Autores
- CAMILA TEIXEIRA GOMES VIEIRAUNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORAEmail: camilatex00@gmail.com
- GABRIELA MEIRELLES CAETANOUNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORAEmail: gabrielameirellesc@gmail.com
- MÁBILLA RIGOLON REZENDEUNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORAEmail: mabilla.rigolon@estudante.ufjf.br
- MIGUEL FERNANDES FELIPPEUNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORAEmail: miguel.felippe@ich.ufjf.br
Resumo
O córrego São Pedro, afluente da margem direita do rio Paraibuna, em Minas Gerais,
destaca-se devido ao comportamento atípico de seu perfil longitudinal. Suas
planícies se estendem até as proximidades das cabeceiras, marcando um platô
altimétrico que persiste até o baixo curso, onde um forte encachoeiramento define
um novo nível de base. Diante disso, o presente trabalho busca compreender como a
morfoestrutura influencia esse comportamento através do mapeamento das planícies,
da extração de lineamentos de relevo e das análises do perfil longitudinal. Os
resultados evidenciam o forte controle tectono-estrutural da drenagem, associado a
soleiras geomórficas e anomalias em planta e perfil, condizentes com a conjuntura
regional associada à borda oeste dos lineamentos da Mantiqueira.
Palavras chaves
Anomalias de drenagem; Feições fluviais; Controle estrutural; Córrego São Pedro; Perfil longitudinal
Introdução
Os canais fluviais guardam a história da evolução da paisagem a partir de
registros morfológicos e morfoestratigráficos ao longo de seus perfis. Assim, a
investigação de suas origens perpassa, entre tantos elementos, os aspectos
estruturais e tectônicos, que fornecem importantes indícios sobre a formação das
feições fluviais.
Dessa maneira, os lineamentos estruturais destacam-se como um dos principais
elementos de configuração da paisagem em relevos nos quais a morfoestrutura
sobressai-se sobre a morfoescultura, registrando as deformações tectônicas, que
resultam em irregularidades encontradas na superfície terrestre, expressas
através de falhas, fraturas e dobramentos (TRICART, 1978 e TEIXEIRA, et al,
2009).
Os processos morfodinâmicos são responsáveis pela formação das morfologias
fluviais e são reflexos da procura do rio pelo seu equilíbrio (STEVAUX e
LATRUBESSE, 2017). Dentre as formas de agradação produzidas pelos cursos d’água,
destacam-se as planícies fluviais, que correspondem à “ambientes de acumulação
sedimentar que registram os processos evolutivos do canal e das condições
ambientais ao longo do tempo geológico” (BORGES et al, 2022).
Os “knickpoints” são quedas abruptas que definem os gradientes topográficos para
a erosão e estão frequentemente associados às mudanças na geologia ou à
ocorrência de estruturas geológicas (ZANCOPÉ, PEREZ FILHO, CARPI JÚNIOR, 2009).
A ruptura da energia do canal altera suas condições de transporte de sedimentos,
promovendo zonas de baixa capacidade e competência fluvial.
O perfil longitudinal de um rio refere-se a representação visual da relação
entre a altitude e o comprimento de determinado percurso de água, demonstrando
sua declividade (CHRISTOFOLETTI, 1980). É um instrumento importante para o
estudo geomorfológico do comportamento de um rio, de modo a detectar os balanços
de erosão e sedimentação (STEVAUX e LATRUBESSE, 2017).
Tradicionalmente, os canais apresentam um perfil côncavo com declividades
maiores próximo das nascentes e com valores cada vez mais suaves em direção a
jusante. Dessa maneira, Christofoletti (1980) traz que o perfil de equilíbrio
apresenta em seu alto curso, uma zona erosiva e, consequentemente, um
entalhamento; no médio curso, uma zona intermediária; e no baixo curso, uma zona
de menor energia, em que o rio não possui capacidade de transporte ou erosão, de
modo a depositar os sedimentos, referente a formação das feições aluviais.
A bacia do rio Paraibuna, que tem o córrego São Pedro como um dos tributários,
está localizada nos terrenos ocidentais Faixa Ribeira, um contexto geológico
bastante complexo, que consiste em um cinturão de dobramentos e empurrões que
foi gerado entre o Neoproterozóico e o Cambriano, durante a Orogênese Brasiliana
(HASUI, 2010; HEILBRON et al., 1995). Dessa forma, os aspectos morfoestruturais
são bem marcantes em toda a bacia, como feições lineares de direção E-W e a
falhas com direções predominantes NE-SW, entendidas como reativações referentes
aos esforços neotectônicos da Plataforma Brasileira. (SILVA et al., 2016;
MARQUES NETO et al., 2022; VIEIRA et al., 2022).
