ESTUDO DA VULNERABILIDADE DA BACIA DO RIBEIRÃO DO PÂNTANO: ÊNFASE AO TEMA DIMENSÃO INTERFLUVIAL. Yanayne Benetti Barbosa 1. Reinaldo Lorandi 2

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1 ESTUDO DA VULNERABILIDADE DA BACIA DO RIBEIRÃO DO PÂNTANO: ÊNFASE AO TEMA DIMENSÃO INTERFLUVIAL Yanayne Benetti Barbosa 1 Reinaldo Lorandi 2 RESUMO O presente trabalho apresenta um estudo de vulnerabilidade ao tema dimensão interfluvial, de uma bacia hidrográfica, com o intuito de gerar cartas de vulnerabilidade à erosão. A área de estudo corresponde à bacia hidrográfica do Ribeirão do Pântano, uma sub-bacia do Rio Mogi-Guaçu, a qual engloba parte dos municípios de Analândia, Descalvado e São Carlos, localizados no centro do estado de São Paulo. Para alcançar os objetivos da pesquisa, utilizou-se a abordagem metodológica proposta por Crepani et al. (2001) que, fundamentada na concepção da Ecodinâmica de Tricart (1977) associada a utilização de imagens de satélite, permitiu uma visão sinóptica e holística da paisagem. Os conhecimentos dos temas de vulnerabilidades são importantes no sentido de haver futuras medidas de controle preventivo no uso da bacia, para a realização de um planejamento ambiental adequado à realidade da área de estudo e realização de um zoneamento (Geo) ambiental da bacia hidrográfica do Ribeirão do Pântano (Descalvado-SP). Através da análise dos resultados foi obtida, na carta de vulnerabilidade de dimensão interfluvial, a predominância da classe vulnerável, a qual corresponde a 83,3% da área total da bacia. Palavras-chave: Ribeirão do Pântano; Vulnerabilidade; SIG; Bacia Hidrográfica. 1 Mestranda, Universidade Federal de São Carlos-UFSCAR, Programa de Pós-graduação em Engenharia Urbana-PPGEU, yanayne@gmail.com 2 Prof. Associado 2, Universidade Federal de São Carlos-UFSCAR, Departamento de Engenharia Civil,- DECiv, lorandi@ufscar.br

2 1. INTRODUÇÃO Os estudos relacionados à bacia hidrográfica sempre foram representativos para o meio ambiente, proporcionando a compreensão de um dado sistema ambiental relacionado à estruturação das redes de elementos fluviais, que é resultante da interação dos elementos da natureza tais como: geológicos, climatológicos, topográficos e biogeográficos. A dinâmica das bacias hidrográficas adquire grande importância com suporte técnico e cientifico para o planejamento urbano e rural. Uma forma de estudar as bacias é por meio de análise da vulnerabilidade a dimensão interfluvial, possibilitando a quantificação numérica das áreas degradadas. O objetivo central da pesquisa é confeccionar a carta de vulnerabilidade do tema dimensão interfluvial para um futuro estudo da vulnerabilidade a erosão na bacia hidrográfica do Ribeirão do Pântano envolvendo áreas rurais do município de Descalvado, Analândia e São Carlos (SP), utilizando-se recursos do geoprocessamento e atributos do meio físico. A área de estudo (Figura 1) representa a Bacia Hidrográfica do Ribeirão do Pântano, a qual é uma sub-bacia do Rio Mogi-Guaçu com as seguintes coordenadas UTM / e / A Bacia hidrográfica do Ribeirão do Pântano está inserida no contexto da Serra Geral, uma macro-feição geomorfológica de grande destaque na porção sudeste da América do Sul. O clima da região é do tipo Cwa, isto é, clima de inverno seco e verão chuvoso. A bacia hidrográfica (figura 2) possui: a) suas cabeceiras inseridas na Área de Proteção Ambiental de Descalvado, criada por lei municipal em agosto de 1996 e implementada, em 1997, através de estudos financiados pelo FCNPM - Fundo Nacional do Meio Ambiente - Descalvado (1997); b) está incluída, segundo São Paulo-SMA (2002a), como área de interesse turístico/paisagístico e c) apresenta em suas nascentes, segundo Torezan (2000), áreas com alto grau de impacto ambiental. Figura 1 - Localização da bacia hidrográfica do ribeirão do Pântano 2

