BIOENGENHARIA DE SOLOS NO ÂMBITO FLUVIAL DO SUL DO BRASIL

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1 Tese BIOENGENHARIA DE SOLOS NO ÂMBITO FLUVIAL DO SUL DO BRASIL por Fabrício J. Sutili

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3 Universidade Rural de Viena Departamento de Engenharia Civil e Perigos Naturais Instituto de Bioengenharia de Solos e Planejamento da Paisagem BIOENGENHARIA DE SOLOS NO ÂMBITO FLUVIAL DO SUL DO BRASIL ESPÉCIES APTAS, SUAS PROPRIEDADES VEGETATIVO-MECÂNICAS E EMPREGO NA PRÁTICA Tese apresentada à Universidade Rural de Viena para obtenção do grau de doutor elaborada por Eng Ftal, M.Sc. Fabrício J. Sutili Orientação: O. Univ. Prof. Dr. Florin Florineth (Universidade Rural de Viena / Viena / Áustria) a. o. Univ. Prof. Dr. Johannes Hübl (Universidade Rural de Viena / Viena / Áustria) Prof. Dr. Miguel Antão Durlo (Universidade Federal de Santa Maria / Rio Grande do Sul / Brasil) Viena, novembro de 2007

4 Nota do autor Esse trabalho foi escrito concomitantemente em idioma alemão (A) e português (BR). Com exceção de algumas das notas de rodapé, as duas versões correspondem-se identicamente em conteúdo. Titulo da versão em língua alemã: Ingenieurbiologie an Fliessgewässern in Südbrasilien geeignete Pflanzen, ihre biologisch-mechanischen Eigenschaften und Anwendung in der Praxis

5 BIOENGENHARIA DE SOLOS NO ÂMBITO FLUVIAL DO SUL DO BRASIL PREFÁCIO E AGRADECIMENTOS Meu interesse pela bioengenharia de solos surgiu ainda no ano de 2000, quando, na região da chamada Quarta Colônia de Imigração Italiana RS, desenvolvia-se o projeto Revitalização da Pequena Propriedade Rural na Região Central do Rio Grande do Sul, Brasil, pelo Cultivo Florestal. Esse projeto, realizado em cooperação entre o Instituto de Pesquisa em Crescimento Florestal (Institut für Waldwachstumsforschung) da Universidade Rural de Viena (Universität für Bodenkultur, Wien) e o Departamento de Ciências Florestais da Universidade Federal de Santa Maria, tinha por objetivo fomentar a atividade florestal na região. Mesmo não sendo a bioengenharia de solos tema deste projeto original, não tardou para que fosse notada a possibilidade de aplicação destas técnicas de intervenção, já conhecidas e difundidas na Áustria. Estas se apresentavam como solução a uma série de problemas que os pequenos agricultores enfrentavam na tentativa de estabilizar as margens dos rios e arroios de comportamento torrencial. Ao se constatar isso, foram realizados os primeiros contatos em Viena, com o Instituto de Bioengenharia de Solos (Institut für Ingenieurbiologie und Landschaftsbau IBLB). Mais tarde em 2003 em conjunto com esse último instituto de pesquisa, deu-se início a um trabalho de investigação das propriedades vegetativo-mecânicas da vegetação ribeirinha local e implantação de algumas obras experimentais de estabilização de taludes fluviais, obtendo-se, assim, as condições necessárias para o desenvolvimento desta tese de doutorado. Por isso, quero, antes de tudo, agradecer aos idealizadores daquele primeiro projeto, o ASS. PROF. DR. DR. H.C. FRANZ H. ANDRAE e o PROF. DR. MIGUEL A. DURLO, que foram também responsáveis por iniciar os meus contatos com o meu futuro orientador. A esses meus professores e amigos, não só agradeço, como dedico este trabalho. Ao meu orientador O. UNIV. PROF. DR. FLORIN FLORINETH quero agradecer, tanto pela orientação, como também pela atenciosa maneira como me recebeu e tratou. Quero estender meus agradecimentos a todos os meus colegas do IBLB, que me proporcionaram, durante três anos, um excepcional ambiente de trabalho e aprendizado. Mas quero, sim, fazer especial referência ao UNIV. ASS. DR. HANS PETER RAUCH, que acabou por se revelar, tanto meu orientador informal, como também colega neste e em outros projetos. Agradeço também ao DI STEPHAN VOLLSINGER, responsável pelos primeiros contatos e por ajudar nos passos iniciais do projeto que acabou por dar origem a minha tese.. 5

