DETERMINAÇÃO DE ÁREAS SUSCEPTÍVEIS À EROSÃO NO PERÍMETRO URBANO DO MUNICÍPIO DE UBÁ (MG) UTILIZANDO FERRAMENTAS DE GEOPROCESSAMENTO Lucas Valente Pires Universidade Federal de Viçosa lucas-valente@hotmail.com André Luiz Lopes de Faria Universidade Federal de Viçosa - andre@ufv.br Fillipe Tamiozzo Pereira Torres Universidade Presidente Antônio Carlos (Ubá MG) - torresftp@yahoo.com.br 1- Introdução O uso indevido dos recursos naturais, como o solo, as florestas, a fauna silvestre, a água, vem historicamente degradando, de forma impiedosa o ambiente natural. Esta degradação ocorre em sua maioria devido a diversos fatores, mas principalmente se deve à intensa interferência do homem no meio rural, através da implantação, ao longo da história, de culturas agrícola e pecuária extensiva, ambos baseados em modelos de exploração imediatista e primitiva, que juntamente com problemas urbanos, de caráter mais atual, formam fatores que estão associados à problemática ambiental atual, que nos últimos anos, tem agravado de forma crescente a degradação da natureza (BERTONI e NETO, 1993) Estes problemas são associados em sua maioria à supressão da cobertura vegetal, à ocupação desordenada de áreas irregulares, como encostas, topos de morros e margens de rios, aliado à utilização inadequada dos solos através de seu manejo, gerando assim, a intensificação do processo erosivo, levando este a adquirir uma forma acelerada (CUNHA, 2006). Neste sentido, a erosão, tem sido apontada como um dos problemas ambientais mais importantes da atualidade, uma vez que, em um processo de erosão acelerada, além da perda das camadas superficiais do solo, que muitas vezes são as que possuem fertilidade natural mais elevada, levando a redução da produtividade e empobrecimento do solo pela perda de seus nutrientes acarretando em ônus para o produtor rural, ocorre também assoreamento de rios e lagos pelo material erodido e também um aumento dos danos nos leito de estradas, aumentando o custo de conservação e o desgaste dos veículos que a utilizam, dentre outros efeitos (ABRAHÃO et al, 2000).
Assim, como mostra Guerra e Botelho (2001), a susceptibilidade a erosão está ligada a fatores como: características físico-químicas do solo, tipo de cobertura vegetal, forma de comprimento e declividade das encostas e manejo inadequado do solo. Para analisar a problemática ambiental ligada ao diagnostico de áreas susceptíveis à erosão, é necessário ter informações referentes a diversos parâmetros, como solos, declividade, uso e ocupação do solo e cruzar estes dados, para que se possa, através de ferramentas do geoprocessamento, nesse caso o programa Arcgis 9.3, identificar as áreas mais propensas à erosão. Em que, essas ferramentas permitem cruzar uma serie de mapas temáticos e estimar riscos e potenciais ambientais, permitindo a definição e espacialização de áreas com diferentes níveis de ocorrência de riscos e uso da terra (XAVIER-DA-SILVA, 1992). Com isso, a área escolhida para a realização do estudo, é o município de Ubá-MG, mais precisamente a área correspondente ao Perímetro Urbano do município citado, em que este perímetro, é regulamentado pela Lei complementar nº 108, de 28 de outubro de 2009, onde esta Lei estabelece o limite urbano municipal para fins de parcelamento e disciplinamento do uso e ocupação do solo urbano, em consonância com os princípios definidos na Lei do Plano Diretor, considerando que a população que reside dentro deste limite é tratada como população urbana (UBÁ, 2009). Sendo que, apesar de ser um Perímetro Urbano, esta área não consiste apenas no núcleo urbano, também apresenta grande parte de sua cobertura marcada por pastagens, culturas agrícolas e até mesmo remanescentes florestais. Dessa forma, esta pesquisa teve como principal objetivo, diagnosticar e analisar áreas com maior potencial à erosão no Perímetro Urbano do Município de Ubá- MG, através da elaboração de um mapa de susceptibilidade a erosão dos solos, além de gerar mapas referentes a Declividade, Uso e Ocupação dos Solos, Geomorfologia e de Solos.. 2- Caracterização da área em estudo O município de Ubá situa-se a centroeste da meso região fisiográfica denominada Zona da Mata Mineira (Fig 1), no domínio dos Mares de Morro florestados (AB SABER, 1970), divisando com os municípios de Senador Firmino, Dores do Turvo e Divinésia, ao norte; com Visconde do Rio Branco e Rodeiro, a leste; com Tocantins a oeste e com Astolfo Dutra ao sul. Encontra-se, entre as latitudes 21 o 16 a 20 o 57 Sul, e as longitudes 43 o 07 a 42 o 57 Oeste. Sua extensão é de aproximadamente 40.750 ha. Em função do histórico de uso da região, a área em estudo perdeu grande parte de sua cobertura vegetal devido principalmente ao uso indiscriminado dos recursos florestais,
