Eixo Temático 1. Técnica e métodos de cartografia, geoprocessamento e sensoriamento remoto, aplicadas ao planejamento e gestão ambientais

Transcrição

1 Eixo Temático 1. Técnica e métodos de cartografia, geoprocessamento e sensoriamento remoto, aplicadas ao planejamento e gestão ambientais INFLUENCIA DE FATORES TOPOGRAFICOS NA DISTRIBUIÇÃO DE ESCORREGAMENTOS TRANSLACIONAIS RASOS NA SERRA DO MAR, CUBATÃO (SP) Willian dos Santos¹; Bianca Carvalho Vieira² Departamento de Geografia FFLCH/USP ¹williansantos@usp.br ;² biancacv@usp.br RESUMO: Movimentos de massa são processos morfogenéticos comuns na Serra do Mar. Dentre as diferentes classes, os escorregamentos translacionais rasos são os mais freqüentes. Sua ocorrência está relacionada a diversos fatores condicionantes, como: geologia, pedologia, hidrologia, interferência antrópica e topografia. Considerando a posição do Pólo Industrial instalado no sopé da escarpa da Serra do Mar, e a ocorrência dos escorregamentos durante intensos índices pluviométricos, faz-se necessário compreender a dinâmica desses processos. Assim, o objetivo deste trabalho é analisar a influência de parâmetros topográficos na distribuição espacial dos escorregamentos translacionais rasos na Serra de Cubatão (SP). Para tanto, a partir de fotografia aéreas (escala 1:25.000) foram mapeadas cicatrizes de escorregamentos, deflagrados pelas fortes chuvas de janeiro de A partir de cartas planialtimétricas (escala 1:10.000), gerou-se um MDT com resolução de 4m², utilizado para confecção dos mapas de hipsometria, ângulo, forma e orientação de encosta, que permitiram a análise da influência da topografia na distribuição dos escorregamentos a partir de três índices: de freqüência de classes (F), concentração de cicatrizes (CC) e potencial de escorregamentos (PE). Do total de cicatrizes (356) e das análises da topografia, pode-se destacar um elevado potencial de escorregamentos (6,3%) em encostas entre 40 e 50, estando de acordo com os dados encontrados na literatura. As cicatrizes concentraram-se em formas convexas (53%), enquanto o PE para formas de encosta foi maior em áreas retilíneas e convexas (3,8%), como pode ser observado pelos dados de área de contribuição, com baixos valores de PE (2,7%) para os locais de maior concentração de fluxo (concavidades). Tal fato está relacionado com características do local, fortemente condicionado pela estrutura geológica, com muitas juntas e fraturas. Os resultados apontam a importância de parâmetros topográficos na distribuição espacial de escorregamentos translacionais rasos na paisagem, podendo servir de base para um melhor ordenamento do território. ABSTRACT: In the Serra do Mar, Southeastern Brazil, morphogenetic processes are common, and the shallow landslides are the most frequent. Its occurrence is related to various conditioning factors, such as geology, pedology, hydrology, human activity and topography. The topographical factors is important in the definition of susceptible areas with the advancement of Geographic Information Systems (GIS). Currently, there are higher number of materials and methods of analyzing these processes. Considering the position of the Industrial Pole region installed in base of the scarp of the Serra do Mar, and the occurrence of the shallow landslides during intense rainfall index, becomes necessary to understand the dynamics of these processes. Therefore, the aim of this research consists in analyses of the influence of topographic parameters (slope angle, form, elevation and aspect) in the spatial distribution of shallow landslides in the Serra de Cubatão, São Paulo State, Brazil. A basin was selected and through the aerial photography (1:25,000 scale) were mapped shallow landslides scars, triggered by heavy rains of January 1985 (380mm/48h). The Digital Terrain Model (DTM), with 2m of spatial resolution, had been generated from topographic maps (scale 1:10,000). From the DTM were generated angle slope, form, elevation and aspect maps and evaluation percentages of scars concentration (SC) and (LP). The analysis of Influence of topographical factors in the distribution of shallow landslides from three indices: of frequency of classrooms (F), scars concentration (CC) and landslides potential (LP). As a result, 356 scars were mapped and by analyses of the topography, one high landslides potential (6.3%) in slopes between 40 and 50 can be detached, being in agreement with literature. The scars had been concentrated in convex forms (53%), while the LP for forms was higher in rectilinear and convex areas (3.8%), as it can be observed by contribution area, with low LP (2.7%) for the places of higher concentration of flow (hollows). Such fact is related with characteristics of the place, strong conditional for the geological structure, with many joints and fracture. The results point the importance of topographical parameters in the space distribution of shallow landslides, may serve as a basis for better land management.

