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SILVANA BRESSAN RIFFEL
CURVA HIPSOMÉTRICA NO MAPEAMENTO DE
PALEOSUPERFÍCIES: ABORDAGEM QUANTITATIVA
Dissertação apresentada como requisito
parcial à obtenção do grau de Mestre em
Geologia Ambiental, Curso de Pós-
Graduação em Geologia, Setor de Ciências
da Terra, Universidade Federal do Paraná.
Orientador:
Prof. Dr. Paulo César Soares
Co-orientadores:
Prof. Dr. Eduardo Salamuni
Prof. Dr. Francisco José Fonseca Ferreira
CURITIBA
2005
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ii
TERMO DE APROVAÇÃO
SILVANA BRESSAN RIFFEL
“CURVA HIPSOMÉTRICA NO MAPEAMENTO DE
PALEOSUPERFÍCIES: ABORDAGEM QUANTITATIVA”
Dissertação de Mestrado aprovada como requisito parcial para obtenção do
grau de Mestre no Curso de Pós-Graduação em Geologia, área de
concentração em Geologia Ambiental, da Universidade Federal do Paraná,
Comissão formada por:
Prof. Dr. Edvard Elias de Souza Filho
Universidade Estadual de Maringá
Prof. Dr. Alberto Pio Fiori
Universidade Federal do Paraná
Prof. Dr. Paulo César Soares
Universidade Federal do Paraná
Curitiba, 09 de dezembro de 2005.
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iii
EPÍGRAFE
TEMPESTADE
Vinde a mim água do céu!
Molha meus pés, destorroa minha terra.
Vinde a mim friagem do sul!
Enregela minha boca, racha meus lábios.
Vinde a mim vento inclemente!
Sopra em meus ouvidos, arranca minhas orelhas.
Vinde a mim granizo intempestivo!
Rompe minhas idéias, quebra meus dogmas.
Vinde a mim aguaceiro violento!
Encharca minha alma de luz.
Leão Quam
Dedicado a Regina Inez Bressan Riffel e a Geraldo Riffel.
iv
AGRADECIMENTOS
Ao professor Dr. Paulo César Soares pela incansável orientação e dedicação.
Aos co-orientadores professores Dr. Eduardo Salamuni e Dr. Francisco J. F. Ferreira,
pessoas que me incentivaram a prosseguir com a pesquisa científica.
A UFPR pelo ensino público e gratuito sob administração do Magnífico Reitor Prof. Dr.
Carlos Augusto Moreira Júnior. Ao Setor de Ciências da Terra, representado pelo Prof. Dr.
Silvio R. C. de Freitas. Ao Programa de Pós–Graduação em Geologia, coordenadora Profa.
Dra. Eleonora M. G. V. Vanzela e secretária administrativa Sra. Sarita Pavin. A Coordenação
de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
(CAPES) pela bolsa do programa PROF.
Aos meus pais, Regina Inez Bressan Riffel e Geraldo Riffel, minha eterna gratidão, sem
vocês esta pesquisa seria impossível.
Aos amigos em especial ao meu irmão Douglas Bressan Riffel e minha prima Suzana
Derbortoli Riffel pela dedicação e revisão, a Alvaro de Paola Tramujas pelas inúmeras
caminhadas, consultorias e parceria.
Às bibliotecárias da UFPR, em especial Eliane Stroparo e Angela Mengatto. Aos
órgãos públicos: SUDERHSA, MINEROPAR, IAP, SEMA-PR, COMEC, EMBRAPA.
Inúmeras dúvidas e discussões: afinal como evolui o relevo? Foram momentos com
Daniel B. Scheer, Fabiana Gallina, Carlos V. Portela Filho, Ana P. Soares, Angela P. Lopez,
Josiane A. Silva, Leila C. Perdoncini e Maria J. M. Mesquita. Nossa representante Nicole
Borchardt, meus cumprimentos. As questões operacionais foram colaboradas por Douglas
Bressan Riffel, Marcelo Bianchi, Daniel F. Bettú e Rafael C. de Freitas.
Ao 32nd International Geological Congress, ao Programa GEOHOST, onde contei com
a ajuda dos professores Dr. Alberto Pio Fiori e Dr. Luigi Carmignani.
A todos muitíssimo obrigada!
v
SUMÁRIO
RESUMO......................................................................................................................vii
ABSTRACT.................................................................................................................viii
LISTA DE FIGURAS.....................................................................................................iX
LISTA DE QUADROS...................................................................................................xi
LISTA DE TABELAS ...................................................................................................xii
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................I
1.1
Conceitos utilizados........................................................................................... 2
1.2 Objetivos............................................................................................................ 3
1.3 Localização da área de estudo.......................................................................... 4
1.4 Descrição das bacias hidrográficas...................................................................6
1.4.1 Bacia do Alto Iguaçu....................................................................................................... 6
1.4.2 Bacia Capivari e Nhundiaquara ...................................................................................... 7
1.5 Clima ................................................................................................................. 8
1.6 Contexto geológico-tectônico ............................................................................ 8
1.7 Solos................................................................................................................ 13
1.8 Contexto morfotectônico.................................................................................. 15
1.9 Paleosuperfícies .............................................................................................. 18
1.10 Considerações da revisão bibliográfica........................................................... 21
2. MATERIAIS E MÉTODOS ..............................................................................22
2.1
Aquisição de dados altimétricos ...................................................................... 23
2.2 Processamento dos dados altimétricos........................................................... 23
2.3 Desenvolvimento teórico e metodológico da modelagem da curva hipsométrica
para o mapeamento de paleosuperfícies ..................................................................... 24
2.4 Trabalho de campo.......................................................................................... 25
3. FUNDAMENTOS DA ANÁLISE E MODELAGEM DA CURVA
HIPSOMÉTRICA..........................................................................................................27
3.1
Altitude............................................................................................................. 29
3.2 Declive............................................................................................................. 29
vi
3.3 Desenvolvimento teórico e metodológico de critérios classificatórios de
paleosuperfícies............................................................................................................ 32
3.3.1 Curvatura da encosta.................................................................................................... 33
3.3.2 Curvatura em planta ..................................................................................................... 34
3.3.3 Variância .......................................................................................................................34
3.3.4 Nível de base local........................................................................................................ 35
3.4 MODELAGEM DE PALEOSUPERFÍCIES ...................................................... 35
3.5 ESTUDO DE CASOS: APLICAÇÃO DO MODELO......................................... 36
3.5.1 Modelo digital de elevação ........................................................................................... 37
3.5.2 Modelagem das curvas hipsométricas ......................................................................... 39
3.5.3 Relação temporal entre as paleosuperfícies ................................................................ 44
4. FORMAÇÕES SUPERFICIAIS ASSOCIADAS ÀS PALEOSUPERFÍCIES...45
4.1
Formação superficial de cobertura .................................................................. 46
4.2 Paleosuperfície 1 (ps1).................................................................................... 50
4.2.1 Formação superficial latossólica alóctone.................................................................... 51
5. MAPEAMENTO DE PALEOSUPERFÍCIES ...................................................55
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................................68
REFERÊNCIAS............................................................................................................72
vii
RESUMO
A análise de uma paisagem geomórfica identifica diferentes ciclos de aplainamento do relevo,
encontrando-se mascarados pelas condições ambientais, posteriores a sua gênese, o que
dificulta a reconstituição paleogeográfica. Neste trabalho, foi desenvolvida uma metodologia útil
no mapeamento de paleosuperfícies de uma forma indireta utilizando propriedades do modelo
digital de elevação. A ferramenta utilizada para diagnosticar a presença de um evento erosivo é
a curva hipsométrica aplicada em bacias hidrográficas. A partir da identificação de um patamar
no gráfico da altitude em função da freqüência de área acumulada, demonstrou-se ser possível
inferir as propriedades morfométricas esperadas para os remanescentes geomórficos. A linha
de regressão logarítmica ajustada ao patamar, permite estimar o declive e a diferença de
altitude do nível de base esperado para a paleosuperfície e o atual. A comparação com as
características morfométricas observadas no modelo digital de elevação, associada à curvatura
da encosta e curvatura em planta vem a espacializar através da combinação pela lógica
booleana as áreas preditivas à ocorrência da paleosuperfície modelada. O estudo de caso foi
realizado em três bacias hidrográficas, limítrofes entre si, situadas no leste paranaense: Alto
Iguaçu, rio Capivari e rio Nhundiaquara. Essas bacias atualmente encontram-se condicionadas
a níveis de base locais diferentes, sendo a bacia do Alto Iguaçu caracterizada como endorréica
e as demais exorréicas. Dois níveis de aplainamento foram diagnosticados na curva
hipsométrica e modelados: o evento erosivo mais antigo, denominado de paleosuperfície 2
(PS2), equivalente a superfície do Alto Iguaçu (Pd2) e o mais recente a paleosuperfície 1
(PS1), equivalente a superfície de Curitiba (Pd1). Através dos mapas preditivos foi verificado
que os remanescentes da PS2 encontram-se nas regiões de interflúvios, junto às porções
serranas. Entretanto, a PS1, encontra-se melhor preservada na bacia do Alto Iguaçu,
posicionada ao longo de topos amplos e aplainados. As áreas com influência do atual nível de
base local, como os terraços atuais ou a área de incisão fluvial, pertencem ao evento erosivo
atual, sendo, portanto desconsiderados. As formações superficiais correlatas a PS1 foram
descritas na forma depósitos aluviais e paleolatossolos alóctones ou autóctones. Após um
levantamento em campo constatou-se que o índice de acerto do mapa preditivo para a PS1 do
Alto Iguaçu foi de 88%. A curva hipsométrica associada a grande disponibilidade de dados
disponíveis do modelo digital de elevação mostra-se uma importante ferramenta de
mapeamento, correlação espacial e de quantificação das paleosuperfícies.
Palavras chaves: curva hipsométrica, paleosuperfície, bacia hidrográfica, Serra do Mar, Paraná.
viii
ABSTRACT
The analysis of a geomorphic landscape deals with different cycles of relief leveling. They are
often hidden by the environmental conditions, which are subsequent to its genesis. This fact
jeopardizes the paleogeographic reconstitution. Therefore, for this research, we have developed
an useful methodology for paleosurface diagnosis and mapping: an indirect procedure, which
uses the digital elevation model. The tool used to diagnose the presence of an erosive cycle is
the hypsometric curve, applied to hydrographic basins. From the identification of a level on the
altitude-area graphic, it has been shown that it is possible to infer the morphological properties
expected for the geomorphic remainders. The regression line, adjusted to the altimetric range of
flats, allows to estimate the slope and the altitude difference to the current base level. The
comparison with the observed characteristics of the terrain, associated to the curvature of the
slope and the plan curvature, spatializes the predictive areas for the occurrence of the modeled
paleosurface. The case study was carried out in three hydrographic basins in Eastern Paraná
state, Southern Brazil, which are adjacent to each other. They are: Alto Iguaçu, Capivari river
and Nhundiaquara river. These basins are currently conditioned to different local base levels:
the Alto Iguaçu basin is classified as endorreic while the others are classified as exorreic. Two
flats that are indicated by the hypsometric curve and modeled: the oldest erosive event, the
paleosurface 2 (PS2), which is equivalent to the surfaces of Alto Iguaçu; and the most recent
one, the paleosurface 1 (PS1), equivalent to the surface of Curitiba. Through predictive maps, it
has been verified that the remainders of PS2 are located on the high interfluves, along range
areas. However, the PS1 is better preserved in the Alto Iguaçu basin, located along leveled and
wide planed watersheds. The areas influenced by the Holocene and current local base level,
such as the current alluvial plains and low terraces or the area of fluvial incision, belong to the
present erosive event, being, therefore, not considered as paleosurfaces. The PS1 superficial
formations have been described as alluvial deposits and allochthonous or authocthonous
paleolatosol. The accuracy rate of the predictive map for the PS1 of Alto Iguaçu was 88%.
Key works: hypsometric curve, paleosurface, hydrographic basin, Serra do Mar, Paraná.
ix
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.
Imagem composta com Landsat sobreposta ao modelo digital de elevação
(Google Earth, 2005) simulando a vista aérea da bacia do Alto Iguaçu ................. 1
Figura 2. Mapa de localização das bacias hidrográficas e as principais rodovias ................. 4
Figura 3. Bacias hidrográficas analisadas: Alto Iguaçu, Capivari e Nhundiaquara................ 6
Figura 4. Mapa geológico simplificado.................................................................................... 9
Figura 5. Mapa de solos (EMBRAPA, 1981) sobreposto ao modelo digital de elevação. ... 13
Figura 6. Geomorfologia do Alto Iguaçu. .............................................................................. 15
Figura 7. Morro testemunho da Formação Itararé................................................................ 16
Figura 8. “Mar de morros” na bacia do rio Capivari .............................................................. 17
Figura 9. Superfícies aplainadas no Primeiro Planalto Paranaense .................................... 20
Figura 10. Mapa de pontos de controle observados em campo............................................. 25
Figura 11. Atributos da curva hipsométrica de uma bacia hidrográfica aplicada para o
mapeamento da paleosuperfície.. ......................................................................... 28
Figura 12. Fluxograma da metodologia proposta. .................................................................. 36
Figura 13. Mapa hipsométrico sobreposto ao modelo digital de elevação............................. 38
Figura 14. Distribuição de freqüência simples (a) e acumulada (b). ...................................... 39
Figura 15. Curva hipsométrica com os valores observados normalizados ............................ 41
Figura 16. Equações modeladas para os patamares separados na curva hipsométrica para
as bacias hidrográficas do Alto Iguaçu, do rio Capivari e do rio Nhundiaquara.... 42
Figura 17. Modelo esperado e pontos observados para as paleosuperfícies 1 e 2............... 43
Figura 18. Adernamento na bacia do Alto Iguaçu .................................................................. 44
Figura 19. Cavas de areia junto à planície do rio Iguaçu, município de Balsa Nova. ............ 47
Figura 20. Horizontes organo-minerais soterrados.. .............................................................. 48
Figura 21. Paleocanal terraceado sobre a FSL. ..................................................................... 49
Figura 22. Formação superficial de cobertura alóctone.. ....................................................... 49
Figura 23. Formação superficial de cobertura alóctone. ........................................................ 50
Figura 24. PS1 do Alto Iguaçu. ............................................................................................... 50
Figura 25. No primeiro plano a PS1 do Alto Iguaçu está levemente dissecada..................... 51
Figura 26. Formação superficial latossólica alóctone sobre a Formação Guabirotuba ......... 52
Figura 27. Formação superficial latossólica alóctone sobre a Formação Tinguis.................. 52
x
Figura 28.