associado a uma agropecuária imediatista e primitiva. Atualmente grande parte da cobertura presente na região vem sendo marcada por pastagens degradadas, havendo poucos fragmentos de florestas nativas remanescentes de mata atlântica (PIRES; MATUK; CARDOSO, 2010). Ubá apresenta clima tropical úmido, com média anual de 21 C de temperatura. A precipitação média anual é de 1.272 mm/ano, tendo como época de chuvas abundantes o período compreendido entre os meses de outubro, novembro, dezembro e janeiro. Nos meses de julho e agosto, há uma deficiência hídrica anual de 100 mm (UBÁ, 2010). A distribuição das chuvas, nos 12 meses do ano, ocorre de forma irregular, fato este que é um dificultador em relação à agricultura, uma vez que em determinados períodos há escassez e em outros, abundância de chuvas. Observa-se que, nos meses de novembro e dezembro, ocorre uma maior incidência de chuvas (UBÁ, 2010). Em relação ao relevo, o município de Ubá apresenta, predominantemente em seu relevo, áreas de declividade ondulada forte, compreendendo cerca de 16.556 hectares, o que representa aproximadamente 40,6% de todo o seu território. Entretanto outros 11.354 hectares, ou seja, 27,9% podem ser considerados planos, enquanto 8.790 hectares ou 21,6 % apresentam uma topografia intermediária. Apenas 8,9% do município têm a sua estrutura montanhosa (UBÁ, 2010). No que tange a hidrografia, o município tem como destaque a Bacia do Ribeirão Ubá atravessa o território ubaense na direção NW-SE. Em termos de Bacias Hidrográficas, Ubá é cortado por duas Bacias, a do Rio Paraíba do Sul, onde está inserido a maior parte do município e a Bacia do Rio Doce, que corta uma menor parte do município (UBÁ, 2010), Quanto ao perímetro urbano, que é a área onde a pesquisa foi realizada O perímetro urbano ubaense está posicionado na porção central do município entre as latitudes 21 07 a 21 16 Sul e longitudes 43 01 a 42 85 Oeste e uma extensão de aproximadamente 9.342 ha. Estando localizado no chamado Planalto deprimido de Ubá, que compreende a porção centro-sul do município, na região mais deprimida, na sub-bacia do Rio Pomba, dentro da bacia do Rio Paraíba do Sul (Fig 1).
Figura 1: Localização do Perímetro Urbano no município de Ubá. 3- Metodologia Os procedimentos técnicos para elaboração do cartograma referente a susceptibilidade a erosão no perímetro urbano do município de Ubá, foram realizados em ambiente do software ArcGis 9.3, uma vez que esta ferramenta de geoprocessamento permite confeccionar, reclassificar e intercruzar os cartogramas utilizados no estudos. Como mostra Goes (1994) apud Faria (2001), para chegar ao mapa final, que demonstra o grau de suscetibilidade a erosão, é necessário levar em consideração as seguintes variáveis: geomorfologia, solos, declividade e uso e cobertura do solo. Em que, depois de gerados, estes mapas foram reclassificados com notas referentes às classes e intercruzados respeitando os pesos de cada uma dessas variáveis em relação aos processos erosivos, possibilitando assim, o diagnostico das áreas mais susceptíveis a erosão, baseado na metodologia utilizada por Faria (2001) em sua pesquisa. Neste sentido, foram elaborados cartogramas referentes a geomorfologia, solos, declividade e uso e cobertura do solo. Em que os mapas estavam configurados nos seguintes sistema: UTM Zona 23 DATUM SAD 1969 Unidades em metros Quando gerados ou transformados no formato raster o tamanho da célula foi