2 1.Introdução O relevo terrestre é formado a partir da atuação de agentes endógenos e exógenos, e destes últimos pode-se destacar os movimentos massa, processos morfogenéticos freqüentes ao longo do Quaternário. Devido à complexidade envolvida na sua ocorrência e aos problemas que geram quando ocasionados em áreas ocupadas pelo homem, acabam sendo objetos de inúmeros estudos. No Brasil, uma das áreas mais afetadas pela ocorrência destes processos encontra-se próximo à costa Sudeste do país, principalmente nos estados do Rio de Janeiro e São Paulo. No caso do trecho paulista, destaca-se a região de Cubatão, a qual abriga importante Pólo Industrial do estado, além de servir de ligação entre o litoral e o Planalto Paulista. Uma área singular dada a sua importância socioambiental. No ano de 1985, fortes chuvas deflagraram movimentos de massa generalizados ao longo das suas encostas. Tal acontecimento afetou as indústrias petroquímicas instaladas junto ao sopé de suas encostas. Eventos como esse impulsionam a busca do melhor entendimento desses processos, o que pode ser feito a partir da compreensão dos diferentes tipos existentes, seus fatores condicionantes, e os métodos de análises, os quais contribuem efetivamente no ordenamento territorial, por exemplo. Dentre os diferentes tipos de movimento de massa, um em particular chama a mais atenção, os escorregamentos, caracterizados pelo rápido deslocamento de massa, de curta duração, com plano de ruptura definido, o qual permite distinguir entre o material deslizado e o que permanece em repouso. Estes ocorrem com maior freqüência e causam mais danos à sociedade (SIDLE et al, 1985; CROZIER, 1986; SELBY, 1993; FERNANDES & AMARAL, 1996; SCHUSTER, 1996; AUGUSTO FILHO & VIRGILI, 1998, entre outros). Esses processos podem ser iniciados por uma série de fatores que agem isolados ou conjuntamente. No que diz respeito à geologia, em geral são considerados os aspectos litológicos, relacionados às características da rocha, como mineralogia e textura, e a estrutura a qual ressalta a influência de falhas, juntas, planos de acamamento e foliação e laminação (SIDLE, 1985; SIDLE et al., 1985; FERNANDES & AMARAL, 1996; AUGUSTO FILHO & VIRGILI, 1998, entre outros). O clima é outro fator condicionante uma vez que as chuvas constituem-se como um dos principais agentes deflagradores dos escorregamentos. A precipitação pluviométrica é o principal agente deflagrador dos movimentos de massa, em ambiente tropical úmido. A grande maioria dos registros de escorregamentos em nosso país estão relacionados a eventos de elevada precipitação, embora seja importante destacar que alto índice pluviométrico não seja condição única e necessária para a ocorrência de escorregamentos (GUIDICINI & IWASA, 1976; GUIDICINI & NIEBLE, 1976; TATIZANA et al, 1987; THOMAS, 1994; AUGUSTO FILHO & VIRGILI, 1998, entre outros). Quando condições críticas de tempo são alcançadas, os escorregamentos comumente ocorrem em áreas agrupadas, sendo registradas centenas de feições individuais (cicatrizes de escorregamentos) distribuídas em uma grande área (CROZIER, 1986).

3 De acordo com Sidle et al. (1985) a hidrologia de encosta e os solos estão diretamente ligados à estabilidade da encosta. O regime de chuvas (principalmente intensidade e duração), juntamente com a taxa de infiltração e de transmissividade e a evapotranspiração controlam as pressões no solo, determinando o nível freático na encosta, e logo a estabilidade. Para que todo esse processo ocorra, as características químicas e mineralógicas do solo são fundamentais, uma vez que influenciam as propriedades dos argilominerais ali presentes, contribuindo para uma maior ou menor estabilidade da encosta (SIDLE, 1985). A vegetação, muitas vezes negligenciada em estudos sobre estabilidade de taludes naturais, é um elemento da paisagem diretamente associado à manutenção da estabilidade das encostas, seja pela redução ou dissipação do impacto das gotas de água no solo pelas folhas, diminuindo também a infiltração destas, ou no acréscimo da resistência do solo provocado pelo sistema radicular, atuando como elemento fixador. Há também o efeito negativo da mesma, por meio do chamado efeito alavanca, o qual consiste em força cisalhante transferida pelos troncos ao terreno, quando a copa das árvores são atingidas por ventos, bem como o efeito cunha, representado pela pressão lateral causada pelas raízes ao penetrar em fendas, fissuras ou quaisquer espaços pelos quais essas raízes possam se alojar no solo ou na rocha, ou ainda a sobrecarga exercida pela vegetação nos solos, (SIDLE, 1985; SIDLE et al., 1985; GREENWAY, 1987; SIDLE, 1992; AUGUSTO FILHO & VIRGILI, 1998 entre outros). Parâmetros topográficos devem ser levados em consideração quando se estuda os mecanismos que instabilizam, causando conseqüentemente ruptura das encostas, seja pelas diferenças de declividade, pela distribuição dos fluxos na encosta através das formas geométricas (côncavas, retilíneas e convexas), pelo controle de entrada umidade no solo garantido pela exposição de suas faces (orientação ou aspecto) e mesmo pelas diferenças níveis hipsométricos (O LOUGHLIN, 1986; GAO, 1993; FERNANDES & AMARAL, 1996 entre outros). Entre todos esses fatores citados, a topografia se destaca por permitir o levantamento de importantes informações morfométricas do relevo, principalmente em áreas de difícil acesso (FERNANDES et al., 2001). Com o desenvolvimento e difusão dos Sistemas de Informações Geográficas (SIGs), e a conseqüente automação das rotinas relacionadas ao levantamento desses dados, a topografia é elemento fundamental para a compreensão dos processos existentes na paisagem, dando suporte à tomada de decisões que envolvam o ordenamento territorial (PIKE, 2000). Quanto aos métodos de análises de movimentos de massa, existem muitos, selecionar um especificamente torna-se tarefa complexa, pois cada um corresponde a uma finalidade, cabendo ao pesquisador utilizar um ou combinar vários deles. Com o desenvolvimento dos SIGs passou a existir uma quantidade maior de métodos que buscam identificar áreas suscetíveis a movimentos de massa na paisagem. Tais ambientes possibilitam correlacionar e sistematizar dados em diferentes escalas de