Formação superficial latossólica alóctone............................................................. 53
Figura 29. Serra da Baitaca vista a partir de Campina Grande do Sul .................................. 54
Figura 30. Serra Ibitiraquiri, vista para norte a partir da estrada da Graciosa (escala antena
refletora de microondas com 15 m de altura acima do Ciririca)............................ 55
Figura 31. Atributos da PS1 para a bacia do Alto Iguaçu....................................................... 58
Figura 32. Atributos da PS2 para a bacia do Alto Iguaçu....................................................... 58
Figura 33. Atributos espacializados da PS1 para a bacia do Alto Iguaçu.............................. 59
Figura 34. Atributos espacializados da PS2 para a bacia do Alto Iguaçu.............................. 59
Figura 35. Atributos da PS1 para a bacia do rio Capivari....................................................... 60
Figura 36. Atributos da PS2 para a bacia do rio Capivari....................................................... 60
Figura 37. Atributos espacializados da PS1 para a bacia do rio Capivari.............................. 61
Figura 38. Atributos espacializados da PS2 para a bacia do rio Capivari.............................. 61
Figura 39. Atributos da PS1 para a bacia do rio Nhundiaquara. ............................................ 62
Figura 40. Atributos da PS2 para a bacia do rio Nhundiaquara. ............................................ 62
Figura 41. Atributos especializados da PS1 para a bacia do rio Nhundiaquara. ................... 63
Figura 42. Atributos especializados da PS2 para a bacia do rio Nhundiaquara. ................... 63
Figura 43. Mapa preditivo para a PS2 .................................................................................... 64
Figura 44. Mapa preditivo de ocorrência da paleosuperfície 1 (PS1). ................................... 65
Figura 45. Mapa de previsão da bacia do Alto Iguaçu com os dados observados e os
previstos pela metodologia para a PS1................................................................. 66
xi
LISTA DE QUADROS
Quadro 1.
Tipos de ocorrência de paleosuperfícies............................................................... 45
Quadro 2. Casos observados em campo, referente a PS1.................................................... 67
Quadro 3. Casos previstos em relação aos observados........................................................ 67
Quadro 4. Casos observados em relação aos previstos........................................................ 67
xii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1.
Dados pertinentes aos grids utilizados.................................................................. 37
Tabela 2. Parâmetros obtidos por meio das equações modeladas na curva hipsométrica.. 41
Tabela 3. Altitude mínima considerada para cada paleosuperfície modelada...................... 56
1
1. INTRODUÇÃO
Informações geo-históricas contêm registros dos processos geológicos
decorrentes das oscilações climáticas e/ou tectônicas ocorridas ao longo do tempo em
uma determinada região. O estudo das formações superficiais e das paisagens
geomórficas podem ser caracterizadas por meio de fotografias aéreas, sensoriamento
remoto ou mapeamento descritivo in loco dos litotipos passíveis de observação.
Todavia, a heterogeneidade de depósitos associados ao mesmo evento erosivo pode
representar uma adversidade em tais mapeamentos descritivos, principalmente em
ambientes tropicais úmidos.
A identificação das superfícies erosivas pretéritas permite inferir a taxa de
erosão, soerguimento e basculamento de uma região, auxiliando no estudo do
comportamento da tectônica recente e reconstituição da paleogeografia. As unidades
de paisagem podem possuir formas morfológicas herdadas de estados evolutivos
pretéritos. No entanto, a ausência de uniformidade e a extensão das paleosuperfícies
variam de acordo com a evolução do terreno, a coalescência e a preservação dos
remanescentes geomórficos, como, por exemplo, no planalto de Curitiba (figura 1).
Figura 1. Imagem composta com Landsat sobreposta ao modelo digital de elevação (Google
Earth, 2005) simulando a vista aérea da bacia do Alto Iguaçu e sua ocupação
urbana, especialmente Curitiba. No primeiro plano a superfície de Curitiba com
formações superficiais identificadas pela cor vermelho-tijolo. Em segundo plano o
interflúvio com a bacia do Ribeira do Iguape, com remanescentes de
paleosuperfícies mais antiga, repetindo-se em planos posteriores até o horizonte.
Curitiba
Represa
Iraí
Serra
Baitaca
Represa
Passaúna
2
Para separar as áreas favoráveis e correlatas, ao mesmo evento erosivo,
buscou-se um método de diagnóstico indireto, semi-automático e quantitativo, obtidas
através de dados do modelo digital de elevação. A principal ferramenta utilizada na
correlação espacial de paleosuperfícies foi à curva hipsométrica que permite identificar
a relação da distribuição da área acumulada em função da altitude.
No presente trabalho foi abordada, de forma secundária, a conotação
genética das paleosuperfícies. A maior contribuição do presente estudo é espacializar,
mediante mapas preditivos, áreas correlatas ao mesmo evento erosivo, propondo uma
metodologia quantitativa, de fácil manuseio.
1.1 CONCEITOS UTILIZADOS
As paleosuperfícies são consideradas superfícies pretéritas que podem ser
reconhecidas em escala regional, por meio de registros geológicos e geomórficos
(WIDDOWSON, 1997). Geomorfologicamente pode-se utilizar o conceito de Ollier
(1981 apud Valadão, 1998), qual seja, “superfícies de aplainamento referem-se às
porções continentais caracterizadas por um relevo plano ou suavemente ondulado,
modelado pela ação da erosão sub-aérea, eólica e subterrânea e que trunca
indistintamente estruturas geológicas de natureza e resistência diferenciada”.
A curva hipsométrica representa o gráfico cuja ordenada refere-se à altitude
e a abscissa, à freqüência acumulada ou à área em que a altitude é maior do que a
altitude considerada. Segundo Strahler (1952b, 1964), os diferentes estágios
evolutivos da bacia hidrográfica são representados por distintos padrões de curvas
hipsométricas.
A área sob a curva hipsométrica corresponde ao somatório dos intervalos
de área por altitude, e, portanto, representa numericamente o volume de material
rochoso existente sob a superfície erosiva atual até o nível da desembocadura do rio.
Esta área foi chamada por Strahler (1952a) de integral hipsométrica.
3
A curva hipsométrica, todavia, tem-se revelado um atributo muito sensível à
forma da rede de drenagem de bacias de diferentes declividades (WILLGOOSE;
HANCOCK, 1998), devendo-se ter certo rigor no seu uso para interpretação genética
da paisagem. Por meio da curva hipsométrica pode-se calcular a carga de sedimento
derivada de uma pequena bacia de drenagem (STRAHLER, 1952a).
“Para cada superfície de aplainamento verifica-se a necessidade de
reconhecer: o nível de base ao qual esteve submetida, sua provável inclinação
regional original e sua origem” (ADAMS, 1975 apud VALADÃO, 1998). Entende-se
como nível de base, o limite altimétrico acima do qual o processo erosivo fluvial
predomina e que abaixo desse, prevalece o processo deposicional (POWELL, 1875
apud BURBANK; ANDERSON, 2001).
No sistema fluvial, o conceito de nível de base local confunde-se com a
noção de rio equilibrado. Ambos, localmente, podem ser o resultado de eventos de
represamento temporário, enquanto regionalmente estão relacionados a oscilações
climáticas e/ou tectônicas e/ou do nível relativo do mar (CHRISTOFOLETTI, 1981).
A evolução do sistema fluvial leva ao ajustamento hidrográfico, onde
“primeiramente o rio principal e depois os tributários, são ajustados” (HACK, 1972). A
oscilação do nível de base reflete-se na incisão de canais fluviais e na mudança do
gradiente hidráulico (SOARES; LANDIM, 1975).
1.2 OBJETIVOS
O objetivo principal deste trabalho é desenvolver uma metodologia capaz de
classificar e mapear áreas preditivas à ocorrência de paleosuperfícies em ambiente
intraplaca. Para isso, algumas análises se mostraram necessário:
- Caracterizar, na curva hipsométrica, segmentos correlatos a
paleosuperfícies;
4
- Estabelecer atributos provenientes da curva hipsométrica para cada
evento erosivo, que associados a parâmetros morfométricos, contribuirão para o
mapeamento de paleosuperfícies;
- Testar em situações reais a aplicabilidade da metodologia apresentada,
tendo como laboratório natural às bacias hidrográficas do Alto Iguaçu, do rio Capivari e
do rio Nhundiaquara, situadas no Paraná.
1.3 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
Foram selecionadas para o estudo três bacias hidrográficas no leste
paranaense: a do Alto Iguaçu, do rio Capivari e do rio Nhundiaquara. Essas bacias
possuem diferentes características geomórficas e geológicas (figura 2).
Figura 2. Mapa de localização das bacias hidrográficas e as principais rodovias (sistema de
projeção UTM, datum SAD-69, imagem de satélite Landsat ETM+ na composição
falsa cor RGB 543).
5
Por incluir a Região Metropolitana de Curitiba (RMC), a bacia do Alto Iguaçu
é a mais demograficamente ocupada dentre as bacias estudadas. Importantes
rodovias federais como as BR-277, BR-476, BR-116 e BR-376 atravessam a RMC e
são conectadas por meio de anéis de integração que circundam a capital. A vegetação
predominante a sul e a leste corresponde às florestas de galeria ou áreas de várzeas
(Formações Pioneiras com Influência Fluvial), na porção norte ocorre Floresta
Ombrófila Mista e a oeste os campos denominados “naturais” (Estepe Gramíneo-
Lenhosa). As atividades minerais de interesse econômico mais significativo estão
relacionadas com as rochas ornamentais e agregados do Complexo Gnáissico-
Migmatítico, areias provenientes dos terraços aluviais do rio Iguaçu, argilas da
Formação Guabirotuba e “terra preta” das formações superficiais húmicas. Há
diferentes categorias de unidades de conservação, dentre elas: Área de Proteção
Ambiental (APA), Parques Municipais (do Iguaçu) e Estaduais (serra da Baitaca).
A bacia do rio Capivari possui suas nascentes na região do sistema aqüífero
cárstico, que tem grande importância econômica, devido à captação de água
subterrânea para a RMC; à explotação mineral de mármore dolomítico, metacalcário
calcítico e dolomítico para obtenção de cal e calcário agrícola; à agricultura e ao
turismo rural. As rodovias BR-476 (Estrada da Ribeira) e BR-116 atravessam essa
bacia. Apresenta expressiva porção da Floresta Ombrófila Densa na região
montanhosa da serra do Mar, a qual limita a bacia do rio Capivari, na sua porção leste,
região onde se encontram as maiores altitudes do sul brasileiro, o Parque Estadual do
Pico Paraná.
Na bacia do rio Nhundiaquara encontra-se um patrimônio histórico-cultural
importante para o Estado do Paraná, como o caminho do Itupava (século XVII), parte
da estrada de ferro Curitiba-Paranaguá, parte do Parque Estadual do Pico Marumbi,
além da significativa distribuição de Floresta Ombrófila Densa. Esse contexto propicia
a existência de uma paisagem ecológica exuberante.
6
1.4 DESCRIÇÃO DAS BACIAS HIDROGRÁFICAS
A sub-bacia do Alto Iguaçu pertence à bacia dos rios Paraná – La Plata e
caracteriza-se como endorréica, por drenar rumo a bacias interiores. A bacia Atlântica
caracterizada como exorréica, abrange entre outras, as sub-bacias do rio Capivari e do
Nhundiaquara (figura 3).
Figura 3. Bacias hidrográficas analisadas: Alto Iguaçu, Capivari e Nhundiaquara (sistema de
projeção UTM, datum SAD-69).
1.4.1 BACIA DO ALTO IGUAÇU
Na porção norte da bacia do Alto Iguaçu o padrão de drenagem é
retangular, com variações em candelabro devido ao condicionamento litológico e
estrutural. O relevo apresenta-se como espigões alongados, com vertentes íngremes e
vales em “V”, com grande infiltração hídrica e estruturas de dissolução do carste. Na
porção central e sul, sobre o Complexo Atuba (SIGA JR et al, 1995), composto por
rochas gnáissicas e migmatitos, o padrão de drenagem é dendrítico a sub-paralelo. O
Bacia do
Alto Iguaçu
Bacia do rio
Capivari
Bacia do rio
Nhundiaquara
Rio Iguaçu
Rio Capivari
Rio I
p
iran
g
a
N
7
relevo apresenta a forma de morros e colinas arredondadas, com vales em “V” abertos
e com vastas planícies aluviais. Nas partes nordeste e sudeste, no contexto da Bacia
Sedimentar de Curitiba, o padrão de drenagem é sub-dendrítico e menos denso que
no Complexo Gnáissico-Migmatítico. O relevo apresenta colinas de baixa altura e
vertentes suaves com vales abertos e de fundo plano. Na região leste, na serra do
Mar, ocorre padrão de drenagem dendrítico retangular, devido ao forte controle
estrutural em meio a um relevo com vertentes acentuadas e cristas alongadas
(SUDERSHA, 2002).
1.4.2 BACIA CAPIVARI E NHUNDIAQUARA
A bacia do rio Capivari deságua no rio Pardo para, posteriormente, compor
o rio Ribeira do Iguape. Em 1971, ocorreu artificialmente a modificação no fluxo
hidrográfico no sentido do litoral, por meio da entrada em operação da represa
hidroelétrica de Capivari-Cachoeira, na cota 830 m, obtendo-se um desnível de 740 m
(HABITZREUTER, 2000). Esta intervenção modificou o nível de base atual para
jusante da barragem, ou seja, toda a área drenada à montante é controlada pela
barragem.
As cabeceiras da bacia do rio Nhundiaquara encontram-se junto a serra do
Mar, desaguando no eixo S-SW da Baía de Antonina pertencendo ao Complexo
Estuarino de Paranaguá (BIGARELLA et al, 1978 e MARTIN, 1992 apud
MANTOVANELLI, 1999). Abrange as sub-bacias dos rios Ipiranga, São João e Mãe
Catira. No rio Ipiranga, afluente da bacia do rio Nhundiaquara, encontra-se a usina
hidrelétrica do Marumbi que aproveita o desnível de 450 m a jusante do “Véu da
Noiva” (HABITZREUTER, 2000). O afluente Ipiranga possui nascentes no Primeiro
Planalto Paranaense, aproximadamente a 900 m de altitude. Entre as cotas 800 a 700
m a feição geomórfica é escarpada, com saltos como o “Véu da Noiva”. Na planície
litorânea o desnível é de 468,5 m até a baía de Paranaguá (MAACK, 1947).
