Anais 3º Simpósio de Geotecnologias no Pantanal, Cáceres, MT, 16-20 de outubro 2010 Embrapa Informática Agropecuária/INPE, p.754 -763
Análise da vulnerabilidade natural da bacia do ribeirão Salobra, Terenos, MS Jéssyca Stanieski de Souza Érico Flaviano Coimbra Paredes Gabriela Atique Fernandes Renata Porto Morais Teodorico Alves Sobrinho Antonio Conceição Paranhos Filho Universidade Federal de Mato Grosso do Sul Cidade Universitária, s/n – Caixa Postal 549 79070-900 – Campo Grande, MS, Brasil
[email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] Resumo. A bacia hidrográfica do Ribeirão Salobra, Município de Terenos-MS, pertence a área de drenagem da Bacia do Alto Paraguai (BAP). Em ambiente SIG (sistema de informações geográficas) foi elaborado o mapa de vulnerabilidade para a bacia. Foi feito a atualização dos mapas de geologia, geomorfologia e solos. Cada unidade de paisagem foi avaliada de acordo com as características morfodinâmicas e associada a um valor de estabilidade. Efetuou-se o cruzamento dos mapas temáticos pela técnica overlay e através da álgebra de mapas foi calculada a média aritmética de modo a representar a susceptibilidade de cada unidade à erosão. A bacia apresenta 81,91% de vulnerabilidade mediamente estável/vulnerável, havendo equilíbrio entre morfogênese/pedogênese. O restante de área da bacia foi classificado como moderadamente estável. O fato de não possuir áreas consideradas instáveis frente à perda de solo está relacionado com fator geomorfologia, pois a região apresenta relevo plano. O índice de vulnerabilidade pode auxiliar no planejamento territorial local, uma vez que demonstra a situação natural das unidades de paisagem. Palavras-chave: BAP, álgebra de mapas, perda de solo, análise da paisagem.
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Abstract. The hydrographic basin of Salobra river, at ‘Terenos’ Municipality (‘Mato Grosso do Sul’ State, Brazil), belongs to the drainage net of High Paraguay Basin (BAP). In GIS (geographic information system) environment has been elaborated the vulnerability chart of the basin. The geology, geomorphology an soils maps have been updated. Each landscape unit has been evaluated according to the morphodynamics characteristics and associated to an stability value. The charts have been crossed over to overlay techniques and through map algebra has been calculated the arithmetic average in way to present the susceptibility of each unit to the erosion. The basin presents 81,91% of middle stable/vulnerable vulnerability, presenting an equilibrium between morphogenesis and pedogenesis. The remaining area has been classified as stable. The fact of no presenting unstable areas to the soil loss is related to the geomorphological factor, due the region presents flat relief. The vulnerability index may help on the local territorial planning, once it demonstrates the natural situation of the landscape units. Key-words: BAP, map algebra, soil loss, landscape analysis.
1. Introdução O Mato Grosso do Sul apresenta extensão dividida entre Planalto da Bacia Sedimentar do Paraná e a Planície do Pantanal Mato-Grossense, sendo que a sua paisagem atual é conseqüência do processo natural de erosão no Planalto e de sedimentação na Planície. Esse processo de erosão é conseqüência do pouco conhecimento das condições naturais dos ecossistemas que, por meio das atividades econômicas, aceleraram o processo de perda de solo e assoreamento de rios no Planalto e elevação no nível de inundação nas cheias do pantanal (Crepani et al., 2001). A bacia hidrográfica do Ribeirão Salobra faz parte da sub-bacia do Rio Miranda pertencente à Bacia do Alto Paraguai (BAP), portanto sua área é contribuinte da rede de drenagem do Pantanal. A referida bacia está localizada a oeste de Campo Grande, no município de Terenos, Mato Grosso do Sul, Região, entre as latitudes 20°10’ e 20°25’ S e longitudes 54°50’ e 55°15’ W, totalizando aproximadamente 540,55 km2 (Figura 1). Apresenta relevo de transição entre a escarpa da Serra de Maracaju e a depressão pantaneira. A compreensão da vulnerabilidade natural e o mapeamento dos recursos naturais das regiões observadas são importantes no monitoramento das possíveis causas dos impactos ambientais, para promover o planejamento para a proteção ambiental e a recuperação de áreas afetadas pela intervenção humana. Para tal é necessário que os profissionais, que monitoram o ambiente, tenham em mãos um sistema de informação com os vários tipos de dados das áreas em estudo que dê suporte à tomada de decisões (Souza et al., 2005). Uma dessas ferramentas que permitem realizar análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criar bancos de dados georreferenciados, tornando ainda possível automatizar a produção de documentos cartográficos são os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) (Câmara e Medeiros, 1998). A vulnerabilidade natural é uma das aplicações de SIG visa mostrar a pré-disposição do ambiente frente a fatores ambientais naturais como a geomorfologia, geologia e solos e a estabilidade em relação à morfogênese e à pedogênese (Grigio et al., 2008). A determinação desse índice pode servir de contribuição para o planejamento territorial do local, auxiliando na identificação das áreas mais suscetíveis à modificação antrópica, tornando um instrumento colaborador em posteriores estudos que venham a ser feitos na bacia em questão.
