DIVERSIDADE DE SISTEMAS HÍDRICOS NA BACIA DO RIO PARACATU HYDRIC SYSTEMS DIVERSITY IN PARACATU RIVER BASIN Vitor Vieira Vasconcelos1, Paulo Pereira Martins Junior, João Álvaro Carneiro, Issamu Endo, Sidney Augusto Gonçalves Rosa, Leandro Arb D’Abreu, Lawrence de Andrade Magalhães Gomes Universidade Federal do ABC –
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INTRODUÇÃO
A bacia do rio Paracatu é a maior bacia afluente de 2ª ordem do rio São Francisco com 45.154 km2 (Figura 1). Esta bacia apresenta um complexo sistema hídrico que inclui áreas de partilha de recarga com outras bacias, além de variadas áreas de aquíferos subterrâneos como o kárstico-fraturado, áreas de transição como o quase-aquífero Quaternário, o aquífero granular de rochas do Cretácio, aquíferos Terciário-Quaternários, e aqueles fraturados de rochas para-metamórficas (Martins Junior et al., 2009). Os cursos d’água são em muitos casos encaixados com direcionamentos orientados pelas estruturas rúpteis maiores (meso-fraturas), numerosas áreas de pequenos corpos d’água (Veredas e áreas de inundação permanentes e periódicas) e as áreas principais de exsudação com centenas de fontes (Martins Junior, 2006).
Figura 1 – Localização da Bacia do Rio Paracatu A Bacia do Rio Paracatu pode ser compartimentada entre três unidades geomorfológicas: Planaltos do São Francisco, Depressão São Franciscana e Cristas de Unaí. Os planaltos do São Francisco correspondem a capeamentos sedimentares amplos, com topos
de cotas de 800 a 1000 metros. O topo das chapadas é constituído por latossolos bem desenvolvidos e permeáveis, com escoamento superficial pouco denso e bastante reduzido que converge para vales rasos de fundo plano com surgências em veredas (Mulholland, 2009). Os limites desses planaltos são definidos pelos rebordos erosivos em escarpas. Litoestratigraficamente, remetem-se a coberturas detrito-lateríticas terciário-quaternárias sobrepostas a formações do Proterozóico Médio. O retrabalhamento erosivo remontante dessas superfícies tabulares, provocadas pelo aprofundamento da drenagem da Bacia do Paracatu, deu origem a formas identificadas como superfícies tabulares reelaboradas e superfícies tabulares onduladas, que ocorrem em geral em altitudes intermediárias, entre as cotas de 600 a 800 metros (Ruralminas 1996). Essas áreas retrabalhadas evidenciam as estruturas dúcteis e rúpteis da zona de deformação ocidental da bacia. A Depressão São Franciscana, por sua vez, é constituída por extensas áreas rebaixadas e aplainadas ao longo do leito do Rio Paracatu, com cotas entre 400 e 600 metros, em que se remarca a presença de lagoas e veredas. A evolução horizontal dessa depressão teve início a partir do momento em que o progressivo entalhamento das drenagens principais, dissecando as formações cretáceas, atingiu o substrato representado pelas rochas do Grupo Bambuí (IGAM, 2006). As cristas de Unaí estendem-se do Município de Vazante até o Vale do Rio Preto, com direção NNW-SSE. São constituídas de formas erosivas desenvolvidas sobre sinclinais e anticlinais, entre as quais se intercalam zonas rebaixadas e aplainadas (IGAM, 2006). No trabalhamento erosivo das estruturas dúcteis, afloram ardósias, siltitos, quartzitos e calcários dos Grupos Vazante, Paranoá e Bambuí (Mulholland, 2009). Os vales dos cursos de água principais cortam as estruturas transversalmente, truncando os núcleos de anticlinais em gargantas e boqueirões, enquanto seus afluentes desenvolvem-se seguindo os lineamentos de sinclinais escavadas (Ruralminas, 1996). Suas áreas rebaixadas são geralmente cobertas por colúvios e constituem prolongamento da Depressão Franciscana (Mulholland, 2009). Há também formações kársticas, com presença de sumidouros, grutas, cavernas e dolinas.
OBJETIVOS
Este artigo propõe análise sobre a disposição e os padrões de drenagem da hidrografia da Bacia do Paracatu, interpretados de forma integrada aos seus aspectos geomorfológicos e geológicos de forma a possibilitar inferências sobre a heterogeneidade espacial dos processos hidrológicos e hidrogeológicos.