8
1.5 CLIMA
O clima da região em estudo, segundo a classificação de Köeppen,
configura o tipo Cfb, ou seja, subtropical úmido, mesotérmico, de verões frescos, sem
estação seca de inverno bem definida, com ocorrência de geadas. A temperatura
média mínima varia entre 12ºC e 13ºC e a temperatura média máxima, entre 20ºC e
21ºC. Essa região encontra-se sujeita há precipitações pluviométricas regulares
durante todos os meses do ano. O relevo regional é caracterizado por diferentes
províncias – serra do Mar, planalto do Alto Iguaçu, vale do Ribeira, as quais interferem
no clima local a ponto de criar diferenças importantes na pluviometria anual. Na
Região Metropolitana de Curitiba, a média de precipitação anual situa-se em 1354
mm.
Segundo Souza (2004) “a diversidade climática é função da altitude,
proximidade do mar, natureza das rochas e solos, dinâmica dos ventos, composição
florística e das correntes marítimas”. A bacia do rio Nhundiaquara possui forte
influência dos ventos marítimos, além de estar circundado por serras com vertentes
abruptas na região da cabeceira. Nos cumes das serras ocorrem campos de altitude,
decorrentes da variação altimétrica que diferencia um micro-clima na região e,
sobretudo, com solos rasos, sujeitos à erosão intensa. As serras no primeiro planalto
paranaense proporcionam a estagnação de massas de ar frio (SOUZA, op cit).
1.6 CONTEXTO GEOLÓGICO-TECTÔNICO
A heterogeneidade geológica e estrutural da região estudada apresenta
grande complexidade (figura 4). Genericamente, na porção leste há maciços graníticos
alcalinos que resistem relativamente mais aos processos intempéricos. As encaixantes
compreendem o Complexo Gnáissico-Migmatítico, nomeadas como Complexo Atuba
(SIGA JR et al, 1995).
A noroeste encontra-se os meta-sedimentos dobrados, normalmente
formando espigões e cristas alongadas de quartzito e filito na direção nordeste-
9
sudoeste e vales associados a rochas calcárias com feições cársticas. A porção
centro-nordeste da bacia hidrográfica do Alto Iguaçu situa-se na Bacia Sedimentar de
Curitiba, sendo limitada à oeste pelos sedimentos da Bacia Sedimentar do Paraná. Os
depósitos aluvionares ocorrem ao longo das principais drenagens.
Figura 4. Mapa geológico simplificado (Fonte: BIONDI et al, 1989) sobreposto ao modelo
digital de elevação (sistema de projeção UTM, datum SAD-69).
A noroeste ocorre à expressiva Zona de Falha da Lancinha, com direção
nordeste-sudoeste em rochas meta-sedimentares do Grupo Açungui, xistos e
quartzitos do Complexo Setuva e do Complexo Gnáissico-Migmatítico ou Complexo
Atuba (SIGA JR et al, 1995). Fiori (1992) distingue três fases deformacionais nos
meta-sedimentos do Grupo Açungui, denominadas de Sistema de Cavalgamentos
Açungui, Sistema de Dobramento Apiaí e Sistema de Transcorrência Lancinha.
Demarcando o limite geográfico leste do Primeiro Planalto Paranaense e do
Bloco Curitiba, ocorrem granitóides alcalinos-peralcalinos da serra do Mar. Marini et al
(1967) descrevem o enxame de diques (Jurrássico-Cretácico) de diabásio, dioritos e
dioritos pórfiros, com direção preferencial noroeste (N50-60W).
10
Durante o Cretáceo Superior, a serra do Mar emergiu próximo à falha de
Santos, sofrendo processos de erosão de recuo até o posicionamento atual.
Encontram-se registros na Bacia de Santos, do Paleoceno, referentes à grande
atividade tectônica da serra do Mar. Parte do suprimento sedimentar foi transportada
para o interior da Bacia Sedimentar do Paraná, alojando-se no Grupo Bauru (Almeida,
1976) e boa parte foi transportada para a própria Bacia de Santos antes do
soerguimento total da serra do Mar.
“O limite geológico temporal Mesozóico-Cenozóico é marcado por
intensificação do soerguimento junto à borda da Bacia de Santos com o início do
preenchimento das bacias tafrogênicas” (HAQ et al, 1987 apud FERRARI et al, 1991).
Há um hiato deposicional na Bacia de Santos, do Eoceno ao Oligoceno indicando
soerguimento contínuo da borda da bacia. A superfície erosiva durante o Mioceno
Médio mostra condições de subsidência para a bacia (HAQ op. cit.).
No Cenozóico Superior há finalização de importantes períodos de
sedimentação, passando para uma fase acentuada de erosão e formação da
superfície atual (MAACK, 1947). Os terrenos pretéritos de clima úmido forneceram o
aporte sedimentar à bacia. Épocas de clima semi-árido a árido restringiram a
vegetação a refúgios, expondo os paleossolos e favorecendo os processos erosivos
pela ação intempérica. As chuvas torrenciais implantaram o sistema de deposição do
tipo playa-lake associado a rios anastomosados, dando origem à Formação
Guabirotuba e preenchendo a Bacia Sedimentar de Curitiba (BIGARELLA;
SALAMUNI, 1962).
A bacia apresenta profundidade máxima de 80 m na calha principal;
enquanto nas porções central e centro-sudeste, a média é de 40 m (SALAMUNI,
1998). Salamuni et al (1997) utilizando a superfície de tendência da profundidade dos
sedimentos proveniente de dados de poços, descrevem a calha da Bacia Sedimentar
de Curitiba (BSC) como de formato alongado, direção nordeste-sudoeste, de pequena
profundidade, sendo que, na porção centro-sul, ocorre à área mais rebaixada na
topografia, a 870 m de altitude.
11
Salamuni (1999) observa nas porções centrais da BSC a predominância de
argilitos e lamitos cinza-esverdeado a esbranquiçado, com granulometria muito fina,
textura maciça, e estratificação incipiente. Os processos de laterização incipiente, ou
plintificação evidenciam as mudanças climáticas durante a evolução da bacia.
Na BSC ocorre arcósios e areias arcosianas imaturos, de cores variegadas
constituídas por grãos de quartzo, quartzito, feldspato, variando de milimétrico a
centimétrico; os conglomerados são muitas vezes clasto-suportados e caolinizados. A
angulosidade dos clastos atesta pouco retrabalhamento. Verificam-se, ainda,
depósitos conglomeráticos (rudáceos basais) compostos por seixos e grânulos
imaturos de quartzo, feldspato alterado, fragmentos rochosos de granito, migmatito e
diabásio. Os depósitos carbonáticos (ou de caliche) ocorrem dispersos na forma de
bancos descontínuos, tabulares de cor esbranquiçada a creme, geralmente com
textura maciça. Ocorrem na forma lenticular em grande escala e localmente tabular.
Apresentam-se como cimento friável nas areias arcosianas e também como vênulas
de caliche em fraturas aleatórias (SALAMUNI, 1999).
A Formação Tinguis foi descrita como uma camada sedimentar com
espessura variável de decimétrica a métrica, composta por seixos sub-angulosos e
sub-arredondados, predominantemente de quartzo e quartzito (BIGARELLA;
SALAMUNI, 1962). Becker (1982) descreveu as características sedimentológicas da
Formação Tinguis, já sugerida por Bigarella et al (1975), como o retrabalhamento da
Formação Guabirotuba em clima semi-árido.
Quanto à idade da Formação Tinguis, há grande controvérsia, sendo que
Bigarella e Salamuni (1962), bem como Becker (1982) caracterizam-na como Plio-
Pleistocênica, não descartando a possibilidade de enquadrá-la no Terciário Médio.
Recobrindo a zona costeira, encontra-se a Formação Alexandra que foi
descrita por Bigarella et al (1978). Angulo (1992) descreve sedimentos areno-argilosos
estratificados, junto à localidade homônima, interpretando-os como depósitos costeiros
do Pleistoceno Superior, independentes da Formação Alexandra (LIMA; ANGULO,
12
1990 apud ANGULO, 1995). Alguns autores correlacionam essa formação com a
Formação Guabirotuba do primeiro planalto, devido à presença de calcrete
(BIGARELLA; AB´SÁBER, 1964 apud ANGULO, 1995).
Na vertente ocidental da serra do Mar, junto às maiores amplitudes do
relevo local, são descritos pedimentos detríticos com declividade de 5° a 12°, cujos
depósitos heterogêneos dividem-se em leques e cones aluviais, tálus e colúvios, em
função de sua idade relativa (ANGULO, 1995).
Angulo (1995) sugere em razão dos aspectos geomórficos, três sistemas de
leques aluviais. O mais dissecado do Plio-Pleistoceno pode estar associado ao nível
de pedimentação, enquanto os pouco dissecados do Holoceno referem-se à última
transgressão marinha. Caracterizam-se pelas declividades entre 2° e 20°, com
drenagem radial abrangendo entre 100 m e 400 m (RAPP; FAIRBRIGE, 1968 apud
ANGULO, 1995). Situando-se nas porções mais íngremes, são descritos como cones,
ocorrendo quando a drenagem secundária atinge a planície costeira ou ao longo do
vale do rio principal.
O tálus ocorre no sopé das vertentes mais íngremes, formando rampas de
forte inclinação, podendo apresentar ravinas com padrão paralelo. Os sedimentos,
com evidências de transporte por fluxos de baixa viscosidade, denominam-se colúvios.
Freqüentemente apresentam stone lines e, muitas vezes, são associados a solos
enterrados, denotando complexa evolução (ANGULO, 1995).
13
1.7 SOLOS
Os solos que ocorrem nas bacias hidrográficas investigadas compreendem,
principalmente, latossolos vermelho-amarelos (Lva), cambissolos (Ca), podzólicos
vermelho-amarelo (Pva), hidromórficos gleizados indiferenciados (HG), solos
orgânicos (HO), litossolos (Re) e afloramento rochoso (AR). Dentre as bacias, a do
Alto Iguaçu apresenta a maior distribuição de latossolos, solos orgânicos e
hidromórficos. Na bacia do rio Nhundiaquara predominam cambissolos, enquanto na
do rio Capivari predominam os podzólicos, segundo antiga classificação utilizada pela
EMBRAPA (figura 5).
Figura 5. Mapa de solos (EMBRAPA, 1981) sobreposto ao modelo digital de elevação.
Latossolo
Orgânico
Podzólico
Hidromórfico
Cambissolo
Afloramento rochoso
N
14
As áreas de ocorrência da Formação Guabirotuba e migmatitos muito
intemperizados correspondem a solos com baixa fertilidade (fortemente ácidos, com
baixos teores de bases, elevados teores de alumínio), com necessidade de calagem,
visando neutralizar o alumínio trocável. Apresentam moderada susceptibilidade à
erosão. Quando distribuídos sobre o Complexo Gnáissico-Migmatítico, os solos
possuem baixa a média fertilidade natural e boa capacidade de retenção de água. A
susceptibilidade à erosão é média quando o relevo possui declividades moderadas a
altas (SUDERSHA, 2002).
Nas escarpas da serra do Mar, a alta declividade condiciona a distribuição
preferencial de solos orgânicos não hidromórficos sápricos ao longo de encostas e
solos minerais: cambissolo, podzólico vermelho-amarelo, glei húmico e solo litólico em
vales entalhados. Localmente, junto à matacões, há o desenvolvimento de solos
orgânicos não hidromórficos (ROCHA, 1999).
As formações superficiais latossólicas (FSL) correspondem a depósitos
cenozóicos decorrentes de processos sedimentares relacionados a períodos de
quiescência tectônica, predominando o intemperismo de clima tropical úmido com
épocas de chuva e de seca definidas. Os latossolos correspondem ao elevado estágio
de intemperismo, resultante de repetidos ciclos de pedogênese típicos de regiões
cratônicas tropicais, com ausência de eventos de sedimentação de grande
intensidade. Encontra-se em topos aplainados e divisores de água (SILVA et al, 2002).
O termo horizonte latossólico corresponde a textura homogênea, com
espessura mínima de 50 cm, exibindo pouca diferenciação entre horizontes e ausência
quase completa de minerais primários. Apresentam baixa porosidade e pouca
erodibilidade, favorecendo o manejo agrícola, uma vez que normalmente encontram-
se associados a topografias suaves e planas (EMBRAPA, 1999). Os latossolos
constituem os solos quimicamente mais evoluídos (RETALLACK, 1990).
15
Serra do
Marumbi
Serra da
Baitaca
1.8 CONTEXTO MORFOTECTÔNICO
Os compartimentos do Planalto Brasileiro referem-se às depressões
marginais com forte eversão e ações de pediplanação moderna em áreas de antigas
depressões periféricas subseqüentes, caso do Primeiro Planalto Paranaense
(AB´SÁBER, 1998).
A bacia do Alto Iguaçu compreende as seguintes unidades geomorfológicas:
planalto de Curitiba, correspondendo à região do Altíssimo Iguaçu e à planície do rio
Iguaçu (figura 6). Limita-se a leste pela serra do Mar, onde se situa a bacia do rio
Nhundiaquara; a norte pelas serras do Ribeira – Açungui, correspondendo à bacia do
rio Capivari e a oeste pelo planalto de Ponta Grossa, situado no segundo planalto
paranaense (MURATORI; ROCHA, 1988).
Figura 6. Geomorfologia do Alto Iguaçu vista do rio Piraquara para leste.
A bacia do Alto Iguaçu caracteriza-se pela presença de feições geomórficas
de áreas com taxas de erosão baixa, sendo limitada pelo transporte, favorecendo a
preservação de unidades de paisagem pretéritas. A região do Alto Iguaçu é descrita
como zona de eversão pela denudação do Terciário e Pleistoceno, com planícies
suavemente onduladas entre 850 e 950 m e extensas várzeas (MAACK, 1947).
A Bacia Sedimentar de Curitiba (BSC) apresenta sua calha a
aproximadamente 820 m sobre o nível do mar, com média a 870 m. As ombreiras
aflorantes da bacia possuem altitudes médias entre 890 e 900 m, alcançando até 1140
16
m nas áreas a leste e a sudeste, na forma de vertentes ocidentais na serra do Mar,
determinando um alto estrutural. No mapa morfoestrutural do embasamento da BSC
verifica-se que a drenagem do rio Iguaçu não está condicionada às porções mais
profundas do embasamento da bacia sedimentar, ou seja, seu depocentro
(SALAMUNI, 1998).
