CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA E IDENTIFICAÇÃO DE DOIS TIPOS DE SOLO COM GÊNESE A PARTIR DE GRANITO E DE DIABÁSIO NA ILHA DE SANTA CATARINA (SC) Driele de Jesus Carneiro¹ Geovano Pedro Hoffmann² Angela da Veiga Beltrame³ ¹Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) –
[email protected] ²Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) –
[email protected] ³ Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) –
[email protected] INTRODUÇÃO A Pedologia é um ramo da ciência que investiga a origem e a composição dos solos. Nos últimos 50 anos evoluiu rapidamente, estudando os componentes pedológicos, com enfoque sobre os fatores e processos de formação, as características físicas e químicas, além de sua classificação. A relação com a ciência geográfica ocorre no sentido de que o solo é um dos elementos integrantes da paisagem, exigindo o estudo da interação entre os elementos da biosfera, hidrosfera, atmosfera e litosfera para a sua elucidação (LEPSCH, 2002, p. 175 e BELTRAME e VEADO, 2010, p. 41). De acordo com Lepsch (2002, p. 24), à Pedologia interessa o conjunto específico dos horizontes O, A e B, chamado de solum. Para Venturi (2009, p. 86), a caracterização morfológica de tal conjunto envolve a descrição física, cuja prática permite a delimitação de horizontes e o entendimento sobre a sua interação, possibilitando a realização de inferências sobre os fatores e processos pedogenéticos de sua gênese, além dos atuais funcionamentos e de suas relações com a dinâmica evolutiva da paisagem. A área de estudo desta pesquisa (figura 1) compreende dois perfis de solo que estão situados em vertente da bacia do rio Itacorubi, próximo à rodovia Ademar
Gonzaga, em área destinada à expansão urbana e ainda não ocupada, no Morro da Lagoa, porção centro-leste da Ilha de Santa Catarina. O perfil de solo gerado a partir do granito Itacorubi, que será chamado de perfil 1, têm as coordenadas 27º35’65.53”S e 48º29’27.94”O, e o perfil gerado a partir do diabásio, denominado de perfil 2, têm as coordenadas 27º35’54.89”S e 48º29’29.01”O (IPUF, 2014). Figura 1: Mapa geológico simplificado da Ilha de Santa Catarina (SC)
Fonte: Tomazzoli e Pellerin (2008, p. 3) e IPUF (2014).
A vertente em que se encontram os dois perfis de solo é do tipo convexa, dispersora de águas, voltada para a direção norte. É bem drenada e notam-se apenas ravinas onde houve corte de relevo. Conforme IPUF (2014), no perfil 1, a declividade média é de 46,6% e a altitude é de 75 metros, situando-se no terço médio da encosta. Para o perfil 2, posicionado no terço inferior da vertente, a declividade média está entre 15 e 30%, numa altitude de 33 metros. Em campo, não se observou pedregosidade ao longo do perfil 1, somente rochosidade na fase de substrato. Já o perfil 2 apresentava pedregosidade no horizonte C (entre 97 e 116 cm), na forma de seixos e blocos, e rochosidade com substrato alterado. A área apresenta dois tipos de formações geológicas. A primeira, e predominante, é constituída por granito, denominado localmente de granito Itacorubi. Esta formação está inserida na Suíte Vulcano-Plutônica Cambirela, pertencente ao embasamento cristalino da região. É uma rocha constituída por monzogranitos e sienogranitos, de textura equigranular, predominantemente fina. Sua coloração é cinzaclaro, com tons avermelhados e data do ciclo brasiliano pós-tectônico, entre o proterozoico superior e o eo-paleozoico (CARUSO JR., 1993). De acordo com Bastos (2004, p. 20), os maciços rochosos da Ilha de Santa Catarina ocupam cerca de 212 km², quase a metade (50%) de sua área, sendo o granito a principal expressão geológica. A outra litologia refere-se ao diabásio, na forma de estrutura de dique, da formação Serra Geral. Sua origem está associada ao evento subvulcânico do período de 147 a 119 milhões de anos atrás, durante o rifteamento dos continentes africano e sulamericano, na era Mesozoica. É encontrado com espessuras que variam de alguns centímetros até uma dezena de metros, geralmente intrusivos nas rochas graníticas (BASTOS, 2004, p. 22-23). Conforme Tomazzoli e Pellerin (2008, p. 4), o Enxame de Diques Florianópolis, constituído por formações de diabásio, andesito basáltico e andesito, é de textura variada, desde afaníticas até pórfiras (mais raras), havendo o predomínio intergranular fina ou subofítica. A maioria está orientada na direção N10º30ºE e, em algumas ocasiões, se intersectam. Os diques de diabásio já identificados