METODOLOGIA
Como uma primeira etapa para caracterização da diversidade hidromorfométrica da bacia do rio Paracatu, foram preparados mapas densidade de fraturas e de bifurcação para suas sub-bacias de 3º ordem. Em seguida, conjugando a rede de drenagem com o modelo de elevação digital da bacia hidrográfica, foram calculadas as variáveis hidromorfométricas de nível de nascentes, altitude até o rio (Rennó et al., 2008), distância horizontal até o rio (Freeman, 1991), nível de base e distância vertical ao nível de base (Bock e Köthe, 2008), utilizando-se os algorítmos do software SAGA 2.2.3. Em seguida foram delimitados isopadrões de tecituras considerando a densidade, direcionamento e controle estrutural da hidrografia. Inferindo o conjunto de mapas gerados, foi proposto um mapa de sistemas hídricos, com base nos sistemas de classificação de Lima (2002) e IBGE (2009). Subsequentemente, foi elaborado um mapa mostrando as relações espaciais entre as áreas com maior densidade de nascentes, maior densidade de lagoas e maior densidade de meso-fraturas na bacia. As meso-fraturas foram inferidas por meio de ortofotos da década de 1960 e 1970. As variáveis morfométricas de drenagem (densidade de drenagem, taxa de bifurcação, índice de compacidade gravelius, altitude média e variação de altitude) calculadas para a bacia do rio Paracatu por Martins Junior (2006) e as coberturas de litoestratigrafia, geomorfologia e pedologia (CETEC, 1981) foram calculadas por sub-bacias e interpretadas por análise estatítica de agrupamento (cluster) de médias K e de redes hierárquicas (joining), no software Statistica.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
A situação da Bacia do Rio Paraactu é peculiar do ponto de vista do condicionamento estrutural de dreanagem e apresenta as seguintes macro-características: (1) tem uma forma alongada com eixo maior de N45O-S45E, (2) é estreitada em sua parte meio-norte e expressivamente mais larga em sua parte meio-sul, (3) apresenta forte inflexão do divisor ocidental para leste, com nítida orientação estrutural, e o rio Paracatu também apresenta essa mesma inflexão, (4) o rio Paracatu nasce a SSO e dirige-se para nor-nordeste inflete a leste e no local de inflexão recebe o rio Preto que desce de NNO acompanhando o eixo maior da bacia, (5) as malhas fluviais são de tipos diversos na totalidade do território, a saber: paralelas, encaixadas segundo direções principais dos eixos e de estruturas rúpteis, em planícies de inundação com amplos meandros e dendriformes, como principais feições. A Figura 1 apresenta o mapeamento de diversas variáveis hidromorfométricas para a Bacia do Rio Paracatu. A análise conjunta dessas variáveis evidencia os contrastes entre os domínios geomorfológicos internos à bacia (Depressão São Franciscana, Cristas de Unaí e Planaltos do São Francisco).
Figura 1 – Índices hidromorfométricos da Bacia do Rio Paracatu De uma maneira geral, as áreas com maior densidade de drenagem e de taxa de bifurcação correspondem a áreas com maior declividade e rugosidade de relevo, facilitando o transporte hídrico superficial, consequentemente com menor infiltração. Castany (1971) e Silva (2009) apontam que a densidade de drenagem geralmente apresenta-se inversamente correlacionada à permeabilidade dos solos, com influência direta na recarga dos aquíferos subsuperficiais e profundos. As áreas com menor densidade de drenagem podem se
enquadrar em duas situações: nas áreas de topo, indicariam áreas preferenciais de recarga, enquanto nas áreas de baixadas, correspondem a áreas de confluência fluvial. O mapa da Figura 2.A apresenta isopadrões de tecituras, ao passo que o mapa da Figura 2.B apresenta a classificação em sistemas hídricos. Nos sedimentos terciários quaternários e cretáceos que se apresentam sob a geoforma de superfícies tabulares sedimentares, a hidrografia apresenta padrão dendrítico, com controle estrutural mais ameno. Nas regiões onde afloram as rochas do pré-cambriano, especialmente na zona de deformação marginal, predomina o padrão de treliça, com drenagem paralela bidirecional e maior controle estrutural.
