DETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE LEQUE ALUVIAL NO MÉDIO RIO TOCANTINS COM DADOS MULTISENSORES E GEOLÓGICOS

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1 DETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE LEQUE ALUVIAL NO MÉDIO RIO TOCANTINS COM DADOS MULTISENSORES E GEOLÓGICOS Jandessa Silva de Jesus (jandessa@unifesspa.edu.br) Leonardo Brasil Felipe (lbfelipe@unifesspa.edu.br) Maria Rital Vidal (ritavidal@unifesspa.edu.br) Elianne Araújo Conde (elianne@unifesspa.edu.br) UNIFESSPA RESUMO Análise preliminar de imagens orbitais e de radar revelou a presença de sistema deposicional com geometria triangular de médio porte no Sub-Médio Tocantins, Sudeste do Pará, região de Marabá, possivelmente correspondentes a leques aluviais entre os rios Flexeiras e Matrinchã, margem direita do rio Tocantins. Apesar deste sistema se estender por aproximadamente 160 km 2, próximo aos núcleos urbanos de Marabá, não existem referências a esse tipo ambiente deposicional na região. Nesse sentido são levantadas duas hipóteses sobre leques aluviais no Médio Rio Tocantins: 1) Se a morfologia triangular detectada na região corresponde a um sistema de leques aluviais inativos; e 2) Se a dinâmica sedimentar controla os tipos de vegetações presentes na área de estudo. Neste contexto, o objetivo geral desta pesquisa é certificar a existência de um paleoleque no Médio rio Tocantins, Sudeste do Pará, por meio da integração de dados de sensoriamento remoto com informações geológicas coletadas em campo. Para isto, procedera-se com abordagem multidisciplinar integrando dados de sensoriamento remoto, sedimentológico e caracterização de padrões vegetacionais da área. A possibilidade de ocorrência de um paleoleque na região abre uma oportunidade ímpar de geração de novas informações que possam ser utilizadas para investigar a gênese destes leques aluviais em áreas de transição de biomas (Amazônia e Cerrado) na Amazônia Oriental. Palavras-chave: Sensoriamento remoto; aluvial; leque; Marabá

2 1. INTRODUÇÃO Os leques aluviais são fenômenos naturalmente únicos, facilmente distinguível de outros ambientes sedimentares, com base na morfologia,processos hidráulicos, processos sedimentológicos e conjuntos de fáceis (BLAIR & McPHERSON, 1994). Três condições devem ser atendidas para seu desenvolvimento (BLAIR& MCPHERSON, 1994): 1) configuração topográfica favorável ao desconfinamento de fluxo aquoso previamente tributário; 2) produção de sedimentos para a construção do leque; e 3) variações nas descargas aquosas e ocorrência de eventos de movimentos de massa que permitam o transporte de grandes volumes de sedimentos. Leques aluviais resultam em depósitos sedimentares com geometria tipicamente cônica ou triangular vista em planta, com isolinhas altimétricas concêntricas que irradiam do seu cume. Os perfis topográficos são suavemente côncavos longitudinalmente e convexos transversalmente. Essas características segundo Denny (1967) e Bull (1977) são chaves para a identificação morfológica de depósitos de leques aluviais, o que reflete os processos sedimentares dominantes na formação dos leques. Contudo, Stanistreet & McCarthy (1993) inovou sobre estes conceitos e considerou depositos de baixa declividade (<0,1) e de grande extensão superficial (>1.000 km2) como um tipo de leque aluvial. Os autores unificaram os modelos existentes em três classes: 1) leques de fluxos gravitacionais, com altas declividades e dominados por fluxos de dedritos; 2) leques aluviais de rios entrelaçados, com barras arenosas e canais; e 3) leques aluviais de rios meandrantes, cortados por canais sinuosos que se tornam distribuitários. Segundo Assine (2003), a proposta de Stanistreet & McCarthy (1993) é de grande utilidade prática e amplamente aceita na comunidade científica. Baseado nesta classificação, leques aluviais foram identificados na Amazônia Ocidental com base em imagens orbitais e radar, associado ao contraste de vegetação aberta de pouca diversidade florística, em contraste brusco com a floresta densa do entorno por Rossetti et al., (2012) que destacaram o papel da dinâmica sedimentar relacionada com o abandono de ambientes deposicionais na diferenciação de ocorrência vegetacional. Cremon et al., (2016) e Zani (2013) também associaram essa fitofisionomia com a dinâmica sedimentar do Megaleque Viruá, localizado em Roraima. Esses ambientes são considerados exóticos no contexto da floresta amazônica, e sua gênese pode ser atribuída principalmente: (1) às mudanças climáticas recentes; (2) ao tipo de solo ou variações de seus nutrientes; e (3) à geologia (Zani,2013). 2