3 Figura 2 - Carta da rede hidrográfica da Bacia do Pântano. 2. DESENVOLVIMENTO O aumento das atividades antrópicas tem provocado profundas alterações na litosfera, hidrosfera e na atmosfera do planeta. Essas mudanças se manifestam na forma de graves impactos ao meio ambiente. O homem em um passado não muito distante considerava-se superior a natureza e assim a utilizava da maneira que julgava melhor. Com o surgimento dos problemas ambientais, o homem colocou-a como importante no seu rol de interesses, o que o levou a procurar e compreender melhor os fenômenos naturais e a agir como parte integrante do sistema natural (MOTA, 1997). Uma justificativa para essa mudança de conceito sobre a natureza é que os recursos naturais de que dispomos não são inesgotáveis, sendo alguns não renováveis e outros renováveis. A maneira de como utilizá-los racionalmente é que determinará o não esgotamento destes recursos. Os problemas que ocorrem por processos naturais ou antrópicos (erosão, mineração, desmatamento, uso do solo para agricultura, assoreamento do curso d água e enchentes), proporcionam prejuízos tanto materiais como sociais. Para enfrentar esses problemas, deve-se ter uma política clara e um planejamento adequado ao meio ambiente. Catanoce (2002, p.48) entende que O planejamento é uma ferramenta indispensável para orientar o desenvolvimento de uma região, fornecendo os subsídios necessários ao manejo ambiental, com a meta especifica de melhorar as condições de vida das populações. Portanto, uma 3

4 forma de delimitar a área a ser planejada é aplicar o planejamento de bacia hidrográfica, que serve de subsídio para a elaboração do plano de recursos hídricos, plano diretor e o gerenciamento da bacia, onde dará diretrizes gerais para compatibilizar o desenvolvimento das atividades econômicas com as necessidades de proteção, recuperação e conservação dos recursos hídricos e outros recursos naturais da bacia. A utilização da bacia hidrográfica como unidade de planejamento é, para Catanoce (2002, p.48) perfeitamente justificável não só por ela se constituir em uma unidade física bem caracterizada, mas também, porque não há qualquer área de terra, por menor que seja, que não se entregue a uma bacia hidrográfica. Segundo Ranzini et al. (2004) as microbacias hidrográficas são ideais para avaliação dos impactos causados pela ação antrópica e para a caracterização do seu meio físico. Estes procedimentos visam reconhecer as áreas críticas e com potencial de uso, e assim orientam adoção de manejos que permitem a conservação da água. Entende-se que a bacia hidrografia é a unidade básica ideal para a análise ambiental, pois permite conhecer e avaliar seus múltiplos componentes e os processos e interações que ocorrem no seu interior. A visão sistêmica e integrada do ambiente fica submetida na adoção da bacia hidrográfica como unidade de análise. A adoção da bacia hidrográfica na maioria dos casos, quando não envolve analise sócioeconômica e estudo de flora e fauna, é de grande aceitação porque constitui um sistema natural bem delimitado reconhecido e até mesmo caracterizado. Nesta perspectiva, convém constatar na bacia hidrográfica, segundo Christofoletti (1980), que os estudos relacionados com a drenagem fluviais, na geomorfologia, podem levar a compreensão de numerosas questões geomorfológicas, pois os fatores que compõem o ambiente interagem entre si formando um sistema que definirá a paisagem geográfica. Para