Autores

Ribeiro, A.S. (NEQUAT-IGEO/UFRJ) ; Peixoto, M.N.O. (NEQUAT-IGEO/UFRJ) ; Torres, F.T. (IGEO/UFRJ) ; Barros, R.S. (IGEO/UFRJ) ; Brito, A.S. (IGEO/UFRJ) ; Moura, J.R.S. (NEQUAT-IGEO/UFRJ)

Resumo

Neste trabalho apresentamos parte dos resultados da pesquisa realizada por Ribeiro (2016) sobre os canais embrejados da bacia hidrográfica do Córrego Santa Rita, localizada no município de Volta Redonda (RJ), Médio Vale do Rio Paraíba do Sul fluminense. A caracterização sedimentológica dos depósitos identificados em canais embrejados e em feições deposicionais quaternárias adjacentes às suas calhas, em uma sub-bacia de 2ª ordem com elevada expressão deste tipo de canais, permitiu estabelecer relações com o contexto geomorfológico em que estão inseridos, bem como com o quadro do uso da terra na bacia e as intervenções nos canais. Foram identificadas fases de erosão e sedimentação compatíveis com as descritas no arcabouço estratigráfico regional para o Holoceno, associadas à instalação de canais erosivos remontantes nos fundos de vale, e também evidenciada a alta sensibilidade dos canais embrejados aos impactos do uso e manejo dos solos.

Palavras chaves

Sistemas fluviais ; Sedimentação em canais embrejados ; Feições deposicionais quaternárias

Introdução

No Médio Vale do Rio Paraíba do Sul, o desenvolvimento urbano e industrial iniciado na 2ª metade do século XX e as atividades agropecuárias desenvolvidas nos períodos anteriores (especialmente a cafeicultura no final do séc. XIX e a pecuária subsequente, no início do séc. XX), têm promovido uma série de impactos nos sistemas fluviais tributários do Rio Paraíba do Sul, evidenciados na deterioração da qualidade e volume das suas águas, alterações no regime hídrico e no aporte de sedimentar, na instalação e/ou intensificação de processos erosivos nos canais fluviais e nas suas áreas de contribuição, os quais têm gerado transformações na estrutura e funcionamento das redes e sistemas hídricos regionais. Estas modificações operam sobre e a partir de um arcabouço geomorfológico-sedimentar que evidencia a ocorrência de intensas transformações ambientais ocorridas ao longo do Período Quaternário, evidenciadas por registros de episódios erosivos e deposicionais de grande magnitude que apresentam estreita relação com a morfologia atual das encostas e fundos de vale (MOURA, 1990; MOURA & MELLO, 1991; MOURA et al., 1991). Destaca-se neste arcabouço, em especial, o evento Manso (MELLO, 1992), associado a um episódio de intensa erosão canalizada nas encostas e fundos de vale e posterior entulhamento de paleocanais erosivos e eixos de drenagem por depósitos aluvio-coluviais, correspondendo à formação do terraço fluvial mais elevado (T1) nos vales e das rampas de alúvio-colúvio nas reentrâncias de cabeceiras de drenagem, conforme Moura et al. (1991). Após o evento Manso, o entalhamento dos canais fluviais coletores e a instalação de novos canais erosivos ligados à expansão da rede de drenagem as voçorocas “remontantes” ou conectadas à rede de drenagem têm ocorrido de modo diferenciado nas bacias hidrográficas tributárias do Rio Paraíba do Sul, resultando em padrões distintos de desenvolvimento de feições erosivas e de feições deposicionais mais recentes nos fundos de vale (terraços baixos e planícies de inundação). Os mapeamentos geomorfológicos realizados desde a década de 1990 pelo Núcleo de Estudos do Quaternário & Tecnógeno (NEQUAT) do Departamento de Geografia– IGEO/UFRJ na região evidenciam, assim, a existência de bacias hidrográficas com alto grau de esvaziamento dos fundos de vale (com remoção quase total dos depósitos da Aloformação Manso), e outras com alto grau de retenção destes depósitos e das feições geomorfológicas a eles associadas. Os canais embrejados estão inseridos nestes diferentes contextos, alcançando, conforme destacado por Mello (2005) mais de 50% da extensão da rede de drenagem em bacias esvaziadas. São identificados como trechos de rios e córregos onde o leito e as margens estão ocupados por uma vegetação típica, reconhecidos nos mapeamentos desenvolvidos por Mello (2005), Pinto (2009), Peixoto et al. (2010), Del Pozo (2011) e Pelech (2013). Devido à diversidade de condições geomorfológicas de ocorrência dos canais embrejados nos sistemas fluviais afluentes do Rio Paraíba do Sul, e suas relações com a evolução das encostas e redes de drenagem especialmente durante o Holoceno, estudos vêm sendo desenvolvidos buscando efetuar uma caracterização geomorfológica, sedimentológica e da vegetação encontrada nos canais embrejados. Neste trabalho apresentamos parte dos resultados produzidos nesta linha de investigação, que integram a Dissertação de Mestrado do 1º autor, desenvolvida no Programa de Pós-graduação em Geografia da UFRJ. Partindo do reconhecimento de diferentes tipos de brejos encontrados na região em estudo, o enfoque é dado à caracterização da sedimentação encontrada em canais embrejados instalados em bacias formadoras da rede de drenagem (2ª ordem, segundo Strahler) analisando-a de modo comparativo com as características sedimentológicas dos materiais das feições deposicionais do seu entorno, buscando identificar as condições de instalação dos brejos e suas modificações recentes pelas práticas de uso do solo.