Figura 2 – A - Mapa de isopadrões de tecituras de drenagem da bacia do Rio Paracatu. B – Sistemas Hídricos da Bacia do Rio Parcatu A análise das redes de drenagem sobre as estruturas dúcteis e rúpteis da Bacia do Paracatu traz informações relevantes sobre sua tectônica recente. A porção da bacia ao Norte de Brasilândia de Minas (Paralelo 17ºS) apresenta feições estruturais dúcteis dirigidas no sentido NW-SE – equivalendo à Bacia do Rio Preto e ao Norte da Bacia de Entre-Ribeiros. Ao passo que a porção sul da bacia apresenta estruturas no sentido NE-SW, evidenciadas pelas linhas de drenagem. A bacia também pode ser analisada de acordo com os atributos de sua metade leste e
oeste, divididas aproximadamente no meridiano 46º30’. Na metade oeste da Bacia do Paracatu (zona de deformações marginais), a drenagem hídrica sobre lineamentos rúpteis e dúcteis são bastante relacionados às estruturas de relevo (cristas e vales). Ao passo que na metade leste da bacia (plataforma estável) os lineamentos, embora controlem estruturalmente as redes de drenagem, em nada condizem com relevo arrasado e aplainado, sem variações topográficas de expressão regional (Ruralminas 1996). O mapa da Figura 3 apresenta uma conjugação entre as áreas de maior densidade de nascentes, maior densidade de corpos d’água (lagoas) e maior densidade de mesofraturas, para a Bacia do Paracatu. No interior das áreas de maior densidade de nascentes, possivelmente o fluxo freático apresenta distâncias mais curtas entre a área de recarga e a de descarga do aquífero. De maneira análoga à densidade de drenagem, a densidade de nascentes pode estar correlacionada a predominância do escoamento subsuperficial em detrimento da infiltração subterrânea profunda (Castany, 1971; Silva, 2009). Além disso, as áreas de maior densidade de nascentes encontram-se regionalmente a jusante das áreas de descarga por contato litológico, nos limites onde os aquíferos porosos dão lugar às litologias fraturadas. Tal conjugação entre áreas mais fraturadas e áreas de densidade de nascentes também podem ser avaliadas no mesmo mapa (Fig. 3). Essas áreas de maior fraturamento podem contribuir para uma relativamente maior infiltração das águas, quando comparados com o restante da estratigrafia não porosa. Ademais, as áreas de maior fraturamento também podem apresentar pontos de emersão de águas subterrâneas nos locais onde coincidam as mesofraturas com os cursos de água. As áreas de maior densidade de lagoas correspondem às baixadas da bacia hidrográfica, tanto como função das planícies de inundação, como também como afloramento de lençóis freáticos dos aquíferos porosos das litologias porosas detríticas do terciário quaternário. A Fig. 4 apresenta um conjunto de mapas com a classificação da análise de agrupamento de bacias de 3ª ordem para a bacia do Rio Paracatu, com base em suas características homogêneas de hidromorfometria, solos, geomorfologia e litoestratigrafia. Por meio desse mapa, é possível inferir uma diferenciação preliminar dos sistemas geoambientais dispostos ao longo da bacia. A análise conjunta de pedologia e morfometria mostra contraste significativo entre o Leste da bacia, o Oeste da bacia e o extremo Noroeste. Também é possível notar, no mapa de integração geral, como as características das cabeceiras da bacia
diferenciam-se das baixadas nas entre-bacias de 2ª e 3ª ordem.
Figura 3 – Mapa de áreas máximas de densidade de nascentes e corpos de água (lagoas) e de mesofraturas.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A configuração espacial da geomorfologia fluvial (variáveis morfométricas) apresenta uma gradual transição das características e processos geoambientais no percurso das cabeceiras para a foz da Bacia do Rio Paracatu, demonstrando inclusive a gradação de processos locais e regionais hidrogeológicos. Não obstante, também fica evidente que a distribuição da rede de drenagem obedece a uma lógica que é derivada em diversas instâncias dos eventos tectônicos Proterozóicos / Eo-Cambrianos, isto é, derivada de uma sequência de eventos tectônicos com respostas de strain (criação de estruturas dúcteis e rúpteis), soerguimento, deposição sedimentar, mais soerguimentos, um rejuvenescimento cretácico da tectônica rúptil (Endo, 2006), erosão crescente e remontante, mais deposições, gerando
atualmente um complexo sistema de redes hídricas com áreas típicas de geração de geopotenciais.
Figura 4 – Análise de agrupamento das sub-bacias do Rio Paracatu, com as variáveis de morfometria, litoestratigrafia, geomorfologia e pedologia. Resta claro que os métodos de zoneamentos de bacias hidrográficas são diversos, e por força, por servirem para diferentes descrições e usos. Os modos de se obter as zonas homogêneas favorecem as várias lógicas específicas de gestão ambiental a serem implantadas. Mapas referentes às zonas de “tipos de drenagens” e de intersecção das “estruturas rúpteis, áreas de exsudação e áreas de corpos d’água especiais” representam um modo para se classificar áreas com processo hidrogeológicos diferenciados. No entanto, a classificação por sub-bacias apresenta outro método, no qual, as sub-bacias são o foco, neste exemplo, com as variáveis de classificação dos geossistemas - os tipos de rochas, de solos e de geoformas, em superposição. Tais classificações devem ser usadas ao mesmo tempo em virtude de cada uma delas apresentar características e informações próprias para vários tipos de decisões sobre uso da terra, potenciais hídricos, geossensibilidade, e outros muitos temas.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao CNPq, CAPES, FAPEMIG e FINEP CT-Hidro pelo financiamento das pesquisas que possibilitaram a realização desse artigo.
REFERENCIAS
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