(figura 1) estão concentrados nos maciços rochosos encaixantes do setor centro-norte e extremo sul da Ilha de Santa Catarina. Regionalmente, o clima, segundo Thornthwaite, é considerado mesotérmico, com precipitação distribuída durante todo o ano. Em Florianópolis, devido à sua posição geográfica, a temperatura média anual é de 20,3ºC enquanto que a precipitação média anual é de 1405,5 mm (GAPLAN, 1986, p.38), o que favorece o intemperismo das rochas e a lixiviação do solo. A vegetação original da área, classificada por Bastos (2004, p. 37), é a Floresta Ombrófila Densa Submontana, do domínio da Mata Atlântica. Porém, foi suprimida pela atividade agropecuária ao longo do tempo e, atualmente, é composta por espécies típicas de um processo de sucessão secundária, incluindo ainda representantes da espécie exótica do gênero Pinus, as quais produzem material orgânico suficiente para cobrir e ser incorporado aos perfis analisados. OBJETIVO O presente trabalho tem por objetivo efetuar a caracterização morfológica de dois perfis de solo desenvolvidos in situ, um tendo como material de origem o granito Itacorubi e outro o diabásio. A escolha da área deve-se à proximidade dos dois tipos de solo, cerca de 234 metros de distância entre um e outro, estarem sob condições ambientais semelhantes, e, sobretudo, a relevância das duas litologias que são representativas na Ilha de Santa Catarina. METODOLOGIA Inicialmente, houve o planejamento em gabinete dos procedimentos adotados para a realização do estudo, além de consulta bibliográfica sobre a temática, especialmente mapas físicos para a identificação das condições ambientais. Foram também reunidos os materiais e os equipamentos necessários para análise dos perfis de solo, disponíveis no Laboratório de Pedologia, do Departamento de Geociências, da
Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). A análise do perfil de solo, em campo, ocorreu em barranco (figura 2), através de sua preparação com enxada, em cerca de 1 metro de largura, até a camada de alterita, cuja profundidade foi medida com o auxílio da trena. A descrição dos dois perfis seguiu a proposta de Venturi (2009, p.88-98), no que diz respeito às técnicas de campo em pedologia para a Geografia. As características estudadas envolveram práticas para a verificação de espessura e transição entre horizontes, cores, texturas, estrutura e poros. Após a descrição geral do perfil, houve a coleta das amostras com pá, as quais foram depositadas em sacos plásticos devidamente identificados e fechados. Figura 2: À esquerda, local do perfil 1(de solo gerado a partir do granito Itacorubi), e à direita, local do perfil 2 (gerado a partir de diabásio)
Fonte: Os autores.
Para a determinação precisa da granulometria dos horizontes identificados em campo, seguiu-se a técnica de peneiramento e pipetagem proposta por Suguio (1973), a fim de auxiliar na interpretação dos dados de campo e dos mecanismos e processos pedogenéticos atuantes em cada perfil. A pipetagem da fração argila foi baseada em tabela de tempo de pipetagem em função da temperatura, profundidade de retirada e diâmetro das partículas, segundo DNAEE (1970) apud Carvalho (2008, p. 215). Ao todo, foram processadas sete amostras, sendo quatro do perfil 1 e três do perfil 2, sem incluir o horizonte C pelo princípio de não ser caracterizado como integrante de interesse para a análise pedológica. A definição de classe textural para cada amostra foi realizada a partir de software elaborado por Marciano (2003). RESULTADOS Os resultados da análise morfológica do perfil 1, realizada em campo, foram agrupados na tabela 1. A tabela 2 refere-se aos dados obtidos com a análise granulométrica das amostras coletadas no perfil 1. Tabela 1: Aspectos morfológicos do perfil 1 Horizonte
Profundidade (cm)
Transição entre horizontes
A
0-32
Plana/abrupta
E
32-133
Plana/gradual
B1
133-195
Plana/gradual
B2
195-235
Plana/clara
C
235-359
Plana/abrupta
Fonte: Os autores.