Na BSC foi descrito dois compartimentos estruturais, limitados pelo
represamento do rio Iguaçu na confluência com o rio Barigui, retratando o
levantamento ou basculamento tectônico. Esses compartimentos influenciam na
energia fluvial atual, predominando o sistema meandrante na porção oriental da bacia
(SALAMUNI et al, 1997).
O represamento do rio Iguaçu junto à escarpa de sedimentos devonianos da
Bacia Sedimentar do Paraná (figura 7), restringe o transporte sedimentar provocando
a formação de meandros de curvaturas amplas e extensas várzeas no Primeiro
Planalto Paranaense (MAACK, 1947). A transposição da escarpa ocorre por meio de
um vale de ruptura leste-oeste ou boqueirão epirogenético (percées; BIGARELLA,
2003). Após Engenheiro Bley, no Segundo Planalto Paranaense, o rio Iguaçu
aproveita o sistema de fratura norte-sul formando corredeiras rumo a Porto Amazonas
(MAACK, 1947).
Figura 7. Morro testemunho da Formação Itararé junto à escarpa da Bacia Sedimentar do
Paraná, localizado no “boqueirão” do rio Iguaçu no município de Balsa Nova.
17
A bacia hidrográfica do rio Ribeira do Iguape, configura a região
montanhosa na porção norte do Primeiro Planalto Paranaense. Apresenta constante
rejuvenescimento pelos levantamentos epirogenéticos, deduzidos pelas inúmeras
corredeiras e saltos (MAACK, 1947). O relevo é acidentado a escarpado, com
densidade de drenagem alta e/ou muito alta, o que significa instabilidade dos solos
frente às precipitações, propiciando os processos erosivos (FRITZSONS, 2003).
O rio Capivari apresenta um exutório, que corresponde ao ponto mais baixo
no limite do sistema de drenagem (IBGE, 2002), na cota de 950 m, a chamada bacia
das “Nascentes do Capivari”, flexiona o seu curso para sul. O vale apresenta forma em
“V” com a largura máxima do rio, de modo a contornar o quartzito do Grupo Açungui. A
partir do momento que atinge os filitos do Grupo Açungui, o vale torna-se mais aberto,
assumindo forma de “U” (FRITZSONS, 2003).
Na bacia do rio Capivari observa-se o compartimento de mar de morros
(figura 8), compreendendo as regiões com cumes arredondados na forma de “meia
laranja” (AB´SÁBER, 1966). A intensa mamelonização do terreno mascara as
superfícies aplainadas, os patamares de pedimentação e os eventuais terraços
(AB´SÁBER, 1977).
Figura 8. “Mar de morros” na bacia do rio Capivari, vista para noroeste a partir da serra do
Capivari Grande.
18
Na bacia do rio Nhundiaquara são comuns às feições geomórficas de tálus,
leques, colúvios e planícies aluviais, além da planície costeira. Apresenta potencial
erosivo elevado, decorrente das altas declividades (>45°), associado à elevada
precipitação, sendo esta excedente, em média, duas vezes à evaporação (ANGULO et
al, 1996).
A bacia do rio Nhundiaquara apresenta suas nascentes junto ao granito
Anhangava, Graciosa e Marumbi. Esses se apresentam delimitados por falhas em
contato com o Complexo Gnáissico-Migmatítico. As cristas das serras são alongadas,
suaves a fortemente assimétricas, alinhadas na direção nordeste-sudoeste e cortadas
por falhas e juntas. Os vales são profundos, em forma de “V” e geralmente controlados
estruturalmente, com drenagem fortemente encaixada em alinhamentos estruturais,
além de apresentar padrão de candelabro a paralelo, com anomalias nas confluências.
A jusante, a região é bastante aplainada, predominando sedimentos litorâneos
intermeados por pequenos morrotes com topos pontiagudos. Os vales são espraiados
e rasos, com padrão de drenagem meandrante (SILVEIRA; SALAMUNI, 1999).
1.9 PALEOSUPERFÍCIES
A paisagem geomórfica atual pode ser decomposta em remanescentes
diagnósticos de eventos de aplainamento pretéritos do Cenozóico. Suguio (1999)
ressalta que o Brasil não foi afetado pelas glaciações quaternárias, prevalecendo o
intenso intemperismo dos escudos cristalinos pré-cambrianos, originando depósitos
eluviais e coluviais, além das bacias interiores. Valadão (1998) chama a atenção para
o fato de que o Brasil oriental permaneceu em posição intertropical desde o fim do
supercontinente Godwana, ou seja, ao longo de todo o Cenozóico, constituindo a
porção intraplaca da plataforma Sul-Americana.
A superfície Sul-Americana corresponde ao evento de aplainamento do
Terciário Inferior (entre o fim do Cretáceo e o início do Mioceno) correlacionado a
depósitos de canga descritos inicialmente nas cimeiras das chapadas entre Senador
Mourão e São Domingos do Araçuaí (KING, 1956).
19
No momento de formação da superfície Sul-Americana a condição
topográfica era de uma peneplanície, próximo ao nível do mar, ou seja, nível de base
global, onde o sistema fluvial encontrava-se desordenado com suave pendência para
o Oceano Atlântico e para a bacia hidrográfica do rio Paraná. Essa época de
estabilidade (quiescência) tectônica proporcionou o predomínio do intemperismo
químico e desenvolvimento de perfis lateríticos (TARDY, 1993 apud BIONDI, 2003).
No Paraná existem remanescentes descritos na serra das Almas, no Segundo
Planalto, a 1170 m de altitude (SOARES et al, 2002).
No Primeiro Planalto Paranaense, Ab´Sáber e Bigarella (1961) descrevem a
superfície Sul-Americana como superfície do Purunã (Pd3), Cretáceo-Eoceno,
correspondendo a porções da serra do Mar (1400 - 1500 m) e remanescentes na
Serrinha do Purunã a cerca de 1200 m de altitude. Após a superfície Sul-Americana,
um novo ciclo de soerguimento da serra do Mar proporciona condições para o
desenvolvimento de um pediplano embutido contemporâneo à deposição da Bacia
Sedimentar de Curitiba (BSC) e responsável pela escultura de relevos cársticos, no
Estado do Paraná.
Duas amplas superfícies de erosão são descritas com presença de
remanescentes geomórficos no Primeiro Planalto Paranaense: a mais antiga, a
superfície interplanáltica ou intermontana descrita por Maack (1947) e denominada de
Alto Iguaçu por Almeida (1952 apud Fuck et al, 1969) e a superfície de Curitiba,
relacionada ao fechamento da sedimentação da Bacia Sedimentar de Curitiba,
descrita por Ab´Saber e Bigarella (1961).
Na figura 9 apresenta-se o perfil topográfico de Ab´Sáber e Bigarella (1961)
com a identificação das superfícies aplainadas no Primeiro Planalto Paranaense.
20
Figura 9. Superfícies aplainadas no Primeiro Planalto Paranaense (Ab´Sáber e Bigarella,
1961). 1 – paleoplano pré-Formação Furnas; 2 – superfície do Purunã (Pd3), 3 –
superfície do Alto Iguaçu (Pd2), 4 - superfície de Curitiba (Pd1).
A superfície do Alto Iguaçu (Pd2) é correlativa a deposição da Formação
Guabirotuba e pós-superfície do Purunã (ALMEIDA, 1955). Remanescentes
geomórficos residuais são descritos a norte de Curitiba e na borda do planalto. No
interflúvio com a bacia do Alto Ribeira do Iguape ocorre a captura de áreas
inicialmente dispostas na bacia do Alto Iguaçu durante a formação do Pd2, devido à
dinâmica fluvial possuir maior potencialidade erosiva desenvolvendo o relevo do tipo
Apalachiano (AB´SÁBER; BIGARELLA, 1961).
Caracterizada a discordância erosiva entre a Formação Guabirotuba e a
Tinguis, Bigarella e Becker (1975) atribuem como correlato a Superfície de Curitiba
(Pd1), deixando a Formação Guabirotuba como penecontemporânea a Superfície do
Alto Iguaçu (Pd2).
A paleosuperfície de Curitiba (Pd1) corresponde à superfície de erosão
posterior a sedimentação da bacia homônima. Os depósitos correlatos compreendem
sedimentos inconsolidados latossólicos in situ ou alóctone, ou seja, formação de
paleossolos com laterização tênue, associados aos processos de plintificação e
geração de crostas ferruginosas localizadas (SALAMUNI et al, 1999). Apresenta-se,
quando não exumado, encoberto por material colúvio-aluvionar, por vezes formações
superficiais húmicas, apresentando contato por discordância erosiva sob o pavimento
dentrítico (cascalheira ou stone line), na maioria das vezes.
1
2
34
Serrinha
Primeiro Planalto Paranaense
4
Serra do Mar
21
Na serra do Mar são descritos dois níveis de superfície de erosão: a
superfície superior B, entre 1200 a 1400 m, e a inferior A, entre 800 e 1000 m de
altitude (FREITAS, 1951 apud BIGARELLA, 1954). Registros de pedimentação
intermontana deixaram superfícies embutidas em declives, como nas serras da
Graciosa, Mãe Catira e Farinha Seca, na forma de remanescentes dentríticos
angulares, pouco selecionados (AB´SÁBER; BIGARELLA, 1961).
Melo et al (1990) observaram a continuidade da atividade tectônica durante
todo o Quaternário, marcado por deformações de terraços no vale do Ribeira de
Iguape. Na bacia do rio Açungui foram observadas paleosuperfícies entre 720 e 820 m
de altitude, caracterizando remanescentes aplainados com espesso manto de
saprolitos (SOARES et al, 2002).
1.10 CONSIDERAÇÕES DA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
No mapa geológico do Estado do Paraná percebe-se a grande diversidade
de litotipos, na área em estudo, distribuídos ao longo do tempo geológico, desde o
Proterozóico Inferior até o recente. Verifica-se a inexistência de cartas com
detalhamento das formações superficiais, sendo as mesmas desconsideradas no
levantamento geológico por representarem, quase sempre, uma cobertura sedimentar
com dificuldade de espacialização e de correlação lateral. Encaram-se como
indiferenciados, assim, os terraços suspensos, depósitos colúvio-aluviais com
pavimento detrítico (cascalheira ou stone lines) na base, depressões alveolares,
depósitos rudáceos em cones da serra do Mar, níveis de aplainamento etc.
Constatou-se que o Estado do Paraná não possui uma carta geomórfica,
estando atualmente em estágio de elaboração, um mapa de reconhecimento genérico,
por pesquisadores vinculados ao curso de geografia, na Universidade Federal do
Paraná.
O mapa de solos do estado foi desenvolvido pela EMBRAPA e apresenta
grande variabilidade de classes. Há significativa ocorrência de latossolos na bacia do
22
Alto Iguaçu. Nas superfícies de erosão atual, os terraços aluviais recentes ocorrem em
solos hidromórficos gleizados indiferenciados e em solos orgânicos. Existem, ainda,
transectos realizados por Bigarella et al (1979), que identificam diferentes níveis de
aplainamento, dos quais, poucos mapas apresentam espacialização; como na região
de Ouro Fino (RMC) realizado por Bigarella et al (1979) e as folhas da COMEC de
Campo Magro, Fazendinha, Campo Novo, Umbarazinho, Fazenda Rio Grande e
Guatupê produzidas por Becker (1982).
2. MATERIAIS E MÉTODOS
O trabalho teve seu desenvolvimento em sete linhas:
• análise da documentação existente e bibliografia sobre
paleosuperfícies e formações superficiais;
• aquisição de dados altimétricos e processamento dos dados
altimétricos;
• desenvolvimento teórico e metodológico do ajuste de curvas
hipsométricas;
• desenvolvimento teórico e metodológico de critérios classificatórios
para mapeamento de superfícies de aplainamento cenozóicas;
• verificação do ajuste dos mapas preditivos de paleosuperfícies;
• caracterização, em campo, das feições geomórficas e formações
superficiais associadas a paleosuperfícies;
• revisão e ajuste de parâmetros e modelagem final.
23
2.1 AQUISIÇÃO DE DADOS ALTIMÉTRICOS
Utilizou-se dados de elevação adquiridos pelo projeto Shuttle Radar
Topography Mission (SRTM, 2003), coletados entre 11 e 22 de fevereiro de 2000, pelo
equipamento C/X-Band Synthetic Aperture Radar, acoplado à nave Endeavour, sendo
convertidos em altitude. A resolução no terreno é de 90 m x 90 m. Obteve-se
informações de interferometria, ou seja, dados comparados por duas imagens de
radar, tomadas de pontos ligeiramente diferentes, de modo a obter elevação. Após o
processo de calibração e validação dos registros, criou-se modelos digitais de
elevação, os quais foram disponibilizados gratuitamente na internet (SRTM, op cit.).
2.2 PROCESSAMENTO DOS DADOS ALTIMÉTRICOS
Primeiramente realizou-se um processamento preliminar nos dados da
SRTM (2003), sendo utilizado o interpolador vizinho mais próximo para a malha
regular de 180 m, com a utilização do programa Surfer 8.0. Esta mudança na
resolução dos dados visa tornar compatível com programas numéricos escolhidos e
diminuir a variância altimétrica decorrente da incisão fluvial atual. Os dados de entrada
(input) correspondem às coordenadas cartesianas (x, y, z) obtidas a partir do modelo
digital de elevação. Para a visualização do relevo optou-se pela composição do
modelo de elevação sombreado e para a distribuição altimétrica o mapa hipsométrico,
ambos foram confeccionados no programa Surfer 8.0
®
.
De maneira sistemática, obteve-se a curva hipsométrica para cada uma das
bacias hidrográficas: Alto Iguaçu, do rio Capivari e do rio Nhundiaquara. Utilizou-se o
aplicativo Hipsoxyz.exe (Soares, 2001) para se obter a freqüência de área acumulada,
separada em classes (5 m), a partir da altitude mais elevada dos dados de entrada
(input). Essa distribuição de classes foi inserida no gráfico de dispersão cuja abscissa
refere-se à freqüência de área acumulada, e a ordenada, à altitude, construindo-se
desta forma a curva hipsométrica (STRAHLER, 1952a).