Santos (2007), a caracterização ambiental é um procedimento de gestão ambiental na qual são estabelecidas as aptidões, as potencialidades, as fragilidades, as vulnerabilidades e as suscetibilidades naturais dos fatores ambientais (físicos, bióticos e antrópico), ou seja, é elaborado um diagnóstico da realidade local e realizada uma projeção de tendências. O mapeamento das fragilidades ambientais identifica e analisa os ambientes em função de seus diferentes níveis de fragilidade. Com estas informações podem-se apontar as áreas onde os graus de fragilidade são mais baixos favorecendo, então, determinados tipos de inserção; e também, aquelas áreas mais frágeis onde são exigidas ações tecnicamente mais adequadas a essas condições. (SPÖRL, 2001, p.8). Para Torezan (2000), a carta referente ao risco de potencial à erosão, é uma boa ferramenta para identificar áreas de atividades impactantes, como mineração, pois do ponto de vista ambiental essas áreas deveriam ser destinadas a uso conservacionista, o qual é um importante subsídio para o planejamento do meio físico. As tecnologias do geoprocessamento e os sistemas de informação geográfica podem ajudar na tomada de decisões para o planejamento do meio físico e ao gerenciamento de recurso bem como para apresentação de soluções de problemas de erosão do solo, desmatamento, uso adequado dos recursos hídricos e outros aspectos naturais. O sistema de informação geográfica (SIG) contribui para análise dos fatores e fenômenos do espaço geográfico com maior rigor e precisão e também para atualização dos dados num intervalo de tempo cada vez menor (COSTA; SILVA, 2004). A definição dos termos geoprocessamento e sistema de informação geográfica em alguns casos são confundidos como sinônimos, mas são coisas diferentes. De acordo com Santos, Pina, Carvalho (2000, p.14). O geoprocessamento é um termo amplo, que engloba diversas tecnologias de tratamento de manipulação de dados geográficos, através de programas computacionais. Dentre essas tecnologias, se destacam: o sensoriamento remoto, a digitalização de dados, a automação de tarefas cartográficas, a utilização de sistemas de posicionamento global GPS e os sistemas de informações geográficas SIG. Ou seja, o SIG é uma das técnicas de geoprocessamento, 4

5 a mais ampla delas, uma vez que pode englobar todas as demais, mais nem todo o geoprocessamento é um SIG. A manipulação de grande quantidade de dados cartográficos se torna mais conveniente quando um software especializado em geoprocessamento é utilizado, como por exemplo, o SIG. Na presente pesquisa o software de SIG escolhido foi o SPRING e ARC VEIW. Neste caso, a tecnologia de geoprocessamento por ser uma ferramenta poderosa e precisa. Permite realizar investigações oferecendo produtos digitais básicos e aplicados para as análises de cada situação ambiental definida (DIAS et al. 2004, p.144). A elaboração da carta de vulnerabilidade sobre as modificações ambientais, que aceleram as perdas do solo, utilizará os SIGs, associado às técnicas de Geoprocessamento para integrar os atributos do meio físico como solo, geologia, geomorfologia, clima, vegetação e uso do solo. A erosão acelerada representa grandes perdas para a agricultura, especificamente a erosão laminar que carrega as camadas mais superficiais dos solos, onde está concentrada a maioria dos nutrientes responsáveis pelo desenvolvimento do planeta (GALIANO, 2001). O estudo dos atributos do meio físico seguiu a metodologia de Tricart (1977) assim analisando o ambiente sob a ótica da teoria dos sistemas onde na natureza as forças de energia e matérias processam-se através do