4 trabalho, resultando em mapas de susceptibilidade a partir de abordagens diferentes (VAN WESTEN, 1993; ALEXANDER, 2008). A coleta de informações que alimenta esses sistemas deve ser a mais refinada possível evitando-se assim, anomalias nos mapas gerados, sejam eles para análise de suscetibilidade ou mesmo de previsão desses processos. (ALEOTTI & CHOWDHURY, 1999; FABBRI et al., 2003). A TABELA 1 apresenta uma síntese dos métodos de análise de acordo com Van Westen (1993). TABELA 1. Métodos de análise e previsão de movimentos de massa Tipo de análise de perigo a Característica principal escorregamento Mapeamento direto das feições do movimento de massa em um mapa que dá Análise de informações apenas daqueles locais onde os escorregamentos ocorreram no Distribuição passado (inventário de escorregamentos) Direto, ou semi-direto, métodos em que o mapa geomorfológico é renumerado Análise Qualitativa para um mapa de perigo, ou diversos mapas são combinados em um único mapa usando a regra de decisão subjetiva, baseado sobre a experiência do pesquisador. Método indireto, onde as análises estatísticas são usadas para obter uma previsão Análise Estatística do perigo ao movimento de massa a partir de um número de mapas de parâmetro. Análise Métodos indiretos, são aqueles em que os mapas de parâmetros são combinados Determinística por meio de calculo s de estabilidade de vertente. Métodos indiretos, são aqueles onde os registro de terremotos e/ou chuvas ou Análise de modelos hidrológicos são usados para correlacionar com datas de Frequência de escorregamentos conhecidas, para obter valores de entrada com uma certa escorregamento frequência. Método direto ou semi-direto, onde fundamenta se sobre o peso atribuído por Análise Heurística julgamento, permitindo realizar combinações de mapas. Fonte: Modificado de VAN WESTEN (1993). Dessa maneira, o presente trabalho tem por objetivo a analisar o papel desempenhado pela topografia na distribuição de escorregamentos translacionais rasos na Serra do Mar paulista utilizandose de Sistemas de Informações Geográficas e geoprocessamento para obtenção dos resultados. 2. Materiais e Métodos Visando alcançar o objetivo da pesquisa foram seguidas cinco etapas as quais abrangeram os procedimentos metodológicos bem como o levantamento dos materiais necessários para execução desta. Primeiro selecionou-se a área de estudo, uma bacia hidrográfica da Fachada Atlântica da Serra

5 do Mar em Cubatão, SP, a Bacia da Copebrás (FIGURA 1). Para a escolha dessa área levou-se em consideração alguns fatores importantes, como a ocorrência de um evento de grande magnitude, no vale do rio Moji, caracterizado pela deflagração generalizada de escorregamentos translacionais rasos que pudessem ser registrados com fidelidade por meio de fotografias aéreas, no caso aerofotos na escala 1:25.000, do Instituto Nacional de Pe0squisas Espaciais, INPE (1985). Além disso, tais processos deveriam ser iniciados por evento pluviométrico intenso como as chuvas do final de janeiro de 1985(cerca de 380mm/48h). Assim, a bacia da Copebrás foi eleita como área piloto, haja vista o número significativo de cicatrizes de escorregamentos. Outro fator levado em consideração foi sua localização em relação ao Pólo Industrial de Cubatão e a casos de corridas de detritos associadas aos escorregamentos translacionais rasos. FIGURA 1: Localização da área de estudo no Estado de São Paulo. Destacada em vermelho, área na escarpa da Serra do Mar na qual a bacia da Copebrás está inserida. A segunda etapa refere-se à aquisição dos materiais necessários para levantamento dos dados morfométricos, no caso, a base topográfica (planialtimétrica), com escala 1: e eqüidistância de curva de 5m em formato digital e fotografias aéreas para o mapeamento das cicatrizes de escorregamentos. Com a eqüidistância de 5 metros entre as curvas de nível foi possível obter um maior detalhamento da superfície do terreno, fator de extrema importância tendo em vista o objetivo da pesquisa. Assim sendo, as cartas foram tratadas de maneira a serem utilizadas no programa ArcGIS 9.1. A terceira etapa refere-se à construção de um Modelo Digital de Terreno (MDT) a partir da base topográfica disponível utilizando o módulo de interpolação Topo to Raster da extensão 3D Analyst do software ArcGIS 9.1. O MDT gerado é representado por uma grade retangular composta de

