Autores

Renata, N.A. (UFS) ; Alexandre Herculano, S.L. (UFS)

Resumo

O presente artigo teve como objetivo realizar por intermédio de técnicas de geoprocessamento uma análise morfométrica e caracterização da paisagem da Serra de Itabaiana-SE, correlacionando as informações produzidas por estes dois procedimentos. Para tanto, foram avaliados alguns parâmetros morfométricos e físicos da área de estudo, tais como a litologia, coberturas pedológicas, índice de declividade, padrões e densidade de drenagem. Os resultados demonstraram diferenças nas formas derivadas dos padrões de drenagem em função do controle estrutural exercido pelo domo de Itabaiana, ora pelo recuo paralelo na face ocidental, ora por truncagem de formações quartziticas com depósitos de acumulação de idades variadas na face oriental a barlavento. Foi constatado uma nítida correlação entre a variação de litologia, declividade e solos no estabelecimento dos padrões de drenagem. Entretanto, apenas na margem externa da serra verificou-se uma boa correlação dos parâmetros adotados, onde o aumento de densidade de drenagem evidenciou a formação de muitos depósitos correlativos.

Palavras chaves

Sistema de Informações Geográficas; Análises Morfométricas; Serra de Itabaiana

Introdução

A evolução de formas do relevo possui estreita relação com o trabalho realizado pelos cursos fluviais, os quais transmitem quantidades consideráveis de sedimentos para as porções mais rebaixadas do relevo. Segundo Christofolleti (1980), os cursos fluviais promovem processos morfogenéticos ativos na esculturação da paisagem, tornando a utilização de parâmetros morfométricos importante ferramenta na análise da paisagem. Embora a Unidade de Conservação Parque Nacional da Serra de Itabaiana, situada em Sergipe tenha sido instituída há pouco mais de uma década, pelo decreto s/nº de 15 de junho de 2005 poucos trabalhos tem se dedicado à investigação da evolução de seu modelado e depósitos correlativos. Com o objetivo de identificar os principais fatores de controle estrutural sobre a rede hidrográfica e, consequentemente, sobre o comportamento de transferência de sedimentos no entorno da Serra de Itabaiana, o presente estudo realizou uma análise comparativa entre alguns parâmetros morfométricos (declividade, perfis topográficas, padrões e densidade de drenagem) e elementos da paisagem (formas de relevo, substrato geológico, coberturas pedológicas e hidrografia). A Serra de Itabaiana caracteriza-se como uma borda remanescente de uma antiga superfície dômica, conhecida regionalmente como Domo de Itabaiana. Essa região está inserida em um arcabouço pedobioclimático bastante variável em decorrência da transição entre ambiente úmido e semiárido (ARAÚJO; MENDONÇA, 2003). No Parque podem ser encontrados desde depósitos sedimentares profundos, compostos por materiais nas bordas das serras a barlavento, bem como intercalações de fácies grosseiras sobre posições pedimentares preferencialmente a sotavento. Sua aparente forma convexa configura-se como uma porção interfluvial, subdividindo duas grandes bacias pertencentes ao estado de Sergipe - bacia do Rio Vaza Barris e a bacia do Rio Sergipe (CPRM,2002). A região que compõe o domo, segundo Araújo e Mendonça (2003), está localizada na Província Borborema, e é formada por um complexo de rochas de origem plutônica e estruturas cisalhantes referentes ao ciclo brasiliano. A área selecionada para análise situa-se na porção central do estado de Sergipe, entre as coordenadas geográficas 10º31’41” S de latitude ao sul, 37º13’16” W de longitude ao oeste, 10º 51’01” S de latitude ao norte e 37º 38’43” W de longitude ao norte. O PARNA Serra de Itabaina abrange uma pequena porção interna do domo e sua borda externa no setor leste da serra, que se distribui entre os municípios de Areia Branca, Itabaiana, Laranjeiras, Itaporanga d’Ajuda e Campo do Brito. Com relação à composição fitofisionômica, Dantas e Ribeiro (2010) classificam as áreas que abrangem o Parque Nacional da Serra de Itabaiana como um limite de transição entre dois ambientes climáticos distintos, composto por formação florestal de ecótono, passando a uma cobertura de Floresta Ombrófila densa de Terras Baixas a uma Floresta Estacional Semidecídua Sub-montana. É possível encontrar três grupos de coberturas vegetais, tais como: as formações florestais caracterizadas pelas matas primárias e/ou secundárias; as formações abertas naturais compostas pelas Areias Brancas e campos graminosos úmidos ou secos; e as formações abertas antropizadas que correspondem aos solos expostos, capoeira e plantações.

