NOTAS DE GEOMORFOLOGIA URBANA. Homero Lacerda - Universidade Estadual de Goiás/UEG

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1 NOTAS DE GEOMORFOLOGIA URBANA 1 Homero Lacerda - Universidade Estadual de Goiás/UEG homerolacerda@yahoo.com.br INTRODUÇÃO Esta contribuição é uma tentativa de síntese sobre geomorfologia urbana, com ênfase nas características geomorfológicas do sítio urbano, nas intervenções antrópicas e suas conseqüências em termos de acidentes geomorfológicos. Cidades são construídas sobre substratos geológico/geomorfológicos com características próprias que vão afetar, às vezes de modo muito negativo, o sítio urbano. Um exemplo é o de cidades construídas sobre leques aluviais, afetadas por inundações (MACKAY, 2002). Também é o caso de cidades construídas em áreas de carste e afetadas por colapsos e subsidências (NAKASAWA et al. 1995). A cidade é, portanto, construída sobre um substrato com características geomorfológicas próprias e a geomorfologia antrópica em sítios urbanos é abordada por Nir (1983), considerando três etapas: período pré-urbano; período de construção; período urbano consolidado. No período pré-urbano, o uso da terra é predominantemente rural, com alguma atividade de construção. Nesta etapa, acontecem aumento das vazões máximas, erosão acelerada e aumento da sedimentação nas drenagens e corpos d água. No período de construção, grandes áreas são expostas aos agentes climáticos, devido à execução de cortes e aterros, construção do sistema viário, edificações e instalação da rede de drenagem das águas pluviais e outros elementos da infra-estrutura urbana. Mesmo quando são tomadas medidas mitigadoras, estas atividades resultam em erosão no sítio em construção e sedimentação a jusante. O escoamento superficial aumenta e algumas drenagens podem ser eliminadas em obras de terraplanagem. No período urbano consolidado, o sítio urbano é marcado por uma nova topografia, impermeabilização extensiva, drenagem totalmente ou parciamente artificial, com descarga fora da área urbana. Nesta fase ocorrem aumento do pico de cheia, com inundações a jusante do sitio urbano e redução da carga de sedimentos das águas drenadas da cidade. Nos países ditos em desenvolvimento, a morfogênese antrópica em áreas urbanas não se enquadra inteiramente no modelo descrito por Nir (1983). Isto acontece porque, numa mesma cidade e muitas vezes em áreas adjacentes, existem bairros com toda infra-estrutura e bairros sem nenhuma infraestrutura.

2 2 Nos locais onde foi implantada a infra-estrutura urbana o modelo de Nir (1983) pode ser aplicado. Nos bairros onde a urbanização não foi acompanhada da infra-estrutura essencial, como pavimentação e sistema de drenagem urbana, o esquema não se aplica, pois a erosão e a produção de sedimentos continuam em níveis elevados após o período de construção. É como se esta etapa se eternizasse, com a existência de áreas parceladas sem pavimentação, nem tampouco sistema de drenagem de águas pluviais, além de obras de terraplanagem e caixas de empréstimo espalhadas por toda a cidade. Estes locais são afetados por erosão acelerada, resultando no assoreamento das drenagens e corpos d água. A ausência de sistemas de drenagem adequados resulta na ocorrência de inundações e alagamentos. A seguir serão detalhados alguns aspectos da geomorfologia urbana: afundamentos em áreas de carste; erosão acelerada; assoreamento; inundações e alagamentos; cortes, aterros e movimentos de massas induzidos; e mineração em áreas urbanas. Serão apresentados exemplos do estado de Goiás, descritos de forma mais completa por Lacerda (2005), com publicação de documentos cartográficos. O detalhamento inicia pelos afundamentos em áreas de carste, caso em que a natureza do substrato geológico/geomorfológico é determinante na morfogênese urbana e acidentes associados. AFUNDAMENTOS EM ÁREAS DE CARSTE Áreas de modelado cárstico são especialmente vulneráveis do ponto de vista ambiental e a razão é a natureza tridimensional do carste, onde as formas de superfície e subsuperfície, estão interligadas, com circulação relativamente rápida da água através destas feições. Esta sensibilidade faz destas regiões áreas de risco geomorfológico e, quando as cidades são instaladas nestes locais, podem ocorrer afundamentos. Com relação à geomorfologia urbana destacam-se