Autores

Goulart, A. (UFPR) ; de Oliveira, J.G. (UFPR) ; Santos, L.J.C. (UFPR)

Resumo

O Grupo Caiuá no Estado do Paraná é marcado por relevos planos e suaves. Porém as alterações ambientais do Pleistoceno/Holoceno criaram episódios cíclicos de dissecação da paisagem, deixando diferentes paleofeições erosivas na área. O objetivo desse trabalho é identificar as paleofeições erosivas presentes no Grupo Caiuá, no Estado do Paraná, através da aplicação do Índice de Concentração de Rugosidade (ICR). Foram identificadas cinco classes de relevo: suave, suave ondulado, ondulado, fortemente ondulado e abrupto. Na porção sul, há o predomínio de relevo abrupto, enquanto ao norte a concentração maior é a de relevo suave, o que está de acordo com a literatura científica para a região. Nas áreas identificadas como relevo abrupto ao norte ficaram em evidência três padrões: transição Latossolo/Argissolo com ruptura de declive, morros testemunhos sustentados por arenitos silicificados e as paleofeições erosivas.

Palavras chaves

Evolução geomorfológica; Paleofeições erosivas; Grupo Caiuá

Introdução

O Grupo Caiuá localiza-se na região noroeste no Estado do Paraná. Inserido na grande Bacia Bauru, o Grupo Caiuá formou-se no intervalo entre 133 Ma, data das últimas manifestações do magmatismo que originou a Formação Serra geral, e 85 Ma, estimativa do início do processo de litificação de tais arenitos (FERNANDES, 2004). Os sedimentos que compõem o arenito Caiuá correspondiam a um grande paleodeserto, um sand sea localizado na porção central da bacia, com seu depocentro nas proximidades da calha do rio Paraná (BIGARELLA e MAZUCHOWSKI, 1985; FERNANDES e COIMBRA, 1994). O paleodeserto Caiuá, portanto, deu origem a uma paisagem com características geomorfológicas específicas que frequentemente aparecem na literatura científica como uma paisagem de relevos amenos, monótonos, uniformes e sem grandes amplitudes de relevo. A geomorfologia do Noroeste paranaense é composta atualmente por um relevo planáltico, com inclinação para Oeste-Noroeste, chegando a atingir em seu ponto mais baixo, nas proximidades da calha do rio Paraná, altitudes que variam entre 220 a 300 metros (SANTOS et al, 2006). Corroboram com essa caracterização Bigarella e Mazuchowski (1985), ao afirmar que no Norte e Noroeste do Paraná são característicos os compartimentos geomorfológicos, superfícies interplanálticas, regionalmente pouco inclinados em direção ao vale do rio Paraná e localmente na direção da calha dos principais rios, como o Ivaí, o Paranapanema e o Piquiri. Ao descrever as superfícies interplanálticas que formam a paisagem do Noroeste do Estado, Bigarella e Mazuchowski (1985) chamam a atenção para os vestígios de processos de pedimentação e pediplanação que podem ser encontrados na região. Os autores supracitados afirmam que o relevo atual com feições morfológicas de aplainamento é resultado de retoques sucessivos ocorridos durante o Cenozóico, mais especificamente durante o Quaternário. As variações de climas úmidos (períodos interglaciais) e semiáridos (períodos glaciais), com pequenas flutuações climáticas (BIGARELLA, MARQUES e AB’SÁBER, 1961), sugerem que os processos erosivos foram intensos durante a transição dos episódios mais recentes de estiagem prolongada (BIGARELLA e MAZUCHOWSKI, 1985). Esse quadro paleoambiental pode ter gerado mudanças significativas na geomorfologia da região durante tal período, originando feições de relevo que tiveram sua evolução/formação no Pleistoceno. Algumas dessas feições foram denominadas como Paleovoçorocas por Goulart e Santos (2014), segundo e Bigarella e Mazuchowski (1985) as áreas a leste do rio Paraná apresentam densa dissecação, com todas características visuais de voçorocas, em distintos estágios de evolução, porém estáveis atualmente. Porém a distinção dessas feições em relação ao restante do relevo regional ainda não havia sido colocada em prática, a fim de perceber a singularidade dessas anomalias do relevo e seu contraste em relação as demais características morfológicas locais. A separação de feições geomorfológicas anômalas em relação ao relevo circundante pode ser feita através de técnicas de Geoprocessamento, a fim de que seja reduzida a subjetividade na identificação e delimitação de unidades geomorfológicas (SAMPAIO e AUGUSTIN, 2014). Sendo que o Índice de Concentração de Rugosidade (ICR) pode ser aplicado para a identificação até mesmo de pequenas feições de relevo, até em regiões que apresentem padrões morfométricos similares e homogêneos aparentemente (SAMPAIO e AUGUSTIN, 2014) como na região Noroeste do Estado. Sendo assim, o objetivo desse trabalho consiste em identificar as paleofeições erosivas presentes no Grupo Caiuá, no Estado do Paraná, através da aplicação do Índice de Concentração de Rugosidade (ICR).