3 A feição sugestiva de um leque aluvial na margem direita do rio Tocantins, na região de Marabá, apresenta características comum ao Megaleque do Viruá, contudo, em escala espacial reduzida. Observa-se ainda a presença de fragmentos de campinas e campinarana, apesar do avançado grau de urbanização e modificação da vegetação natural do local, associado a um solo areno-quartzoso com topografia baixa (entre 90 e 110m), com suaves relevos positivos, lagos ativos e inativos e presença de paleocanais. O mapeamento geológico da CPRM (2008) indica que a região onde ocorre o possível leque aluvial é dominado por depósitos sedimentares quaternários-holocênicos. Depósitos de idades e formas correlatas foram identificados como leques e megaleque inativo no Oeste da Amazônica (LATRUBESSE, 2002; ZANI, 2013) interpretados como registro de clima mais áridos que os atuais durante o Último Máximo Glacial (UMG). Nesse sentido são levantadas duas hipóteses sobre o paleoleque no Médio Rio Tocantins: 1) Se a morfologia triangular detectada na região corresponde a um sistema de leque aluvial inativos; e 2) Se a dinâmica sedimentar quaternária controlou os tipos de vegetações presentes na área de estudo. O uso de sensores remotos, neste contexto, é primordial para a identificação, individualização e interpretação de ambientes com composições e/ou historias geológicas distintas. O trabalho de campo integrará dados sedimentológicos, fundamentais para discussão das formas e processos que atuaram na gênese de tais depósitos. A possibilidade de ocorrência de um paleoleque na região do Médio Tocantins abre uma oportunidade ímpar de geração de novas informações que possam ser utilizadas para investigar os leques aluviais na Amazônia Oriental. 2. AREA DE ESTUDO A área de estudo está localizada na Região Hidrográfica Tocantins-Araguaia, Submédio rio Tocantins, margem direita do rio, Sudeste do Estado do Pará, município de Marabá. Área pode ser acessada pela rodovia BR-155 e estradas vicinais sem pavimentação. 3

4 Figura 1 - Mapa de localização e acesso a área de estudo. Fonte: Autores, GEOLOGIA REGIONAL Geologicamente a área está compreendida entre três domínios geotectônicos distintos: a noroeste o embasamento cristalino do Cráton Amazônico, especificamente, Província Transamazonas - Subprovíncia Bacajá segundo Santos et al., (2000) ou Província MaroniItacaiúnas de acordo com Tassinari & Macambira (1999); ao passo que região sudeste afloram rochas neoproterozóicas de baixo grau metamórfico da Formação Couto Magalhães, região setentrional da Província Tocantins (VASQUEZ et al. 2008); e a porção norte e nordeste predominam depósitos sedimentares da Bacia do Marajó-Sub-bacia de Mocajuba, relacionados ao Grupo Barreiras (FELIPE, 2012; SOUZA & SANTOS JR. 2012). O clima é úmido-seco tropical com uma estação seca e uma estação úmida bem definidas, o que corresponde à classificação climática Aw segundo Koppen e Geiger. A temperatura média anual é de 27 C, com temperaturas mínimas médias de 21 C e médias máximas de 33 C. A pluviosidade média anual é mm, com cerca de 85 % das chuvas ocorrendo entre os meses de novembro e abril e apenas 6% do total pluviométrico entre os meses de junho e setembro (CLIMATE-DATA, 2018). 4. MATERIAIS E METÓDOS 4.1 ANÁLISE GEOMORFOLÓGICA O mapeamento geomorfológico será baseado inicialmente na interpretação de imagens de sensores remotos e de fotografias aéreas (escala 1:25.000). Posteriormente em campo a ênfase será dada à identificação e mapeamento dos paleocanais ainda reconhecíveis na superfície do leque, lobos distributários atuais serão caracterizados a partir de padrões 4