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2. Objetivo Analisar a vulnerabilidade natural da Bacia do Ribeirão Salobra, realizada por meio de Sistema de Informação Geográfica.
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Figura 1: Localização da Bacia do Ribeirão Salobra, Mato Grosso do Sul, Brasil. 3. Material e Métodos Os mapas de geologia, geomorfologia e solos foram obtidos através da atualização da base cartográfica produzida pelo RADAMBRASIL (1982), por meio da fotointerpretação de uma banda pancromática Landsat ETM+ (Landsat, 2001) em ambiente SIG e levantamentos de campo. Para a modificação do mapa de solos também foi consultada carta de solos do PCBAP (1997) que, na área, possui os limites das associações pedológicas coincidentes com os do RADAMBRASIL (1982). Do Projeto PCBAP (1997) foram também utilizados os dados geomorfológicos que auxiliaram na atualização do mapa de geomorfologia. Em ambiente SIG foram incorporados valores numéricos aos polígonos, que representam as unidades de paisagem natural. A atribuição dos valores de estabilidade foi obtido através da avaliação das características morfodinâmicas e do enquadramento na escala de vulnerabilidade das unidades territoriais básicas (Quadro 1). Os valores próximos de 1,0 correspondem ao predomínio da pedogênese, os valores próximos de 2,0 correspondem a um equilíbrio entre morfogênese e pedogênese e os valores próximos de 3,0 correspondem ao predomínio dos processos morfogenéticos (Crepani et al., 2001) Quadro 1. Escala de vulnerabilidade das unidades territoriais básicas (Crepani et al., 2001).
O grau de vulnerabilidade para os temas geologia, geomorfologia e solos foi obtido com os valores através das interpretações e adaptações de Carrijo (2005), Crepani (2001) e Grigio (2003) (Tabela 1) O cruzamento dos mapas para obtenção do mapa de vulnerabilidade natural foi realizado no software Geomatica 9.1 (PCI, 2003) pela técnica de Overlay com a união de mapas e critérios de topologia. 757
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Tabela 1. Grau de vulnerabilidade das unidades de paisagem dos mapas temáticos. MAPA TEMÁTICO / UNIDADE DE PAISAGEM
SIGLA GRAU
DE
VULNERABI-
Formação Serra Geral Formação Botucatu Superfície pediplanada Formas tabulares, relevo plano, dissecação fraca Formas convexas, relevo de topo convexo, dissecação fra-
JKsg
JKd
textura média + areia quartzosas álicas
Areias Quartzosas álicas (AQa) + Latossolo Vermelho-Escu-
ro álico, textura média
Areias Quartzosas álicas (AQa) + Latossolo Vermelho-Escu-
ro, textura média
Latossolo Roxo distrófico (LRd): textura argilosa e muito ar-
gilosa + Latossolo Vermelho-Escuro distrófico
Latossolo Roxo distrófico (LRd): textura argilosa + terra
2,5 3,0
GEOMORFOLOGIA Ep 1,0 t41 1,0 c21
1,5
LEa9
SOLOS 2,0
AQa2
2,0
AQa6
2,0
LRd3
1,5
LRd4
2,0
ca Latossolo Vermelho-Escuro álico (LEa):
LIDADE GEOLOGIA
Roxa Estruturada eutrófica com textura muito argilosa A Vulnerabilidade Natural é a média aritmética dos valores individuais de vulnerabilidade de cada unidade territorial básica, obtidos após o cruzamento dos mapas temáticos (geologia, geomorfologia e solos) por meio da álgebra de mapas. É representada por meio deste modelo (Figura 2) adaptado de Crepani (2001).
