CARACTERIZAÇÃO DOS PARAMETROS TOPOGRÁFICOS DA BACIA DA ULTRAFÉRTIL: SUBSIDIO PARA AVALIAÇÃO DOS ESCORREGAMENTOS RASOS

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1 CARACTERIZAÇÃO DOS PARAMETROS TOPOGRÁFICOS DA BACIA DA ULTRAFÉRTIL: SUBSIDIO PARA AVALIAÇÃO DOS ESCORREGAMENTOS RASOS Tulius Dias Nery 1 e Bianca Carvalho Vieira 2 1 Mestrando do Programa de Pós Graduação em Geografia Física USP 2 Docente do Departamento de Geografia - USP 1 tuliusdias@usp.br ou 2 biancacv@usp.br Resumo Os parâmetros topográficos influenciam na deflagração dos escorregamentos rasos. Combinado a outros, como precipitação, geologia, propriedades do solo e uso, podem condicionar esses processos na paisagem. A Serra do Mar, no Estado de São Paulo, é cenário destes fenômenos que, periodicamente, afetam a região causando danos sócio-ambientais. Entretanto, muitas áreas, devido a sua localização e acesso, impendem à coleta de informações necessárias para o entendimento da dinâmica destes processos. Desta forma, considerando a maior acessibilidade dos parâmetros topográficos, é objetivo do trabalho compreender o papel dos fatores topográficos (ângulo, aspecto e curvatura) na deflagração dos escorregamentos rasos na bacia da Ultrafértil na Serra do Mar (SP). Para alcançar esse objetivo foram confeccionados mapas de ângulo, aspecto e curvatura a partir do Modelo Digital de Terreno (MDT). Este foi gerado por meio de cartas topográficas digitalizadas em escala de 1:10000 com eqüidistância de 5 metros. O mapeamento das cicatrizes dos escorregamentos ocorridos em 1985 foi realizado por meio de levantamento aerofotogramétrico em escalas de 1: Resultados preliminares mostraram o predomínio de encostas côncavas e convexas com ângulos entre 30 e 40. Os maiores índices de CC e PE foram encontrados nos ângulos de 40º a 50º, (34,3%) e (4,1%) respectivamente. Em relação ao aspecto predominaram aquelas voltadas para E (30%), sendo que o maior índice de PE encontrado foi para as encostas voltadas para NW (7,4%). Quanto à curvatura, os escorregamentos concentraram-se na forma convexa (46%), embora o maior índice de PE esteja relacionado às formas retilíneas (6%). Os parâmetros topográficos podem ser considerados importantes indicadores da ocorrência de escorregamentos rasos, em áreas onde dados mecânicos e hidrológicos são escassos, como em muitas bacias da Serra do Mar, na região Sudeste do Brasil. Palavras-chave: parâmetros topográficos, escorregamentos, forma das encostas. Abstract - The topographical parameters influence in the deflagration of the shallow landslides. Allied with others, as precipitation, geology, soil properties and land use, it can condition these processes in the landscape. The Serra Mar, in the of São Paulo State, is scene of these phenomena that, periodically, affect the region causing social and enviromental damages. However, many areas had its localization and access, if not impossible to the collection of necessary information for the agreement of the dynamics of these processes. In such a way, considering the biggest accessibility of the topographical parameters, is objective of this work to understand the role of the topographical factors (angle, aspect and curvature) in the deflagration of the shallow landslides in the of Ultrafértil basin, Serra Mar (SP). To reach this objective it were confectioned angle, aspect and curvature maps of the source from the Digital terrain model (DTM). This was generated by means of digital topographical maps in scale of 1:10000 with equidistance of 5 meters. The mapping of the landslides scars occurred in 1985 was carried through by means of aerophotogrammetry survey in scales of 1: Preliminary results shows the predominance of concaves and convex slope with angles between 30 and 40. The largest PE and CC indexes had been found in the angles of 40º 50º, (34.3%) and (4.1%) respectively. In relation to the aspect those directed toward E had predominated (30%), being that the largest index of joined PE was for the slopes directed toward NW (7.4%). How much to the bending, the scars shallow landslides mainly concentrated in the convex form (46%), even so the largest index of PE are related to the rectilinear forms (6%).Topographical parameters could be considered important indicators to the prediction of the occurrence of shallow landslides, in areas where mechanical and hydrological data are scarce, as in many basins of Serra do Mar, Southeastern Brazil. Keywords: topographical parameters, shallow landslides, slope form.

