa se fundamenta na classificação de Cruden e Varnes (1996), a qual é um aprimoramento da proposta de Varnes (1978) baseada no tipo de movimento e no tipo de material transportado. Os tipos de movimentos são: quedas, tombamentos, deslizamentos, expansões laterais e fluxo, incluindo rastejo. Os tipos de materiais considerados nesta classificação são: solo, rocha e detritos (“debris”). A erosão, por sua vez, pode ser classificada quanto a velocidade do processo em: natural e acelerada (antrópica); e quanto ao agente erosivo em: hídrica, fluvial, eólica, glacial e marinha. Neste trabalho foi considerada apenas a erosão hídrica, a qual pode ser dividida em laminar ou em lençol (causada por escoamento difuso) e linear (causada pela concentração de linha de fluxo das águas de escoamento superficial resultando em sulcos, ravinas e voçorocas) (COUTINHO, 2009), a análise destas últimas se dará de forma mais intensa. De acordo com Cruden e Vernes (1996), os movimentos de massa podem ser deflagrados por um destes três fatores: precipitação, sismicidade ou ação humana. No entanto, para esses fatores serem passíveis de induzir o movimento de massa, tem de haver uma série de fatores físicos que levam à ruptura do talude (fatores predisponentes). Esses fatores são usualmente determinados como “causas”, que podem ser: geológicas, morfológicas (ou geomorfológicas), físicas e humanas. Sendo assim, os fatores condicionantes podem ser subdivididos em fatores de predisposição, preparatórios e desencadeantes, conforme abordado por Glade e Crozier (2005). Os fatores de predisposição referem-se a um conjunto de características naturais intrínsecas do terreno, sem a ação do homem, sob qualquer forma. Condicionam, portanto, o grau de instabilidade potencial da encosta e a variação espacial do nível de suscetibilidade de uma área (ZÊZERE, 2005). Como exemplo temos o complexo geológico, morfológico, climático-hidrológico e tipo de vegetação original. Já os fatores preparatórios são dinâmicos e envolvem a diminuição da margem de estabilidade da encosta com o tempo, sem dar início de fato ao evento, ou seja, conduz a vertente de uma margem estável a uma margem parcialmente instável. Somente com os fatores desencadeantes (deflagradores) que se dá início ao movimento, conduzindo o talude a instabilidade, ambos envolvendo processos geomorfológicos, físicos e antrópicos (Glade e Crozier, 2005). A união das características geológicas, pedológicas, geomorfológicas e climatológicas associada às condições de uso e ocupação da terra no município de Abreu e Lima têm contribuído potencialmente para a ocorrência de processos erosivos e deslizamentos, principalmente na área urbana e de expansão desse município. Diante do exposto, o presente artigo tem como objetivo identificar e analisar os fatores condicionantes a movimentos de massa na área urbana e de expansão do município de Abreu e Lima, o qual faz parte da Região Metropolitana do Recife (RMR), bem como realizar um estudo de detalhe dos fatores condicionantes em uma área escolhida a partir do Mapeamento de áreas de Risco do referido munícipio desenvolvido por Coutinho (2015).