6 Eu seria extremamente injusto se deixasse de lembrar não só a minha querida universidade de origem, a UFSM (Universidade Federal de Santa Maria), mas, também, os nomes de alguns professores desta universidade, que considero responsáveis pela minha formação e que muito me ajudaram nos meus planos de doutorado. Meus sinceros agradecimentos ao PROF. DR. DELMAR A. BRESSAN, ao PROF. DR. JOSÉ N. C. MARCHIORI, ao PROF. DR. CÉSAR A. G. FINGER, ao PROF. DR. CLÓVIS HASELEIN, ao PROF. DR. PAULO R. SCHNEIDER e ao PROF. DR. MAURO V. SCHUMACHER. Menciono, em especial, o meu colega ENG FTAL RAFAEL DORNELLES, que participou de todas as fases dos trabalhos de campo, uma ajuda muito importante para a realização desta tese. A ti, meu amigo, meu muito obrigado! Agradeço também às pessoas que, nos momentos iniciais os mais difíceis! me ajudaram com todo o amparo de que precisei. Aos meus pais CARMEN e IRINEU e ao meu querido irmão FERNANDO, muito obrigado! A ti, LUZIANE, só posso dizer que sem teu apoio inicial isso simplesmente não teria sido possível. Novamente na Áustria, expresso meu agradecimento aos meus queridos amigos DI KATHRIN PLUNGER e DI WERNER ALTREITER que foram pioneiros, ao desenvolverem suas dissertações de mestrado relacionadas ao tema de bioengenharia de solos, no Sul do Brasil. Desses primeiros trabalhos que realizamos juntos, nasceu não só um novo tema de interrese comum entre nossas universidades, mas também uma grande amizade. Ao DI STEPHAN LUTTER sou especialmente grato pela sua disposição em ler e fazer sugestões valiosas para a versão deste trabalho em língua alemã. Foram muitos os amigos que encontrei nesse curto período em que estive fora de casa, e a todos sou grato, tanto pela ajuda como pela amizade demonstrada. No entanto, agradeço e devo fazer referência nominal a dois deles: Ao BAKK. TECHN. JOSEF PAULIČ, por toda a ajuda e simpatia. Muito obrigado, Peppo! Ao DI CLEMENS WEISSTEINER de quem levo uma sincera amizade! Ver-nos-emos no Brasil! Por fim, não poderia eu deixar de mencionar e externar minha gratidão à, agora, também minha universidade BOKU (Universität für Bodenkultur, Wien) e às instituições que foram responsáveis pelo financiamento da minha tese de doutorado. À ÖAD (Österreichischer Austauschdienst) pela concessão da bolsa de estudos e à ÖAW / KEF (Österreichische Akademie der Wissenschaften / Kommission für Entwicklungsfragen) pelo financiamento das pesquisas e trabalhos de campo. Ao agradecer essas instituições austríacas, quero fazê-lo de maneira a demonstrar minha profunda gratidão ao país que elas representam e que de forma tão especial me recebeu e tratou durante o período em que lá fui hóspede. 6.