6 pixels (ou células) distribuídos em linhas e colunas. A resolução espacial (tamanho do pixel) foi condizente com a representação cartográfica original (1:10.000) de maneira a não extrapolá-la (GOMES et al., 2004; LOPES, 2006). Esse módulo de geração por interpolação de isolinhas foi escolhido, pois representa mais adequadamente o terreno, criando uma superfície que leva em consideração as condições de escoamento da encosta, já que a drenagem é estruturada sem interrupções, com um nível de acurácia maior na superfície, sendo desta forma mais adequada para análises hidrológicas (ESRI, 2005; RABACO, 2005). Do MDT gerou-se cinco mapas temático (TABELA 2): hipsométrico, ângulo e forma da encosta, aspecto e área de contribuição. Um mapa de litologia também foi produzido sendo este resultado de uma compilação de dados secundários. TABELA 2. Classes temáticas dos mapas gerados a partir do MDT. Mapa Classe temática Hipsometria (m) <146/ / / /428576/ / / />881 Ângulo de Encosta (graus) <30 /30-40 /40-50 />50 Aspecto N/NE/E/SE/S/SO/O/NO Forma da Encosta Côncavo, retilíneo e convexo Área de Contribuição (log10 m²) 0,3-1,4/1,5-1,7/1,8-2,1/2,2-6,3 A quarta etapa está relacionada com o mapeamento das cicatrizes de escorregamentos utilizando fotografia aérea (em infravermelho colorido e escala aproximada 1:25.000) ortorretificadas. No procedimento de identificação dessas feições considerou-se basicamente a forma, a tonalidade da imagem. A grande maioria das cicatrizes apresenta o formato de uma ferradura, o que facilitou a identificação, além disso, a tonalidade foi outro indicativo para seleção das cicatrizes na paisagem, pois o branco e variações de verde claro indicavam alteração no terreno. Por último fez-se análises para determinação de índices de Freqüência, da Concentração de Cicatrizes e de Potencial de Escorregamentos (PE). O procedimento segue a metodologia aplicada por GAO (1993), que estudando escorregamentos ocorridos em 1969 no Estado de Virgínia, nos Estados Unidos, identificou o papel de variáveis topográficas como aspecto, declividade e forma de encosta na distribuição de escorregamentos, identificando um potencial de escorregamentos (PE), o qual permite avaliar a influência de cada parâmetro na distribuição espacial de escorregamentos translacionais rasos. Para tanto se fez necessário deixar todos os dados em formato matricial, ou raster, de forma que a partir da quantidade total de pixel (ou célula) de cada mapa mais a quantidade de pixels de áreas nas quais foram registrados escorregamentos se pudesse estabelecer as relações necessárias para o desenvolvimento desta pesquisa.

7 Primeiramente obteve-se um índice de Frequência (F) das classes na bacia (Equação 1), seguido da Concentração de Cicatrizes (CC) com a equação 2 e, por fim, do Potencial de Escorregamentos (PE), a partir da equação 3. Total de pixels em cada classe F 100 Equação 1. Total de pixelsda bacia Total de pixels afetados em cada classe 100 Total de pixels afetados na bacia CC Equação 2. Total de pixels afetados em cada classe PE 100 Equação 3. Total de pixels afetados na bacia 3. Resultados e Discussões Para tanto se gerou um MDT com resolução espacial de 2m a partir de base topográfica. Esse detalhe se deve ao fato de existir uma relação direta entre acurácia de dados para análise de suscetibilidade e a resolução do modelo de terreno (DIETRICH et al., 1998). A perfeita representação depende da complexidade do terreno (GAO, 1997), logo, algumas incoerências apareceram (como a formação de degraus nas encostas, fato comum em MDTs gerados de cartas topográficas), mas foram prontamente verificadas e corrigidas de forma a se apresentar dados confiáveis. O MDT da apresentou um total pixels, dos quais apenas correspondem a áreas afetadas por escorregamentos. Esse último valor foi obtido a partir da sobreposição do M DT com o mapa de cicatrizes (FIGURA 2) FIGURA 2: Mapa de Cicatrizes dos Escorregamentos ocorridos em janeiro de 1985 na bacia da Copebrás.