Material e métodos

A pesquisa parte da base de conhecimentos sobre a evolução geomorfológica e o arcabouço estratigráfico regional do Médio Vale do Rio Paraíba do Sul, e tem como recorte espacial a bacia hidrográfica do Córrego Santa Rita, afluente direta do Rio Paraíba do Sul localizada na porção Norte do Município de Volta Redonda (RJ), escolhida por ser representativa da condição de evolução geomorfológica com expressiva formação de canais embrejados nos sistemas fluviais (Figura 1). A abordagem morfoestratigráfica vem sendo integrada, ao longo da última década, pelo NEQUAT, à estrutura de análise proposta por Brierley & Fryirs (2000) para identificação de estilos de rios. Esta última, sendo fundamentada em uma análise multiescalar, envolve desde a caracterização das condições relacionadas ao contexto da bacia e do ambiente de vale até a estrutura (forma, largura, profundidade, materiais presentes no leito) e funcionamento (processos hidrológicos, geomorfológicos, sedimentológicos) dos canais fluviais, configurando um arcabouço metodológico relevante para o estudo da evolução geomorfológica, estocagem de sedimentos e distribuição espacial de depósitos quaternários e tecnogênicos em bacias hidrográficas, temas das pesquisas em andamento NEQUAT/UFRJ. Deste modo, foram utilizados diversos procedimentos ligados a estas abordagens no estudo desenvolvido na bacia do Córrego Santa Rita, tendo sido selecionados, para o propósito traçado neste trabalho, aqueles ligados especificamente à caracterização geomorfológica e da sedimentação em canais embrejados identificados em uma das sub-bacias de 2ª ordem estudadas. Esta análise apoia-se em uma etapa inicial de identificação de diferentes tipos de canais embrejados e mapeamento de feições deposicionais quaternárias em sub-bacias tributárias dos coletores principais da bacia do Córrego Santa Rita, através de fotointerpretação e reconhecimentos em campo, que permitiram selecionar os locais para estudos sedimentológicos e de vegetação detalhados, assim como na execução posterior de um mapeamento de cobertura e uso da terra para toda a bacia. Apresentaremos os resultados obtidos para a sub-bacia Santa Luzia I, onde foram coletados, de forma manual, um total de 6 testemunhos em tubos de PVC de 50 mm de diâmetro, com profundidades variando de 0,80 a 1,20m, compreendendo a sedimentação na calha dos canais embrejados (3 testemunhos) e nas feições deposicionais adjacentes (3 testemunhos). Os testemunhos foram descritos em escala de 1:20, observando-se aspectos litológicos, texturais (granulometria, seleção e arredondamento dos grãos), composicionais (mineralogia, identificada macroscopicamente), espessura das camadas, elementos fósseis e cor (baseada na carta de cores de Munsell), que resultaram na elaboração de perfis estratigráficos. Como apoio à descrição litológica e caracterização dos intervalos, foram realizadas análises granulométricas como auxílio à caracterização textural. Para análise granulométrica foram coletadas 30g de sedimentos, processados em laboratório para remoção da matéria orgânica, seguida de tamisação e pipetagem. Para a tamisação utilizou-se o sistema Rot-up com um conjunto de peneiras com aberturas de 2,00; 1,41; 1,00; 0,71; 0,50; 0,35; 0,25; 0,177; 0,125; 0,083 e 0,062mm. Para separar as frações inferiores a 0,062mm (silte e argila) foi realizada pipetagem a 24°C, com coletas em 20”; 1’45”; 6’58”; 28’ e 1h51’. Foram também consideradas, para a interpretação dos resultados, as características morfológicas do ambiente de vale da sub-bacia, o uso do solo e a ocorrência e proximidade de processos erosivos.