homem, alterando o equilíbrio dinâmico. Crepani et al. (2001) ajustou a metodologia proposta por Tricart (1977), dando ênfase ao uso de geotecnologias, principalmente o sensoriamento remoto e os sistemas de informação geográfica, para elaborar mapas de vulnerabilidade ambiental, que acarretam ou aceleram as perdas de solo, cujas causas sejam tanto naturais quanto pelo uso e ocupação da terra. A análise integrada dos atributos do meio físico forneceu subsídio para um melhor entendimento da dinâmica local proporcionando, consequentemente, melhores condições ao planejamento urbano e regional, pois as formas de utilização da terra são fundamentais para o planejamento, podendo direcionar a uma política apropriada de ocupação do espaço. O uso e ocupação inadequados do solo vêm causando prejuízos sociais e econômicos que precisam ser enfrentados em sua origem. Dada à importância do estudo da vulnerabilidade da bacia hidrográfica, está servirá de suporte ao projeto de zoneamento (Geo) ambiental da bacia hidrográfica do Ribeirão do Pântano-SP. O mapa de vulnerabilidade ao tema dimensão interfluvial da bacia hidrográfica do Ribeirão do Pântano servirá como complemento, de base científica, a metodologia proposta por Crepani et al (2001). Essa metodologia, segundo os autores, foi desenvolvida com base no conceito de Ecodinâmica de Tricart (1977) e na utilização de imagens do Landsat-TM, as quais permitem uma visão sinóptica e holística da paisagem. A metodologia adotada visa elaborar a carta de vulnerabilidade a erosão, através da delimitação das unidades territoriais básicas (UTBs) relacionadas com informações cartográficas sobre os atributos do meio físico, também conhecidos como temas (solo, geologia, geomorfologia (dimensão interfluvial, declividade, amplitude dos interfluvios), clima, vegetação e uso do solo). O Sistema de Informação Geográfica utilizado será o SPRING, desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisa Espacial (INPE) em Conjunto a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) e o ARC VIEW. Seguindo esta proposta metodológica cada tema recebe uma pontuação de fragilidade variando entre 1 e 3. O modelo é aplicado a cada tema individualmente. Posteriormente, estes valores individuais são somados, e então é obtida a média, resultando em um valor final. Este valor representa a posição desta unidade de paisagem natural dentro da escala de vulnerabilidade à erosão. Esta atribuição de valores de estabilidade para cada unidade homogênea expressando sua vulnerabilidade a erosão baseia-se no conceito de análise ecodinâmica de Tricart (1977). Sendo que, as unidades mais estáveis apresentarão valores mais próximos de 1,0, as intermediárias ao redor de 2,0 e as unidades de paisagem mais vulneráveis estarão próximas de 3,0 (Quadro 1). 5

6 Unidade Relação Pedogênese/ Morfogênese Valor Estável Prevalece a pedogênese 1,0 Intermediária Equilíbrio entre pedogênese e morfogênese 2,0 Instável Pervalece a morfogênese 3,0 Quadro 1 - Avaliação da Vulnerabilidade das Unidades de Paisagem Natural. Fonte: Crepani et al A seguir, estão descritos os critérios para atribuir os valores de vulnerabilidade ao tema dimensão inter fluvial. As informações que se seguem foram transcritas dos documentos produzidos pelos pesquisadores do INPE, como Crepani et al. (1996) e Spörl (2001). A confecção da carta com a vulnerabilidade para o tema geomorfologia é obtida através da sobreposição das cartas de dimensão interfluvial média, amplitude altimétrica e declividade do local. Para obtenção da carta da dimensão interfluvial média, faz-se necessário subdividir a bacia em sub-bacias a partir do modelo