7 BIOENGENHARIA DE SOLOS NO ÂMBITO FLUVIAL DO SUL DO BRASIL RESUMO / KURZFASSUNG / ABSTRACT Técnicas de bioengenharia de solos são conhecidas e comumente utilizadas na Europa para a estabilização de taludes fluviais. Para implementar estas técnicas, espécies (plantas) adequadas devem ser selecionadas e diferentes métodos de intervenção devem ser experimentados com os materiais e sob as condições de trabalho locais. Este estudo apresenta os resultados dos testes e investigações sobre as características biotécnicas de algumas espécies do Sul do Brasil (Rio Grande do Sul). Além disso, foram instaladas e monitoradas sob as condições locais, diferentes obras de bioengenharia de solos. Entre as espécies estudadas: Phyllanthus sellowianus, Salix humboldtiana, Salix rubens e Sebastiania schottiana revelaram-se capazes de produzir os efeitos esperados. Calliandra brevipes, Morus nigra, Pouteria salicifolia e Terminalia australis mostraram-se pouco promissoras. As técnicas de bioengenharia de solos experimentadas mostraram sucesso e puderam ser construídas com material local, de maneira prática e a um custo justificável. Palavras-chave: bioengenharia de solos, vegetação reófila, estabilização de taludes fluviais Ingenieurbiologische Bauweisen zur Sicherung von Fluss- und Bachufern haben sich in Europa durchgesetzt. Damit diese Methoden durchgeführt werden können, müssen geeignete Gehölze gesucht und getestet, und verschiedene Bauweisen dem Klima und den vorhandenen Materialien und Arbeitsbedingungen angepasst werden. In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Gehölze auf ihre Eignung für ingenieurbiologische Uferschutzmaßnahmen getestet und Bauweisen unter lokalen Standortsbedingungen von Rio Grande do Sul (Südbrasilien) erprobt. Mit Ausnahme von Calliandra brevipes, Morus nigra, Pouteria salicifolia und Terminalia australis haben sich die anderen getesteten Arten, Phyllanthus sellowianus, Salix rubens, Salix humboldtiana und Sebastiania schottiana als viel versprechend für ingenieurbiologische Maßnahmen herausgestellt. Die in situ erprobten Bauweisen konnten erfolgreich mit lokalen Baustoffen und bei annehmbaren Kosten durchgeführt werden. Schlüsselwörter: Ingenieurbiologie, Ufervegetation, Uferschutz, Südbrasilien In Europe, soil bioengineering measures are commonly used for the protection of the banks of rivers and creeks. In order to implement these techniques, appropriate plant species need to be selected and various soil bioengineering methods need to be investigated regarding their compatibility with the local climate, materials, and working conditions of Rio Grande do Sul (Southern Brazil). This study shows the results of the tests and investigations on various plant species from Southern Brazil. Moreover, different bioengineering constructions were installed and monitored in situ, focusing on their performance under local conditions. Among the studied species, Phyllanthus sellowianus, Salix humboldtiana, Salix rubens and Sebastiania schottiana, are promising to be used in soil bioengineering. Calliandra brevipes, Morus nigra, Pouteria salicifolia and Terminalia australis did not show satisfactory results. The tested soil bioengineering structures were successfully built with local materials in an economical and practical way. Keywords: soil bioengineering, river bank vegetation, bank protection, Southern Brazil. 7

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9 BIOENGENHARIA DE SOLOS NO ÂMBITO FLUVIAL DO SUL DO BRASIL SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO E OBJETIVO 11 2 ÁREA EM ESTUDO Localização e hidrografia Clima Geomorfologia, geologia e solos Vegetação original Vegetação atual e usos da terra Processamento fluvial e problemas decorrentes 21 3 DESCRIÇÃO DAS ESPÉCIES Calliandra tweediei Benth Calliandra brevipes Benth Phyllanthus sellowianus Müll. Arg Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll. Arg Pouteria salicifolia (Spreng.) Radlk Terminalia australis Camb Salix rubens Schrank Salix humboldtiana Willd Morus nigra L Hedychium coronarium J. König Cynodon plectostachyus (K. Schum.) Pilg PROPRIEDADES TÉCNICAS DA VEGETAÇÃO Desenvolvimento vegetativo Metodologia dos canteiros experimentais Resultados e discussão dos canteiros experimentais Metodologia das estacas mantidas em água Resultados e discussão das estacas mantidas em água Flexibilidade Metodologia do teste de flexibilidade Resultados e discussão do teste de flexibilidade Resistência ao arranquio Metodologia do teste de resistência ao arranquio Resultados e discussão do teste de resistência ao arranquio 73. 9