Cor -Seco: 10YR 4/2 (Dark Grayish Brown) -Úmido: 2.5YR 3/2 (Very Dark Grayish Brown) -Seco: 5YR 4/4 (Red Dish Brown) -Úmido: 5YR 4/6 (Yellowish Red) -Seco: 7.5 YR 4/6 (Strong Brown) -Úmido: 7.5YR 3/4 (Dark Brown) -Seco: 2.5YR 4/6 (Dark Red) -Úmido: 2.5YR 3/6 (Dark Red) -------------------
Textura -Tipo: arenosa -Sensação: sedosidade/ alta aspereza -Tipo: argilosa -Sensação: pegajosidade/ alta sedosidade -Tipo: argilosa -Sensação: pejajosidade/ pouca aspereza -Tipo: argilosa -Sensação: pegajosidade/ sedosidade -------------------
Estrutura -Tipo: granular -Tamanho: médio -Grau: fraco -Obs: presença de raízes -Tipo: bloco -Tamanho: muito grande -Grau: moderado -Tipo: bloco -Tamanho: pequeno -Grau: fraco -Tipo: bloco -Tamanho: pequeno -Grau: fraco -------------------
Porosidade Muito pequena (menor que 1 mm) Muito pequena (menor que 1 mm) Muito pequena (menor que 1 mm) Muito pequena (menor que 1 mm) -------------------
Tabela 2: Proporção das frações granulométricas e classes texturais encontradas nas amostras retiradas do perfil 1 Areia muito grossa Areia grossa Areia média Areia fina Areia muito fina Silte Argila Classe textural
A (%) 7,370 15,674 7,242 7,464 15,879 31,544 14,595 Franco-arenosa
E (%) 3,092 10,701 6,506 5,426 8,081 55,866 10,121 Franco-siltosa
B1 (%) 8,562 12,574 12,196 8,569 5,531 14,441 37,546 Argila-arenosa
B2 (%) 7,020 9,988 4,274 4,245 5,234 23,519 45,616 Argila
Fonte: Os autores.
Observou-se que o horizonte O, de dimensão milimétrica, incorpora a matéria orgânica junto ao horizonte A, de textura arenosa, enriquecendo-o com húmus, cuja interação favorece a estrutura e porosidade verificada. O horizonte E, pelas suas cores mais claras, demonstra lixiviação, especialmente de argila, para os horizontes B1 e B2, retendo o silte em função do tamanho dos poros. O horizonte diagnóstico, composto por B1 e B2, é característico de um Bt (B textural), ou seja, de constituição mineral e subsuperficial que derivou de grande acumulação ou concentração de argila pelo processo de iluviação, seja pelo material de origem ou pela infiltração de argila e silte. Além disso, possui mais de 10% da soma das espessuras dos horizontes sobrejacentes, entre eles um horizonte E, e uma textura muito argilosa que possibilita o desenvolvimento da estrutura em blocos indo de encontro às características de solo da EMBRAPA (2006, p. 49-51). O horizonte C ou alterita, com profundidade entre 235-359cm, não apresenta qualquer tipo de atividade biológica. A partir dos mecanismos descritos, infere-se que o processo pedogenético que levou à formação deste solo foi a podzolização, pelo transporte de material coloidal em solução no solo, tais como argilas, matéria orgânica e/ou óxidos de ferro e alumínio do horizonte A eluvial, que perde as partículas, para o horizonte B iluvial. De um modo geral, considera-se que este perfil de solo é profundo (até 235 cm), bem desenvolvido e
maduro, com todos os horizontes presentes, marcantes e de espessuras significativas. Foi significativo em sua formação o material de origem a partir do granito Itacorubi, as características da vertente em que está situado, com boa drenagem e vertente voltada para a direção norte, além do clima mesotérmico, com precipitação bem distribuída durante o ano. Portanto, de acordo com a EMPRAPA (2006, p.76-77), este perfil enquadra-se na classe do ARGISSOLO VERMELHO-AMARELO (classe do 2º nível categórico). Entre os critérios para esta classificação, destaca-se a presença do processo de lixiviação, bem como o solo ser constituído por material mineral, possuindo cores brunadas e avermelhadas, com textura que varia de arenosa a argilosa no horizonte A e muito argilosa no horizonte diagnóstico Bt, havendo transição abrupta e gradual entre as suas camadas. Esta classe era anteriormente classificada como Podzólico. A sua subordem foi determinada a partir da EMBRAPA (2006, p. 102) como sendo do tipo vermelho-amarelo, tendo em vista que o B1 apresentava uma matiz 2,5 YR e o B2 uma matiz de 7,5YR. Os resultados da análise morfológica do perfil de solo 2 foram agrupados na tabela 3, sendo que a tabela 4 está relacionada aos dados obtidos com a análise granulométrica das amostras coletadas.