8 O mapeamento das cicatrizes dos escorregamentos translacionais rasos ocorridos em 1985 permitiu a identificação de 356 feições que ocuparam uma área de m², o que equivale a 3,7% de toda a extensão da bacia. A área média dessas cicatrizes foi de 373m² apesar de 66% das cicatrizes apresentarem valores abaixo dessa média. A maior cicatriz identificada na bacia ocupa 2.704m² e menos, apenas 11m² de área (FIGURA 3). As cicatrizes mais freqüentes são aquelas com áreas entre 100 e 200m², atingindo cerca de 24% do total e as menores que 50m² de área correspondem somente a 5,6% dessas feições. FIGURA 3: Detalhe em escala 1:1000 de duas cicatrizes dos escorregamentos rasos de 1985 deflagrados nas encostas da bacia da Copebrás. À esquerda, a maior feição mapeada na área, com 2074m², destacada pelo polígono em azul. À direita, a menor de todas as cicatrizes da área de estudo, com 11m², destacada com polígono em azul auxiliado pela presença das curvas de nível. Ao centro, o mapa de cicatrizes. 3.1 Mapa de Ângulo da Encosta A bacia da Copebrás apresenta encostas com ângulos de inclinação muito acentuados. Cerca de 63% da área possui ângulos entre 30 e 50. Esses intervalos, correspondentes a duas classes intermediárias do Mapa de Ângulo de Encosta (FIGURAS 4 e 5), concentram 85% das cicatrizes de escorregamentos, sendo 51% somente na classe com ângulos entre 30 e 40. Os maiores valores de PE são encontrados justamente para essas mesmas classes, porém, há uma inversão, enquanto as áreas com inclinação entre 30 a 40 são mais frequentes e concentram mais cicatrizes, o valor do Potencial de Escorregamentos (4,4%) é mais baixo que o apresentado pela classe superior (40 a 50 ) cujo PE é igual a 6,3%. Esse valor não foi considerado inesperado, uma vez que a área ocupada por esta classe (20,2%) abrange pouco menos de metade da classe inferior (42,6%) e apresenta Concentração de Cicatrizes alta (34,3%).

9 FIGURA 4: Mapa de Ângulo da Encosta. Notar que as áreas com maior inclinação se localizam no setor leste da bacia, no qual as faces das encostas estão voltadas majoritariamente para o Sul. A classe com menores valores de PE (1,4%) foi a primeira (<30 ). Apesar de possuir a segunda maior Freqüência (34,5%), ocupando assim uma área considerável da bacia da Copebrás. Esses ângulos estão associados às porções suaves da escarpa, com formas convexas encontradas nos principais divisores de água e a depósitos coluvionares, situados em áreas côncavas da bacia. A quarta classe, apesar de apresentar valores baixos em todos os índices analisados, não deve ser ignorada, é a porção das encostas da Serra do Mar que mais chama atenção devido à grande inclinação (ângulos maiores que 50 ). Ocupa uma área muito pequena na bacia (2,7%), concentrando somente 2,3% das cicatrizes, entretanto, o PE aqui é de 3,1%, mostrando a elevada suscetibilidade a escorregamentos dessas áreas, concentradas principalmente nas encostas com solos de menor espessura ou mesmo onde as rochas que sustentam a escarpa afloram na forma de paredões rochosos, principalmente, ou ainda em encostas orientadas predominantemente para o quadrante Sul.

10 FIGURA 5: Gráfico correspondente aos dados do Mapa de Ângulo da Encosta, com os valores percentuais de Frequência (F), Concentração de Cicatrizes (CC) e Potencial de Escorregamentos (PE) de cada classe. O maior PE (6,3%) está na classe com ângulos entre 40 e 50, apesar de não ser a classe com maior área ou que mais concentra escorregamentos. Como pode ser observado nos dados apontados, o intervalo de 30 e 50 é o mais suscetível a escorregamentos translacionais rasos na bacia da Copebrás, porém, ao observar dados obtidos em estudos realizados em outras áreas da Serra do Mar, no mesmo município, ou em áreas com características naturais muito próximas, esse intervalo fica entre os 30 e 40. Lopes (2006) identificou que 51% dos escorregamentos ocorridos em 1985 no vale do rio Moji estavam na faixa de 30 a 40 e conforme o aumento do ângulo da encosta, menor a quantidade de cicatrizes encontradas, especialmente acima dos 45. Em estudo realizado em duas bacias localizadas no Maciço da Tijuca no Rio de Janeiro, Guimarães (2000) registrou um aumento do Potencial de Escorregamentos até os 55 de inclinação nas encostas, havendo uma diminuição dos mesmos quanto maior o ângulo. A presença de paredões rochosos e a ausência de solos nesses locais justificam a diminuição do PE. Esse fato também é observado em outros locais do mundo, com características muitas vezes distintas daquelas encontradas em Cubatão, porém, apesar do papel destacado do grau de inclinação da encosta, outros fatores atuam associados, de maneira a aumentar a instabilidade das encostas. Gao (1993) analisou que os intervalos entre 22 e 31 são mais suscetíveis a escorregamentos rasos e D Amato Avanzi et al. (2004) verificaram em estudo sobre a influência de parâmetros geológicos e geomorfológicos na ocorrência de escorregamentos rasos na região de Toscana na Itália, a grande maioria dos escorregamentos ocorreram entre 30 e 45, mas sua deflagração estava condicionada, principalmente à ocorrência de fraturas nas encostas e à litologia do local, cujo material de alteração torna as encostas muitos suscetíveis ao aparecimento de rupturas, bem como à forma da encosta.