10 5 OBRAS DE BIOENGENHARIA DE SOLOS Parede-Krainer dupla e esteira viva com muro de pedras na base Esteira viva com parede-krainer dupla na base Entrançado vivo diagonal Desenvolvimento da vegetação utilizada nas obras 82 6 CONCLUSÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS 85 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

11 BIOENGENHARIA DE SOLOS NO ÂMBITO FLUVIAL DO SUL DO BRASIL 1 INTRODUÇÃO E OBJETIVO Nas técnicas de bioengenharia de solos em obras que visam à perenização de cursos de água, estabilização de encostas, tratamento de voçorocas e ao controle da erosão de modo geral, não só os materiais inertes, como madeira, pedras, geotêxteis e estruturas de metal e concreto, mas também a vegetação é entendida e usada como componente estrutural. Portanto, para o sucesso destas obras, deve-se não só conhecer os modelos de intervenção preconizados, mas seu resultado fica também na dependência do conhecimento e adequado aproveitamento das características técnicas da vegetação. Surgidas inicialmente no âmbito fluvial, como medidas complementares aos métodos tradicionais de controle de torrentes (Wildbachverbauung), estas técnicas são conhecidas e utilizadas na Europa Central (Alemanha, Suíça, Norte da Itália e, sobretudo na Áustria) e também na América do Norte, há décadas. Nos métodos tradicionais lá empregados, as componentes ecológicas e estéticas foram em parte negligenciadas, em favor da simples solução técnica do problema. Atualmente, a bioengenharia de solos apresenta-se na Europa, em muitos casos, como alternativa aos modelos tradicionais, pois além de trazer solução aos problemas, essas práticas, quando corretamente empregadas, trazem ganhos estéticos, ecológicos, bem como possuem, normalmente, uma maior viabilidade econômica. Na Áustria, é hoje especialmente empregada na re-naturalização dos cursos de água que, no passado, foram quase totalmente retificados, calçados e/ou concretados pelos métodos tradicionais. Na região Sul do Brasil não se executaram e nem se tem necessidade de agora reproduzir esses métodos antecessores às técnicas de bioengenharia de solos, de modo que esta encontra assim um ponto diferente de partida. Estas técnicas apresentam-se no Brasil como alternativa na solução de uma série de problemas decorrentes do comportamento processual natural dos cursos de água, mas que, por vezes, são agravados ou mesmo, resultantes das ações antrópicas de ocupação. Esses problemas que representam tanto perdas econômicas como situações de risco, podem, com o devido conhecimento, serem mitigados ou mesmo solucionados pela bioengenharia de solos. Entretanto, os modelos de intervenção no Sul do Brasil são pouco conhecidos, como também se carece, quase que completamente, de informações sobre as características técnicas da vegetação. Sendo assim, este trabalho tem o objetivo de investigar e apresentar informações sobre algumas espécies vegetais, bem como experimentar, sob condições regionais, modelos de estabilização de taludes fluviais, baseados nas técnicas de bioengenharia de solos.. 11

12 2 ÁREA EM ESTUDO Neste capítulo, são reunidas informações de caráter macro-ecológico, tais como localização, hidrografia, clima, geomorfologia, geologia, solos, vegetação original e atual da área de estudo, bem como são discutidos os problemas decorrentes do processamento fluvial e das ações antrópicas de ocupação. O agrupamento destas informações tem como objetivo disponibilizar ao leitor um mínimo de informações sobre a região, tornando possível uma melhor compreensão dos problemas existentes e das proposições posteriormente apresentadas. Partes das informações aqui contidas já foram publicadas, de forma mais detalhada, por SUTILI (2001, 2004) e LUTTER / SCHERBAUM (2004), para um curso de água da região, em específico: o Arroio Guarda-mor; tanto nas publicações citadas como no presente trabalho, deu-se importância a descrições genéricas, porém práticas e que são válidas não só para as áreas de drenagem em questão, mas, com oportunas reservas, para toda a encosta sul do Rebordo da Serra Geral e Depressão Central do Rio Grande do Sul. 2.1 Localização e hidrografia O Rio Grande do Sul, juntamente com os Estados de Santa Catarina e Paraná, constituem a Região Sul do Brasil. De todos, o Rio Grande do Sul é o Estado mais meridional do Brasil e se encontra na faixa subtropical. Suas coordenadas extremas estendem-se de 27 a 34 de latitude sul e de 50 a 58 de longitude oeste. A área em estudo compreende, fundamentalmente, os domínios de drenagem dos Rios Soturno e Vacacaí-mirim. Estes cursos de água possuem suas cabeceiras ainda sobre o Planalto Gaúcho e encravadas no Rebordo Sul da Serra Geral. O Rio Soturno, no seu terço final, alcança a Depressão Central, ao confluir com o Rio Jacuí. Da mesma maneira, o Rio Vacacaí-mirim também é tributário do Rio Jacuí, no entanto tem seu maior trajeto na Depressão Central. O Rio Jacuí, por sua vez, é o principal curso de água que contribui à Laguna Guaíba (Fig. 1 e 3). A maioria dos cursos de água que descem do Planalto Gaúcho em direção à Depressão Central, apresenta similaridades no seu processamento fluvial. Com isso, acredita-se que as informações levantadas, como também as formas de manejo biotécnico testadas possam ser válidas, com as devidas adaptações, também para outros cursos de água da região do Rebordo e Depressão Central. 12.