os afundamentos cársticos, que podem ser lentos, nas subsidências, ou rápidos, nos colapsos (NAKASAWA et al., 1995). Quando estes processos ocorrem em sítios urbanos, resultam em danos e destruição de equipamentos públicos e privados e, no caso dos colapsos, perdas de vidas humanas. Em termos de Brasil Nakasawa et al. (1995) ressaltam como mais críticas: a porção norte da região metropolitana de São Paulo, onde foram reportados acidentes em Mairinque e Cajamar; área à norte de Belo Horizonte com acidentes ocorridos em Sete Lagoas; porção norte de Curitiba, onde já ocorreram afundamentos na região metropolitana. Afundamentos são processos naturais na morfogênese do carste, mas podem ser intensificados pela ação humana, como o bombeamento da água subterrânea e vibrações relacionadas às detonações em áreas de mineração (NAKASAWA et al., 1995). No estado de Goiás as áreas sujeitas a afundamentos cársticos são ainda pouco estudadas e o caso da Vila Propício,

3 3 cidade situada no entorno do Distrito Federal, é descrito por Lacerda (2005), em caráter preliminar. A cidade está situada nos limites de um relevo cárstico, com numerosas depressões fechadas. Algumas depressões são suficientemente grandes para serem cartografadas por interpretação de fotografias aéreas em escala 1/45.000, têm forma oval ou irregular, e dimensões de até 2,5x1,0Km. Existem também dolinas métricas à decamétricas, com profundidades de 1 a 10m e fundo chato. Algumas dolinas são mais antigas pois têm bordas suaves, vegetação arbórea e não apresentam solo exposto. Outras são mais recentes, tem bordas angulosas com taludes subverticais e solo exposto. Ainda não foram reportados acidentes relacionados aos afundamentos na área urbana mas o risco existe, pois a cidade está no limite da área de carste coberto. A seguir será abordada a erosão acelerada que, embora desencadeada pela ação antrópica, é condicionada por fatores naturais predisponentes como, por exemplo, o relevo do sítio urbano. EROSÃO ACELERADA Nesta contribuição considera-se que sulcos são as incisões menores, com larguras e profundidades que não ultrapassam os 50 cm. Ravinas são incisões cujas largura e profundidade ultrapassam aquelas dos sulcos mas sem interceptar o lençol freático. Voçorocas são incisões que atingem o lençol freático (ALMEIDA FILHO e RIDENTE JÚNIOR, 2001). Na morfogênes antrópica em áreas urbanas, a erosão e produção de sedimentos ocorrem durante o período de construção. Uma vez construída a cidade e instalada a infra-estrutura, a erosão cai a níveis até menores do que aqueles observados no uso rural. Com relação às drenagens, uma vez atingido o estágio urbano consolidado, as vazões são maiores do que no estágio pré-urbano e a carga sólida é menor. O resultado é ocorrência de erosão fluvial nos locais onde o sistema de drenagem urbano constituído por canais artificiais encontra canais naturais, cujas margens são constituídas por materiais inconsolidados (NIR, 1983). A situação descrita acima parece ser a dominante nos países ditos desenvolvidos, onde a urbanização segue o modelo proposto por Nir (1983). Nos países ditos em desenvolvimento a situação é pior, pois a urbanização não é acompanhada da instalação de sistemas adequados de drenagem das águas pluviais. Quando não são lançadas nas encostas, estas águas são despejadas em drenagens de pequeno porte, cujos leitos não estão ajustados às vazões aumentadas. O lançamento é feito freqüentemente sem estruturas de proteção e de dissipação de energia. Nestas condições ocorre a erosão acelerada urbana, fenômeno típico dos países ditos em desenvolvimento. A erosão acelerada ocorre como sulcos, ravinas e voçorocas, além do reentalhe dos canais fluviais, caracterizando a erosão fluvial acelerada, que pode evoluir para voçorocamentos nas cabeceiras das