Material e métodos

A metodologia partiu, em um primeiro momento, de um levantamento bibliográfico acerca da Geomorfologia do Noroeste do Paraná e da utilização de modelos para a distinção de feições de relevo, principalmente os trabalhos que se utilizam do ICR Global e Local. O embasamento teórico do trabalho foi feito com bases em fundamentos da Geologia, Pedologia e Geomorfologia, além do Geoprocessamento. Para a aquisição do Índice de Concentração de Rugosidade (ICR), a primeira etapa foi à obtenção do modelo digital do terreno (MDT). O MDT é um arquivo digital em que a altimetria é representada através de uma matriz regular de valores (PIKE et al. 2009). Para a geração do MDT, foi utilizada a base cartográfica disponível, curvas de nível, pontos cotados e rede hidrográfica. Toda a base se encontrava em escala 1:50.000 sendo que os órgãos fonte foram o Instituto de Terras, Cartografia e Geologia do Paraná (ITCG) (curvas e pontos cotados) e o Águas Paraná (Rede Hidrográfica). O MDT foi interpolado utilizando o algoritmo anudem, aplicado através da ferramenta topo to raster no software Arc Gis 10.3, sendo que a célula selecionada foi de 50 metros, definida após a aplicação dos cálculos propostos em Hengl (2006). Com o MDT em posse, foram iniciadas as etapas de elaboração do ICR descritas segundo Sampaio (2014). Com base no MDT foi gerado o arquivo matricial da declividade para a área e, posteriormente, esse arquivo em formato raster foi convertido em um arquivo vetorial. Após a conversão, o arquivo vetorial foi submetido à etapa de análise de densidade, através da ferramenta Kernel Density. O resultado foi classificado utilizando a ferramenta estatística Quartil, que se mostra interessante para o presente trabalho visto que ela leva em consideração os valores mínimos e máximos presentes para a área e a distribuição do número de células no histograma. Assim, chegou-se a 5 Grupos, com suas respectivas denominações das áreas com relevo mais suaves até os mais abruptos: 1 (relevo suave), 2 (relevo suave ondulado), 3 (relevo ondulado), 4 (relevo fortemente ondulado) e 5 (relevo abrupto). Para a comparação dos resultados, as paleofeições foram delimitadas a partir do atributo topográfico relevo sombreado. A delimitação foi feita considerando superfícies continuas que possuem uma variação de relevo que contrasta com a região, destacando-se na análise do atributo . O ICR gerado foi submetido a generalizações cartográficas, adequando os resultados a escala de entrada das bases: 1.50.000. Para a generalização foi utilizado o princípio da Área Mínima Mapeável, removendo e mesclando todas as feições menores de 1.000 m2. O procedimento em questão foi feito utilizando o software ArcGis 10.3 com as ferramentes Region Group; Set Null e Nibble.