13 BIOENGENHARIA DE SOLOS NO ÂMBITO FLUVIAL DO SUL DO BRASIL Frederico Westphalen Erechim Rio Uruguai Estado de SANTA CATARINA ARGENTINA Rio Uruguai Rio Ijuí Passo Fundo Rio Pelotas Rio Piratini Cruz Alta Rio Jacuí Rio das Antas Rio Taquari 30 sul Rio Uruguai Uruguaiana Rio Quaraí AMÉRICA DO SUL Rio Ibicui Rio Santa Maria Rio Jaguari Rio Vacacaí Rio Vacacaí-mirim Santa Maria Rio Soturno 29 Rio Jacuí 53 Rio Camaquã Pelotas Guaíba Laguna dos Patos Caxias do Sul Porto Alegre Rio Caí Torres Oceano Atlântico Rio Jaguarão RS BRASIL 30 sul URUGUAI Laguna Mirim Rio Grande RIO GRANDE DO SUL UTM Grid: SH. 21/22 J 54 oeste 54 oeste Chuí Escala km Fig. 1: Estado do Rio Grande do Sul (RS) com seus principais cursos de água e a área em estudo delimitada pela moldura. 2.2 Clima O clima desta região do Estado é subtropical do tipo Cfa 2, segundo a classificação de Köppen (MORENO, 1961), o que corresponde a condições climáticas úmidas, com verões quentes e chuvas bem distribuídas durante o ano. No entanto, pode ocorrer déficit hídrico nos meses de temperaturas mais elevadas (novembro a março). A temperatura média da região é de 19 o C, e a precipitação anual oscila ao redor de mm. Por outro lado, a ocorrência de precipitações que podem somar mm anuais, alcançando mais de 400 mm nos meses mais chuvosos, marca os chamados anos de El Niño, que ocorrem com uma freqüência aproximada de cinco anos. O diagrama climático da Figura 2 mostra a variação anual da temperatura e precipitação. Em média, na região, ocorrem 25 dias de geada por ano.. 13