Material e métodos

O presente estudo baseou-se nos parametros morfométricos definidos por Horton (1945) para analise de redes hidrográficas, e por Christofoletti (1980), como a análise do grau de dissecação topográfica. A aplicação de estudos morfométricas em bacias de drenagem, além de identificar os tipos de controles litológicos sobre a formação dos solos e distribuição da vegetação, podem fornecer indícios a respeito da produção e transporte de sedimentos. Para obetenção destes parâmetros morfométricos e associação com dados georreferenciados foi utilizado o software ArcGIS 10.5 (Licença do Laboratório de Representação da Terra - UFS). Para o cálculo da densidade de drenagem foi utilizada a equação 1: Dd = ∑L/A (1) Onde a Dd é a densidade de drenagm, ∑L, o comprimento total de canais e A é área de abrangência de uma determinada bacia hidrográfica ou uma área que compreenda os canais fluviais a serem análisados. A elaboração deste produto, foi realizada a partir da folha 10S75ZN que compreende um modelo digital de elevação (MDE) obtida pelo banco de dados do TOPODATA (Banco de Dados Geomorfométricos) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Em seguida o MDE que originalmente estava associado ao sistema de coordenadas geográficas WGS 84 foi reprojetado para o sistema SIRGAS 2000 com a projeção UTM zona 24 S, desta maneira foi possível aplicar a esta imagem os procimentos necessários para geração automatizada da rede de drenagem local, da qual foram extraídos e somados os comprimentos dos canais fluviais. Na sequência, foi gerada uma malha com quadrículas de 1 Km² recobrindo toda a área de estudo. Obtidos os valores de comprimento de drenagem, foi realizada uma interseção com as quadriculas para que essas pudessem comtemplar a soma dos comprimentos totais e, assim ,serem reagrupadas em intervalos de classe. Com o uso do modelo de digiral de elevação reprojetado, foram traçados três perfis longitudinais no intuito de indentificar os processos dominantes em cada tipo de encosta. Os traçados destes perfis foram expressos juntamente com o mapa de densidade de drenagem. De posse da camada de rede de drenagem foi possível criar outra camada vetorial do tipo poligono para que fosse realizada a interpretação e delimitação dos padrões de drenagem dispotos na área de estudo de acordo com Christofoletti (1981). Ainda com utilizando-se do MDE reprojetado foi feita confecção automatizada do mapa de declividade, expresso através de uma camada matricial contendo os valores de declividade por pixel. Esses valores percentuais foram posteriormente agrupados nos seguintes intervalos de classe que seguem os padrões da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA, 1979): plano (0 a 3 %), suave-ondulado (3 a 8 %), ondulado (8 a 20 %), forte- ondulado (20 a 45 %), montanhoso (45 a 75 %) e forte-montanhoso (> 75 %). Para elaboração do mapa geológico, foram adquiridos dados vetoriais a partir do Mapa Geológico de Sergipe (CPRM, 2014). A produção do mapa de solos foi realizada por meio dos dados fornecidos pela EMBRAPA (1975) e pela Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE, 1975) seguindo os padrões do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS, 2006).