digital do terreno (MDT). Após as divisões das bacias foi sobreposto à carta topográfica com a carta de sub-bacias para então obter a amplitude dos interflúvios (distância entre canais de drenagem sobre uma curva de nível). Com a coleta dos dados, determina-se a média dos valores para cada sub-bacia. Então, adotando-se esses valores, é classificado a vulnerabilidade correspondente à bacia de acordo com o Quadro 2. Quadro 2-Valores de vulnerabilidade para a intensidade de dissecação do relevo Amplitude do Vulnera./ Estabilidade Amplitude do Vunerab./ Estabilidade Amplitude do Vulner./ Estabilidade Interflúvio (m) Interflúvio (m) Interflúvio (m) >5000 1, , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,3 <250 3,0 Fonte: Crepani et al Na etapa final da produção da carta temática de vulnerabilidade ao tema dimensão interfluvial, foi realizado o fatiamento da carta obtida na etapa anterior, o que resultou em um único modelo numérico com os valores de vulnerabilidade. Para o fatiamento foi adotado os intervalos numéricos, as classes de vulnerabilidade e as cores mostradas no Quadro 3, resultando assim na carta temática de vulnerabilidade ao tema dimensão interfluvial, constituída por duas classes: moderadamente vulnerável e vulnerável. Segundo Santos (2007), a utilização da metodologia de Crepani et al. (2001) mostrou-se coerente no estudo de vulnerabilidade à erosão, sendo este um dos principais motivos que levaram a aplicação de tal metodologia na bacia hidrográfica do Ribeirão do Pântano. A determinação da classificação do tema dimensão interfluvial, realizada com o auxílio dos softwares ARC GIS e SPRING, foi de grande importância, pois através da correlação entre os temas de dimensão 6

7 interfluvial, geologia, pedologia, clima, declividade, amplitude altimétrica e uso do solo, será possível gerar a carta de vulnerabilidade à erosão para a bacia do Ribeirão do Pântano, e esta por sua vez apresenta grande interesse público para um futuro zoneamento geo-ambiental da bacia em estudo. Quadro 3 - Cores e Intervalos de Vulnerabilidade/Estabilidade usado na definição das classes de vulnerabilidade. Fonte: Crepani et al. (2001). 3. CONCLUSÃO Na carta de vulnerabilidade de dimensão interfluvial (figura 3), foi observado o predomínio da classe vulnerável, a qual compreende uma área de 323,7 km² correspondendo a 83,3% da área total da bacia. Na área norte da bacia foi constatada a classe moderadamente vulnerável, a qual compreende uma área de 65,08 km², correspondendo a 16,7% da área total da bacia. (Figura 4). O predomínio da classe vulnerável deve-se, provavelmente, as características físicas do solo, (porosidade e permeabilidade). A obtenção da carta de vulnerabilidade de dimensão interfluvial foi realizada através do método descrito na parte de desenvolvimento do trabalho, sendo que o no documento cartográfico pode-se visualizar a classe vulnerável (em vermelho) e a classe moderadamente vulnerável (em verde). Através do estudo de vulnerabilidade ao tema dimensão interfluvial foi constatado a predominância da classe vulnerável, sendo esta semelhante para todos os outros temas do meio físico como declividade, geologia, clima, pedologia, geomorfologia, uso do solo e amplitude altimétrica. Assim reafirma-se que a região da bacia do Pântano é vulnerável a erosão. Estudos da carta de risco potencial a erosão na bacia vizinha a do Ribeirão do Pântano, portando semelhante formação geológica (bacia do Rio Bonito), constataram um alto potencial de vulnerabilidade a erosão, reafirmando o resultado de vulnerabilidade a erosão da bacia do Ribeirão do Pântano. 7