2 Introdução: Os parâmetros topográficos, como ângulo e curvatura da encosta, têm importante papel na deflagração dos escorregamentos translacionais rasos. Combinados a outros parâmetros, como intensos eventos pluviométricos, podem conduzir a deflagração destes processos na paisagem. PELFINI & SANTILLI (2008) apontam que a evolução da paisagem em ambientes montanhosos está relacionada a estes processos. Na Serra do Mar no Estado de São Paulo, os escorregamentos dos tipos translacionais rasos são bastante comuns. Torna-se importante seu estudo tanto para previsão de áreas suscetíveis a esses processos quanto para sua contribuição em relação ao aumento de material detrítico na rede de drenagem, e conseqüentemente a geração de corridas de detritos que atingem com certa freqüência e magnitude as infra-estruturas localizadas no sopé destas encostas. Além disso, compreender a distribuição e os fatores condicionantes dos escorregamentos rasos na Serra do Mar pode subsidiar o planejamento regional e direcionar medidas às áreas suscetíveis na tentativa de minimizar os danos causados, conforme apontam SOBREIRA (2001), HANQUE & ETKIN (2006), PELFINI & SANTILLI (2008) e HATTANJI & MORIWAKI (2009), entre outros. Os escorregamentos translacionais rasos deflagrados em 1985 a partir de um evento pluviométrico forte, ocorrido entre os dias 22 e 23 de janeiro, atingiram a rede de drenagem originando corridas de detritos que alcançaram o relevo mais suave, junto ao pólo industrial de Cubatão. Tendo em vista a importância dos parâmetros topográficos na deflagração dos escorregamentos rasos, é objetivo do trabalho compreender o papel destes fatores topográficos, especificamente o ângulo, o aspecto e a curvatura das encostas na deflagração dos escorregamentos rasos na bacia da Ultrafértil. No que diz respeito à topografia, o aspecto refere-se à posição das faces do terreno, frente à distribuição da radiação solar. Este parâmetro pode influenciar o teor de umidade sobre o terreno que, segundo COLANGELO (1995) e CANTÓN et al (2004) pode interferir nos processos biofísicos (tipo de vegetação e espessura do solo). A curvatura representa a forma do terreno, o delineamento das curvas e suas transições, favorecendo a percolação e a concentração de água sobre o terreno, bem como, a reação de estabilidade das encostas e os processos existentes. O ângulo de encosta representa a inclinação do terreno do topo à sua base. Este por sua vez, pode influenciar na velocidade de deslocamento do material, assim como na capacidade de transporte, como aponta LOPES (2006). Procedimentos Metodológicos: Os parâmetros topográficos foram obtidos por meio do Modelo Digital de Terreno (MDT) com resolução de 5 m, elaborado a partir da digitalização das cartas topográficas em escala de 1:10000 com eqüidistância de 5 m. No que se refere ao mapeamento das cicatrizes dos escorregamentos ocorridos em 1985, foram utilizadas fotografias aéreas infravermelhas coloridas em escala 1:25000 realizadas pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) no mês de agosto do mesmo ano. Os critérios de delimitação das cicatrizes foram aqueles utilizados por PEREIRA et al (1986), onde na interpretação preliminar foram identificadas duas tonalidades para