14 SANTA MARIA / BRASIL (100 m) 19 C mm [30] 100 Mês temp. [ C] ppt. [mm] 80 JUL 13,8 142 AGO 16, SET OUT 16,0 18, [ C] [mm] NOV 21, DEZ JAN 23,5 24, FEV 24, MAR ABR 22,8 18, MAI 16, JUN 13,9 162 J A S 0 N D J F M A M J * média de 30 anos Fig. 2: Diagrama climático da região de Santa Maria. 2.3 Geomorfologia, geologia e solos A metade norte do Rio Grande do Sul pertence ao grande compartimento geomorfológico do Planalto Meridional Brasileiro, subdividido em Topo (Planalto propriamente dito) e Rebordo do Planalto, que dá forma à Serra Geral (Fig. 3). Esta serra possui uma escarpa nordeste com cerca de 150 km de extensão, aproximadamente paralela à costa, que é a feição mais proeminente (relevos locais entre 600 até m) e outra, bem mais extensa (mais de 600 km), conhecida como Rebordo do Planalto ou Vertente Sul da Serra Geral, que se estende de leste a oeste, formando uma borda profundamente recortada e erodida, que divide a área de estudos ao meio. A divisão geomorfológica do Estado é mostrada na Figura 3; uma pequena descrição topográfica sobre cada Formação é dada na tabela que segue a ilustração (Tab. 1). A região fisiográfica da Depressão Central, que se encontra sobre um compartimento geomorfológico de mesmo nome, é subdividida em áreas de coxilhas e de planícies aluviais. O Rio Jacuí nasce no Planalto e possui seu curso médio fortemente encaixado no Rebordo; em seguida, passa a descrever o seu curso entre planícies e coxilhas da Depressão Central, ao sopé da escarpa leste oeste da Serra Geral. As pequenas variações altimétricas da Depressão Central só são interrompidas pelos relevos residuais relacionados à Serra Geral, que testemunham a profunda reesculturação e recuo para o norte, devido aos processos de erosão e ao entalhamento regressivo dos cursos de água que drenam a encosta. Na área em estudo, cursos de água (como o Vacacaí-mirim, o 14.

15 BIOENGENHARIA DE SOLOS NO ÂMBITO FLUVIAL DO SUL DO BRASIL Rio Soturno e seus afluentes Arroio Guarda-mor e Rio Mello) drenam a escarpa leste oeste da Serra Geral, nascendo no Planalto e alcançando a Depressão Central, com diferenças altimétricas entre o topo e o talvegue superiores a 400 metros (Fig. 4 e 5). Rio Jacuí Rio Soturno S. Maria Rio Jacuí Topo Rebordo -Serra Geral- Planalto Depressão Central Escudo Sul-riograndense Planície Litorânea Escala km Fig. 3: Compartimentação geomorfológica do Estado do Rio Grande do Sul; posição do Rio Jacuí, Vacacaí-mirim e Soturno. Detalhe da área de estudo. Nome Planalto Depressão Central Escudo Sul-riograndense Planície Litorânea descrição Topo: platô que se estende da costa continente adentro, com altitudes decrescentes que vão de até 200 m acima do nível do mar. Rebordo do Planalto ( = Serra Geral): forma uma escarpa em direção à costa e outra em direção ao sul. Planície sedimentar (aluvial) com altitudes inferiores a 100 m, localizada entre o Planalto e o Escudo Sul-riograndense. O Escudo Sul-riograndense é constituído por uma antiga formação granítica (Pré-Cambriano) que dá forma a colinas e montanhas que se elevam até 600 m acima do nível do mar. Área de planícies com presença de grandes lagunas. Tab. 1: Rápida descrição das Formações geomorfológica do Estado do Rio Grande do Sul.. 15

16 N S PLANALTO _500 m REBORDO Rio Mello / Arroio Guarda-mor DEPRESSÃO CENTRAL 80 m Rio Soturno Fig. 4: Seqüência topográfica do Planalto à Depressão Central, com destaque (no primeiro plano) para a mata ciliar do Rio Mello / Arroio Guarda-mor e do Rio Soturno, já nos seus terços finais, quando alcançam a Depressão Central [fev. 2002]. N S Seq. superior Seq. inferior F. Serra Geral F. Botucatu 500 PLANALTO F. Caturrita F. Santa Maria Depósitos fluviais recentes Altitude [m] REBORDO Arroio Morro testemunha DEPRESSÃO CENTRAL 100 Rio Distância [m] Fig.5: Perfil topográfico-geológico direção norte sul, mostrando esquematicamente a seqüência litológica na transição Planalto Rebordo Depressão Central, normalmente encontrada em um corte transversal na região do estudo [adaptado do mapa geológico da carta de Camobi (BRASIL, 1976)]. No Planalto, onde ocorre o segmento superior da Formação Serra Geral, o relevo é suavemente ondulado e predominam solos profundos e fortemente intemperizados, os Latossolos. À medida que se aproxima do Rebordo do Planalto, as inclinações tornam-se mais acentuadas, iniciando-se a ocorrência de Argissolos de profundidade mais variável. A parte superior do Rebordo do Planalto é constituída de frentes abruptas e escarpadas, 16.