Figura 2. Modelo adaptado de Crepani (2001) para a obtenção do mapa de vulnerabilidade natural. 4. Resultados e Discussão Foram obtidas atualizações dos mapas de geologia, geomorfologia e solos da bacia hidrográfica do Ribeirão Salobra na escala 1:100.000, e a partir destes índices físicos foi possível a obtenção a estimativa da vulnerabilidade natural. A Formação Botucatu é a predominante na bacia e está distribuída no centro e oeste da área (Figura 3). Nesse local ocorrem arenitos recobertos no extremo este pelo afloramento da Formação Serra Geral. O contato entre ambos, bem marcado na imagem 758
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de satélite, pois é caracterizado pela ocorrência de leve quebra de relevo. Embora os aluviões não estejam mapeados na carta geológica, estes depósitos estão presentes ao longo da drenagem principal do Ribeirão Salobra. São sedimentos inconsolidados constituídos essencialmente por areia, silte, argila e cascalho oriundos da decomposição química, física e biológica das rochas preexistentes.
Figura 3. Formações geológicas que compõe a bacia.
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Figura 4. Mapa de Geomorfologia da Bacia Hidrográfica do Ribeirão Salobra A área de estudo, pertencente ao segundo compartimento dentro do contexto da Serra de Maracaju, é caracterizada pelas formas tabulares (t41), pelas superfícies pediplanadas (Ep), e ainda pelas formas de relevo convexas (Figura 4). O relevo plano, predominante na área, bem como, as superfícies pediplanadas ocorrem sobre os arenitos da Formação Botucatu. Já as formas de relevo de topo convexo estão sobre os basaltos da Formação Serra Geral (Figura 4). Os dados obtidos no presente trabalho estão de acordo com a classificação do RADAMBRASIL (1982). No entanto houve ajuste quanto o limite entre as unidades geomorfológicas decorrentes do levantamento de campo. Na bacia hidrográfica do Ribeirão Salobra ocorrem o Latossolo Vermelho-Escuro álico (LEa9), as Areias Quartzosas álicas mais o Latossolo Vermelho-Escuro (AQa6), o Latossolo Roxo distrófico (LRd3), Areias Quartzosas álicas mais o Latossolo VermelhoEscuro álico (AQa2) e o Latossolo Roxo distrófico (LRd4) (Figura 5). A vulnerabilidade natural da bacia variou de moderadamente estável a medianamente estável/vulnerável (Figura 6). A caracterização da vulnerabilidade natural mostrou a localização e a intensidade do risco à perda de solo por erosão, considerando apenas as características naturais da região, excluindo a influência antrópica.
Figura 5. Composições de solos da bacia do Ribeirão Salobra. Pode-se concluir observando o mapa de vulnerabilidade natural (Figura 6) e os valores apresentados na Tabela 2 que a maior parte da bacia, 81,91% da área (44.277,41 ha), 760
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encontra-se em região de vulnerabilidade mediamente estável/vulnerável, apresentando estabilidade intermediária, isto é, equilíbrio entre a pedogênese e a morfogênese. Enquanto a região considerada moderadamente estável correspondeu a apenas 18,09% de área da bacia (9.777,80 ha), podendo-se afirmar que há predomínio dos processos formadores de solo (pedogênese). Tabela 2. Valores de área e a respectiva porcentagem. Vulnerabilidade Natural Classe Área (ha) % Moderadamente estável 9.777,80 18,09 Mediamente estável/vulnerável 44.277,41 81,91 Total 54.055,21 100 A área com vulnerabilidade natural média está localizada geologicamente sobre a Formação Botucatu e geomorfologicamente sobre as três unidades de paisagem ocorrentes na área (Figuras 3 e 4). Quanto aos solos a vulnerabilidade média é existente nas áreas que são ocupadas pelas Areias quartzosas álicas mais Latossolo Vermelho-Escuro, VermelhoEscuro álico de textura média (Figura 5).