24
2.3 DESENVOLVIMENTO TEÓRICO E METODOLÓGICO DA
MODELAGEM DA CURVA HIPSOMÉTRICA PARA O MAPEAMENTO
DE PALEOSUPERFÍCIES
As superfícies planas definem um patamar na curva hipsométrica,
representando o incremento de área em uma determinada altitude (Strahler, 1952a). O
significado geomórfico para a existência desses patamares na paisagem pode ser
explicado por meio de diferentes hipóteses relacionadas às teorias geomórficas.
Foi admitido que o relevo evoluiu de modo a erodir as porções elevadas e
depositar abaixo do nível de base. A superfície tende ao aplainamento quando há
tempo e condições de estabilidade climática e tectônica. Dessa forma ao modelar o
patamar pode-se inferir o seu nível de base, o intervalo altimétrico preservado e o
declive esperado para a superfície aplainada.
A existência do ponto de ruptura, com mudança da forma da curva para
convexa, reflete na incisão fluvial da superfície previamente aplainada, ou seja, uma
paleosuperfície. Conhecida a existência de um evento erosivo preservado na
paisagem geomórfica foi estabelecido um modelo teórico, de modo a obter atributos
geomórficos que estabeleçam critérios morfométricos para o seu mapeamento.
As áreas pertencentes à superfície aplainada devem possuir baixa
declividade, pouca variância altimétrica, ou seja, configurar extensas áreas planas e
continuas e, quando instalado o sistema fluvial posterior, marcar topos de vertentes
suavemente convexos. A partir de dados planialtimétricos interpolados na forma de um
modelo digital de elevação, podem-se buscar as regiões descriminadas na curva
hipsométrica e estabelecidas no modelo teórico.
25
2.4 TRABALHO DE CAMPO
Etapas expeditas de campo foram realizadas de modo a obter pontos de
controle da pesquisa “in loco”, a fim de validar e aprimorar o modelo proposto para o
mapeamento de paleosuperfícies. As características morfométricas dos pontos
observados permitiram o ajuste dos níveis de tolerância (figura 10). A área investigada
restringe-se à bacia do Alto Iguaçu, devido à presença de remanescentes descritos na
literatura e aspectos de logística, não sendo amostrada a bacia do rio Capivari e do rio
Nhundiaquara.
Figura 10. Mapa de pontos de controle observados em campo (sistema de projeção UTM,
datum SAD-69). Em azul são os pontos onde não foi observada a ocorrência de
formação superficial latossólica (FSL), em verde há dúvida quanto à presença da
FSL e em vermelho ocorre FSL.
N
26
O posicionamento foi obtido por GPS portátil (Garmin 12 XL). A grande
variedade de geoformas, litotipos e solos impossibilitam a existência de uma camada
estratigráfica guia a ser utilizada para a correlação lateral de uma paleosuperfície.
Porém, a ocorrência de formações superficiais, paleossolos, depósitos colúvio-
aluvionares, pavimentos detríticos (cascalheiras e stone lines), podem estar
relacionadas ao mesmo evento erosivo.
Deve-se utilizar com cautela os indícios de descontinuidades ou
superposições de materiais das formações superficiais, como presença de couraças,
linhas de seixos e/ou concreções ferruginosas, variações mineralógicas da fração
argila, propriedades físico-químicas, horizontes organo-minerais enterrados, entre
outras (QUEIROZ NETO, 2001).
Segundo Kerr (1881 apud FAIRBRIDGE e FINKL JR, 1984) o termo stone
line designa a linha com fragmentos angulares a sub-angulares concordante com a
superfície da encosta. Apresenta grande variabilidade composicional, sendo
comumente constituído por minerais resistentes ao intemperismo e geralmente
afossilífero. Ocorrem em diferentes profundidades, dificultando sua interpretação
genética. Refere-se a superfícies paleogeomórficas indicando descontinuidade
litológica e superposição de material retrabalhado (colúvio). Fairbridge e Finkl Jr
(1984) utilizam-se do atributo latitude para posicionar os stone lines ao paleoambiente.
Em áreas cratônicas de baixas latitudes são comumente observados em zonas planas,
sendo associada a fases de clima árido a semi-árido.
27
3. FUNDAMENTOS DA ANÁLISE E MODELAGEM DA CURVA
HIPSOMÉTRICA
Analisando o trabalho de Strahler (1952a), onde é aplicada a curva
hipsométrica em bacias hidrográficas, verifica-se que as curvas adquiridas partem da
incisão fluvial da superfície aplainada. Assim, é proposto neste trabalho separar
segmentos côncavos na curva hipsométrica de modo a modelar cada evento de
aplainamento preservado na paisagem geomórfica.
Quando a erosão é limitada pelo transporte, o processo intempérico
sobrepõe a coesão, possibilitando a formação de superfícies de erosão plana. A
erosividade é um fator condicionante que representa o potencial de remoção
sedimentar pelo sistema hidráulico e depende da relação do tipo de encosta e seu
gradiente (SUMMERFIELD, 1991).
Os baixos valores de erodibilidade indicam processos limitados pela
distância (detachment-limited hillslope processes), enquanto altos valores se referem
às condições limitadas pelo transporte, ou seja, a capacidade de transporte é função
da descarga e do gradiente da encosta (SCHOORL et al, 2000).
Considerando que o gradiente determina a remoção e o transporte de
detritos, quando constante, proporciona o rebaixamento do nível de base,
predominando o transporte fluvial. Quando o gradiente aumenta à jusante, em vertente
convexa, há erosão remontante e incisão dos canais fluviais. No caso de vertente
côncava, o gradiente diminui à jusante predominando o processo de deposição
(SUMMERFIELD, 1991).
Segundo Soares e Landim (1976), o rebaixamento do relevo pela erosão
lateral ao nível de base é estabelecido pelas barreiras e pelo alongamento dos vales,
reduzindo o gradiente dos rios principais, e, conseqüentemente, a sua capacidade de
transporte, gerando superfícies de erosão local. A incisão fluvial corresponde ao
rebaixamento do nível de base devido ao soerguimento do relevo ou abaixamento do
28
nível relativo do mar, gerando a dissecação do relevo e transformando a paisagem
geomórfica em uma superfície aplainada (SUGUIO, 1999).
Conforme a área acumulada aumenta, na curva hipsométrica, há o
decréscimo brusco da altitude refletido por um patamar, quando dominado pelo nível
de base. No momento em que ocorre a aproximação dos pontos, há a mudança ou
ruptura de declive (knickpoint), representando a transposição de um novo evento
erosivo associado a movimentos tectônicos e/ou mudanças climáticas, ajustando-se a
novos processos erosivos e a um novo nível de base local (figura 11).
Figura 11. Atributos da curva hipsométrica de uma bacia hidrográfica aplicada para o
mapeamento da paleosuperfície. 1) modelo teórico para uma paleosuperfície, 2)
dados observados, 3) ajuste de uma linha de tendência logarítmica aos dados
observados, h
máx
– altitude máxima esperada, h
min
– altitude mínima esperada,
h
omin
– altitude mínima observada, h
omáx
– altitude máxima observada, δ – declive,
dh – desnível do nível de base projetado em relação ao atual.
Ajusta-se uma linha de tendência por regressão logarítmica natural (ln) aos
dados que constituem o patamar. Analisa-se o coeficiente de determinação (R
2
),
próximo ao valor 1, o qual indica grande correlação entre a área e a variabilidade da
altitude. O desajuste da linha de tendência pode ser interpretado como falta de área
por captura de drenagem, imprecisão na demarcação da bacia hidrográfica ou
inexistência de registro de um evento erosivo significativo na região.
Dois parâmetros, pertencentes ao conjunto de números reais, são obtidos
da equação logarítmica ajustada (y = a + ln.b), sendo “a” o valor da altitude máxima da
paleosuperfície modelada e “b” o definidor de que quanto maior a área menor a
altitude, por ser um valor negativo.
?
dh
h
min
h (altitude)
2
1
3
Area
h
omax
h
max
h
omin
δ
29
Alguns parâmetros podem ser obtidos a partir do ajuste de uma linha de
tendência por regressão ao patamar diagnosticado na curva hipsométrica (figura 12).
O intervalo altimétrico na qual a equação foi ajustada define a altitude mínima (h
omin
) e
máxima observada (h
omax
). As soluções (raízes) da equação modelada correspondem
aos valores de altitude mínima (h
min
) e máxima (h
max
) esperada para o evento erosivo.
A derivada da equação logarítmica associada ao modelo geométrico da bacia refere-
se ao declive esperado (δ). Outra característica é a diferença de altitude entre o nível
de base esperado e o atual (dh).
3.1 ALTITUDE
A altitude mínima esperada (h
min
) é representada pelo valor do nível de base
esperado pela linha de tendência ajustada até a área máxima da bacia hidrográfica.
3.2 DECLIVE
Considerando que o registro na curva hipsométrica de bacias hidrográficas
é ressaltado pela relação entre a área da rede de drenagem e o declive (WILLGOOSE;
HANCOCK, 1998), buscou-se deduzir o declive médio esperado para um ponto da
paleosuperfície modelada, em função da altitude, de modo a demonstrar a correlação
entre o registro geomórfico e a curva hipsométrica (SOARES, em preparação).
A forma geométrica para a bacia decorre da necessidade de adotar um
modelo com relações matemáticas conhecidas. Assim, a forma elíptica representa,
satisfatoriamente, na prática, as bacias em estudo. No caso de bacias hidrográficas, o
raio (R) deve ser considerado a partir da desembocadura, para que os declives
calculados pela derivada da equação modelada tenham sentido. Logo, a área (A) é a
área de máxima altitude (A
0
) menos a área de contorno (A(h)):
30
Para isolar A(h) optou-se por ajustar uma curva de tendência exponencial à
curva hipsométrica invertida, ou seja, calcular a freqüência acumulada a partir da
menor altitude, ou nível de base, de modo que as maiores áreas acumuladas
correspondam às maiores altitudes:
(
)
Abah .exp.
=
(2)
Considerando que a área da bacia hidrográfica pode ser modelada
utilizando uma forma geométrica, optou-se por representá-la por uma elipse, ou seja:
nmA ..
π
=
(3)
onde: m = eixo maior, n = eixo menor. Sabe-se, todavia, que a equação da elipse
centrada na origem é:
1
2
2
2
2
=+
n
y
m
x
ou
nmy
n
m
x
m
n
...
22
=+
(4)
definindo a forma geométrica e, como sendo:
n
m
e =
(5)
substituindo (5) e (4) em (3), tem-se:
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=
222
2
..
1
. yex
e
A
π
(6)
substituindo a área da elipse em (2), obtem-se:
(
)
))(ln(.
0
hAAbhAf
o
−
+
=
sendo:
h
0
= altitude máxima
b = parâmetro angular
f(A) = função da área
(1)
31
()
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
222
2
..
1
..exp. yex
e
bah
π
(7)
deseja-se calcular no eixo x, eixo maior, então y = 0, resultando em:
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
2
2
.
1
..exp. x
e
bah
π
(8)
derivando h no eixo da abscissa (x), obtem-se:
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
∂
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
=
∂
∂
22
2
2
2
...2
.
..
exp..2
..
exp..2
e
xb
e
xb
a
x
e
eb
a
x
h
ππ
π
ou
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
2
2
2
...
exp..
...4
e
xb
x
e
ba
dec
x
ππ
(9)
retornando a (8), então:
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
2
2
.
1
..ln x
e
b
a
h
π
e
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
2
1
..
ln
e
b
a
h
x
π
(10)
substituindo (10) novamente em (9), obtem-se:
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
2
2
2
2
.
1
..exp.
1
..
ln
.
1
...4 x
e
b
e
b
a
h
e
badec
x
π
π
π
,
(11)
simplificando (11):
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
a
h
e
b
a
h
e
badec
x
.
1
..
ln
.
1
...4
2
2
π
π
,
32
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
a
h
a
h
e
b
e
ba
dec
x
.ln.
1
.
1
...4
2
2
π
π
,
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
a
h
e
bhhdec
x
ln.
1
...4)(
2
π
e
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
a
h
ebhhdec
y
ln.....4)(
2
π
(12)
O declive esperado calculado em função da altitude (equação 12) deve ser
comparado com o declive observado, neste caso foi utilizado o programa
Surfer 8.0
®
.
Houve, então, a necessidade de transformação da equação deduzida para graus, ou
seja: o declive esperado =
π
)12_tan(
.180
equaçãoa
.
Quando separados os patamares da curva hipsométrica e modelada uma
equação logarítmica, obtem-se os parâmetros para discriminá-los. Os atributos
utilizados são: o intervalo altimétrico para o ajuste da linha de tendência, o declive e o
nível de base esperado.
3.3 DESENVOLVIMENTO TEÓRICO E METODOLÓGICO DE CRITÉRIOS
CLASSIFICATÓRIOS DE PALEOSUPERFÍCIES
A quantificação, pelo modelo digital de elevação, de algumas feições
fotointerpretadas, como quebras de relevo ou curvaturas da encosta e zonas
homólogas ou variâncias topográficas, são alguns dos critérios classificatórios de
paleosuperfícies.
“Os depósitos cenozóicos são reconhecíveis em fotografia aérea devido à
presença de lagoas circulares e depressões fechadas, com baixa densidade de
drenagem, tonalidades claras do relevo, colinas amplas e com perfil convexo,
presença de voçorocas nas frentes de erosão, cobertura vegetal rala do tipo cerrado”
(SOARES; LANDIM, 1976).
33
As formações superficiais, quando relacionadas a superfícies aplainadas,
correspondem a um intervalo aloestratigráfico. Na fotoanálise, as quebras negativas
de relevo ou rupturas de declive côncavas podem marcar as formações superficiais.
As quebras positivas de relevo ou rupturas de declive convexas ocorrem quando a
espessura da formação superficial é grande, caso contrário, confunde-se com a
quebra negativa (OKA-FIORI, 1980).
As zonas homólogas ou áreas com o mesmo padrão de textura podem
separar depósitos coluvionais com elevada densidade textural, caracterizados por
micro-rugosidades do terreno, e depósitos aluviais referentes a relevo plano, com
baixa densidade de elementos texturais e com freqüentes depressões. As áreas de
erosão acelerada são comuns nas áreas de depósitos superficiais, principalmente nos
colúvios (OKA-FIORI, 1980). Os atributos morfométricos utilizados nesta metodologia
referem-se à altitude (H), à relação do declive observado e esperado (∂), à curvatura
da encosta (C), à curvatura em planta (L), à variância (s
2
) e ao desnível do nível de
base local (dh).