17 BIOENGENHARIA DE SOLOS NO ÂMBITO FLUVIAL DO SUL DO BRASIL expondo tanto a seqüência superior quanto a inferior da Formação Serra Geral. Nestas áreas, ocorrem Argissolos e também Neossolos Litólicos. Devido à instabilidade destas encostas, os deslizamentos e o entalhamento regressivo acabam expondo constantemente as rochas. Na seqüência, está a Formação Botucatu e, ao sopé dos contrafortes (já na Depressão Central), a Formação Caturrita, caracterizadas por rochas de constituição arenítica (esta última mais resistente), onde ocorrem principalmente Alissolos. Por vezes, a Formação Botucatu pode ocorrer entreposta (intertrapes) às camadas do derrame basáltico que constituem a Formação Serra Geral. Perifericamente à Formação Caturrita, estende-se uma planície aluvial que recebe o nome de Formação Santa Maria, dividida em membro Alemoa e Passo das Tropas. Essa formação dá origem aos Planossolos, por vezes associados à presença de Gleissolos. À margem dos grandes cursos de água da região, existem depósitos fluviais recentes que formam Neossolos Flúvicos. Segundo PONTELLI (1994), a formação geológica do Rebordo do Planalto pertence à seqüência sedimentar gonduânica, que preencheu a Bacia do Paraná (Formação Santa Maria, Caturrita e Botucatu), como também aos derrames fissurais do final do Jurássico e início do Cretáceo, representado pela Formação Serra Geral, com uma seqüência inferior básica (basaltos) e uma superior ácida (granófiros e vitrófiros), conforme pode ser observado na Figura Vegetação original A vegetação original da área em estudo é predominantemente florestal, e pertence à região ecológica da Floresta Estacional Decidual que, por sua vez, é compartimentada nas Formações Aluvial, Submontana e Montana (TEIXEIRA / COURA NETO, 1986; PASTORE / RANGEL FILHO, 1986; LEITE, 1994 e 2002). Veja Figura 6. As áreas de drenagem da maioria dos pequenos e médios cursos de água da região possuem suas cabeceiras em cotas que mal superam o limite de 400 m. Os pequenos cursos de água que aí se formam, em seguida passam a drenar os contrafortes da Vertente Sul da Serra Geral, alcançando, então, os vales do Rio Soturno, Vacacaí e Vacacaí-mirim, principais afluentes do Rio Jacuí (Fig. 1). A área em estudo recebe, assim, influência das três Formações da Floresta Estacional Decidual, com destaque às Formações Submontana e Aluvial.. 17

18 Fig. 6: Vegetação original do Estado do Rio Grande do Sul (DE QUADROS / PILLAR, 2002). Floresta Ombrófila Densa Floresta Ombrófila Mista Restinga Floresta Estacional Decidual Campos Floresta Estacional Semidecidual Água (lagunas) Conforme LEITE (2002), a Floresta Estacional Decidual apresenta estrutura distinta, que pode ser agrupada em quatro estratos: o primeiro, descontínuo, de árvores altas e emergentes; o segundo, bastante denso, de árvores com altura mais ou menos uniforme; o terceiro, de arvoretas; e o quarto, de arbustos (Fig. 7). 25 m m Fig. 7: Estratificação vertical da Floresta Estacional Decidual (RODERJAN et al., 2002). 18.