Figura 6. Carta de Vulnerabilidade Natural da Bacia do Ribeirão Salobra Apareceram também pequenas áreas com vulnerabilidade natural média em locais onde a Formação é a Serra Geral e latossolo roxo distrófico de textura que varia de argilosa a muito argilosa (Figuras 3 e 4). A vulnerabilidade média nessas áreas pode estar relacionada às formas de relevo convexas (Figura 4). A vulnerabilidade natural moderadamente estável ocorre geologicamente sobre a Formação Serra Geral e geomorfologicamente sobre as formas tabulares e relevo plano 761
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(Figura 4). Nessas áreas o solo é do tipo latossolo roxo distrófico com textura argilosa. As características de solo, geologia e geomorfologia existentes nessa parte da bacia explicam a vulnerabilidade estável encontrada na área. A bacia não possui área moderadamente vulnerável e vulnerável, o que é explicado principalmente pela geomorfologia do local. As informações morfométricas utilizadas para a determinação da estabilidade das unidades de paisagem natural são: a amplitude de relevo, a declividade e o grau de dissecação da unidade de paisagem. Devido a região onde se encontra a bacia do Salobra ser relativamente plana, o que vem a ser confirmado pelo trabalho realizado por Polizer (2001), ao qual mais de 90% da área tem declividade até 3% e mais de 95% de até 5%. Isso desfavorecia o efeito runoff, ou seja, o escoamento superficial não é favorecido, diminuindo assim a vulnerabilidade natural. 5. Conclusões e Sugestões O mapa de vulnerabilidade demonstrou a interação entre os fatores físicos na bacia estudada, e representa a susceptibilidade da bacia à erosão. Neste contexto a área da bacia está em sua maioria em categoria morfodinâmica intermediária apresentando também região de estabilidade, sendo relativamente homogênea. O fator geomorfologia é o principal responsável pela não instabilidade da bacia. Os dados obtidos neste trabalho sugerem que o estudo seja expandido para toda a área de drenagem do Pantanal, para que possam ser compreendidos os fatores de contribuição de sedimentos. O presente estudo deve ser levado em consideração na expansão das novas fronteiras agropecuárias (atividades predominantes na área), buscando evitar o assoreamento da planície pantaneira, podendo causar danos ecológicos e sócioeconômicos. Para analisar a influencia do homem sobre as unidades de paisagem e identificar áreas que possuem significativa intervenção antrópica e estão mais suscetíveis à degradação e modificações de paisagem é necessário que o mapa de vulnerabilidade natural seja cruzado com a carta de uso e ocupação, gerando-se a vulnerabilidade ambiental conforme sugerido por Grigio (2003). No entanto para novas intervenções é necessário consultar o mapa de vulnerabilidade natural, para avaliar a situação natural da paisagem frente a novas modificações, de modo, a orientar as atividades a serem desenvolvidas na área de estudo. 6. Referências. Crepani, E. M. Medeiros, J. S. De. Hernandez Filho, P. Florenzano, T. G. Duarte, V. Barbosa, C. C. F. Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicados ao zoneamento ecológico-econômico e ao ordenamento territorial. São José dos Campos - INPE, 2001 (INPE-8454-RPQ/72). 124 p. Câmara, G.; Medeiros, J. S. Geoprocessamento em Projetos Ambientais. Tutorial Apresentado no Congresso GIS Brasil 98. Disponível na Internet: www.dpi.inpe.br/cursos/gisbrasil Carrijo, M. G. G. Vulnerabilidade ambiental: O Caso do Parque Estadual das Nascentes do Rio Taquari – MS. Campo Grande, 2005. Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais do Departamento de Hidráulica e Transporte, do CCET, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Saneamento Ambiental e Recursos Hídricos. Grigio, A. M. Aplicação do sensoriamento remoto e sistemas de informação geográfica na determinação da vulnerabilidade natural e ambiental do Município de Guaramé (RN): simulação de risco às atividades da indústria petrolífira: Dissertação de mestrado. Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica. UFRN. 2003. 230p.
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Grigio, A. M. Evolução da Paisagem do Baixo Custo do Rio Piranhas-Assu (1988-2024): Uso de Autômatos Celulares em Modelo Dinâmico Espacial para Simulação de Cenários Futuros. Tese de doutoramento. Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica. UFRN. 2008. 205p. LANDSAT ETM+ 7. Canais 1, 2, 3, 4, 5, 7 e pan. Curitiba: Engesat. Imagem de Satélite. Órbita 225 ponto 073. CD ROM. De 14 de junho de 2001. PCBAP - Plano de Conservação da Bacia do Alto Paraguai. Ministério do Meio Ambiente, dos Recursos Hídricos e da Amazônia Legal. In: Plano de Conservação da Bacia do Alto Paraguai. Volumes : I. 73 p. II, Tomos I e II-A, 334 p. e 386 p. Programa Nacional do Meio Ambiente - PNMA. 1997. PCI Geomatics. Geomática Versão 9.1 for Windows. Ontário, Canadá. 16 de dezembro de 2003. 1 CDROM. Polizer, M. Avaliação Multitemporal da Erosão dos solos na Bacia do Ribeirão Salobra, MS. Campo Grande, Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul – Departamento de Hidráulica e Transportes, UFMS. 2001, 93 p. RADAMBRASIL. Ministério das Minas e Energia. Secretaria Geral. Folha SF 21 Campo Grande: geologia, geomorfologia e pedologia. Levantamento de Recursos Naturais, 28. Rio de Janeiro, 1982. 416p. il. 5 mapas. Souza, C. F.; Amaro, V. E.; Castro, A. F. Sistema de Informação Geográfica para o monitoramento ambiental de regiões costeiras e estuarinas do Estado do Rio Grande do Norte. Anais XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Goiânia, Brasil, 16-21 abril 2005, INPE, p. 2383-2388.
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