8 Figura 3 - Vulnerabilidade para Dimensão Interfluvial. 83,3% Mod. Vulneravel Vulneravel 16,7% Figura 4 - Valor da vulnerabilidade a dimensão interfluvial. 8

9 REFERÊNCIAS BERTONI, J; LOMBARDI NETO, F. Conservação do Solo, São Paulo: Cone, p. CATANOCE, A. Subsídio à Gestão Ambiental Integrada de Bacia hidrográfica Visando a Sustentabilidade, de Acordo com os Princípios da Agenda 21. Tese (Mestrado em Engenharia Urbana) Centro de ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, São Paulo, CHRISTOFOLETTI, A. Geomorfologia. São Paulo: Edgard Blucher, p. COSTA, N. M. C.; SILVA, J. X. Geoprocessamento Aplicado à Criação de Planos de Manejo: O caso do Parque estadual da Pedra Branca- Rio de Janeiro. In:(org) SILVA,X.S., ZAIDAN,R.T. Geoprocessameto e Análise Ambiental. Rio de Janeiro: Bertrand, 2004,p CREPANI, E.; MEDEIROS, J. S.; HERNANDEZ FILHO, P.; FLORENZANO, T. G.; DUARTE, V.; BARBOSA, C. C. F. Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento Aplicados ao Zoneamento Ecológico-Econômico ao Ordenamento Territorial. São José dos Campos: INPE, p. Metodologia desenvolvida para subsidiar o Zonemanto Ecológico Econômico da Amazonia Legal (Convenio SAE/INPE). (INPE-8454-RPQ/722) Disponível em: < Acesso em: jun CREPANI, E.; MEDEIROS, J. S.; AZEVEDO, L. G.; HERNANDEZ FILHO, P.; FLORENZANO, T. G.; DUARTE, V. Curso Sensoriamento Remoto Aplicados ao Zoneamento Ecológico- Econômico. São José dos Campos: INPE, p. Metodologia desenvolvida para subsidiar o Zonemanto Ecológico Econômico da Amazonia Legal (Convenio SAE/INPE). (INPE PUD/82) Disponível em: < Acesso em: jun DIAS, J. E; GOES, M. H. B; SILVA, J. X; OLIVEIRA, O. V. Geoprocessamento Aplicado à Análise Ambiental: Caso do município de Volta Redonda -Rio de Janeiro In:(org) SILVA,X.S., ZAIDAN,R.T. Geoprocessameto e Análise Ambiental. Rio de Janeiro: Bertrand, 2004, p GALIANO, V. A. Mapeamento geotécnico da quadricula de Pirassununga (SP) na escala 1:50.000, como subsidio ao planejamento do meio físico. Mestrado Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia. Universidade Federal de São Carlos, MOTA, S. Introdução à Engenharia Ambiental. 1º ed. Rio de Janeiro: ABES, p. RANZINI, M.; RIGHETTO, A. M.; LIMA, W. P.; GUANDIQUE, M. E. G.; ARCOVA, F. C. S.; CICCO, V. Processos Hidrológicos de uma Microbacia com Mata Atlatântica, na Região da Serra do Mar, SP. Scientia Forestalis, Piracicaba, SP, v. 66, p , Disponível em < >. Acesso em 10/02/2008. SANTOS, V. S. Análise Ambiental Integrada do Componente Solo como Subsídio para Avaliação da Sustentabilidade da Bacia Hidrográfica do Rio Tenente Amaral em Jaciara Mato Grosso Brasil. Tese (Doutorado em Ciências, Área de Concentração: Ecologia e Recursos Naturais). Universidade Federal de São Carlos, São Carlos,

10 SANTOS, S. M; PINA, M. F; CARVALHO, S. A. Os Sistemas de Informações Geográficas. In: Org: CARVALHO,S.A. PINA, M. F.; SANTOS, S. M. Conceitos Básicos de Sistema de Informação Geográfica e Cartográfica Aplicado à Saúde.organização Pan-americana da saúderepresentação do Brasil ministério da saúde. Brasília p SPÖRL, C. Análise da Fragilidade Ambiental Relevo Solo com Aplicação de Três Modelos Alternativos nas Altas Bacias do rio Jaguari-mirim, Ribeirão do Quartel e Ribeirão da Prata. Dissertação (Mestrado em Geografia Física) Faculdade de Filosofia,Letras e Ciências Humanas da Universidade de São Paulo, São Paulo,2001. TOREZAN, F. E. Análise Ambiental da Bacia do Rio Bonito(Descalvado, SP com ênfase nas atividades de exploração mineral de areia. São Carlos, p. Dissertação (Mestrado) Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal de São Carlos, TRICART, J. Ecodinâmica. Rio de Janeiro: IBGE/ SUPREN,