3.3.1 CURVATURA DA ENCOSTA
Busca-se mapear as superfícies topográficas planas ou com topos
suavemente convexos. O atributo capaz de identificar esta feição no relevo
corresponde à curvatura da encosta. Para o declive na direção da abscissa (x):
xxx
xhxxh
x
h
−Δ+
−
Δ
+
=
Δ
Δ
)(
)()(
sendo:
h = altitude e x = a posição cartográfica segundo a direção x (abscissa).
(13)
Quando o declive apresenta valor próximo a zero, Δh tende a zero, de
maneira que a diferença entre o intervalo de altitude em uma determinada distância
seja quase nula ou constante. No relevo a feição é plana, ou seja, feição aplainada ou
de planície aluvial.
34
Os valores de declive serão positivos quando a função for crescente
(
()
0´ >xf
), ou seja, a distância aumenta com a altitude. Neste caso, a inclinação da
reta apresenta coeficiente angular positivo, isto é, a face da encosta encontra-se
orientada para a origem. Os valores serão negativos quando a função for decrescente
(
()
0´ <xf
), assim, a altitude diminui à medida que a distância aumenta.
Conhecido o declive na direção x e y pode-se estimar a direção e orientação
de uma feição geomórfica. Quando os valores absolutos máximos apresentam-se na
direção x, associados a valores nulos ao longo da direção y, a crista está orientada
paralela à ordenada (y).
Conforme o modelo proposto por Dalrymple et al (1968), a porção da
vertente na qual existe a maior probabilidade de encontrar remanescentes das
paleosuperfícies seria o interflúvio até a região de declive convexo superior,
prevalecendo assim, o movimento lateral da água superficial até a formação de
terracetes, onde a formação superficial está parcialmente preservada ou inexiste,
decorrendo do processo erosivo.
3.3.2 CURVATURA EM PLANTA
A curvatura em planta (L) discrimina as porções côncavas e convexas ao
longo da curva de nível. Assim quando a curvatura for côncava predomina o entalhe
fluvial e, portanto, essa área será considerada como não pertencente à superfície de
aplainamento. Nessas regiões as encostas são coletoras, com fluxo convergente e há
erosão ocasionando ravinamentos (SOARES; FIORI, 1976).
3.3.3 VARIÂNCIA
Buscam-se as porções com pequena discrepância altimétrica, como
favoráveis a pertencer à paleosuperfície modelada, ou seja, com pouco entalhe pela
erosão atual. O atributo utilizado para discriminar essas áreas foi a amplitude e a
variabilidade local – em janelas do modelo digital de elevação (MDE) - da altitude; a
35
medida usada para esta variabilidade foi a variância (s
2
). Para separar as áreas com
variância esperada e facilitar a análise, discute-se os limites do intervalo a ser
considerado em termos de desvio padrão (s, em metros).
3.3.4 NÍVEL DE BASE LOCAL
Foi considerado o desnível entre o nível de base esperado para a
paleosuperfície modelada e o atual. Obteve-se através da diferença de elevação entre
o ponto e o nível de base local na vizinhança do ponto em consideração. Esta foi
pesquisada até uma distância de 720 m, considerando uma matriz 11x11. Acrescenta-
se uma tolerância, de modo a considerar as incertezas do método e da variabilidade
ambiental, como por exemplo, à taxa de soerguimento regional e/ou a diferença na
taxa de denudação.
3.4 MODELAGEM DE PALEOSUPERFÍCIES
Para a modelagem das paleosuperfícies, a partir do modelo digital de
elevação, utilizou-se a comparação dos atributos morfométricos com o modelo
descritivo proposto: baixa declividade e baixa variância altimétrica, vertentes
suavemente convexas dentro do intervalo altimétrico e com o declive observado
próximo ao esperado.
A abordagem pelo método booleano considera como pertencente à
paleosuperfície modelada aquele valor que estiver contido no intervalo selecionado,
correspondente a cada atributo descrito: altitude, relação declive observado e
esperado, curvatura da encosta, variância, desnível do nível de base local e curvatura
em planta (figura 12).
36
Figura 12. Fluxograma da metodologia proposta.
O método booleano limita-se a discriminar os dados como pertencente a um
conjunto previamente definido, ou não, excluindo a possibilidade de ponderar cada
atributo como nos métodos paramétricos. Além de que quanto maior for à quantidade
de variáveis analisadas, menor serão as áreas selecionadas. Para o ajuste da
tolerância admissível utilizaram-se as características morfométricas obtidas pelas
observações em campo.
3.5 ESTUDO DE CASOS: APLICAÇÃO DO MODELO
Para testar a validade da metodologia proposta, optou-se pelo estudo em
três bacias hidrográficas limítrofes entre si, que apresentam características
importantes para o estudo comparativo. Em primeiro lugar, resultam de erosão de
complexos geológicos e relevos comuns; em segundo apresentam características
geomórficas e de nível de base atual significativamente diferentes.
Combinação das evidências
Observação de campo
Mapa da paleosuperfície
Curvatura em
p
lanta
V
ariância observada
Curvatura do
p
erfil
Declividade observada
Altitude
Diferença de altitude
observada
L = 0
V
ariância es
p
erada
C ≤ 0
Declividade es
p
erada
Altitude
mínima
Altitude esperada para
o nível de base
Atributos
do MDE
Dados digitais da
topografia
Curva
hipsométrica
Curva modificada
(freqüência acumulada a partir
da altitude mais baixa)
MDE
h = b.ln(A)+a
h = a.exp(b.A)
Modelo
Geométrico
d(h)
d(x,y)
A = A
máx
h>a
37
3.5.1 MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO
Primeiramente apresenta-se o mapa hipsométrico da área investigada
sobreposto ao modelo digital de elevação (figura 13). Em cinza estão representadas
as altitudes inferiores a 800 m, correspondendo à bacia do rio Ribeira do Iguape,
partes da sub-bacia do rio Capivari e da bacia do rio Nhundiaquara, além da planície
litorânea. Em azul estão as altitudes entre 800 e 900 m, o rio Iguaçu na bacia do Alto
Iguaçu, e a região das cabeceiras das outras duas bacias analisadas. O rio Iguaçu
ocorre a 880 m na região do Altíssimo Iguaçu, passando a 870 m até a confluência
com o rio Belém e permanecendo a 860 m até o “Boqueirão do Iguaçu”. No relevo
predominam as altitudes de 900 a 1000 m na bacia do Alto Iguaçu, sendo que a
depressão da Bacia Sedimentar de Curitiba varia entre 870 a 940 m, não
ultrapassando a cota de 960 m. Acima de 1000 m destacam-se as porções
montanhosas.
A distribuição da população dos dados de elevação utilizados para
confeccionar o modelo digital de elevação é mostrada na tabela 1. Ressalta-se que os
valores não devem ser considerados como amostral, sendo referente ao
grid utilizado,
possui erros intrínsecos pertinentes à aquisição e resolução da técnica, além do
método de interpolação, tendo sido estimado em 16 m.
Tabela 1. Dados pertinentes aos grids utilizados.
Altitude (m)
Bacias
Hidrográficas
Mínima Máxima
Amplitude
Topográfica (m) Área (km
2
)
Nhundiaquara 8 1473 1465 212
Capivari 349 1777 1428 1207
Alto Iguaçu 855 1433 578 2941
38
Figura 13. Mapa hipsométrico sobreposto ao modelo digital de elevação, iluminado a partir de NW (sistema de projeção UTM, datum SAD-69).
39
3.5.2 MODELAGEM DAS CURVAS HIPSOMÉTRICAS
Foram construídos gráficos de distribuição das freqüências simples e
acumulada convertidas em área (pixel 180x180 m), para as três bacias hidrográficas
selecionadas: Alto Iguaçu, do rio Capivari e do rio Nhundiaquara (figura 14).
Figura 14. Distribuição de freqüência simples (a) e acumulada (b) convertida em área das
bacias hidrográficas: Alto Iguaçu, do rio Capivari e do rio Nhundiaquara.
Analisando os gráficos de freqüência simples da área em função da altitude,
observa-se que a distribuição da amplitude topográfica é maior na bacia do rio
Nhundiaquara e menor no Alto Iguaçu, e o contrário quando considerado a área (figura
14a). A distribuição da freqüência acumulada da área em função da altitude representa
a curva hipsométrica. Examinando as curvas das três bacias hidrográficas, constata-
se, inicialmente, a presença de um patamar sub-horizontal (figura 14b).
40
Comparando os pontos com a maior área de abrangência acumulada e com
a menor altitude das bacias hidrográficas selecionadas, obtém-se o nível de base
atual, dentro do intervalo de classes (5 m), ou seja, Alto Iguaçu - 850 m, Capivari - 590
m e Nhundiaquara - 5 m. Assim, a mudança de declive (
knickpoint), no extremo do
patamar, representado pela curvatura convexa na porção de maior área de
abrangência acumulada, refere-se à incisão fluvial atual ou a um evento mais recente
que o patamar
.
Sabe-se que a incisão atual do rio Iguaçu é tênue em relação ao Capivari - o
que é verificável na curva da bacia do Alto Iguaçu, com uma pequena diminuição de
altitude após o
knickpoint. A bacia do rio Nhundiaquara apresenta uma curvatura
côncava na cauda da curva hipsométrica, refletindo que a área da planície paranaense
encontrasse controlada pelo nível de base global atual. A amplitude topográfica da
bacia do rio Capivari é maior que a do Alto Iguaçu e significativamente menor que a
bacia do rio Nhundiaquara.
A bacia do Alto Iguaçu apresenta a maior área de abrangência distribuída
ao longo da moda, estando próxima do nível de base local recente. A bacia do rio
Capivari, por sua vez, possui a moda limitada pelo entalhe no nível de base atual. A
bacia do rio Nhundiaquara, entretanto, não possui uma moda com distribuição em área
significativa, apresentando maior amplitude; contudo, essa é controlada pelo nível de
base, conforme interpretação sugerida por Ringrose e Migon (1997).
A figura 15 mostra a curva hipsométrica das três bacias com os eixos
normalizados (abscissa – freqüência acumulada e ordenada – altitude). Como a
altitude e a inclinação dos patamares sub-horizontais apresentam grande significância
para o estudo optou-se pela análise da curva hipsométrica mantendo-se a escala dos
eixos.
41
Figura 15. Curva hipsométrica com os valores observados normalizados referentes à
freqüência da área acumulada (X) em função da altitude (Y) para as bacias do Alto
Iguaçu, do rio Capivari e do rio Nhundiaquara.
Foram diagnosticados dois patamares na curva hipsométrica, o mais
significativo foi chamado de paleosuperfície 1 (PS1) e o outro, observado quando
modificada a escala do eixo da ordenada, de paleosuperfície 2 (PS2).
A partir da curva hipsométrica procurou-se ajustar uma linha de tendência
logarítmica, com o objetivo de separar o conjunto amostral correlato às principais fases
de erosão regional. Na figura 16 são mostradas as equações modeladas para as PS1
e PS2 da bacia do Alto Iguaçu, do rio Capivari e do rio Nhundiaquara. Os
remanescentes geomórficos observados na área das paleosuperfícies correspondem
ao intervalo altimétrico na qual a equação logarítmica foi ajustada (y = a + b.ln(x),
tabela 2).
Tabela 2. Parâmetros obtidos por meio das equações modeladas na curva hipsométrica.
Intervalo altimétrico modelado
para os pontos observados
Parâmetros obtidos na
equação logarítmica
Mínimo (m) Máximo (m) b a
PS1
Nhundiaquara 840 1240 -162,85 3791,4
Capivari 950 1150 -82,97 2614,1
Alto Iguaçu 900 1050 -36,63 1690,9
PS2
Nhundiaquara 1160 1350 -119,94 3106,6
Capivari 1310 1515 -127,78 3484,2
Alto Iguaçu 1070 1240 -110,99 3006,9
42
Figura 16. Equações modeladas para os patamares separados na curva hipsométrica para
as bacias hidrográficas do Alto Iguaçu, do rio Capivari e do rio Nhundiaquara.
43
Quando comparado o intervalo altimétricos modelado para a PS1, a maior amplitude corresponde à bacia do rio Nhundiaquara, e, a
menor, à do Alto Iguaçu. Situação semelhante ocorre para a PS2. Os parâmetros obtidos na equação para a PS2 possuem valores
semelhantes, enquanto para a PS1 ocorre maior discrepância. Sistematizando o modelo teórico proposto para cada uma das paleosuperfícies
e os dados observados (tabela 2) em um único gráfico (figura 17).
Figura 17. Modelo esperado e pontos observados para as paleosuperfícies 1 e 2 das bacias do Alto Iguaçu, do rio Capivari e do rio Nhundiaquara (X =
freqüência da área acumulada normalizada e Y = altitude em metros).
00.51
X
Paleosuperfície 1
600
800
1000
1200
1400
Y
00.51
X
Paleosurperfície
2
Bacia do rio Nhundiaquara Bacia do Alto Iguaçu
Bacia do rio Nhundiaquara
Bacia do rio Capivari
Bacia do Alto Iguaçu
Bacia do rio Capivari
44
3.5.3 RELAÇÃO TEMPORAL ENTRE AS PALEOSUPERFÍCIES
Simulando valores teóricos para a área máxima acumulada na equação
modelada, obtém-se a altitude correspondente. Assim, extrapola-se a curva modelada
para cada paleosuperfície modelada de modo a observar sua relação espaço-temporal
(figura 18).
Figura 18. Adernamento na bacia do Alto Iguaçu: PS1 [y = -36,63.Ln(x) +1690,9] e PS2 [y = -
110,99.Ln(x) + 3006,9].
O patamar que foi denominado de PS2 foi diagnosticado em altitudes mais
elevadas do que a PS1, assim corresponde a um evento mais antigo. A sobreposição
pela curva da PS1, na figura 18, sugere que abaixo de 1050 m de altitude a PS2
encontra-se soterrada ou encoberta, podendo estar localmente exumada por
processos erosivos atuais.
Os sedimentos da Formação Guabirotuba na bacia hidrográfica do Alto
Iguaçu encontram-se entre 860 e 940 m de altitude, assim esses seriam
penecontemporâneos a PS2. Percebe-se que a PS2 sofreu um processo de
adernamento posterior ao seu desenvolvimento e anterior a PS1, identificado pela
inclinação da curva.