4 4 drenagens. Isto faz com que a produção de sedimentos continue em níveis elevados após o período da construção. O fator que desencadeia a erosão acelerada é a ação antrópica mas o processo será mais intenso onde já existe a suscetibilidade natural, relacionada ao relevo, geologia, solos, vegetação e clima do sítio urbano (SALOMÃO e IWASA, 1995; IWASA e FENDRICH 1998; ALMEIDA FILHO e RIDENTE JUNIOR, 2001). Em Goiás, parecem existir duas situações onde há uma correlação significativa entre erosão acelerada e formas de relevo. A primeira é a concentração de erosões em bordas de chapadas e a segunda, a instalação de processos erosivos nas baixas vertentes. A erosão em bordas de chapadas está relacionada às características da geomorfologia regional, com a existência de regiões aplainadas, em mais de um nível topográfico e conectadas por áreas dissecadas. O modelado de aplanamento tem recebido denominações diversas: superfície erosiva tabular (MAMEDE et al. 1983); superfície de aplanamento e pedimentos (NOVAIS PINTO, 1993; MORAES, 1985); chapadas (CAMPOS et al., 2001); topos planos e rampas (LACERDA, 2004). Os compartimentos dissecados, que fazem a conexão entre diferentes níveis aplainados, tem sido descritos como: modelado de dissecação em formas convexas e aguçadas (MAMEDE et al. 1983); escarpas com anfiteatros erosivos (CAMPOS et al., 2001; NASCIMENTO, 2004); modelado de dissecação em morros e esporões (LACERDA, 2004); e morros (SANTOS e LACERDA, 2004). Os modelados de dissecação são compartimentos suscetíveis à erosão acelerada, devido às declividades elevadas e numerosas cabeceiras de drenagem. No estado de Goiás é comum a existência de cidades construídas nas áreas planas, com a malha urbana chegando até as bordas, onde estão as formas de dissecação. A falta de sistemas adequados de drenagem de águas pluviais e o traçado inadequado do sistema viário, faz com que as águas sejam lançadas nos limites do sítio urbano, no local mais suscetível à erosão, ou seja, os limites entre formas de aplanamento e formas de dissecação. O resultado é o desencadeamento de processos erosivos, conforme documentado nas vizinhanças do Gama, no Distrito Federal, e em Alexânia e Anápolis no estado de Goiás (MORAES, 1985; CAMPOS et al., 2001; LACERDA, 2004; SANTOS e LACERDA, 2004; NASCIMENTO, 2004). Nestas cidades observa-se uma grande concentração de erosões ao longo de uma franja no limite entre um modelado de aplanamento e um modelado de dissecação. Anápolis serve para ilustrar o segundo caso das relações entre relevo e erosão acelerada, quando os compartimentos mais afetados são as baixas vertentes. Estas encostas tem perfis convexos, declividades de 8 a 20%, ocorrem em faixas estreitas, acompanhando as drenagens, e estão situadas na base de longas rampas. O fluxo do escoamento superficial, gerado a montante, é lançado nestas

5 5 vertentes, tanto por intermédio do sistema de drenagem de águas pluviais, como ao longo das ruas, desencadeando os processos erosivos. Em Goiânia, a erosão acelerada foi abordada por Sales e Nascimento (2003), que assinalam a existência de 63 voçorocas urbanas em Nesta cidade, Santos (2003) identificou dois tipos de voçorocas, cuja evolução está relacionada a seu posicionamento em relação as formas de relevo. O primeiro tipo ocorre em meias vertentes, em áreas de declividades medianas. São erosões desconectadas da rede de drenagem, lineares e sua evolução é devido ao fluxo superficial e movimentos de massas, estes últimos resultantes do solapamento dos taludes pelas águas de superfície. O segundo tipo ocorre em terrenos com maiores declividades, em cabeceiras de drenagem. Estas voçorocas tem forma semicircular em planta, e na sua evolução ocorrem erosão superficial, piping e movimentos de massas. Nos exemplos precedentes foi dada ênfase às relações entre erosão e formas de relevo. No entanto, admite-se que, quando a intervenção é muito intensa, os processos erosivos poderão se desenvolver mesmo em áreas relativamente pouco suscetíveis à erosão, do ponto de vista do relevo. Os focos de erosão acelerada são locais de produção de sedimentos, cuja deposição em cursos e corpos d água constitui o assoreamento, tratado no tópico seguinte. ASSOREAMENTO Nas áreas urbanas as conseqüências do assoreamento incluem redução da seção dos canais, com produção de inundações, e colmatação de pequenos reservatórios (OLIVEIRA, 1995b; ALMEIDA FILHO e RIDENTE JUNIOR, 2001). As formas do modelado antrópico associadas ao assoreamento podem ser assimiladas às formas de acumulação fluvial e foram descritas por Oliveira (1995a) e Moura-Fujimoto (2004). Em Anápolis as formas do relevo relacionadas ao assoreamento foram descritas por Lacerda (2004) e Lacerda et al. (2004) e compreendem: planícies fluviais tecnogênicas, com larguras da ordem de 50 a 100 metros e extensão quilométrica; cones de dejeção tecnogênicos com raios da ordem de 50 a 150m, a jusante de voçorocas e de drenagens em processo de reentalhamento; e planícies fluviolacustres tecnogênicas associadas ao assoreamento de pequenas represas urbanas. O assoreamento é um dos fatores que provocam as inundações urbanas, tópico abordado a seguir. INUNDAÇÕES E ALAGAMENTOS Os rios urbanos tem maiores vazões de pico e, considerando uma cidade onde existe um sistema de drenagem urbana convencional, capaz de drenar rapidamente a água para fora da área ocupada, isto