Resultado e discussão

A comparação do ICR de toda a área do Grupo Caiuá presente no Paraná mostra uma certa homogeneidade na distribuição das classes ao longo de todo o Noroeste: Grupo 1, relevo suave, 4.276 km² (19%); Grupo 2, relevo suave ondulado, 4.451 km² (20%); Grupo 3, relevo ondulado, 4.548 km² (21%); Grupo 4, relevo fortemente ondulado, 4.379 (20%); e Grupo 5, relevo abrupto, 4.460 (20%) (Figura 1). Porém nota-se discrepância no resultado se analisados separadamente o ICR da porção norte em relação ao da porção sul, divididas pelo rio Ivaí. Na porção Norte do Caiuá, há predominância das classes de ICR 1 e 2 (suave e suave ondulado), totalizando juntas aproximadamente 59% da área (Tabela). Segundo Couto (2014), essa área a Norte do Rio Ivaí apresenta relevo mais suave, comprovado através das taxas de denudação levantadas pelo mesmo autor. Na porção norte do Grupo Caiuá Couto (2014) identificou médias de denudação por produção in situ dos cosmogênicos 10Be de 7,09 (±1,33) m Ma-1 n=7. Essa taxa de denudação está abaixo da média de todo o Caiuá, de 9,57 (±0,30) m Ma-1 n=14. Assim, os dados do ICR de predomínio de feições suaves para o Norte do Grupo geológico estão de acordo com as baixas taxas de denudação, mostrando esse ser um relevo ainda em estágios iniciais de evolução. A porção sul do Rio Ivaí, a concentração das classes se inverte, com aproximadamente 54% da área nos grupos 4 e 5 (forte ondulado e abrupto) de ICR. Couto (2014) ressalta que as vertentes ao sul se encontram em rearranjo morfológico. Para a porção Sul do Grupo Caiuá Couto (2014) identificou médias de denudação por produção in situ dos cosmogênicos 10Be superiores se comparadas as da margem norte, com média de 12,05 (±2,98) m Ma-1 n=7, média de denudação superior à média de todo Caiuá, de 9,57 (±0,30) m Ma-1 n=14. As áreas identificadas no Grupo 5 (Abruptas), quando situadas à norte do Rio Ivaí (8,95%) (Figura 2), apresentam três feições geomorfológicas-pedológicas principais que serão discutidas a seguir: 1- transição Latossolo/Argissolo com rupturas de declive próximas ao terço inferior da vertente (NAKASHIMA, 1999); 2- morros testemunhos sustentados por arenitos silicificados do nível de superfície de aplainamento K-T (três morrinhos) (FERNANDES, COUTO e SANTOS, 2012); 3- Paleofeições erosivas (Paleovoçorocas) (GOULART e SANTOS, 2014). A fim de explicar a identificação das rupturas de declive em áreas de transição Latossolo/Argissolo, vale citar Nakashima (1999), que subdividiu a região noroeste do Paraná em seis sistemas pedológicos. Cada sistema pedológico permite uma melhor correlação entre as características das vertentes (formas, comprimento, declividade), feições erosivas e solos. Dos sistemas pedológicos, o sistema pedológico IV possui os Argissolos com mais de 50% das vertentes. A presença dessas rupturas de declive atuam na transformação pedogenética e foi identificada na metodologia como uma área de ICR do Grupo abrupto. Essas áreas são identificadas no ICR na margem direita do Ivaí ao longo do terço inferior das vertentes (Figura 2). A segunda característica que foge dos padrões do relevo suave do Noroeste é a presença de morros testemunhos sustentados por arenitos silicificados do nível de superfície de aplainamento K-T, mais especificamente o morro dos três irmãos (Figura 2), localizado no município de Terra Rica/PR. Essa anomalia geomorfológica é um “inselberg”, um resultado de uma degradação de superfícies anteriores, mas que se manteve devido a características estruturais, silicificados por fluidos hidrotermais de sílica, apresentando um desnível de 130 metros em relação as superfícies regionais (FERNANDES et al., 2012). O terceiro grupo de feições identificado na classe abrupta de ICR na margem direita do Ivaí, são as paleofeições erosivas (Figura 2). Bigarella e Mazuchowski (1985) levantaram a suposição dessas áreas existirem no Noroeste do Estado. Mais tarde, Nakashima (1999) agrupou essas áreas no sistema pedológico III, por possuir rupturas de declive nas áreas próximas as suas cabeceiras. Uma ultima constatação ainda foi feita por Goulart e Santos (2014), na sobreposição das feições identificadas pelo SRTM com as primeiras fotografias aéreas da região, acusando a presença dessas feições erosivas mesmo antes do processo de ocupação do noroeste e a substituição da Floresta Estacional Semidecidual pelas atividades agropecuárias locais. Segundo o método foram identificados três grandes agrupamentos de paleofeições na porção norte, nos municípios de Querência, Terra Rica e Loanda. Um exemplo dessas feições pretéritas localiza-se no município de Loanda/PR, com uma área de 15,20 Km2 (Figura 3). A distinção entre a concentração do ICR das porções norte e sul do Caiuá está de acordo com a bibliografia que trata da evolução geomorfológica regional. As feições anomalas encontradas pontualmente na porção norte do Ivaí já ocorreram também no sul, porém devido a taxa de denudação mais alta (COUTO, 2014), houve a coalescencia dessas paleofeições erosivas e a dissecação do relevo encontra-se em estágio mais avançado se comparada à porção norte. Essa evolução remonta a uma evolução distinta do relevo de norte e sul do Caiuá, que também foi comprovada por análises das superfícies de aplainamento encontradas e trabalhadas por Fumiya (2016) no sul do Caiuá. Mostrando que na área podem ser encontradas algumas feições de morrotes, colinas e morros que ainda se mantem por sustentação de materiais residuais, tais como ferro e arenitos silicificados, ficando em evidência na paisagem (FUMIYA, 2016). Assim sendo, o relevo atual é resultado da atuação de processos morfogenéticos distintos dos atuais, com períodos de dissecação vertical (predomínio do intemperísmo químico e pedogênese) intercalados por períodos de degradação lateral (predomínio do intemperismo físico e morfogênse) (BIGARELLA e MAZUCHOWSKI, 1985). Processos esses que permitiram a evolução de extensas superfícies de erosão pontuadas por feições geomorfológicas menores, mas de grande relevãncia para a compreensão da evolução do relevo regional, como as paleofeições erosivas identificadas pelo método aqui proposto, o ICR.