Paleosurface 1
Paleosurface 2
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
0 100 200 300 400 500 600
Area (km2)
Altitude (m)
PS1
PS2
Área (km
2
)
45
4. FORMAÇÕES SUPERFICIAIS ASSOCIADAS ÀS
PALEOSUPERFÍCIES
As paleosuperfícies estão dispostas na natureza de diferentes formas,
devido às condições ambientais e tectônicas distintas durante a sua gênese. O quadro
1 apresenta os tipos de ocorrência de paleosuperfícies.
Quadro 1. Tipos de ocorrência de paleosuperfícies.
Exposta (exposed)
Exposição contínua ao intemperismo.
Encoberta (covered)
Formação superficial marcada por depósito aluvial
ou coluvial.
Soterrada (buried)
Sucessivas camadas de depósitos sedimentares
no registro geológico, limitada pela existência de
hiato deposicional ou presença de paleossolos.
Exumada (exhumed)
Superfície exposta pela remoção da cobertura
sedimentar depois de ter sido soterrada.
Os critérios para distinguir os tipos de paleosuperfícies são a sucessão
sedimentar e o posicionamento geomórfico. A paleosuperfície exposta corresponde ao
registro geológico remanescente no relevo, na qual se desenvolveu a área plana com
ou sem coberturas. A paleosuperfície encoberta possui material alóctone cobrindo a
superfície de erosão, marcada por um paleopavimento (
stone line ou cascalheira)
sotoposto por material colúvio-aluvionar.
O paleoplano ou peneplano soterrado (
buried) foi introduzido por Hill (1901
apud FAIRBRIDGE, 1968), podendo corresponder a uma paisagem soterrada (
buried
landscape
), tendo como feição diagnóstica paleossolos soterrados por sucessivas
coberturas sedimentares e terraços formados pelo levantamento do nível de base
(FAIRBRIDGE, 1968). A paleosuperfície exumada apresenta apenas a feição
geomórfica como diagnóstico.
46
A formação superficial consiste em uma cobertura detrítica e/ou química que
pode ser residual ou depositada, que não foi submetida a processo de litificação por
soterramento. Caracteriza-se por materiais inconsolidados de origem coluvial, aluvial
ou eluvial (OKA-FIORI, 1980). Algumas feições diagnósticas observadas nas
formações superficiais associadas às paleosuperfícies são:
• presença de solos nas vertentes e interflúvios, desenvolvidos sobre coberturas
elúvio-coluvionares posteriores às
stone lines e, eventualmente, sobre o regolito
residual;
• presença de superfícies aplainadas, tabuliformes, pedimentos e terraços e
cabeceiras em anfiteatros;
• presença de calhas aluviais, ou vales adaptados as diáclases tectônicas, ângulos
de falha, ou falhas, largas calhas aluviais embutidas em bacias sedimentares
modernas.
4.1 FORMAÇÃO SUPERFICIAL DE COBERTURA
A formação superficial de cobertura recobre a paleosuperfície 1,
preenchendo paleovales, terraços etc. A diversidade de solos não reflete apenas os
diferentes processos pedogenéticos e substratos litológicos da região, mas também a
superposição de remanescentes de solos antigos associados às paleosuperfícies, ou
seja, a superposição de ciclos pedogenéticos.
Na região estudada a unidade de formação superficial mais recente consiste
em areias, argilas e cascalhos aluviais situadas ao longo das vastas planícies fluviais
do rio Iguaçu e afluentes. Os areais aluviais do rio Iguaçu correspondem à zona de
intensa atividade de mineração definida como Zona Controlada pela Mineração
(MINEROPAR, 2004) devido ao grande interesse desse agregado na construção civil
correspondem a areias com estratificação cruzada incipiente, de cor clara, siltes
avermelhados e argilas acinzentadas (figura 19). Em nível um pouco mais elevado do
47
nível de base atual, cerca de 5 m, com forma terraceada, ocorrem extensos planos
também aluviais, porém com formações húmicas e turfosas.
Figura 19. Cavas de areia junto à planície do rio Iguaçu, município de Balsa Nova. Local:
Linha Férrea próxima à antiga estação Afonso Moreira (UTM 638957; 7172212,
912 m).
Em diversos locais ocorrem latossolos encobertos por uma formação
superficial húmica (FSH, com espesso horizonte A humífero), diferenciando-as dos
latossolos formados atualmente em regiões subtropicais com os de clima de savana. A
FSH pode ocorrer em diferentes unidades geomórficas e em mais de um horizonte,
indicando aloctonia.
Nas rampas de colúvio, a FSH possui espessura superior a 0,80 m, cor
preta a marrom escura, textura areno-argilosa, composta por grãos de quartzo sub-
arredondados dispersos. Há presença de silcrete milimétrico branco com forma de
canículas. Sotopostos ocorrem sedimentos coluvionares compostos por material
homogêneo, com estrutura maciça, espessura cerca de 1,20 m, marrom avermelhado
e textura arenosa com grãos de areia quartzosa, bem selecionados. Na base da FSH
ocorre discordância erosiva sub-horizontal, identificada apenas pela mudança textural
do material ou por concentração de seixos. A FSH ocorre freqüentemente sobre
latossolos, cujo substrato pode ser a Formação Guabirotuba (figura 20).
Na figura 20, no topo do corte, ocorre cobertura de FSH, preta a marrom
escura, textura areno-argiloso, com clastos angulosos de quartzo e estrutura maciça.
Há presença de silcrete em forma de nódulos. Localmente, na descontinuidade,
Planície Rio Iguaçu
Paleosuperfície 1
48
ocorrem carapaças lateríticas desmanteladas, constituída por goethita e hematita, em
níveis centimétricos. Apresenta gradação para material argilo-arenoso vermelho com
estrutura de bioturbação milimétrica.
Figura 20. Horizontes organo-minerais soterrados. Local: km 101 do Contorno Leste, próximo
à localidade de Barro Preto, em São José dos Pinhais (ponto 19, UTM 686521;
7174343, 907 m, sub-bacia do rio Pequeno, na bacia do Alto Iguaçu).
Na figura 21, o topo do paleocanal (A) possui uma cobertura FSH, preto a
marrom escura, textura areno-argilosa, com clastos angulosos de quartzo, estrutura
maciça e presença de silcrete em forma de nódulos. Na porção B ocorre material
coluvionar com estrutura maciça, branco levemente variegado. Na porção C ocorre
arenito conglomerático imaturo, vermelho, textura areno-argilosa, com estratificação
cruzada de médio porte com níveis de seixos diversos. Os sets possuem +/- 20 a 30
cm, delimitado, localmente, por crosta de goethita com espessura milimétrica. Na
poção D ocorre arenito conglomerático brechóide imaturo branco, matriz areno-
argilosa, set com aproximadamente 50 cm de espessura. Há presença de
estratificação cruzada de médio porte com níveis de seixos diversos: quartzo,
feldspato, granito.
No paleocanal a porção A+B corresponde à planície de inundação ou
overbank e C+D ao paleocanal. A estratificação cruzada indica fluxo turbulento. O
material imaturo propõe proximidade com a fonte. A cobertura FSH cobre todo o corte,
sendo posterior ou penecontemporâneo ao preenchimento do paleocanal, esse sobre
a formação superficial latossólica (FSL) (figura 21).
FSH
FSH
Material coluvionar
49
Figura 21. Paleocanal terraceado sobre a FSL. Local: km 101 do Contorno Leste, próximo à
localidade de Barro Preto, em São José dos Pinhais (ponto 17, UTM 685781;
7171838, 919 m, sub-bacia do rio Pequeno, na bacia do Alto Iguaçu).
Os processos erosivos, que antecederam a FSH, localmente removeram a
FSL. Assim a FSH encontra-se sobre as rochas mais antigas como o ponto 129,
situado na atual planície de inundação do rio Palmital (bacia do Alto Iguaçu). Observa-
se no topo FSH, alóctone com aproximadamente 30 cm de espessura (A). Sotoposto
ocorre cascalheira composta por fragmentos de seixos de quartzo leitoso anguloso a
sub-anguloso (B), em discordância erosiva sobre o Complexo Gnáissico-Migmatítico
alterado (C) (figura 22).
Figura 22. Formação superficial de cobertura alóctone. Local: Rio Palmital, em Colombo,
próximo à estação experimental da EMBRAPA (ponto 129, UTM 685046;
7198475, 923 m, sub-bacia do rio Palmital, na bacia do Alto Iguaçu).
Concatenado na porção superior da vertente (ponto 128, figura 23), a FSH
autóctone cobre a formação superficial latossólica alóctone ao longo de toda a encosta
até a planície aluvial, caracterizando uma rampa de colúvio.
A
C
B
D
C
B
A
50
Figura 23. Formação superficial de cobertura alóctone. Local: Estrada da Ribeira, em
Colombo, ao lado da estação experimental da EMBRAPA (ponto 128, UTM
683798; 7199410, 995 m, sub-bacia do rio Palmital, na bacia do Alto Iguaçu).
A FSH (Scheer, em preparação) corresponde a uma unidade expressiva na
região de estudo, sendo mais recente que as paleosuperfícies mapeadas pela
metodologia proposta neste trabalho.
4.2 PALEOSUPERFÍCIE 1 (PS1)
A PS1 ocorre de maneira representativa no Primeiro Planalto Paranaense.
Na bacia do Alto Iguaçu possui como depósito correlato as formações superficiais
latossólicas (FSL). Distribui-se nas porções topográficas planas, situadas no topo de
colinas e morrotes, rampas colúvio-aluvionares e terraços (figura 24 e 25).
Figura 24. PS1 do Alto Iguaçu. Foto de Campina Grande do Sul para leste avistando a serra
do Mar (UTM 692948, 7195749, 879 m).
EMBRAPA
128
129
Estrada da
Ribeira
FSH
FSL
FSL
Formação Guabirotuba
Paleosuperfície 1
Anhangava
51
Figura 25. No primeiro plano a PS1 do Alto Iguaçu está levemente dissecada. Foto de
Campina Grande do Sul para leste avistando a serra do Mar (UTM 692948,
7195749, 879 m).
4.2.1 FORMAÇÃO SUPERFICIAL LATOSSÓLICA ALÓCTONE
Quando alóctone, a FSL apresenta, na base, discordância erosiva, irregular,
marcada por linha de seixos (
stone lines) ou cascalheira. A cascalheira possui maior
espessura e variedade granulométrica do que a
stone lines, composta por: grãos,
seixos e clastos angulosos a sub-angulosos constituídos por quartzo, laterita, caliche
silicificado e litotipos das áreas adjacentes. A
stone lines normalmente é composta por
grãos ou clastos sub-angulosos de quartzos.
Na bacia do Alto Iguaçu, a FLS alóctone ocorre sobre a Formação
Guabirotuba (ponto 111), saprólito da Formação Guabirotuba (ponto 124), ou ainda
depósitos aluviais possivelmente correlatos à Formação Tinguis (ponto 112). A FSL é
vermelha, com textura argilo-arenosa, ausência de estruturas reliquiares, espessura
de 0,5 a 3 m, dependendo da posição topográfica. Quando sobre a Formação Tinguis
apresenta coloração menos intensa, porém a rubefação não pode ser utilizada como
feição diagnóstica. Há colúvios retrabalhados em níveis inferiores, que conservam a
cor vermelha.
No ponto 111, a FSL alóctone ocorre sobre a Formação Guabirotuba, sendo
sobreposta pela FSH com aproximadamente 30 cm. Sotoposto a FSL ocorre
cascalheira, com 10 cm de espessura, composta por clastos sub-arredondados de
Paleosuperfície 1
52
caliche e quartzo. Na base observa-se argilito cinza avermelhado, com nível sub-
horizontal centimétrico de caliche, da Formação Guabirotuba (figura 26).
Figura 26. Formação superficial latossólica alóctone sobre a Formação Guabirotuba. Local:
Muro lateral do Santa Mônica próximo a BR-116, Jardim Palmares, no município
de Colombo (ponto 111, UTM 689509, 7192163, 961 m).
Figura 27. Formação superficial latossólica alóctone sobre a Formação Tinguis. Local:
próximo a BR-116, Jardim Palmares, no município de Colombo (ponto 112, UTM
686647, 7191938, 961 m).
FSL
Formação
Tinguis
FSH
FSH
FSL
Formação
Guabirotuba
Cascalheira
Caliche
53
A Formação Tinguis, no ponto 112 constitui cascalheira com clastos sub-
angulosos de quartzo, caliche silicificado e outros litotipos, com diferentes tamanhos,
estratificação plano-paralela sub-horizontal e cruzada de pequeno porte incipiente.
Sobre a cascalheira ocorre a FSL alóctone coberta por uma pequena espessura de
FSH (figura 27).
No ponto 128, a FSL corresponde a um latossolo homogêneo com estrutura
microagregada e espessura superior a 2 m. O contato com a Formação Guabirotuba é
marcado por cascalheira composta por quartzo sub-anguloso associada à crosta
laterítica com 5 cm de espessura. A Formação Guabirotuba corresponde a arenito
cinza mosqueado, com estratificação plano-paralela sub-horizontal. Ocorre laterita
formando níveis e lentes conglomeráticas formadas por grãos e seixos de quartzo sub-
arredondados a sub-angulosos (figura 28).
Figura 28. Formação superficial latossólica alóctone. Local: Estrada da Ribeira, em Colombo,
ao lado da estação experimental da EMBRAPA (UTM 683798; 7199410, 995 m).
A formação superficial alóctone correlata à PS1 é bastante heterogênea,
com espessura e geometria variada. Apresenta uma base erosiva sobreposta por
material colúvio-aluvionar pedogeneizado formando um horizonte latossólico. As
feições geomórficas observadas foram em forma de rampa de colúvio e de terraços
em situação topográfica de baixo declive.
FSL
Formação
Guabirotuba
Cascalheira
54
4.3 PALEOSUPERFÍCIE 2 (PS2)
A PS2 restringe-se a remanescentes geomórficos junto ao sopé dos
interflúvios mais elevados. As áreas preditivas para a PS2, na bacia do rio Capivari,
encontram-se nas serras Ibitiraquiri, do Capivari Grande e da Baitaca e no interflúvio o
Morro da Cruz (1200 m). A paleosuperfície exposta 2 é marcada pela feição
geomórfica de ombreiras nas serras do Capivari Grande, Ibitiraquiri e da Baitaca
(figura 29).