configurado com 5m. 3.1- Geração dos Mapas O mapa de uso do solo foi originado através da interpretação visual das Imagens Aéreas Ortorretificadas na escala de 1:10.000, de novembro de 2005, do município de Ubá, sendo estas imagens cedidas pela Prefeitura do município em questão, em que foi vetorizada as principais classes de uso do solo no perímetro urbano do município, Dessa forma, foram vetorizadas as seguintes classes: mata, capoeira, pastagem, agricultura, tanques/lagos, solo exposto e área construída. Para a elaboração do mapa de declividade, foi produzido um Modelo Digital de Elevação (MDE), onde primeiramente foi gerado um TIN (Triangular Irregular Network) que permite o cálculo de algumas características importantes da superfície do terreno como a declividade, altitude e exposição das encostas (CUNHA, 2006). Em que este TIN foi criado através da interpolação das curvas de nível de 10-10m (extraídas das Imagens Aéreas Ortorretificadas citadas acima). Depois de gerado, o TIN, o mesmo, foi convertido em Raster, a fim de possibilitar a obtenção da declividade. Com o raster gerado, foi possível obter a declividade, com valores em porcentagem (%), e agrupadas as classes, de 0 a 10, 10 a 20, 20 a 40, 40 a 60 e maior que 60 % (Adaptado de FARIA, 2001). O mapa das unidades de solo, foi gerado com os dados adquiridos também junto a Prefeitura Municipal de Ubá, uma vez que no ano de 2000, numa parceria entre a Prefeitura Municipal de Ubá, Instituto Estadual de Floresta e Universidade Federal de Viçosa, foi realizado o projeto denominado SIG Ubá, criando uma base de dados georreferenciados do município ubaense, de modo que, além do dados referentes aos solos, foi retirado desta base, os dados da rede hidrográfica, sendo estes dados confeccionados numa escala de 1:50.000. As unidades mapeadas por Abrahão et al(2000) presentes no perímetro urbano ubaense são apresentadas no Quadro 1: Quadro 1: Descrição das unidades de solos utilizadas no estudo Unidade LV1 Classes de solos presentes nas unidades LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico ; LATOSSOLO VERMELHO- AMARELO Distrófico álico ; LATOSSOLO VERMELHO Distrófico ; LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Eutrófico ; LATOSSOLO VERMELHO Distrófico álico
LV2 LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico câmbico ; CAMBISSOLO HÁPLICO Tb Distrófico latossólico ; LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico álico câmbico ; CAMBISSOLO HÁPLICO Tb Distrófico álico latossólico LV4 LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico argissólico ; ARGISSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico latossólico PV1 ARGISSOLO VERMELHO Distrófico ; ARGISSOLO VERMELHO Eutrófico RU1 RU2 NEOSSOLO FLÚVICO Tb Distrófico (epiáquico ou não) ; CAMBISSOLO HÁPLICO Tb Distrófico ;NEOSSOLO FLÚVICO Tb Eutrófico ; CAMBISSOLO HÁPLICO Tb Eutrófico NEOSSOLO FLÚVICO Tb Distrófico (epiáquico ou não) ; GLEISSOLO HÁPLICO Tb Distrófico ;GLEISSOLO HÁPLICO Tb Distrófico álico ; CAMBISSOLO HÁPLICO Tb Distrófico ;NEOSSOLO FLÚVICO Tb Distrófico álico ; CAMBISSOLO HÁPLICO Tb Distrófico álico RU3 NEOSSOLO FLÚVICO Tb Eutrófico ; GLEISSOLO HÁPLICO Tb Eutrófico Fonte: Abrahão et al (2000). 3.2- Atribuição dos Pesos e Notas Após a geração dos cartogramas referentes à Declividade, Solos e Uso e Cobertura do Solo e Geomorfologia, suas classes e intervalos foram analisados e reclassificados, onde foram atribuídas, as antigas classes, notas de acordo com sua susceptibilidade a erosão, sendo classificado de tal forma: quanto maior sua propensão a erosão maior o valor do peso dado, como mostra os quadros (Quadro 2 ao 6) a seguir, sendo estes pesos baseados nos estudos de Faria (2001) e Ross (1996). Quadro 2: Pesos referentes ao parâmetros utilizados Classe Peso (%) Geomorfologia 30 Solos 25 Declividade 25
Uso e Cobertura 20 Fonte: Adaptado de Faria (2001). abaixo: Já as notas foram reclassificadas da seguinte maneira, como mostram as tabelas Quadro 3: Notas referentes as classes de declividade Classe De 0 a 10 % 2 De 10 a 20% 4 De 20 a 40% 6 De 40 a 60% 8 >60 % 10 Fonte: Adaptado de Faria (2001). Nota Quadro 4:Notas referentes as classes geomorfológicas Classe Interflúvio 5 Encostas 10 Rampa 3 Vales Fluviais 1 Fonte: Adaptado de Faria (2001). Nota Quadro 5: Notas referentes as classes de uso e cobertura do solo Classe Mata/ Mata plantadas 1 Capoeira 4 Pastagem 6 Agricultura 8 Área Construída 7 Tanques e Lagos 0 Solo exposto 10 Fonte: Adaptado de Faria (2001). Nota Quadro 6: Notas referentes a unidades de solos Classe Nota LV1 1 LV2 10 LV4 4 PV1 5