O córrego São Pedro está localizado na zona Oeste do município de Juiz de Fora,
em um relevo mamelonizado, típico dos Mares de Morros (AB’SABER, 2003). Com
extensas planícies fluviais em quase todo seu curso, o córrego do São Pedro
apresenta direção preferencial E-W, sendo seu baixo curso a zona de intensa
energia e consequentemente maior erosão. Ademais, a bacia está localizada em uma
área de intensa ocupação humana, tendo seu rio principal retificado e canalizado
em diversos trechos, além da presença de depósitos úrbicos em seu leito.
Considerando toda a miríade de aspectos ligados aos condicionantes tectônicos e
estruturais do relevo regional e as evidências morfológicas e morfográficas da
singularidade do perfil longitudinal do córrego São Pedro, o objetivo deste
trabalho é investigar seus controles morfoestruturais regio
Material e métodos
Um dos principais dados cartográficos que guiou a obtenção dos resultados foi o
Modelo Digital de Elevação (MDE), obtido com uma resolução espacial de 12,5
metros por pixel, proveniente do satélite ALOS lançado em 2006 (ASF DAAC,
2022). A partir do MDE foram produzidos rasters de relevo sombreado no ArcGIS
10.6, com os seguintes valores de azimute: 90º, 180º, 270º e 360º. Esses rasters
foram a base para a extração dos lineamentos de drenagem e de relevo nas escalas
de 1:25000 e 1:50000, produto muito importante para identificar feições
derivadas do contexto tectônico da região.
O MDE também foi utilizado para a extração do perfil longitudinal do rio
principal da bacia do córrego São Pedro. Para isso foi utilizada a base
hidrográfica de 2010 disponibilizada pelo Instituto Mineiro de Gestão das Águas
(IGAM), que foi plotada no SIG, a fim de interpolar o vetor do córrego com a
altitude registrada no MDE. Como resultado desse processo, gerou-se uma tabela
referente ao perfil do rio, tratada no software Microsoft Excel, a fim de
remover dados espúrios.
De posse dos dados tratados, a relação declividade-extensão (HACK 1973;
ETCHEBEHERE et al., 2004; 2006) foi aplicada a fim analisar os declives fluviais
e registrar as anomalias na concavidade do perfil, em escala semilogarítmica.
Calculou-se o RDE total para o curso e também para cada trecho, os quais foram
definidos através dos pixels do MDE utilizado (Equação 1).
RDE = dH/lnL2 – lnL1
Em que RDE representa o índice de gradiente, dH refere-se à diferença
altimétrica entre dois pontos do perfil e lnL2 – lnL1 consiste nos logaritmos da
distância da nascente ao ponto final e inicial do trecho considerado (HACK,
1973).
Após isso, relacionou-se o índice para o curso total com o índice para cada
trecho, de forma que apenas os valores da relação RDEs/RDEt foi superior a 10
(considerados anomalias de 1ª ordem de acordo com Etchebehere et al. (2006) e
Seeber & Gornitz (1983)), foram considerados para mapeamento. Os trechos foram
agrupados em zonas de 50m de extensão, possibilitando trabalhar melhor com os
dados e definir quais são as zonas de anomalias no curso d’água.
Para o mapeamento das planícies, foi utilizado o Triangulated Irregular Network
(TIN), o relevo sombreado e a imagem orbital disponível na base de dados do
ArcGIS 10.6, além do arquivo vetorial de drenagem.
O mapeamento consistiu em delimitar as áreas planas, ao longo do canal e
comparar com as imagens aéreas e com o relevo sombreado, no intuito de
certificar as áreas deposicionais, mas também para verificar possíveis falsas
interpretações. Tal procedimento foi seguindo de montante à jusante (partindo da
nascente do córrego até a sua foz, no rio Paraibuna), até completar toda a área
mapeada.
Por fim, os dados produzidos foram plotados sobre a base geológica
disponibilizada pela Codemig (2014) e também sobre o mapeamento da geomorfologia
da bacia do rio Paraibuna de Marques Neto et al. (2017). Alguns dados puderam
ser validados em campo, em visita no dia 26 de abril de 2023, em toda a extensão
da bacia do córrego São Pedro, com detalhamento de nove pontos amostrais.
Resultado e discussão
Como pode ser observado nas Figuras 1 e 2, o córrego São Pedro possui
características de destoam dos modelos tradicionais. Suas planícies fluviais se
concentram no alto e médio curso, conformando zonas com perfil mais plano, que
dão lugar a um trecho encachoeirado rumo ao baixo curso, marcado por importante
desnível altimétrico.
É possível identificar um cotovelo de drenagem no terço superior do córrego São
Pedro (Figura 1). Porém, não foram identificadas zonas anômalas no perfil
longitudinal do rio (Figura 2) e nem foram mapeados lineamentos pronunciados
nesta área, trazendo o questionamento do que poderia estar por trás desse
desvio.
Além disso, nessa área, localiza-se o reservatório de água do bairro São Pedro,
que forma uma zona helocrena em seu remanso (Figura 3A), caracterizada pelo
acúmulo de sedimentos aluviais e má drenagem do solo em uma morfologia plana a
suave-ondulada. Essa morfologia característica e a presença de plantas
hidrófitas denotam áreas úmidas de origem flúvio-lacustre.