Material e métodos

Para estudar a atuação dos fatores condicionantes a movimentos de massa foi elaborado um inventário de cicatrizes de deslizamentos (planar e rotacional) e feições erosivas (ravinas e voçorocas) e realizado um cruzamento destes com os mapas temáticos dos fatores condicionantes (declividade, curvatura, geologia, solos e uso e ocupação da terra), da área urbana do município de Abreu e Lima, fornecidos pelo GEGEP/UFPE na escala 1:10.000. Na elaboração e análise do inventário, procurou-se seguir as propostas de Fell et al. (2008), que apresentam propostas e observações para o zoneamento de deslizamentos voltados ao planejamento de uso do solo. Os procedimentos foram, então, divididos em duas etapas: 1) coleta de dados e análise em gabinete; 2) investigação e mapeamento em campo. Na primeira etapa foram analisados os registros de ocorrências armazenados pela Defesa Civil municipal e estadual e os dados fornecidos por Coutinho (2015) ligados ao Projeto de Mapeamento de vulnerabilidade e risco elaborado para a escala 1:2.000. Para a identificação dos processos analisados utilizaram-se imagens de satélite Quickbird Multiespectral (2008) e Pancromática (2010) e imagem do Google Earth (2013, 2014 e 2015) e georreferenciadas com base na imagem da BRADAR (2013). Reunidas as informações que puderam ser devidamente localizadas e representadas na forma de pontos (x,y), elaborou-se uma planilha para compor o mapa de inventário de movimentos de massa, com as seguintes colunas: identificador, coordenadas, tipologia, data da ocorrência, área afetada (localidade), agente deflagrador (chuva, água servida, entre outros), danos causados (materiais e humanos), fonte do documento pesquisado e colunas contendo o ambiente em que foi formado o processo (litologia, declividade, forma da vertente, altitude, solos e uso e cobertura da terra). A etapa de mapeamento de campo destinou-se a levantamentos expeditos voltado para o reconhecimento dos materiais geológicos presentes, para a checagem das informações derivadas no levantamento de dados em laboratório por meio de imagens de satélites e outras fontes e identificação de feições erosivas e cicatrizes de deslizamento em campo. Posteriormente em um estudo de detalhe foi tomada uma área utilizada no Mapeamento de áreas de risco no Município de Abreu e Lima, desenvolvido por Coutinho (2015). A referida área identificada neste mapeamento como Setor-12 é localizada na encosta que limita a Rua 124 do bairro de Caetés I e a Comunidade do Córrego da Areia, sendo identificado no local intenso processo erosivo. Ao implantar os bairros habitacionais de Caetés I e Caetés II, a Companhia de Habitação Popular do Estado de Pernambuco (COHAB), preservou a vegetação presente nas encostas possibilitando assim a preservação de sua estabilidade e a proteção contra processos erosivos. Estas encostas apresentam inclinações elevadas (entre 18 e 31°). A comunidade do Córrego da Areia situa-se entre as encostas dos Bairros de Caetés I e Caetés II, constituindo-se assim uma área rodeada por vertentes de inclinações elevadas. A análise dos dados e finalização do mapeamento foram realizadas no ambiente SIG com o uso do Software ArcGIS 10.1, associando as informações espaciais e alfanuméricas resultando na organização de um banco de dados geoespacial.