RU1 6 RU2 7 RU3 5 Fonte: Adaptado de Ross (1996), Abrahão (2000). 4.3- Cruzamento dos Mapas Com os mapas devidamente reclassificados com suas notas, os mesmos foram intercruzados, onde suas respectivas notas foram multiplicadas obedecendo a seus devidos pesos, (Fig 2), considerando a importância individual dos termos utilizados e o comportamento dos mesmos ao serem intercruzados. Figura 2: Árvore de decisão para confecção do Mapa de Susceptibilidade à Erosão. Dessa forma foi gerado o cartograma referente a suscetibilidade à erosão do solo, em que este arquivo, apresenta valores referentes a todas multiplicações das notas das diferentes variáveis consideradas no estudo. onde foram estabelecidas classes para o grau de Susceptibilidade à Erosão no Perímetro Urbano. 4- Resultados e discussões O mapa de susceptibilidade à erosão foi gerado a partir do cruzamento dos critérios de geomorfologia, declividade, solos e uso e cobertura do solo. Ele indica a susceptibilidade à erosão da área de estudo. O arquivo gerado foi divido em classes de acordo com os valores obtidos nos cruzamentos citados na metodologia, com intervalos referentes ao grau de susceptibilidade à erosão e depois reclassificado de acordo com as categorias de hierarquia, como mostra a Fig 3. Em que estas classes foram quantificadas em área (ha) e sua proporção em relação ao perímetro urbano (%) (Quadro 7).
Quadro 7: Quantificação das áreas correspondentes as classes referentes a Susceptibilidade à Erosão no Perímetro Urbano de Ubá MG Valor Classe Hierárquica Área (ha) Área (%) em relação ao perímetro urbano 0-5,5 Baixíssimo 7453,15 79,78 5,5 11,0 Baixo 925,27 9,9 11,0 16,5 Médio 664,69 7,12 16,5 22,5 Alto 237,37 2,54 > 22,5 Altíssimo 61,55 0,66 Observa-se na área um grande predomínio da classe considerada de Baixíssima susceptibilidade a erosão, com cerca de 7453,15 ha, praticamente 80% da área total do perímetro urbano. Este fato deve-se principalmente, por área em estudo, estar completamente inserida na unidade geomorfológica denominada Planalto Deprimido de Ubá, que como citada anteriormente, esta unidade se caracteriza por compreender a região mais deprimida do município, com domínio de áreas extremamente dissecadas, com grande ocorrência de Latossolos muito intemperizados e bem drenados, características estas, que leva grande maioria do perímetro urbano ubaense a ser classificada como Baixíssima susceptibilidade no que se refere aos processos erosivos. Apesar da área em estudo apresentar um grau de susceptibilidade à erosão considerado baixo, não se deve descuidar dessas áreas, já que o fato do perímetro urbano apresentar áreas com risco à erosão fraco, não significa que se deva utilizar o solo de forma irracional e inadequada, deve-se pensar em prevenir problemas futuros, pois uma situação que apresente baixa susceptibilidade a erosão atualmente, pode se transformar, devido ao uso do solo desregrado, que num leve em conta a capacidade suporte do ambiente, em um estado de degradação irreversível, podendo acarretar em inúmeros problemas socioambientais. No entanto, apesar de possuir uma pequena área de ocorrência, as classes referentes a Alta e Altíssima susceptibilidade à erosão, aproximadamente 3, 2% do perímetro urbano, estão localizadas, em sua maioria, nos arredores do núcleo urbano, mais precisamente na porção centro-norte deste núcleo, sendo na fig. 11 demostrada pela legenda Áreas Construídas, em que, além de apresentarem encostas íngremes e declividade mais acentuada, estas áreas também estão associadas as unidades de solos LVA 2, que se caracteriza por possuir solos que estão sendo rejuvenescidos pela erosão, como os latossolos câmbicos e cambissolos latossólicos. Classes de solos estas que são
Figura 3: Mapa de Susceptibilidade à Erosão no Perímetro Urbano do município de Ubá.