11 3.2 Mapa de Forma da Encosta A forma da encosta (FIGURA 6) é um dos parâmetros de maior importância para a ocorrência de escorregamentos. Dietrich & Montgomery (1998) afirmam que formas côncavas, por exemplo, são áreas de concentração de água e elevação mais rápida das cargas de pressão durante as chuvas, sendo mais suscetíveis a rupturas, uma vez que necessitam de menor volume de água para atingirem esse limiar (RENEAU & DIETRICH, 1987; D AMATO AVANZI et al., 2004). As formas convexas são áreas divergentes, sendo feições míninas de extrema importância no desenvolvimento do relevo, por distribuir toda a carga de fluxos para as encostas. Esses setores necessitam de uma carga elevada de chuva para aumentar sua instabilidade, conforme apontam Reneau & Dietrich (1987). Nas encostas naturais da Serra do Mar, as formas retilíneas são apontadas como as mais freqüentes. FIGURA 6: Mapa de Formas da Encosta. Essa representação apresenta as formas do terreno tanto em planta quanto em perfil, o que explica uma maior quantidade de áreas convexas. A bacia da Copebrás, se observada de um ponto de vista tridimensional (planta/perfil) apresenta encostas com formas predominantemente convexas (52%), sendo os setores restantes equivalentes, formas côncavas e retilíneas ocupando 24% e 23% da área respectivamente, como pode ser observado na FIGURA 7. A Concentração de Cicatrizes acompanhou essa tendência (54% de formas convexas, 24% de retilíneas e 22% de côncavas). Apesar de pouca a diferença no valor do índice de CC para as formas côncavas em relação às retilíneas, tal fato se justifica por serem áreas nas quais se localizam os canais de drenagem da bacia, com declividades menores.

12 FIGURA 7: Gráfico de Forma da Encosta (planta/perfil) no qual se observa a grande frequência e concentração de cicatrizes nas formas convexas, porém, o PE é mais elevado também nos setores retilíneos. As áreas consideradas mais instáveis, com PE mais elevado, foram as encostas convexas e retilíneas (3,8% e 3,7% respectivamente). Como a bacia da Copebrás apresenta ângulo de encostas muito elevados, esses números se justificam, uma vez que os escorregamentos translacionais rasos são deflagrados normalmente no terço superior da encosta (FIGURA 8). FIGURA 8: Encostas do vale do Rio Moji atingidas por escorregamentos em Notar que a chamada raiz dessas feições se localiza no terço superior da encosta, como destacado em vermelho. Esse é um trecho de transição de formas convexas para retilíneas. Foto: Arquivo IPT (1985). Lopes (2006) afirma que 61% das cicatrizes de escorregamentos ocorridos em 1985 ocorreram em formas retilíneas, o que é corroborado por outros autores que também analisaram a região, como TATIZANA et al. (1987), IPT (1988) WOLLE e CARVALHO (1989) e CETESB (1991) entre outros. Porém, tais interpretações foram feitas a partir da análise em perfil das encostas.

13 3.3 Mapa de Área de Contribuição A área de contribuição define segmentos na paisagem nos quais há convergência, estando associados à concentração de fluxos superficiais e subsuperficiais e relacionados com a saturação dos solos (O LOUGHLIN, 1986; FERNANDES et al, 2004). Assim sendo, a área de contribuição apresenta ligação direta com a forma da encosta e com os processos hidrológicos e erosivos. Quando analisados os dados de área de contribuição vê-se que há um aumento progressivo e equilibrado dos três índices, (F, CC e PE) até a classe (log10) 2,2m², como pode ser observado nas FIGURAS 9 e 10. Figura 9: Mapa de Área de Contribuição. As duas classes com os menores valores (log10 0,3 a 1,4 m² e log10 2,7 a 6,3 m²) de Frequência, Concentração de Cicatrizes e Potencial de Escorregamentos tratam justamente das posições inversas de uma encosta, o topo e a base da mesma, ou seja, as áreas divergentes, caracterizadas pelos setores convexos e as áreas convergentes, os chamados hollows, as formas côncavas. Estas últimas, no caso do mapa de área de contribuição, correspondem às porções mais basais das encostas, ou seja, os canais de drenagem e o seu entorno imediato. No caso da bacia da Copebrás, alguns dos locais de maior área de contribuição correspondem a grandes anfiteatros com concavidades bastante pronunciadas.