3 os escorregamentos: o branco que representam a rocha ou matacões expostas e as diversas matizes verdes que são áreas com material argiloso. Foram realizadas correlações entre os mapas topográficos e de cicatrizes e gerados histogramas com os seguintes índices: Freqüência (F), que representa os números de células para cada classe dos parâmetros topográficos; Concentração de Cicatrizes (CC), que consiste no número de células, de cada classe, afetadas pelos escorregamentos e o total de células da bacia; e Potencial de Escorregamentos (PE), representado pelo número de células, de cada classe, afetadas pelas cicatrizes e o total de células dessa mesma classe. Resultados e Discussões: Aproximadamente 100 cicatrizes foram mapeadas, sendo estas representativas de feições e tipologias variadas, apresentadas por DOMINGUES (2001). Optou-se neste trabalho pelo mapeamento total da cicatriz e não apenas pelo seu terço superior. Esta medida pode ter influenciado os valores gerados, quando comparados com aqueles obtidos por VIEIRA (2007). Segundo HATTANJI & MORIWAKI (2009), que realizaram pesquisas sobre escorregamentos pretéritos em quatro locais diferentes no Japão, a definição do método de mapeamento das cicatrizes pode interferir no índice final. Quanto à Freqüência (F) das classes topográficas, evidenciou-se que a área de estudo por constituir-se de terreno de domínio escarpado, apresenta um predomínio de encostas com ângulos entre 30º e 40º (FIGURAS 1e 2). Valores similares foram encontrados por LOPES (2006) e VIEIRA (2007) em outras bacias na Serra. Predominam na bacia encostas convexas e côncavas, com destaque para as encostas retilíneas, localizadas próximas a borda da bacia (FIGURAS 3 e 4). Em relação ao aspecto, predominam encostas voltadas para os quadrantes E e SE (FIGURA 5 e 6). A área apresentou o seu maior índice de CC para os ângulos de 40º a 50º (34,3%) e o menor índice nos ângulos de 50º a 90º (8,2%). O maior índice de PE foi encontrado na classe de 40º a 50º (4,1%), sendo o menor valor para os ângulos de 50º a 90º (3,3%). Tais índices revelam que as áreas com menor suscetibilidade a escorregamentos são aquelas com ângulos superiores a 50º. Tal fato pode estar associado à ausência da cobertura pedológica. Os valores dos índices apresentaram-se relevantes, quando comparados a outros trabalhos (VIEIRA, 2007 e LOPES, 2006). O maior índice de CC foi observado nas encostas voltadas para E (30%), seguidas pelas encostas voltadas para SW e W, que juntas concentraram cerca de 26% das cicatrizes. Todavia, o maior índice do PE foi encontrado para as encostas voltadas para NW (7,4%), e os valores baixos do mesmo índice para as encostas voltadas para o N (0,40%). Quando comparado ao trabalho de VIEIRA (2007), foi verificado que o índice de PE para as encostas voltadas para NW representa 7,2%, demonstrando que estas encostas são muito suscetíveis em ambas as bacias. Supõe-se, portanto, que tal

4 similaridade dos resultados pode estar relacionada às características físicas das duas bacias, ou seja, a mesma geologia, o tipo de cobertura vegetal e o mesmo tipo de solo. Quanto à curvatura, a mesma apresentou predominância de formas convexas (50%) e côncavas (44%), e em relação ao PE as formas retilíneas apresentaram maior suscetibilidade (6%). Tais resultados diferem daqueles encontrados por VIEIRA (2007) na bacia ao lado tanto em relação à F quanto ao PE. Grande parte da bacia da Copebrás possui encostas com formas retilíneas (43%) e convexas (39%), sendo as formas convexas as mais suscetíveis a escorregamentos rasos (3,8%). Tal discrepância nos resultados pode estar atribuída à metodologia empregada no mapeamento das cicatrizes, uma vez que para a bacia da Copebrás VIEIRA (2007) utilizou somente o terço superior das cicatrizes dos escorregamentos, quanto na própria resolução do MDT, que pode ter influenciado no índice final dos resultados para a bacia da Ultrafértil. FIGURA 2: histograma do ângulo de encosta, com os percentuais de (F), (CC) e (PE). FIGURA 2: Histograma do ângulo de encosta com os percentuais de Freqüência (F), Concentração de Cicatrizes (CC) e Potencial de Escorregamento (PE). FIGURA 1: Mapa do ângulo de encosta da bacia da Ultrafértil.