Resultado e discussão

A bacia do Córrego Santa Rita possui uma área de 31,6 km2, abrangendo diferentes coberturas e usos da terra: o pasto raso é a classe de uso mais expressiva na bacia (46%), seguido pela floresta secundária (23%) e pelo campo sujo (16%), sendo o uso urbano (6%), a plantação de eucalipto (4%) e as áreas de cultivo (1%), os brejos (4%) e o solo exposto (1%) as classes de menor expressão em área na bacia. Os pastos, nitidamente predominantes, refletem a pecuária extensiva implantada após o declínio da cafeicultura na região, que foi responsável pela destruição da mata nativa, no passado, e pela fragmentação das florestas secundárias, atualmente. Estas últimas, apesar da área total significativa, configuram pequenos fragmentos, distribuídos por toda a bacia, e localizados, geralmente, em topos de morros e encostas íngremes, morfologias onde também são encontrados os campos sujos, que predominam na porção oeste da bacia (RIBEIRO, 2016). Em função das características do manejo e uso do solo, e suas repercussões na diferenciação dos canais embrejados na bacia do Córrego Santa Rita, Ribeiro (op.cit) propôs a seguinte tipologia de canais embrejados: a) Canal Embrejado propriamente dito, sem modificações por barramento ou escavação de drenos, identificados geralmente a vales confinados e parcialmente confinados; b) Canal Embrejado Retificado, produto da escavação de calhas artificiais de drenagem nos leitos e áreas embrejadas pelos fazendeiros e sitiantes com vistas a obter terrenos secos para pastos, cultivos e/ou construções, também encontrados com frequência em vales confinados e parcialmente confinados; Canal Embrejado com Barragem, caracterizado por intervenções que produzem pequenas represas utilizadas principalmente nas atividades agropecuárias e/ou no abastecimento doméstico, naquela bacia, identificado em todos os ambientes de vale. A sub-bacia Santa Luzia I está localizada na porção norte da bacia Córrego Santa Rita e possui uma área de 0,66km². As feições deposicionais quaternárias perfazem 27,44% da sua área (Figura 2), sendo que os fundos de vale esvaziados representam a feição predominante (cerca de 28% da área de feições mapeadas), superando a extensão das feições das Rampas de colúvio e das Rampas de aluvio-colúvio (23% da área de feições mapeadas, cada uma). Os canais embrejados ocupam aproximadamente 12% da área mapeada, apresentando- se retificados no trecho jusante da sub-bacia. Observa-se, na Figura 2, que ao longo do coletor podem ser identificadas, de montante para jusante: as rampas de alúvio-colúvio associadas às cabeceiras de drenagem em anfiteatro – sendo definido o ponto 1 de amostragem nesta condição, em local onde a calha do canal embrejado é limitada por essa feição deposicional; uma condição de confinamento do vale, onde não há resquícios de feições deposicionais, onde foi definido o ponto 2 de amostragem; e uma condição de vale parcialmente confinado ponto 3, com uma planície adjacente a uma das margens do canal. As características dos testemunhos obtidos na calha dos canais embrejados (pontos de coleta 1, 2 e 3) podem ser visualizados na Figura 3. Verifica-se que os depósitos identificados são compostos basicamente de camadas de turfa dispostas sobre areias argilosas, destacando-se que: a) no perfil do ponto 1 a turfa é oxidada, constituída por 70% de argila, apresentando concentração de areia grossa quartzosa na base, material micáceo disseminado e cor marrom escuro amarelado, e está disposta sobre camadas de areias grossas e muito grossas identificadas na base do perfil, interpretadas como relacionadas a episódios erosivos anteriores à deposição das turfas; b) no perfil do ponto 2 são encontradas camadas de turfa oxidada, turfa micácea e turfa, com micas disseminadas e muita presença de raízes, em sua maioria com cores marrons escuras, dispostas sobre um pacote arenoso também associado à sedimentação em um canal erosivo recente; c) no perfil do ponto 3, apesar da espessura total dos depósitos de turfa ser maior, a camada de turfa escura é menos espessa, aparecendo intercalada a camadas de turfas micáceas, tendo na base do perfil camadas de areias argilosas levemente cascalhosas. Os testemunhos obtidos nas feições deposicionais adjacentes aos canais embrejados (denominados na Figura 2 como pontos de controle 1, 2 e 3), correspondentes à rampas de alúvio-colúvio, vales esvaziados e planícies evidenciam, por sua vez, depósitos compostos basicamente por camadas de areia (Figura 4): a) no ponto 1 foram encontradas, na rampa de alúvo-colúvio, camadas de areia muito fina a fina com fragmentos de raízes próximo à superfície e com maior oxidação e presença de minerais mais conservados na base do perfil, indicando algum retrabalhamento dos materiais; b) no ponto 2 foi documentado, no fundo de vale esvaziado, depósitos com menores percentuais de argila e fragmentos de raízes, evidenciando um forte retrabalhamento dos sedimentos erodidos da Aloformação Manso; c) no ponto 3, o testemunho associado à planície evidencia uma deposição de sedimentos mais homogêneos e com características similares às dos pontos anteriores. Os testemunhos coletados evidenciam, assim, primeiramente, uma marcante diferenciação entre a sedimentação dos canais embrejados, caracterizada pela presença das turfas, e a das feições deposicionais adjacentes. Na sub-bacia Santa Luzia as turfas apresentam uma grande quantidade de vegetação e matéria orgânica associada a sedimentos finos, indicando o papel da vegetação dos brejos na retenção destes materiais, que seriam facilmente transportados em canais fluviais não embrejados. As turfas encontram-se justapostas a camadas arenosas sem restos vegetais, as quais, por suas características sedimentológicas e contexto geomorfológico de ocorrência, evidenciam fases diferentes de retrabalhamento dos sedimentos da Aloformação Manso com a instalação de canais erosivos nos fundos de vale. No ponto 3 pode ser destacado, ainda, o papel da retificação dos canais embrejados na redução das condições de acúmulo de matéria orgânica nos sedimentos. Nas feições deposicionais adjacentes aos pontos de coleta, os depósitos apresentaram características muito similares às da Aloformação Manso (descritas em SILVA, 1991 e MELLO, 1992), indicando condições de preservação parcial destes depósitos (ponto de controle 1) ou o seu retrabalhamento nos fundos de vale, evidenciado nos trechos de vales esvaziados (ponto de controle 2) e de deposição mais recente (ponto de controle 3).