6 6 resulta no aumento da freqüência e intensidade das inundações no local onde o sistema de drenagem artificial atinge a drenagem natural, a jusante da malha urbana. Este modelo de urbanização pode resolver a questão das inundações causadas pela urbanização dentro da cidade, mas ainda não é a solução ideal, uma vez que transfere para jusante os impactos negativos das alterações hidrológicas devido à urbanização. A melhor solução seria a drenagem urbana sustentável, onde a meta é manter as vazões nos níveis pré-urbanização, sem transferir os impactos para jusante (TUCCI, 1995; PARKINSON et al., 2003). As inundações urbanas ocorrem quando o sistema de drenagem é ineficiente ou quando a cidade foi construída sobre áreas naturalmente afetadas pelas enchentes. Tucci (1995) distingue três tipos principais de enchentes urbanas, que podem estar associadas: enchentes em áreas ribeirinhas; enchentes devido a urbanização; e inundações localizadas. As enchentes em áreas ribeirinhas são aquelas que ocorrem periodicamente nas planícies de inundação e o fator determinante é geomorfológico. Geralmente as bacias hidrográficas afetadas são de médio a grande porte (área >500Km 2 ). Neste caso a urbanização não é a causa das inundações e as áreas urbanas são afetadas porque foram construídas em áreas naturalmente sujeitas as inundações. As enchentes devido à urbanização são aquelas causadas pela impermeabilização no sítio urbano e ocorrem em bacias hidrográficas pequenas, com áreas da ordem de 1 a 100km 2. As exceções são as áreas metropolitanas, onde as bacias afetadas podem ter áreas maiores. As inundações localizadas são provocadas por intervenções antrópicas nas drenagens, com estrangulamento dos leitos fluviais em pontes, bueiros e aterros. O assoreamento atua no sentido de reduzir as seções dos canais e também pode provocar inundações localizadas. Quando o sistema de drenagem de águas pluviais é inadequado, também ocorrem alagamentos devido às concentrações excepcionais das águas do escoamento superficial. Em Goiânia são reportadas 5 áreas de risco de inundação, onde moram pessoas (COMOB, 2004 citado por FERREIRA et al. 2004). Casseti (1991) cita a existência de inundações no Ribeirão João Leite e DBO (2004) assinala ocorrência de inundações ao longo do Ribeirão Anicuns. Em Anápolis os locais atingidos por inundações foram inventariadas por Lacerda (2004), Teixeira et al., (2004) e Lacerda et al. (2004) e estão na parte mais central do sítio urbano. Os locais mais afetados estão ao longo do Rio das Antas e seus afluentes Córregos dos Góis, dos Cesários e Água Fria. Nesta área a planície fluvial do Rio das Antas, com largura da ordem de 100m, foi ocupada com residências, estabelecimentos comerciais e prédios públicos. As causas das inundações neste

7 7 local compreendem: impermeabilização extensiva da bacia hidrográfica a montante; assoreamento devido à existência de vários focos erosivos na bacia; estrangulamento das drenagem em bueiros; e ocupação da planície fluvial. Isto significa que, neste local, tem-se elementos dos três tipos de inundações urbanas propostas por Tucci (1995). A seguir serão abordados tópicos relacionados a alterações propositais das formas de relevo, como é o caso dos cortes/aterros e da mineração. CORTES, ATERROS E MOVIMENTOS DE MASSAS INDUZIDOS Aterros e cortes nem sempre são feitos dentro das técnicas recomendáveis e, neste caso, podem resultar em acidentes geomorfológicos. Cunha (1991) cita a existência de cortes com geometria inadequada, aterros lançados (fofos) sobre vegetação, saturação dos aterros devido à concentração de águas pluviais, vazamentos da rede de abastecimento de água, lançamento de águas servidas e infiltrações a partir de fossas. Todos estes fatores favorecem a ocorrência de