14 FIGURA 10: Apesar de pouco sensível a diferença para os valores de PE, nota-se no gráfico, uma maior concentração de escorregamentos na maior área bem como um alto PE, já a maior área de contribuição é justamente a que apresenta menor PE (2,7%), tal fato está ligado à localização de fundos de vale e canais de drenagem nestas porções a paisagem. 4. Conclusões A partir deste trabalho pôde-se verificar que fatores topográficos são determinantes na localização de escorregamentos, porém, não são unicamente responsáveis pela ocorrência desses processos. Dentre os parâmetros topográficos analisados, o ângulo da encosta se destaca, uma vez que grande parte das cicatrizes localizavam-se em encostas com inclinação acentuada (maior que 30 ), porém, a morfologia da Serra do Mar é muito diversa, fortemente influenciada pela geologia (seja pela estrutura ou litologia). As encostas são majoritariamente convexas, e os escorregamentos concentramse principalmente nestas formas, embora haja uma quantidade de cicatrizes m formas retilíneas. Quando analisada a área de contribuição, percebeu-se o maior Potencial de Escorregamentos justamente nas áreas mais freqüentes, em setores intermediários das encostas, e não somente em formas côncavas, como apontado na literatura. Em relação ao uso de geotecnologias em estudos ambientais, especificamente estudos relacionados à compreensão do relevo e dos processos que nele ocorrem, este trabalho comprova a grande versatilidade destas tecnologias. A utilização de rotinas computacionais dinamiza os trabalhos, economizando tempo, e até mesmo recursos financeiros, em muitos casos. Os dados gerados são confiáveis e de fácil manuseio, porém, isso só ocorre havendo um uso equilibrado desses sistemas, ou seja, que ocorra a entrada de dados confiáveis, acurados, e mais que isso, que haja compreensão dos processos físicos de maneira a se calibrar esses programas de forma que possa representar os fenômenos naturais com maior eficácia e fidelidade.

15 Estudos como este auxiliam no contínuo aprimoramento das técnicas de prevenção e mitigação dos efeitos ocasionados por ocorrências de processos naturais, auxiliando no desenvolvimento local, no ordenamento do território, minimizando-se assim perdas sócio-econômicas. 5. Referências Bibliográficas ALEOTTI, P; CHOWDHURY, R. (1999) Landslide hazard assessment: summary review and new perspectives. In: Bulletin on Engeneering Geology and the Environment, vol.58. Springer- Verlag, pp ALEXANDER, D.E. (2008) A brief survey of GIS in mass-movement studies, with reflections on theory and methods. In: Geomorphology, vol.94. Elsevier, pp AUGUSTO FILHO, O; VIRGILI, J.C. (1998) Estabilidade de taludes. In: OLIVEIRA, A.M.S.; BRITO, S.N.A. (ed.) Geologia de engenharia. São Paulo: ABGE, pp CETESB Carta do Meio Ambiente e de sua dinâmica, Baixada Santista, Metodologia do Prof. André Journaux, 1985, p CROZIER, M.J. (1986) Landslides: causes, consequences, and environment. New Zeland: Croom Helm. D AMATO AVANZI, G. ; GIANNECCHINI, R. And PUCCINELLI, A. (2004). The influence of the geological and geomorphological settings on shallow landslides. An example in a temperature climate environment: the june 19, 1996 event in northwestern Tuscany (Italy).Engeneering Geology 73: DIETRICH, W.E.; MONTGOMERY, D.R. (1998) SHALSTAB: A digital terrain model for mapping shallow landslide potential. NCASI (National Council of tehe Paper Industry for Air and Stream Improvement), 29p. DIETRICH, W.E.;ASUA, R.R.D.;ORR, J.C.B; TRSO, M. (1998) A validation study of the shallow slope stability model, SHALSTAB, in the forest lands of Northern California, Stillwater Ecosystem. Watershaded & Riverine Science, Berkeley. ESRI - Environmental System Research Institute. (2005) ArcGis Desktop Help. Redlands, California, EUA. FABBRI, A.G.; CHUNG, C-J.F.; CENDRERO, A; REMONDO, J. (2003) Is prediction of future landslides possible with a GIS. In: Natural Hazards, vol.30. Netherlands: Kluwer Academic Publishers, pp FERNANDES, N. F.; GUIMARÃES, R.F.; GOMES, R.A.T.; VIEIRA, B.C.; MONTGOMERY, D.R.; GREENBERG, H Topographic controls in Rio de janeiro: Field evidence and modeling. CATENA, 55. Elsevier. pp