Figura 1: Localização da bacia hidrográfica do Córrego Santa Rita no município de Volta Redonda e no Estado do Rio de Janeiro.


figura 2: Mapa de feições deposicionais quaternárias e canais embrejados.Estão assinalados os pontos de coleta dos testemunhos sedimentares analisados


Figura 3: Perfis sedimentares dos testemunhos coletados. Modificado Ribeiro (2016)


Figura 4: Perfis sedimentares dos testemunhos coletados em feições adjacentes.

Considerações Finais

A caracterização geomorfológica e sedimentológica efetuada na sub-bacia Santa Luzia I, localizada na porção Norte da bacia do Córrego Santa Rita, em Volta Redonda (RJ) permitiu identificar depósitos sedimentares presentes nos canais embrejados associados ao retrabalhamento da Aloformação Manso pelos processos erosivos ocorridos ao longo dos eixos de drenagem. Os materiais refletem diferentes fases de sedimentação, relacionadas primeiramente à deposição em paleocanais erosivos (depósitos aluvio-coluviais da Aloformação Manso), seguida do seu retrabalhamento em canais erosivos mais recentes, ou seja, nas voçorocas conectadas remontantes que removeram parcialmente os pacotes sedimentares das feições de rampas de alúvio-colúvio. Os dados ratificam as fases de erosão e sedimentação ocorridas durante o Holoceno no Médio Vale do Rio Paraíba do Sul, evidenciam a alta sensibilidade dos canais embrejados aos impactos do uso e manejo dos solos. O estudo efetuado contribui, assim, para o conhecimento dos materiais em transferência nas bacias formadoras dos sistemas fluviais regionais, bem como para a compreensão das suas condições geomorfológicas e hidrológicas, fundamentais para os estudos sobre conservação e reabilitação dos corpos hídricos em uma região estratégica para o abastecimento hídrico da Região Metropolitana do Rio de Janeiro. As informações produzidas podem, ainda, contribuir o manejo dos solos pelas comunidades que fazem uso das águas dos rios afluentes do Paraíba do Sul.

Agradecimentos

Ao Laboratório de Geologia Sedimentar (LAGESED-IGEO/UFRJ) pelo auxílio nas análises laboratoriais e descrição sedimentológica, em especial a Thiago Carelli, Josiane Plantz e Douglas Rosa, e aos técnicos Roberto Lima e Romildo Nascimento. Ao Laboratório Espaço de Sensoriamento Remoto e Estudos Ambientais-IGEO/UFRJ pelo auxílio no mapeamento de cobertura e uso da terra, em especial à Paula Almeida e Marcus Vinícus. À equipe do NEQUAT-IGEO/UFRJ pelo auxílio nas atividades de campo e gabinete.

Referências

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