Resultado e discussão

Ao observar os mapas de geologia e coberturas pedológicas, pôde-se perceber a associação de Planossolos e Luvissolos Crômicos ao intemperismo do embasamento Gnaissico- migmatitico de idade Arqueano-Paleoproterozóica da Unidade litológica do Complexo Itabaiana/Simão Dias (fig. 01). Ambos os solos são desenvolvidos sob condições de semiaridez ou ainda subumidade - precipitação média anual de 896,53 mm (PINTO, 1997). De forma geral, a drenagem subdendrítica apresentada no mapa de padrões de drenagem (fig. 1D) possui nítida relação com a ocorrência destes solos de moderada espessura e às baixas declividades. Por este motivo, desenvolvem-se na área canais irregulares em todas as direções, onde a junção entre canal principal e tributários ocorre em ângulos variados. O fator que impossibilita essas áreas de serem classificadas como dendríticas é a presença de alguns lineamentos identificados, que possibilitam o controle estrutural em certos pontos. As porções mais elevadas, representadas pela Serra de Itabaiana e uma pequena porção da Serra Comprida ao sul do recorte, são compostas pelo conjunto de rochas quartzíticas, metarenitos, metaconglomerados e metapelitos da Formação Itabaiana (CPRM, 2002). Neste trecho, verifica-se um maior controle da densidade de drenagem e desenvolvimento de padrões diferenciados entre as margens oriental e ocidental. A princípio, pela análise morfológica desta serra residual, com forma de inclinação do antigo domo, pode-se inferir um padrão radial de drenagem. Entretanto, ao examinar perfis topográficos de ambas as margens da serra constatou-se diferenças marcantes entre a margens escarpada (ocidente) e declives menos acentuados na margem oriental, como verificado nos perfis topográficos da Figura 02. A drenagem do tipo paralela é definida pelo desenvolvimento de um perfil topográfico de recuo paralelo de escarpa, idealizado pelo modelo de pediplanação proposto por King (1952), constituída por seção convexa no topo, face nua relacionadas às mais elevadas declividades, seção detrítica e pedimentos (fig.01). A porção que parte do topo da serra para o noroeste apresenta drenagem paralela, relacionada às mais altas declividades que, em conjunto com os Luvissolos Crômicos, favorecem os processos erosivos de grau moderado a forte. As áreas mapeadas com drenagem de padrão retangular estão situadas na porção centro-leste da área de estudo, próximas ao sopé das vertentes da Serra de Itabaiana, compreendendo uma composição litológica variada proveniente da Formação Frei Paulo (margas, calcários, metarritmitos), Formação Ribeirópolis (filitos siltosos), Formação Olhos D’água e, em menor expressão, ao Grupo Barreiras associado às coberturas superficiais de depósito aluvio-coluvionares no sopé das faixas serranas. Ao relacionar as declividades, que variam consideravelmente desde planas até fortemente onduladas, aos elevados índices de densidade de lineamentos e densidade de drenagem (fig. 02), foi possível constatar que a tendência de canais que formam ângulos perpendiculares em certos setores está ligada ao controle estrutural que estes foram submetidos no processo de alçamento do domo. O padrão retangular-subdendrítico, situado na porção leste e sudeste da área de estudo, está submetido aos controles estruturais semelhantes aos encontradas no padrão retangular, diferenciando-se por apresentar menor grau de ordenamento da drenagem e controle estrutural da drenagem. Essa mudança, tanto no aumento da densidade de drenagem, quanto no tipo de padrão, ocorre devido ao aprofundamento das coberturas pedológicas, pela presença de Neossolos Quatzarênicos sobre o médio e baixo terço das encostas que transitam para os Argissolos e Luvissolos Crômicos (fig.01). Como resultado, a dissecação do relevo se eleva não somente pela mudança do substrato litológico, mas claramente pela maior influência dos fatores climáticos na faixa a barlavento da Serra de Itabaiana (fig.02). A baixa densidade de drenagem, com valores entre 0,7 e 1,9 acompanham as porções interfluviais, sobretudo o conjunto de serras remanescentes do domo de Itabaiana, no sentido S/Centro/NE do mapa (fig.02). Estas ocorrem pela presença dos quartzitos e metarenitos, que capeiam as superfícies de cimeira e facilitam a infiltração da água, com uma consequente baixa dissecação. Entretanto, a margem da porção oriental da Serra de Itabaiana exprime setores com súbito aumento da densidade em algumas quebras de declividade e seção de face nua. Verifica-se através da análise entre os perfis longitudinais de encosta número 2 e 3 diferenças em termos de declividade e ajuste do perfil dos rios. Baseado no modelo de equilíbrio dinâmico de evolução do relevo proposto por Hack (1975), pode-se aventar que essa diferença seja ocasionada pelo próprio processo evolutivo do domo esvaziado de Itabaiana. O acréscimo de magma na base da crosta, responsável pelo efeito de soerguimento promoveu maior perda de material por erosão, sobretudo pelo posicionamento dos estratos verticalizados de metassedimentos e quartizitos presentes na faixa externa que circunscreve este antigo corpo intrusivo (fig.03). O ponto de maior densidade de drenagem indicado pela figura 02, encontra-se sob um grande anfiteatro de erosão, provavelmente relacionado a maior concentração de sedimentos incoesos, fruto de antigos movimentos de massa responsáveis pela formação de um patamar erosivo entre os 500 e 300 m do perfil 3 (fig.02). É bastante frequente a presença de coberturas arenosas em todos os patamares que se seguem à margem oriental da Serra de Itabaiana, até os baixos perdimentos, marcadas por descontinuidades internas de estratos silto- argiloso. Em alguns casos, estas descontinuidades são responsáveis por deflagrar processos erosivos profundos. Como encontrado em um dos perfis visitados (fig.04). A presença de índices de densidade de drenagem entre 3 e 3.9, direcionam-se às porções de médio e baixos pedimentos, onde ocorrem com frequência uma topografia ondulada a suavemente ondulada verificados pelos três perfis. Estas superfícies correspondem às faixas compostas por solos pouco mais profundos e ainda maiores proporções de coberturas aluvio-coluvionares, facilitando a ação de dissecação. Segundo Dalrymple et al. (1968 apud Selby, 1982), situações de baixa encosta predominam a ocorrência de encostas coluviais, onde processos de transporte e deposição de materiais por movimento de massa, e ainda a presença de superfície de lavagem desenvolvem leques, possibilitam o transporte de material, rastejamentos e ação subsuperficial das águas. Na margem ocidental da Serra de Itabaiana, os índices de densidade de drenagem de maior expressão (entre 3.9 a 4.6) estão relacionados à presença dos Luvissolos Crômicos e Argissolos, traduzidos na paisagem por uma maior dissecação. Entretanto, o recobrimento de depsóitos de areias, fruto da decomposição dos materias estruturadores da serra, limita-se apenas à um pequeno trecho de rampas que sucedem as escarpas da serra até 300m de altitude do perfil 2 (fig.02). Após este trecho predominam a presença de mantos eluviais sem indicação da presença demudanças epsódicas do clima na Serra de Itabaiana. Predominam portanto, à margem externa do parque forte erosão associada a presença de inúmeros knickpoints e ainda à decomposição do quartzito e metarenito.