altamente propensos à erosão e seus demais processos, principalmente associados a declividade acentuada e encostas íngremes. Neste caso, é de extrema importância se alertar quanto aos riscos trazidos pela ocupação nestas áreas de maior susceptibilidade, uma vez que a área urbana do município tem se expandido de forma crescente e a ocupação tem sido feita, em muito casos, de forma irregular e sem planejamento, chegando a ocupar áreas impróprias que oferecem risco para a população, como as encostas acima de 30% de declividade. topos de morro, e também as margens e leito do Ribeirão Ubá, podendo este tipo de ocupação, acarretar diversos ônus socioambientais como deslizamentos de encostas, gastos com manutenção de taludes, entupimentos de bueiros, e enchentes. Vale enfatizar, que nos últimos anos, a cidade de Ubá vem sofrendo com efeitos de enchentes e alagamentos, além de grande número de ocorrências de deslizamentos de encostas, em épocas de intensa precipitação, fato este mostra que mesmo a cidade estando inserida em áreas de baixo susceptibilidade à erosão, a ocupação de áreas de risco, aliada ao uso indevido e irracional do solo, pode agravar os efeitos negativos dos fenômenos naturais, neste caso a chuva, sobre a sociedade. Conclusões A metodologia utilizada neste trabalho para determinação da susceptibilidade à erosão do perímetro urbano de Ubá, através do uso de Geoprocessamento possibilitou de forma integrada e sistêmica a combinação de parâmetros baseando numa relação hierárquica, permitindo visualizar e quantificar as áreas mais propensas à erosão e como elas se distribuem na área em estudo. Neste caso, a presente pesquisa também mostrou que as técnicas de geoprocessamento permitiram o cruzamento de todos os temas em análise, gerando mapas complexos e ao mesmo tempo de fácil entendimento e discussão, mostrando que estas ferramentas são extremamente eficazes no que diz respeito à análise espacial. Com isso, as informações geradas nesta pesquisa, referente à susceptibilidade à erosão, podem dar suporte para as tomadas de decisão do poder público, possibilitando dessa forma, um eficiente planejamento do uso do solo, adequando o uso do mesmo, com sua aptidão/capacidade suporte de cada área e também auxiliar na elaboração de medidas (tanto por parte do poder publico, quanto pela população local), que minimizem ou mesmo resolvam problemas ligados à erosão, que afeta boa parte da população urbana e podendo se estender as áreas rurais do município. E por fim, espera-se que o presente estudo, possa servir de referencia para futuras pesquisas e discussões que abordem temas ligados aos processos erosivos e utilização de
ferramentas de geoprocessamento em análises ambientais. 7. Referências Bibliográficas ABRAHÃO, W.A.P. et al. Levantamento de solos e aptidão agrícola das terras do município de Ubá MG. Viçosa, MG, Universidade Federal de Viçosa/Prefeitura de Ubá, 2000. AB SABER, A. N. Províncias geológicas e domínios morfoclimáticos no Brasil. São Paulo: Inst. Geograf. USP, Geomorfologia, v.20, p. 1-26, 1970. BERTONI, J. ; NETO, F. L. Conservação do solo. 3ª ed. São Paulo: Ícone, 1993. CUNHA, K.L. Diagnóstico das áreas suscetíveis à erosão na bacia hidrográfica do Ribeirão São Bartolomeu (Viçosa -MG) como subsídio à conservação do solo e da água. 2006. Monografia (Graduação)- Curso de Geografia - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, 2006. FARIA, A.L.L. de. Uma análise por geoprocessamento das áreas suscetíveis à erosão na Bacia Hidrográfica do Ribeirão Espírito Santo Juiz de Fora (MG). Dissertação (Mestrado) - Ciências Ambientais e Florestais - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2001. GUERRA, A.J.T. BOTELHO, R.G.M. Erosão dos solos. In: A.J.T. Guerra e S.B. da Cunha. Geomorfologia do Brasil. 2 a ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2001. PIRES, L. V; MATUK, F. A; CARDOSO, R.S.B. Análise do conflito entre o uso e ocupação do solo e as Áreas de Preservação Permanente no município de Ubá (MG), utilizando ferramentas de Geoprocessamento. In: XVI Encontro Nacional de Geógrafos. Anais..., UFRGS, Porto Alegre, 2010. ROSS, J.L.S. Geomorfologia: ambiente e planejamento. 4 a ed. São Paulo: Contexto, 1997. UBÁ, Prefeitura Municipal de. Diagnóstico socioeconômico e Perspectivas de Ubá. Disponível em: http://www.uba.mg.gov.br. Acesso em: 29 de agosto de 2010. UBÁ, Prefeitura Municipal de. Lei complementar nº 108, de 28 de outubro de 2009. Disponível em: http://www.uba.mg.gov.br/upload/legislacao/4825.pdf. Acesso em: 01 de setembro de 2009. XAVIER-DA-SILVA, J. Geoprocessamento e Análise Ambiental. Revista Brasileira de Geografia. Rio de Janeiro, 54 (3), 1992.