19 BIOENGENHARIA DE SOLOS NO ÂMBITO FLUVIAL DO SUL DO BRASIL Na formação Montana sobressai-se Parapiptadenia rigida (angico-vermelho), Cedrela fissilis (cedro), Cabralea canjerana (canjerana), Myrocarpus frondosus (cabriúva), Patagonula americana (guajuvira), Luehea divaricata (açoita-cavalo), entre outras. A Formação Florestal Submontana possui um número maior de espécies e, estruturalmente, caracteriza-se por apresentar um estrato arbóreo emergente, no qual predominam Apuleia leiocarpa (grápia), Parapiptadenia rigida (angico-vermelho), Myrocarpus frondosus (cabriúva), Cordia trichotoma (louro), Phytolacca dioica (umbú); um estrato dominado, constituído essencialmentee por: Patagonula americana (guajuvira), Luehea divaricata (açoita-cavalo), Nectandra megapotamica (canela-preta), Eugenia rostrifolia (batinga), Ocotea puberula (canela-guaicá), Pachystroma longifolium (mata-olho); e um estrato de arvoretas, onde se destacam: Actinostemon concolor (laranjeira-do-mato), Sorocea bonplandii (cincho) e Trichilia claussenii (catiguá). Na Formação Aluvial, ocorrem pequenas variações estruturais e florísticas, em função das condições locais de drenagem: Nas áreas freqüentemente inundáveis e de drenagem lenta, o estrato arbóreo é aberto, sendo dominado por Erytrina cristagalli (corticeira-do-banhado), Salix humboldtiana (salseiro), Inga vera (ingá), Sebastiania commersoniana (branquilho), Syagrus romanzoffiana (jerivá), Sapium glandulatum (toropi) e outras. Nos locais de solos drenados, esporadicamente inundáveis, a cobertura arbórea é densa, sendo formada principalmente pelas espécies: Luehea divaricata (açoita-cavalo), Patagonula americana (guajuvira), Parapiptadenia rigida (angico-vermelho), Ruprechtia laxiflora (farinha-seca) e Cupania vernalis (camboatá). No estrato das arvoretas, dominam os sarandis (Phyllanthus sellowianus, Pouteria salicifolia, Sebastiania schottiana e Terminalia australis), bem como Casearia sylvestris (chá-de-bugre), e Bambusa trinii (taquaraçú). Neste estrato, é comum a presença das caliandras, Calliandra brevipes de forma mais expressiva, e Calliandra tweediei, com menor ocorrência. 1 As informações sobre a constituição florística das Formações Montana, Submontana e Aluvial, da Floresta Estacional Decidual, pertencem ao Projeto-RADAMBRASIL (TEIXEIRA / COURA NETO, 1986; PASTORE / RANGEL FILHO, 1986).. 19

20 2.5 Vegetação atual e usos da terra A vegetação atual desta região colonial do Estado ainda é significativamente composta por florestas. Como em outras partes do Sul do Brasil, essa região se caracteriza pela presença de pequenas propriedades rurais (90% delas com menos de 50 ha) e produção baseada na mão-de-obra familiar (Tab. 5). A economia local fundamenta-se no policultivo e a cobertura florestal concentra-se principalmente na área do Rebordo. Área População Propriedades rurais por classe de tamanho [ha] Número de propriedades rurais Municípios [km²] [n ] [n ] Silveira Martins Faxinal do Soturno São João do Polêsine Dona Francisca Ivorá Nova Palma Pinhal Grande Quarta Colônia Tab. 2: Área dos municípios, população (estatísticas de 2005, fonte: IBGE, 2006) e número de propriedades rurais (estatísticas de 1991; fonte: DCFL / UFSM, 1996), da região da Quarta Colônia. Nos fragmentos florestais, especialmente nas áreas de topografia acidentada, ainda se pode reconhecer a estrutura e a composição primitiva (original). Atualmente, entretanto, estas florestas possuem uma riqueza biológica bem menor que a original, sobretudo com relação às espécies euxilóforas. Os espécimes de valor e porte comercial são agora raros, e o manejo destas florestas e das capoeiras emergentes não é praticado por impedimento legal. Por este motivo, grande parte das áreas de topografia acidentada é atualmente improdutiva. A atividade produtiva, normalmente de caráter agrícola, é praticada nas áreas menos declivosas, tanto no Planalto como na Depressão, e nas áreas intermediárias do Rebordo. No Planalto, a exploração baseia-se tanto na pecuária como na agricultura, tendo como principais produtos batata, soja, trigo, milho e feijão. Nas áreas intermediárias do Rebordo, o fumo, a fruticultura e a cultura da batata são importantes. As várzeas da Depressão Central são destinadas, quase que exclusivamente, para a produção de arroz. 20.