5 distributários da drenagem e de critérios morfológicos, tais como a disposição espacial das paleodrenagens e o truncamento de canais. Para subsidiar a caracterização será realizado um sobrevôo com veículo aéreo não tripulado (VANT) sobre a área para imagens de detalhe da região. Serão utilizadas imagens de sensores remotos dos sistemas Landsat-8, RapidEye e LISS-3, geoprocessadas e integradas no software livre QGis Os perfis topográficos e modelos digitais de elevação (MDEs) serão elaborados com imagens ALOS/PALSAR com resolução espacial de 12,5m. 4.2 ANÁLISE DE FÁCIES SEDIMENTARES O mapeamento geomorfológico por sensores remotos subsidiará a escolha das unidades geomorfológicas para a descrição das fácies sedimentares. A descrição de perfis verticais, documentação fotográfica e análise de fácies será realizada segundo Walker & James (1992) em afloramentos naturais, cortes de estrada e trincheiras abertas manualmente. Atividades de campo serão realizadas no período verão da região Amazônica. 5. RESULTADOS Essa unidade geomorfológica corresponde a um terraço aplainado com ocupação urbana consolidada, com geometria lobada, variando topograficamente entre 110 a 90 metros, caracterizada por dissecação homogênea, padrão de drenagem dendrítico, densidade e declividade baixa, vales rasos e vertentes retilíneas. As principais drenagens são rio Flexeiras e igarapé Matrinchã (Figura 2), este último possui aproximadamente 23 km de extensão, baixa declividade, com cotas topográficas entre 140 metros nas nascentes e 99 metros na planície, resultando numa declividade de 1,86m/km. O rio Flexeiras é um rio de segunda ordem com extensão total de 43,743 km até a foz com o rio Tocantins, já o igarapé Matrinchã é de primeira ordem com aproximadamente 12 km de extensão até se unir ao rio Flexeiras, este possui orientação N-S e recebe na margem direita 3 drenagens entre 4 e 7 km de extensão que também formam sistemas fluviais distributários, contudo menores, com nascentes nas cotas topográficas entre 136 a 146 metros. Secundariamente ocorre sistema distributário formado pelo igarapé Murumuru e Geladinho, tem uma extensão de 9 km, e também possui baixa declividade, com cotas topográficas entre 155 nas nascentes e 98 nas porções distais, com declividade entorno de 2,71 m/km. O igarapé Murumuru é um rio de segunda ordem com 11 km até o encontro com o Geladinho que é de terceira ordem, com extensão total de 25 km até o rio Tocantins. 5

6 Na região central da feição geomorfológica em estudo foram identificados resquícios de vegetação aberta, ilhas de campinas e galerias de campinaranas em contato com fragmento de Floresta ombrófolia densa (Figura 2). Esta vegetação aberta está associada a sedimentos arenoquartzoso (branco). Figura 2 - Feição geomorfológica sugestiva de leque no Sub-médio Tocantins, região de Marabá. MDE da área com redução de intervalos altimétricos e edição da paleta de cores com significativo ganho qualitativo da representatividade das feições geomorfológicas. Imagem LISS (2010), destaque para remanescentes de vegetação original devido ao processo de urbanização da área. Imagem opticas de resquícios da vegetação aberta de campina e campinarana. Fonte: Autores (2018) 6

7 6. DISCUSSÕES A identificação da feição geomorfológica sugestiva de leque aluvial por produtos de sensores remotos ópticos são eficazes, contudo, neste estudo, a utilização de produtos de RADAR/MDE e sucessivas reduções de intervalos topográficos e ajuste nas paletas de cores foram decisivos para ressaltar a feição semi-circular (triangular em vista planta) pouco evidente em imagens orbitais e no campo, essa dificuldade de identificação deve se aos processos antrópicos atuantes na área, além da dificuldade inerente ao reconhecimento desse tipo de ambiente já descrita por Zani (2013).Realces em MDE e edição da paleta de cores também foram métodos importantes para identificação de leques no Alto rio Paraná por Guerreiro (2011). Fotointerpreta-se ainda que esta geomorfologia é sustentada por sedimentos arenoquartzoso-brancos numa área de aproximadamente 160km², substrato de uma vegetação aberta tipo campina e campinarana. Este padrão vegetacional associado a esse tipo de solo é descrito em outras áreas da Amazônia por Rossetti et al., (2012) que destacaram o papel da dinâmica sedimentar relacionada com o abandono de ambientes deposicionais na diferenciação de ocorrência vegetacional, Cremon et al. (2016) e Zani (2012; 2013) também associaram essa fitofisionomia com a dinâmica sedimentar do Megaleque Viruá, localizado em Roraima. A segunda etapa do trabalho integrará estes e outros dados geomorfológicos aos geológicos (sedimentológicos/faciológicos), aliados a identificação detalhada da vegetação da área, e possivelmente dará bases sólidas para classificar o ambiente segundo Stanistreet &McCarthy (1993), pois somente com imagens de sensoriamento remoto não é possível, dado a baixa amplitude do terreno e o processo de alteração antrópica da área. Incialmente, podemos compreender que o leque aluvial pode está diretamente ligado ao baixo gradiente topográfico entre as nascentes e a planície, associado ao clima seco. O baixo gradiente da área causa confinamento do fluxo, queda na velocidade da corrente e diminuição da profundidade da água (ASSINE, 2008). A capacidade reduzida de transporte sedimentar ocasiona a sedimentação da carga transportada pelo rio. A capacidade de continuar a transportar ou depositar associa-se a quantidade de água disponível, que está diretamente ligado a condições climáticas secas registradas na Amazônia para o período de evolução desse sistema deposicional Quaternário Tardio. 7