Resultado e discussão

O município de Abreu e Lima localiza-se na Região Metropolitana do Recife (RMR) na porção leste do estado de Pernambuco. Devido ao seu clima tropical do tipo As’, com altos índices pluviométricos, foram-se espessos mantos de intemperismo, tanto capeando as rochas do embasamento cristalino quanto as rochas sedimentares Mesozóicas da Bacia Paraíba e os sedimentos cenozóicos. A área urbana do município está concentrada na porção leste deste, sobre rochas do Complexo Gnáissico-Migmatítico recobertas por sedimentos da Formação Barreiras. É composta por unidades geomorfológicas denominadas de colinas com topos tabulares e vales côncavos a oeste e tabuleiros com topos muito dissecados e vales encaixados e significativos vales colmatados a leste. As primeiras caracterizam-se por colinas que apresentam um relevo suavemente ondulado, com topos tabulares mais ou menos isolados por vales um pouco mais alargados com fundos côncavos entulhado de sedimentos. A segunda unidade geomorfológica trata-se de tabuleiros com topos extremamente conservados, traduzindo numa paisagem extremamente aplainada e bastante dissecada pela rede de drenagem nas bordas dos tabuleiros, mas não o suficiente para gerar feições colinosas, configurando-se em vales extremamente entrincheirados em formato de v, com sedimentação no fundo oriunda das encostas. A geologia da área predominante é de Formação Barreiras em termos morfológicos ocorre em forma de tabuleiros, estando mais dissecada na porção leste da área estudada. Nos afloramentos estudados foi possível identificar fácies sedimentares em que apresenta na forma de sedimentos conglomeráticos constituídos por seixos centimétricos de quartzo, envoltos por uma matriz arenosa grossa (Figura 01 A e B). Tais níveis ocorrem geralmente intercalados com camadas arenosas mostrando as descontinuidades que tornam a área mais suscetível. As ocorrências de deslizamento e erosão no Município de Abreu e Lima começaram a ser registradas quando do início da atuação da Defesa Civil no ano de 2011. Estes registros são feitos através de visitas da equipe de técnicos da Defesa Civil às áreas de risco. Apesar das atividades da equipe de Defesa Civil ter iniciado só no ano de 2011, observa-se que existem ocorrências registradas em anos anteriores, sendo a mais antiga registrada em 2007. Dentre as ocorrências registradas, até a data de 30/12/2015, observam-se os seguintes números: 214 registros de deslizamentos (incluindo- se aqueles de pequenas proporções); 369 vistorias em encostas; 30 solicitações para construção de obra de contenção (SILVA, 2016). O inventário de cicatrizes de movimentos de massa constatou que a área urbana e de expansão urbana do município de Abreu e Lima, tem uma maior quantidade de processos do tipo ravinas 44,6%, 41,1% de deslizamentos do tipo planar e14,3% de voçorocas. Entretanto, para análise as ravinas e voçorocas foram agrupadas e serão analisadas como erosão. No Plano de Informação Geologia foi evidenciada uma concentração de processos na classe de Formação Barreiras, onde foram verificados 44% dos processos erosivos e 96% dos deslizamentos, seguidos da Formação Itamaracá, a qual ocupa pequenas áreas da porção leste do município. Nela foram identificadas 27% dos processos erosivos e 47% dos deslizamentos. A exposição desta última Formação se deve a intensa explotação do fosfato ocorrido em décadas passadas, bem como ao alto crescimento demográfico ocorrido na cidade. Analisando-se a declividade, os processos erosivos e deslizamentos foram predominantes nos intervalos de 11° a 17° (31% e 39%, respectivamente), seguido da classe 17° a 27° (25% e 26%) e de 27° a 45° (19% e 17%). Este último intervalo de declividade apesar de apresentar uma menor frequência de processos, destaca-se pela sua densidade, quando analisado a quantidade de processos em função da área ocupada por esta classe. Sendo assim, as declividades entre 27° a 45° foram consideradas as mais suscetíveis na área, o que está de acordo com o verificado na literatura, que indicam como declividade crítica acima de 30°. As áreas côncavas/convergentes apresentaram um maior número de processos 41% das feições erosivas e 52% dos deslizamentos, seguido das encostas convexas/divergentes com 34% de erosão e 39% dos deslizamentos. A unidade de mapeamento de solo que apresentou um maior número de cicatrizes foi LA7 que representa uma associação de Latossolos Amarelo com textura Argilosa e Argissolos amarelos com textura média e/ou argiloso. Os LA são solos estáveis e uniformes no conjunto de suas propriedades, e com boa permeabilidade tornando-os com baixa suscetibilidade aos processos erosivos. Entretanto, os Argissolos localizados nas áreas de encostas dos tabuleiros intensificam a suscetibilidade aos movimentos de massa. A maioria das feições erosivas e dos deslizamentos foram identificadas nos centros urbanos, mais precisamente nas áreas mais periféricas destes, com ocupações desordenadas e localizadas nas bordas dos tabuleiros. Conforme será visto mais adiante, com o exemplo do estudo de detalhe. A falta de infraestrutura e de sistemas de micro drenagem adequados, levam ao lançamento de águas servidas do topo da encosta. Tal atividade levou ao surgimento e intensificação de grandes erosões. De acordo com Holanda (2009), no local onde foi realizado o estudo de detalhe, os moradores do Córrego da Areia passaram a retirar a cobertura vegetal na tentativa de aumentar seus terrenos. A exploração irregular de areia do leito do Córrego da Areia e das encostas também se tornou fonte de renda para os moradores locais que revendiam o material para os comerciantes de armazéns de construção das proximidades. A autora destaca que estes fatos potencializaram a erosão no local. Ademais essa localidade apresente irregularidades no sistema de drenagem, através da implementação de calhas improvisadas localizadas na porção superior da encosta, levando ao desenvolvimento de grandes erosões, conforme pode ser visualizado nas figuras 2 e 3. De tal modo, foram identificados os seguintes condicionantes que possibilitaram e potencializaram a ocorrência do processo erosivo representado nas figuras 2 e 3: • Geologia proveniente da Formação Barreiras, a qual apresenta fácies areno- argilosas, com histórico de suscetibilidade à ocorrência de processo erosivo dentro da RMR, principalmente, quando a área está associada à remoção da vegetação e à deficiência na drenagem, como foi identificado na área de estudo; • A geomorfologia local é formada pela existência de encostas provenientes de tabuleiros, com vertentes apresentando inclinações elevadas e perfil convexo, condição propícia à ocorrência de processo erosivo, conforme coloca Nishyama (1995); •A caracterização geotécnica realizada a partir de amostras de solo coletadas em perfil localizado na área de estudo, apresentou uma camada de 10cm com solo do tipo areia siltosa (SM), seguida de camadas de areia argilosa (SC) até o limite da sondagem na profundidade de 4,0m. De acordo com a escala de erodibilidade proposta por Loppes Trilho (1999), estes tipos de solo apresentam-se entre os mais erodíveis. Os ensaios de Inderbitzen realizados com amostras de solo da área demonstraram consideráveis perdas de solo para as amostras submetidas ao escoamento superficial, principalmente, nos casos em que o solo apresenta menor teor de umidade; • Em Abreu e Lima, os Latossolos Amarelos estão presentes nas áreas dos Tabuleiros formados por sedimentos da Formação Barreiras, com textura arenosa e argilosa e com estrutura muito porosa. Nas bordas dos Tabuleiros, principalmente em áreas com declividade elevada e drenagem deficiente, este conjunto de características propicia áreas suscetíveis a processos erosivos; • A ação da ocupação inadequada do homem na área de estudo, provoca desequilíbrio nas condições naturais da encosta, deflagrando e acelerando o processo. Este fator age de forma combinada com os demais fatores condicionantes.