16 FERNANDES, N.F.; AMARAL, C.P. (1996) Movimentos de massa: uma abordagem geológicogeomorfológica. In: GUERRA, A.J.T. & CUNHA, S.B. (orgs). Geomorfologia e meio ambiente. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, pp FERNANDES, N.F.; GUIMARÃES, R.F.; GOMES, R.A.T.; VIEIRA, B.C.; MONTGOMERY, D.R.; GREENBERG, H. (2001) Condicionantes geomorfológicos dos deslizamentos nas encostas: avaliação de metodologias e aplicação de modelo de previsão de áreas susceptíveis. In: Revista Brasileira de Geomorfologia, vol.2, n.1. União da Geomorfologia Brasileira, pp FREIRE, E.S.M. (1965) Movimentos coletivos de solos e rocha e sua moderna sistemática. In: Construção, n.8, PP GAO, J. (1993) Identification of topographic settings conducive to landsliding from DEM in Nelson County, Virginia. U.S.A. In: Earth surface process and landforms, vol.18. pp GAO, J. (1997) Resolution and accuracy of terrain representation by grid DEMs at a micro-scale. In: International Journal of Geographical Information Science. 11:2, Taylor & Francis. pg GOMES, R. A. T. ; GUIMARÃES, R.F.; CARVALHO JÚNIOR, O. A; FERNANDES, N.F. (2004). Análise da Influência da Escala Cartográfica no Resultado de um Modelo de Previsão de Áreas Críticas a Deslizamentos. In: Ciência e Natura, Santa Maria: UFSM, pp GREENWAY, D.R. (1987) Vegetation and slope stability. In: ANDERSON, M.G.; RICHARDS, K.S. Slope Stability. John Wiley & Sons ltd, pp GUIDICINI, G. & IWASA, O.Y. (1976) Ensaio da correlação entre pluviosidade e escorregamentos em meio tropical úmido. São Paulo, IPT. Publicação GUIDICINI, G. & NIEBLE, C.M. (1976) Estabilidade de taludes naturais e de escavação. São Paulo: Edgard Blücher. GUIMARÃES, R.F. (2000) Utilização de um modelo de previsão de áreas susceptíveis a escorregamentos rasos com controle topográfico: adequação e calibração em duas bacias de drenagem. Tese (Doutorado) IGEO/UFRJ, Rio de Janeiro. HUTCHINSON, J.N. (1968) Mass movement. In: Fairbridge, R.W. (ed.) Encyclopedia of geomorphology. New York: Reinhold, pp HUTCHINSON, J.N. (1968) General report: morphological and geotechnical parameters of landslides in relation to geology and hydrogeology. In Bonnard, C. (ed.) Proceeduring Fifth International Symposium on Landslides. Vol.1. Rotterdam, Netherlands: A.A.Balkena, pp INPE INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS. (1985) Levantamento aerofotogramétrico do município de Cubatão, SP. IPT - INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO (1988). Estudo das instabilizações de encostas da Serra do Mar na região de Cubatão objetivando a caracterização do fenômeno de corrida de lama e da prevenção dos seus efeitos. São Paulo,

17 IPT. IPT - INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO (1991). Ocupação de Encostas. São Paulo, IPT. LOPES, E.S.S. (2006) Modelagem espacial dinâmica aplicada ao estudo de movimentos de massa em uma região da Serra do Mar paulista, na escala de 1: Tese (Doutorado) - IGCE/UNESP, Rio Claro. O'LOUGHLIN, E. M. (1986) Prediction of surface saturation zones in natural catchments by topographic analysis. In: Water Resources Research, vol.22. Washington: American Geophysical Union, pp PIKE, R.J. (2000) Geomorphometry diversity in quantitative surface analysis. In: Progress in Physical Geography, vol.24, n.1. SAGE Publications, pp RABACO, L.M.L. (2005) Comparação de Modelos de Previsão de Áreas Susceptíveis a Deslizamentos em Encosta com Duto Enterrado na BR-101. Dissertação (Mestrado). UERJ, Rio de Janeiro. RENEAU, S.L. and DIETRICH, W.E Size and location of colluvial in a steep forested landscape. Erosion and Sedimentation in the Pacific Rim (IAHS Publ.) SASSA, K. (1989) Geotechnical classification of landslides. In: Landslide News,vol.3, pp SCHUSTER, R. L. (1996) Socioeconomic significance of landslides. TURNER, A. K. & SCHUSTER, R. L. (ed.) Landslides: investigation and mitigation. Washington: National Research Council (Special Report/Transportation Research Board 247). SELBY, M.J. (1993) Hillslope, materials and process. New York: Oxford University Press. SHARPE, C.F.S. (1938) Landslides and related phenomena. Columbia Unversity Press. SIDLE, R.C. (1985) Factors influencing the stability of slopes. In: Proceedings of a Workshop on Stability: Problems and Solution in Forest Management. USDA Forest Service Gen. Tech.Rep. PNW-180. Portland, pp SIDLE, R.C.; PEARCE, A.J.; O'LOUGHLIN, C.L. (1985) Hillslope Stability and Land Use. Washington: American Geophysical Union (Water Resource Monograph 11). TATIZANA, C.; OGURA, A.T.; CERRI, L.E.S; ROCHA, M.C.M. (1987) Modelamento numérico da análise de correlação entre chuvas e escorregamentos aplicado às encostas da Serra do Mar no município de Cubatão. In: Anais do 5º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia. São Paulo: ABGE. THOMAS, M.J. (1994). Geomorphology in the tropics: study weathering and denudation in low latitudes. Chichester: John Wiley & Sons. VAN WESTEN, C. J. (1993). Application of Geographic Information System to Landslide Hazard Zonation. Enschede: ITC Publication.

18 VARNES, D.J Landslide types and processes. In Special Report 29: Landslides and Engeneering Practice (E.B.Eckel, ed), HRB, National Research Council, Washington, D.C., pp VARNES, D.J Slope movement types and processes. In Special Report 176: Landslides: Analysis and Control (R.L. Schuster and R.J. Krizek, eds.),trb, National Research Council, Washington, D.C., pp WOLLE, C.M.; CARVALHO, C.S. (1989) Deslizamentos em encostas da Serra do Mar Brasil. In: Revista Solos e Rochas, vol,12, nº.único. São Paulo: ABGE, pp ZARUBA, Q.; MENCL, V. (1969) Landslides and their control. 1 st ed.elsevier, Amsterdam, Netherlands, 205p.