8 7. CONSIDERAÇÕES FINAIS Os resultados preliminares por sensoriamento remoto e identificação da vegetação aberta reforçam a hipótese de paleoleques no Sub-médio Tocantins, contudo, os dados sedimentológicos e de campo serão cruciais para a definição e classificação mais assertiva. REFERÊNCIAS ASSINE, M. L. Ambiente de Leques Aluviais. In: SILVA, A. J. C. L. P.; ARAGÃO, M. A. N. F.; MAGALHÃES, A. J. C (Org.). Ambientes de Sedimentação Siliciclástica do Brasil. Beca-BALL Edições, p BLAIR, Terence C.; MCPHERSON, John G. Alluvial fans and their natural distinction from rivers based on morphology, hydraulic processes, sedimentary processes, and facies assemblages. Journal of sedimentary research, v. 64, n. 3, BULL, William B. The alluvial-fan environment. Progress in physical geography, v. 1, n. 2, p , 1977 CREMON, E. H. et al. The role of tectonics and climate in the late Quaternary evolution of a northern Amazonian River. Geomorphology, v. 271, p , DENNY, Charles S. Fans and pediments. American Journal of Science, v. 265, n. 2, p , FELIPE, L. B.; MORALES, N. Mapeamento geomorfológico da região de Marabá-PA In: FELIPE, L. B. Geologia, geomorfologia e morfotectônica da região de Marabá-PA f. Tese (Doutorado em Geologia Regional) Instituto de Geociências e Ciências Exatas Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho (UNESP) Campus de Rio Claro, Rio Claro, São Paulo, GUERREIRO, Renato Lada. Evolução geomorfológica e palaeoambiental dos terraços da margem esquerda do alto rio Paraná LATRUBESSE, EM.; FRANZINELLI, Elena. The Holocene alluvial plain of the middle Amazon River, Brazil. Geomorphology, v. 44, n. 3-4, p , MIALL A. D. Principles of Sedimentary Basin Analysis. 2nd ed., New York: Springer- Verlag. p ROSSETTI, D. F. et al. A Late Pleistocene Holocene wetland megafan in the Brazilian Amazonia. Sedimentary Geology, v. 282, p , SANTOS, J. O. S. et al. A new understanding of the provinces of the Amazon Craton based on integration of field mapping and U-Pb and Sm-Nd geochronology. Gondwana Research, Japan, v. 3, n. 4, p , SOUZA, S. C. R.; SANTOS Jr., A. E. A. Fácies e estratigrafia da sedimentação proximal da Formação Barreiras, Subbacia de Mocajuba, Sul do Sistema de Gráben do Marajó, região de Marabá f. Trabalho de Conclusão de Curso - Universidade Federal do Pará, Campus Universitário de Marabá, Faculdade de Geologia, Marabá, STANISTREET, I. G.; MCCARTHY, T. S. The Okavango Fan and the classification of subaerial fan systems. Sedimentary Geology, v. 85, n. 1-4, p ,

9 TASSINARI, Colombo CG; MACAMBIRA, Moacir JB. Geochronological provinces of the Amazonian Craton. EpisodesNewsmagazine of the International Union of Geological Sciences, v. 22, n. 3, p , VASQUEZ, M. L., Rosa-Costa, L.R., Silva, C.G., Ricci, P.F., Barbosa, J.O., Klein, E.L., Lopes, E.S., Macambira, E.B., Chaves, C.L., Carvalho, J.M., Oliveira, J.G., Anjos, G.C., Silva, H.R Geologia e Recursos Minerais do Estado do Pará: Sistema de Informações Geográficas SIG: texto explicativo dos mapas Geológico e Tectônico e de Recursos Minerais do Estado do Pará. Belém, p (in Portuguese). CD-ROM ZANI, H. Detecção e caracterização do megaleque viruá (RR) com dados multisensores e geológicos: Influência nos padrões atuais de vegetação. Pós-graduação em Sensoriamento Remoto. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), São José dos Campos, São Paulo, Brazil, p. 145, WALKER, R. G.; JAMES, N. P Facies models: response to sea-level change: Geological Association of Canada, Geotext, v. 1, p. 409,