FIGURA 01: Sedimentos conglomeráticos FONTE: Acervo GEGEP/2015


FIGURA 02: Localização da área do processo erosivo onde foi realizado o estudo de detalhe. FONTE: Silva (2016)


FIGURA 03: Área de erosão FONTE: Coutinho (2015)

Considerações Finais

A Formação Barreiras encontrada em aproximadamente 90% da área de estudo, em termos morfológicos ocorre em forma de tabuleiros, estando mais dissecada na porção leste da área. Ao contrário do Complexo-gnáissico-migmatítico- granítico, que está localizado na porção oeste do município, a Formação Barreiras é fortemente impactada antropicamente aumentando, assim, a suscetibilidade a movimentos de massa. A análise dos fatores condicionantes por meio do cruzamento do inventário de feições erosivas e de cicatrizes de deslizamentos evidenciaram resultados semelhantes a área onde foi realizado o estudo de detalhe, principalmente em relação as ações antrópicas como principal fator desencadeante dos processos erosivos. A retirada da vegetação, os cortes realizados nas bordas dos taludes, a ocupação desordenada com falta de um sistema de drenagem adequado, intensificam o lançamento de águas servidas diretamente nas encostas, tornando-o o principal agente deflagrador dos processos identificados na área, mesmo sem ocorrer eventos pluviométricos de elevada magnitude. No entanto, com a atuação destes últimos os processos identificados podem ser ainda mais intensificados. Além disso, a análise dos fatores condicionantes e elaboração de um inventário com o armazenamento das informações em um banco de dados georreferenciado mostraram-se de fundamental importância para a elaboração e atualização de um mapeamento de suscetibilidade e de risco a movimentos de massa e elaboração de carta geotécnica

Agradecimentos

Referências

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