Tabela 3: Aspectos morfológicos do perfil 2 Horizonte
A
Profundidade (cm)
0-41
Transição entre horizontes
Plana/abrupta
B1
41-67
Plana/difusa
B2
67-97
Ondulada/abrupta
Cor -Seco: 10YR 4/3 (Brown) -Úmido: 10YR 4/4 (Dark Yellowish Brown) -Seco: 7.5YR 4/6 (Strong Brown) -Úmido: 7.5YR 4/4 (Brown) -Seco: 2.5YR 4/6 (Dark Red) -Úmido: 5YR 4/6 (Yellowish
Textura
Estrutura
Porosidade
-Tipo: argilosa -Sensação: aspereza/ sedosidade
-Tipo: granular -Tamanho: grande -Grau: fraco
Pequena (entre 1 e 2 mm)
-Tipo: Argilosa -Sensação: pegajosidade/ sedosidade -Tipo: média -Sensação: sedosidade
-Tipo: bloco -Tamanho: grande -Grau: moderado -Tipo: bloco -Tamanho: médio -Grau:
Muito pequena (menor que 1 mm) Muito pequena (menor que 1 mm)
C
97~116
-------------------
Red) -------------------
-------------------
moderado --------------
-------------------
Fonte: Os autores. Tabela 4: Proporção das frações granulométricas e classes texturais encontradas nas amostras retiradas do perfil 2 Areia muito grossa Areia grossa Areia média Areia fina Areia muito fina Silte Argila Classe textural
A (%) 10,541 15,768 9,831 6,395 8,721 35,020 13,627 Franca
B1 (%) 0,965 3,071 1,953 0,953 1,506 44,988 46,447 Argila-siltosa
B2 (%) 0,057 0,491 0,652 0,803 2,636 47,567 47,718 Argila-siltosa
Fonte: Os autores.
No O do perfil 2, há também a transformação da matéria orgânica em húmus e a sua translocação para o A. Conforme as frações granulométricas, o processo atuante no perfil é a lixiviação, ainda em condição inicial, com horizonte eluvial ainda não formado. No B2, há a máxima expressão de cor, estrutura e textura em argila e silte, em consequência da decomposição do material de origem em partículas finas constituídas por minerais secundários. O horizonte diagnóstico é assinalado como B nítico, mineral e subsuperficial, de textura argilosa, não hidromórfico e com espessura de 30 cm. A estrutura é em blocos e de grau moderado ou forte, comumente com superfícies reluzentes nos agregados em razão da cerosidade. Possui transição gradual ou difusa entre os sub-horizontes do B (EMBRAPA, 2006, p. 55). Os mecanismos mencionados indicam que o processo pedogenético que levou à formação deste solo foi a podzolização. Salienta-se que tal processo ocorre de maneira lenta, dado que este perfil de solo é medianamente profundo (até 97 cm), pouco desenvolvido e num estágio de evolução intermediário, com a presença apenas dos horizontes A, B e C, bem definidos e de espessuras variáveis. Foram relevantes como
fatores de formação o material de origem a partir do diabásio, as características da vertente em que está situado, com boa drenagem, e o clima mesotérmico, com precipitação regular durante o ano. Desse modo, é possível inferir que este perfil de solo refere-se a um NITOSSOLO VERMELHO (classe do 2º nível categórico). Conforme a EMBRAPA (2006, p. 85), este solo é composto de material mineral, não-hidromórfico e com um horizonte diagnóstico B nítico. Sobressai o fendilhamento, que é frequente na superfície exposta, em razão da contração e expansão pela secagem e umedecimento da argila. O perfil é bem drenado, sem policromia pronunciada e com diferenciação entre os horizontes pouco marcante, sendo difusa entre os suborizontes do B. Sua subordem foi