Mapa e Quadro do Índice de concentração de rugosidade para o grupo Caiuá.


Classe abrupta do ICR para a porção norte do Grupo Caiuá.


Paleofeições erosivas de Loanda/PR.

Considerações Finais

A metodologia proposta, com uso do ICR para identificação das paleofeições foi satisfatória para atingir os objetivos aqui propostos. A segmentação das feições do Grupo 5 (relevo Abrupto) em ambas porções do Grupo Caiuá do Estado do Paraná auxiliou na interpretação da evolução do relevo, como um todo. Essas feições de relevo, são anomalias se comparadas ao padrão regional e podem ser explicadas por teorias já existentes, se encaixando em um modelo maior de evolução. Em relação às paleofeições erosivas, aqui discretizadas de maneira quantitativa, sabe-se que ainda são necessários estudos de sua gênese e formação para a compreensão de como essas atuam no modelado geomorfológico local e regional. Estudos associando paleoclimas e distribuição geográfica de distintas formações vegetais da transição Pleistoceno/Holoceno, com metodologias específicas de reconstituição paleoambiental, como os trabalhos com fitólitos, virão embasar os dados aqui apresentados a fim de tornar a pesquisa mais consistente e robusta futuramente.

Agradecimentos

Os autores agradecem a UFPR e o Departamento de Geografia e em especial ao Programa de Pós-graduação em Geografia desta unidade, pela infraestrutura que possibilitaram o desenvolvimento da pesquisa e ao apoio financeiro da Capes e do CNPq pela concessão da bolsa de doutorado e mestrado ao primeiro e segundo autor e de produtividade em pesquisa ao terceiro autor, respectivamente.

Referências

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