movimentos de massa induzidos. A exposição de horizontes inferiores do regolito em cortes, bem como de material de aterro em taludes artificiais, também favorece os processos erosivos. Um levantamento das vítimas fatais de escorregamentos no Brasil, abarcando o período , resultou na cifra de 835 vítimas fatais (MACEDO e AKIOSSI, 1996). Os acidentes estão concentrados no Rio de Janeiro, Salvador, Recife, São Paulo e Petrópolis e os autores citados apontam as maiores incidências nas áreas metropolitanas como indicadoras de processos induzidos pela ocupação das encostas. Parte destas cidades está no domínio dos Mares de morros florestados de Ab Saber (1977), que assinala sua suscetibilidade aos movimentos coletivos do solo, induzidos pela ação antrópica. O estado de Goiás está situado no Domínio dos chapadões recobertos por cerrados e penetrados por matas-galerias (AB SABER, 1977) caracterizado pela presença do modelado de aplanamento com planos de erosão escalonados, ligados por rampas, com ligeira convexização das vertentes. A existência de áreas planas de tamanho expressivo fez com que vários núcleos urbanos fossem estabelecidas nestes locais e, consequentemente, os cortes e aterros são menos importantes do que em cidades localizadas em regiões de relevo mais dissecado, como no domínio dos mares de morros florestados. No entanto, existem exemplos de aterros de entulhos em Anápolis, construídos nas bordas de voçorocas e margens das drenagens, as vezes em áreas de habitações subnormais (LACERDA et al. 2004; JESUS e LACERDA, 2004). Nestes locais, observou-se afundamentos dos aterros afetando avenidas, e movimentos de massa com destruição de residências.

8 MINERAÇÃO EM ÁREAS URBANAS E PERIURBANAS 8 Dentre as substâncias minerais cuja produção está relacionada espacialmente aos centros urbanos destacam-se os agregados, argila para cerâmica vermelha e material de empréstimo. Os agregados compreendem uma variedade de materiais granulares de dimensões e propriedades adequadas à utilização na indústria da construção. Podem ser naturais, caso da areia e cascalho, ou artificiais como é o caso da pedra britada. São geralmente utilizados com agentes aglomerantes como cimento ou asfalto (IPT, 2003). Estes produtos caracterizam-se pelo baixo valor unitário e grandes volumes lavrados, que condicionam a proximidade da lavra em relação ao mercado consumidor e, portanto, são típicos da mineração em áreas urbanas e periurbanas. Como são lavrados a céu aberto em áreas extensas, geram alterações geomorfológicas importantes e implicam em degradação do meio ambiente. Esta degradação é mais acentuada pelo fato de areia, cascalho e argila serem lavrados em depósitos aluvionares, nos leitos menores, planícies e terraços fluviais, causando danos ambientais devido a turvação da água e retirada de matas ciliares. Nos locais de lavra de cascalho, areia e argila observase ainda erosão nas cavas e estradas, com assoreamento das drenagens próximas. As cavas abandonadas transformam-se em lagos que representam risco de afogamento para a população do entorno. Todas as alterações citadas acima estão presentes em Anápolis, em área de mineração de argila situada na planície fluvial do Córrego Catingueiro, afluente do Ribeirão João Leite (LACERDA, 2005). Material de empréstimo é um nome utilizado para os materiais terrosos utilizados como base de estradas e na construção de aterros, extraídos de locais denominados caixas de empréstimo. São obtidos em formações superficiais de diversos tipos: solo areno-argiloso; colúvios cascalhentos ; saprolito de rochas diversas (IPT, 2003). A lavra de material de empréstimo é um dos maiores problemas geoambientais urbanos pois a extração deste material é, muitas vezes, feita de modo irregular, em áreas espalhadas na periferia e mesmo no interior da mancha urbana. As caixas de empréstimo são afetadas por erosão em sulcos, ravinas e voçorocas, com assoreamento das drenagens próximas, além de representarem uma degradação visual da paisagem. Os riscos são devidos à utilização destas áreas para disposição de lixo e habitações subnormais. A extração de material de empréstimo é um dos maiores problemas geoambientais urbanos em Goiás e foi descrito por Penteado Orellana (1985) e Souza e Medeiros (2003) no Distrito Federal e por Lacerda et al. (2004) em Anápolis.