atribuída através da EMBRAPA (2006, p. 194) como solo de matiz 2.5YR nos primeiros 100 cm do horizonte B. Assim, considera-se que os perfis de solo encontrados na área de estudo, sob condições ambientais semelhantes, geraram solos distintos, identificados como argissolo vermelho-amarelo e nitossolo vermelho. Verificou-se que o material de origem exerce grande influência na formação do solo daquele local, visto que a constituição mineralógica, decomposição e resistência são diferenciados. Vale ressaltar que ambos sofreram o processo pedogenético de podzolização, sendo que o primeiro perfil teve gênese a partir de uma rocha mais antiga, o granito Itacorubi, enquanto que o segundo, com gênese a partir do diabásio, rocha de idade mais recente em comparação, se mostrou de evolução intermediária. No contexto da paisagem local, apesar da atividade agropecuária ter ocorrido na área desde a primeira metade do século passado, não houve alteração relevante para modificar quaisquer horizontes pedológicos presentes, os quais ainda se revelavam demarcados naturalmente. A expansão urbana observada, na forma de loteamento, deve se dirigir sob um planejamento adequado, uma vez que o argissolo vermelho-amarelo é predominante e tem tendência à processos erosivos quando submetidos a eventos climáticos associados à ocupação humana. A proposta deste trabalho foi concluída com êxito, recomendando-se a realização de
análise química e da micromorfologia dos perfis a fim de possibilitar um estudo mais aprofundado dos tipos de solo. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BASTOS, M. D. A. (Org.). Atlas do Município de Florianópolis. Florianópolis: IPUF, 2004. 166 p. CARUSO JR., F. Mapa geológico da Ilha de Santa Catarina – Escala 1:100 000. Mapa. Porto Alegre (RS), 1993. CARVALHO, N. O. Hidrossedimentologia prática. 2ªed., rev., atual. e ampliada. Rio de Janeiro: Interciência, 2008. EMBRAPA - EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Sistema brasileiro de classificação de solos. 2. ed. Rio de Janeiro: EMBRAPA-SPI, 2006. GAPLAN - GABINETE DE PLANEJAMENTO E COORDENAÇÃO GERAL. Atlas de Santa Catarina. Subchefia de Estatística, Geografia e Informática. Rio de Janeiro: Aerofoto Cruzeiro, 1986. 176p. IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Manual técnico da vegetação brasileira. 2ª ed. Rio de Janeiro: IBGE, 2012. IPUF - INSTITUTO DE PLANEJAMENTO URBANO DE FLORIANÓPOLIS. Geoprocessamento Corporativo. Prefeitura Municipal de Florianópolis. Disponível em: http://geo.pmf.sc.gov.br/geo_fpolis/. Acesso: 19.fev.2014. LEPSCH, I. F. Formação e conservação dos solos. São Paulo: Oficina de Textos, 2002. MARCIANO, C. R. Software de identificação da classe textural de solos pelos triângulos completo e simplificado. Laboratório de Solos/CCTA/UENF, 2003. Disponível em: . Acesso: 17.fev.2014. SUGUIO, K. Introdução à sedimentologia. São Paulo: Ed. Edgard Blucher, 1973.
TOMAZZOLI, E. R.; PELLERIN, J. R. G. M. O Enxame de Diques Florianópolis na Ilha de Santa Catarina (SC): mapa geológico. In: IV Simpósio de Vulcanismo e Ambientes Associados. Foz do Iguaçu (PR), 2008. VENTURI, L. A. B. Praticando a Geografia: técnicas de campo e laboratório em Geografia e análise ambiental. São Paulo: Oficina de Textos, 2009.