5 FIGURA 4: Histograma do aspecto com os percentuais de Freqüência (F), Concentração de Cicatrizes (CC) e Potencial de Escorregamento (PE). FIGURA 3: Mapa de aspecto da bacia da Ultrafértil. FIGURA 6: Histograma de curvatura, com os percentuais de Freqüência ( F), Concentração de Cicatrizes (CC) e Potencial de Escorregamento (PE). FIGURA 5: Mapa de curvatura da bacia da Ultrafértil.

6 Considerações Finais Pode-se concluir então, por meio dos resultados preliminares, que os parâmetros topográficos tiveram papel importante na deflagração dos escorregamentos ocorridos em Vale ressaltar que por serem mais acessíveis, os parâmetros topográficos, permitem compreender a dinâmica destes processos, já que, as coletas de informações necessárias para o seu entendimento nas bacias da Serra do Mar são quase inviáveis. Quanto aos resultados obtidos para a bacia da Ultrafértil, estes se demonstraram bastante satisfatório, quando comparado a outros trabalhos realizados na Serra. Cerca de 31% das encostas da bacia possuem ângulos entre 30º e 40º, embora o maior índice de áreas suscetíveis a escorregamentos esteja relacionado aos ângulos de 40º a 50º (4,1%). Tais intervalos estão associados à média encosta e a borda da bacia. As encostas, em sua maior parte, estão voltadas para E (30%), porém, as encostas com o maior índice de PE são as voltadas para NW (7,4%), o mesmo encontrado por VIEIRA (2007) para a bacia da Copebrás. Quanto à curvatura, predominaram na bacia as convexas (50%) e côncavas (44%). Contudo o maior índice de PE está relacionado à forma retilínea (6%). Tais dados são relevantes, pois, influenciam na distribuição e concentração de água, como também, na própria distribuição de possíveis áreas suscetíveis a escorregamento. Bibliografia CANTÓN, Y.; DEL BARRIO, G.; SOLÉ-BENET, A.; LARAZO, R. (2004) Topographic controls on the spatial distribution of ground cover in the Tabernas badlands of SE Spain. Catena, 55, p COLANGELO, A. C. (1995) Os mecanismos de compensação e o equilíbrio de forças na dinâmica dos materiais de vertente. Revista do Departamento de Geografia, USP, 9, p DOMINGUES, E. N. (2001) Caracterização das feições erosivas e relações com o meio hidrobiofisico em áreas impactadas da Serra do Mar, na região de Cubatão (SP). Revista de Geociências, UNESP, 20, n.1, p HANQUE, C. E.; ETKIN, D. (2006) People and community as constituent parts of hazards: the significance of societal dimensions in hazards analysis. Springer Sciences, 41, p HATTANJI T.; MORIWAKI, H. (2009). Morphometric analysis of relic landslides using detailed distribution maps: Implications for forecasting travel distance of future landslides. Geomorphology, 103, p

7 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 de doutorado. Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, p PELFINI, M.; SANTILLI, M. (2008) Frequency of debris flows and their relation with precipitation: A case study in the Central Alps, Italy. Geomorphology, 101, p PEREIRA, M. D. B., BRAGA, C. Z. F., D ALGE, J. C. L., VALERIANO, D. M. (1986) Mapeamento das cicatrizes de escorregamento de terreno ocorridos no Vale do Rio Mogi, Cubatão, SP. Divisão de Sensoriamento Remoto (DSR) Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). SOBREIRA, F. G. (2001) Susceptibilidade a processos geológicos e suas conseqüência na área urbana de Mariana MG, Revista do Departamento de Geologia - Escola de Minas. Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, p VALERIANO, M. M.; CARVALHO JUNIOR, O. A. (2003) Geoprocessamento de modelos digitais de elevação para mapeamento de curvature horizontal em microbacias. Revista Brasileira de Geomorfologia, 4, n.1, p VIEIRA, B. C. (2007). Previsão de escorregamentos translacionais rasos na Serra do Mar (SP) a partir de modelos matemáticos em bases físicas. Tese de doutorado. Universidade Federal do Rio de Janeiro, p. 193.