Aspectos morfométricos e elementos da paisagem da área de estudo: A. Mapa geológico; B. Mapa Pedológico; C. Mapa de declividade; D. Mapa dos padrões.


Densidade de drenagem e perfis topográficos


Leito rochoso do Riacho dos Negros composto por unidades quartziticas da Formação Itabaiana. (Fonte: Lima, 2015).


Recobrimento elúvio-coluvial com voçoroca encontrado a 106 m de altitude do perfil 03. (Fonte: Lima, 2016)

Considerações Finais

Através do uso de ferramentas de SIG, parâmetros morfométricos, análise de perfis topográficos, bem como trabalhos de campo, foi possível avaliar de forma mais precisa os processos dominantes em cada tipo de modelado de encosta dominante. A correlação realizada entre parâmetros morfométricos de densidade de drenagem, e índice de declividade foram congruentes com as situações de cobertura pedológica e litologia do local. Ocorrendo em muitos momentos controles de natureza estrutural no modelado de encostas. De acordo com os resultados encontrados, constatou-se uma boa correlação com os maiores índices de densidade de drenageme maior produção de sedimentos, como encontrado ao longo do perfil 03 de análise. Entretanto valores também consideráveis encontrados no interior do domo não representou satisfatoriamente a correlação de formação de depósitos coluviais, pois foi verificado que predomima no setor a presença de coberturas eluviais. Acredita- se que os resultados preliminares obtidos neste trabalho necessitem de estudos complementares para fins interpretativos da evolução da Serra de Itabaiana no contexto regional.

Agradecimentos

Referências

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