No alto curso da bacia do São Pedro, é identificada uma morfologia composta por
vertentes baixas e alongadas, com uma amplitude altimétrica pequena do
interflúvio para o talvegue e com um vale largo (baixo entrincheiramento). Há
também uma grande pressão derivada do processo de urbanização, com trechos
retificados e canalizados do rio.
No médio curso, o rio principal segue de maneira bastante retilínea na direção
E-W, apresentando pronunciados lineamentos de drenagem. Apesar da influência
antrópica no direcionamento da calha, a morfologia do baixo vale comprova que o
trecho retilíneo é anterior à urbanização (ainda que esta possa ter exacerbado
suas características). Ao longo dos seus afluentes, é possível identificar
lineamentos de direção NE-SW e N-S, que controlam essa drenagem.
Também é identificada a presença de anomalias de perfil, que coincidem com a
falha de cisalhamento identificada na base geológica (Figura 1). Essa área
apresenta planícies bastante extensas não apenas no rio principal, mas também no
baixo curso de muitos de seus afluentes. E, de acordo com o perfil, nesse trecho
o rio atinge seu nível de base local.
É interessante questionar a localização das planícies fluviais, que, pelo mapa
geológico, parecem estar relacionadas à falha, que controla essas anomalias de
perfil, formando soleiras responsáveis pelo aprisionamento dos sedimentos, junto
da grande soleira geomórfica no baixo curso, que é originada por uma falha
geológica que atravessa a área urbana do município (ROCHA, 2005) e está em
consonância com a direção da Faixa Ribeira.
Além desse compartimento, o baixo curso da bacia hidrográfica, apresenta grandes
desvios abruptos na drenagem, que anteriormente estavam correndo em direção W-E
e, ao encontrar um grande bloco rochoso, migra para NW-SE. Essa área coincide
com as zonas mais anômalas do perfil, que apresentam quedas de mais de 100m.
Também é interessante notar que essas anomalias estão relacionadas com as falhas
do mapa geológico. Porém, não foi identificado nenhum pronunciado lineamento no
relevo ou na drenagem próximo dessas zonas. Essas anomalias foram validadas em
campo, com a visualização de um trecho de fluxo turbulento em leito rochoso que
culmina em uma cachoeira.
Ademais, através da observação dos mapas, é possível perceber uma reentrância
erosiva no bloco rochoso, representando o esforço do rio em romper essa soleira.
Por fim, não é registrada a formação de planícies no baixo curso, com exceção
das proximidades com a confluência com o rio coletor.
Nesse trecho final, o córrego São Pedro atinge seu nível de base, de forma que
não há características erosivas e sim de processos deposicionais. Porém, também
nesse trecho final, foram identificadas algumas zonas de anomalias do perfil, as
quais não tiveram registros morfológicos visualizados em campo.Foram observados
alguns trechos de leito rochoso, que podem estar associados a uma busca do rio
por um “equilíbrio” ainda não obtido. Porém, é importante salientar que essa
área é bastante antropizada, e que o rio se encontra retificado, o que dificulta
interpretações mais assertivas.
Mapa Geológico da Bacia do Córrego São Pedro. Fonte: elaborado pelos autores.
Perfil longitudinal do córrego São Pedro. Fonte: elaborado pelos autores.
A- Rebordo da represa. B- Extensa planície do médio curso. 3- Vista frontal do compartimento rochoso que atua como soleira geomórfica. Fonte: Autores.
Considerações Finais
Após todas as análises e estudos feitos para a bacia do córrego São Pedro,
constata-se a concepção prévia a respeito da morfologia desse canal: apresenta
um perfil anômalo, onde a zona de maior erosão e energia do fluxo é o baixo
curso, a formação de suas planícies ocorre ao longo do médio curso do canal,
influenciada pela presença de uma soleira geomórfica. Assumindo a inexistência
de mudanças litológicas que possam explicar tal característica, assume-se a
hipótese de um controle tectono-estrutural em uma dinâmica horst-graben a partir
de falhas ainda não mapeadas.
Diante disso, entre o terço superior e médio da bacia, encontra-se uma
área suavemente ondulada, com um acúmulo de sedimentos aluviais e solos
hidromórficos (características de áreas flúvio-lacustres), além de uma pequena
amplitude altimétrica entre o interflúvio e o talvegue. Por outro lado, no baixo
curso, interpretado nos modelos tradicionais como zona de baixa energia e
depósito dos sedimentos, observa-se o encachoeiramento do canal (desnível
altimétrico de aproximadamente 150m, em uma extensão de 1km), leitos rochosos e
uma maior energia do fluxo hídrico, por conseguinte, sem formação de planície.
Sendo assim, é nítido que há o controle estrutural exercido pela
presença da falha contracional, ao longo de todo curso do canal, denotando essas
anomalias encontradas. Para encerrar, cabe deixar explícito que este estudo
gerou novos questionamentos que podem ser investigados em futuras pesquisas.
Agradecimentos
Referências
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