9 CONCLUSÃO 9 Quando a construção da cidade é acompanhada da infraestrutura adequada, as alterações dos processos geomórficos ocorrem principalmente durante o período da construção. Após esta etapa, no período urbano consolidado, os efeitos são aumento das vazões e redução do tempo de concentração nas drenagens. Estes efeitos são transferidos para jusante da área urbana, onde podem ocorrer inundações, bem como erosão fluvial acelerada. Os procedimentos para reduzir os impactos durante o período de construção são (WAYNE, 1968; NIR, 1983; IWASA e FENDRICH, 1998; PARKINSON et al. 2003): adequar os projetos de parcelamento à natureza dos terrenos evitando, por exemplo, ruas extensas traçadas ao longo da declividade das encostas; adequar os movimentos de terra ao clima, evitando grandes obras nos períodos chuvosos; reduzir ao mínimo possível a duração e extensão das áreas denudadas no processo de construção; manter e proteger a vegetação natural, minimizando sua retirada; recobrir o solo das áreas em construção; implantar sistemas de drenagem sustentável, visando manter o escoamento nos níveis pré-urbanização; associar a mineração à outras atividades, no princípio do uso seqüencial da terra onde, por exemplo, a obtenção de material de empréstimo seja associada a terraplenagem. Quando o processo de urbanização é feito sem cuidados para evitar alterações nos processos geomorfológicos e quando existem várias áreas não contempladas com infraestrutura de asfalto e drenagem de águas pluviais, as alterações nos processos geomorfológicos são intensas e duradouras. Os resultados são os acidentes geomorfológicos incluindo afundamentos em áreas de carste, erosão acelerada, assoreamento, inundações, alagamentos e movimentos de massas induzidos. REFERÊNCIAS AB SABER, A. N. Potencialidades paisagísticas brasileiras. In: FIBGE (Org.). Recursos naturais, meio ambiente e poluição: v. 1 Recursos naturais. Rio de Janeiro: FIBGE, 1977, p.: ALMEIDA FILHO, G. S. de; RIDENTE JÚNIOR, J.L. Erosão: Diagnóstico, Prognóstico e Formas de Controle. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE CONTROLE DE EROSÃO, 7, 2001, Goiânia. Minicurso... Goiânia, ABGE, 2001, 84p. CAMPOS, A. B. et al. Drenagem urbana e processos erosivos em áreas de cerrado O exemplo da cidade de Alexânia/GO. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE CONTROLE DE EROSÃO, 7, 2001, Goiânia. Anais... Goiânia, ABGE, 2001, disco compacto, 9p. CASSETI, V. Ambiente e apropriação do relevo. São Paulo: Contexto, 1991, 147p. CUNHA, M. A. Ocupação de encostas. São Paulo: IPT, DBO. Projeto Macambira-Anicuns, Relatório de Impacto Ambiental. Goiânia: DERMU, 35p., disponível em < acessado em março de FERREIRA et al. Impactos sócio-ambientais provocados pelas ocupações irregulares em áreas de interesse ambiental Goiânia/GO. Disponível em < acessado em Março de 2005.

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