Figura 29. Serra da Baitaca vista a partir de Campina Grande do Sul (UTM 692948, 7195749,
879 m).
No entorno do cume do Forquilha (1391 m) junto as nascentes do rio
homônimo, próximo ao pico Ciririca (1724 m) no setor sul da serra Ibitiraquiri ocorre
uma área selecionada pela metodologia proposta. O “pediplano” dos Agudos (figura
30), acima da cota altimétrica de 1300 m, apresenta vales suspensos a 1332 m, 1333
m, 1323 m, 1338 m e 1346 m (TRAMUJAS, 2000), devendo corresponder à PS2,
embora não tenha sido discriminada pela metodologia. Esta incorreção foi atribuída ao
tamanho da área em relação à resolução dos dados utilizados e/ou maior variância
altimétrica diagnosticada pelo padrão de drenagem dendrítico e/ou erro na
demarcação do divisor de águas (figura 30).
A PS2 na bacia do rio Nhundiaquara é marcada no setor sul da serra
Ibitiraquiri onde ocorre o Ibitera-mirim (1322 m) com feição de cone regular (MAACK,
1947) correspondente a uma crista orientada noroeste-sudeste. A vertente sul
apresenta a maior declividade até atingir o rio Mãe Catira a 850 m de altitude e com
relevo mais dissecado que na porção norte (TRAMUJAS, 2000).
Paleosuperfície 2
Anhangava
55
Agudo
da Cotia
Ciririca
Pico Paraná
1889 m
Ibitera-mirim
“pediplano”
dos agudos
Figura 30. Serra Ibitiraquiri, vista para norte a partir da estrada da Graciosa (escala antena
refletora de microondas com 15 m de altura acima do Ciririca).
5. MAPEAMENTO DE PALEOSUPERFÍCIES
Após a identificação na curva hipsométrica de dois ciclos erosivos nas
bacias hidrográficas analisadas e identificadas as formações superficiais em campo
buscou-se o mapeamento das paleosuperfícies, a partir da comparação entre as
características morfológicas observadas e as esperadas.
Foram estabelecidos através das observações em campo e do modelo
digital de elevação os intervalos mínimos para cada atributo: altitude, declive, nível de
base e curvatura plana e da encosta. A associação pela lógica booleana estabeleceu
como possivelmente presente a paleosuperfície quando satisfizesse todos os critérios
estabelecidos. Assim, os pontos obtidos como pertencentes a cada um dos eventos
diagnosticados foram plotados no mapa preditivo para a PS1 e para a PS2.
56
5.1 APLICAÇÃO DA MODELAGEM DE PALEOSUPERFÍCIES
A lógica booleana considerou como pertencente à paleosuperfície aquele
valor que satisfizesse os parâmetros morfométricos estabelecidos pela metodologia
descrita. O intervalo estabelecido para cada atributo decorre da busca por uma
superfície plana, suavemente convexa, com continuidade lateral espacial e que se
encontre próximo ao intervalo altimétrico, nível de base e declive esperado. O ajuste
da tolerância foi aplicado e testado pela metodologia e posteriormente verificado com
os pontos de controle de campo. Considerando a área máxima observada (x) para
cada evento erosivo, modelado pela equação logarítmica [y = a + b.ln(x)], obtém-se a
altitude mínima (y, na fórmula), conforme a tabela 3.
Tabela 3. Altitude mínima considerada para cada paleosuperfície modelada.
Bacias
Hidrográficas
Área máxima
(km
2
)
PS1
Atitude mínima (m)
Área máxima
(km
2
)
PS2
Altitude
mínima (m)
Nhundiaquara
214,65 667 15,49 1120
Capivari
1259,45 875 24,59 1310
Alto Iguaçu
3022,92 891 38,26 1069
A altitude mínima discriminou a incisão do rio Iguaçu para a PS1 do Alto
Iguaçu. No caso do rio Capivari a área desconsiderada corresponde à porção de maior
incisão fluvial, enquanto no rio Nhundiaquara foi desconsiderada as porções junto à
planície litorânea. Esse atributo para a PS2, das bacias analisadas, restringiu às atuais
porções serranas junto ao divisor d’água.
O parâmetro de variabilidade máxima das altitudes foi obtido a partir da
análise do modelo digital de elevação, sendo sempre menor que o desnível local da
curva hipsométrica (dh). Para a PS1 foi considerada uma variabilidade máxima da
altitude determinada por um desvio padrão de 20 m para o Alto Iguaçu e de 50 m para
as demais bacias. As encostas serranas com desnível superior a 50 m no Alto Iguaçu
e a 100 m na bacia do rio Capivari, foram consideradas como não pertencente a PS2.
Foram desconsideradas, também, as áreas com desnível altimétrico local superior a
200 m na bacia do rio Nhundiaquara, referente a porções das encostas junto a
escarpa na serra do Marumbi, Farinha Seca e Mãe Catira (Morro Sete).
57
O fator de tolerância 2 ou 3, para o atributo declive, vem a considerar as
pequenas áreas afetadas pela incisão fluvial inicial posterior a superfície de
aplainamento. Para a PS2 no Alto Iguaçu e no rio Capivari, 98 % e 97 % dos dados,
respectivamente, foram mantidos com esse atributo, representando um fator pouco
discriminante. Já para a PS1 resume-se a aproximadamente 50 % a área retida como
potencialmente associada à paleosuperfície.
Nas figuras 31 a 42 obtêm-se os valores para cada atributo: altitude, declive,
curvatura da encosta, variância, desnível do nível de base e a curvatura plana. Foi
utilizado um gráfico na forma de barras horizontais para indicar a porcentagem das
áreas contidas (dados pertencentes) a cada intervalo estabelecido para cada atributo.
Para a PS1 do Alto Iguaçu e do rio Capivari, o declive restringiu mais de 50
% dos dados (figura 31 e 35). Já para a PS2, a altitude e o nível de base foram os
maiores discriminantes, porém a porcentagem de ocorrência da paleosuperfície é
mínima, menos de 0,5 %, não sendo representativa no gráfico (figura 32 e 36).
58
050100
1
Dados pertencentes (%)
Paleosuperfície com curvatura plana
Curvatura Plana
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
ATRIBUTOS PARA A BACIA DO ALTO IGUAÇU PS1
Altitude > 891 m
Declive < esperado + 2
Curvatura da encosta < 0,0002
Variância < 400
Nível de base local > 8
Curvatura em planta entre -0,0001 e 0,1
Figura 31. Atributos da PS1 para a bacia do Alto Iguaçu.
ATRIBUTOS PARA A BACIA DO ALTO IGUAÇU
PS2
Altitude > 1069 m
Declive < esperado + 3
Curvatura da encosta < 0,0002
Variância < 2500
Nível de base local > 50
Curvatura em planta entre -0,0001 e 0,1
0 50 100
1
Dados pertencentes (%)
Paleosuperfície com curvatura plana
Curvatura Plana
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
Figura 32. Atributos da PS2 para a bacia do Alto Iguaçu.
12%
2%
98%
59%
99%
0,5%
56%
0,14%
Paleosuperfície com curvatura
plana
Curvatura plana
Paleosuperfície
Curvatura da encosta
Declive
Altitude
Nível de base
Variância
Curvatura da encosta
Declive
Altitude
89%
84%
46%
59%
86%
21%
56%
11%
Paleosuperfície com curvatura
plana
Curvatura plana
Paleosuperfície
Curvatura da encosta
Declive
Altitude
Nível de base
Variância
Curvatura da encosta
Declive
Altitude
Paleosuperfície com curvatura em
planta
Curvatura em Planta
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
Paleosuperfície com curvatura em
planta
Curvatura em Planta
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
59
Figura 33. Atributos espacializados da PS1 para a bacia do Alto Iguaçu.
Figura 34. Atributos espacializados da PS2 para a bacia do Alto Iguaçu.
Altitude Variância
Declive
Nível de base
Altitude Variância
Declive
Nível de base
60
ATRIBUTOS PARA A BACIA DO RIO CAPIVARI PS1
Altitude > 875 m
Declive < esperado + 3
Curvatura da encosta < 0,0002
Variância < 2500
Nível de base local > 70
Curvatura em planta entre -0,0001 e 0,1
Figura 35. Atributos da PS1 para a bacia do rio Capivari.
ATRIBUTOS PARA A BACIA DO RIO CAPIVARI PS2
Altitude ≥ 1310 m
Declive < esperado + 3
Curvatura da encosta < 0,0002
Variância < 10000
Nível de base local > 70
Curvatura em planta entre -0,0001 e 0,1
Figura 36. Atributos da PS2 para a bacia do rio Capivari.
75%
0 50 100
1
Dados pertencentes (%)
Paleosuperfície com curvatura plana
Curvatura Plana
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
56%
1%
97%
53%
96%
37%
0,19%
0,03%
Paleosuperfície com curvatura
plana
Curvatura plana
Paleosuperfície
Nível de base
Variância
Curvatura da encosta
Declive
Altitude
Paleosuperfície com curvatura em
planta
Curvatura em Planta
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
050100
1
Dados pertencentes (%)
Paleosuperfície com curvatura plana
Curvatura Plana
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
75%
37%
53%
87%
37%
6%
56%
1%
Paleosuperfície com curvatura
plana
Curvatura plana
Paleosuperfície
Curvatura da encosta
Declive
Altitude
Nível de base
Variância
Curvatura da encosta
Declive
Altitude
Paleosuperfície com curvatura em
planta
Curvatura em Planta
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
61
Figura 37. Atributos espacializados da PS1 para a bacia do rio Capivari.
Figura 38. Atributos espacializados da PS2 para a bacia do rio Capivari.
Comparando a curvatura em planta verifica-se que para a bacia do Alto
Iguaçu, 59% das encostas, são suavemente convexas a planas; enquanto para a
bacia do rio Capivari são 53% e para a bacia do rio Nhundiaquara 49%. Praticamente
metade dos dados se ajusta a esse tipo de forma da encosta.
Altitude
Variân
cia
Declive
Nível de base
Altitude
Variância
Declive
Nível de base
62
ATRIBUTOS PARA A BACIA DO RIO NHUNDIQUARA PS1
Altitude > 667 m
Declive < esperado + 2
Curvatura da encosta < 0,0002
Variância < 2500
Nível de base local > 8
Curvatura em planta entre -0,0001 e 0,1
Figura 39. Atributos da PS1 para a bacia do rio Nhundiaquara.
ATRIBUTOS PARA A BACIA DO RIO NHUNDIQUARA PS2
Altitude > 1120 m
Declive < esperado + 2
Curvatura da encosta < 0,0002
Variância < 40000
Nível de base local > 200
Curvatura em planta entre -0,0001 e 0,1
Figura 40. Atributos da PS2 para a bacia do rio Nhundiaquara.
0 50 100
1
Dados pertencentes (%)
Paleosuperfície com curvatura plana
Curvatura Plana
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
9%
63%
48%
95%
33%
3%
62%
1,13%
Paleosuperfície com curvatura
plana
Curvatura plana
Paleosuperfície
Nível de base
Variância
Curvatura da encosta
Declive
Altitude
Paleosuperfície com curvatura em
planta
Curvatura em Planta
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
0 50 100
1
Dados pertencentes (%)
Paleosuperfície com curvatura plana
Curvatura Plana
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
48%
54%
49%
36%
93%
7%
49%
4%
62%
Paleosuperfície com curvatura
plana
Curvatura plana
Paleosuperfície
Curvatura da encosta
Declive
Altitude
Nível de base
Variância
Curvatura da encosta
Declive
Altitude
Paleosuperfície com curvatura em
planta
Curvatura em Planta
Paleosuperfície
Desnível nível de base local
Variância
Curvatura da Encosta
Relação declive observado e
esperado
Altitude
63
Figura 41. Atributos especializados da PS1 para a bacia do rio Nhundiaquara.
Figura 42. Atributos especializados da PS2 para a bacia do rio Nhundiaquara.
Altitude Variância
Declive Nível de base
Altitude Variância
Declive Nível de base
64
5.2 MAPAS PREDITIVOS
Os mapas preditivos foram confeccionados a partir da combinação dos
atributos morfométricos, utilizando a lógica booleana para as bacias do Alto Iguaçu, do
rio Capivari e do rio Nhundiaquara (figura 43 e 44). Para a espacialização da PS2,
optou-se por apresentar em um mapa preditivo com a Formação Guabirotuba, que no
caso da bacia do Alto Iguaçu corresponde a eventos penecontemporâneos (figura 43).
Figura 43. Mapa preditivo para a PS2 nas bacias do Alto Iguaçu, do rio Capivari e do rio
Nhundiaquara.
N
65
Figura 44. Mapa preditivo de ocorrência da paleosuperfície 1 (PS1).
66
5.3 ANÁLISE DE CONTIGÊNCIA: RELAÇÃO ENTRE DADOS PREVISTOS
E OBSERVADOS
Utilizando os pontos pertencentes à bacia do Alto Iguaçu (figura 45), foi feita
uma análise de contingência. Para a obtenção dos valores da tabela de contingência
inicialmente foi elaborado um mapa de previsão de ocorrência das paleosuperfícies,
formado pela sobreposição dos dados previstos e dos dados observados em campo
(figura 45). Foi introduzido um campo para a inclusão de casos incertos tanto como
observação de campo como em previsão, neste campo foram considerados os valores
de previsão entre a probabilidade 0,11 a 0,56.
O mapa de previsão foi feito a partir da média móvel em matriz 3x3 (pixels)
das determinações de presença (1) e ausência (-1). Desta forma os valores obtidos
correspondem ao número de casos esperados em cada 9 casos, normalizados por 1,
ou a probabilidade de encontrar ocorrências na área.
Figura 45. Mapa de previsão da bacia do Alto Iguaçu com os dados observados e os
previstos pela metodologia para a PS1.
67
Foram observados em campo 111 pontos preferencialmente onde existiam
dúvidas. Destes, 39 pontos foram observados a presença de formação superficial
latossólica (FSL). Em 28 pontos permaneceu a dúvida, se tratava de FSL ou não, ou
apenas pedogênese posterior e em 44 pontos não foi observado a FSL (quadro 2).
Quadro 2. Casos observados em campo, referente a PS1.
Observado
Previsto Presença Dúvida Ausência soma
Presença
21 19 4 44
Dúvida
17 8 23 48
Ausência
1 1 17 19
soma
39 28 44 111
Dos 39 pontos observados como positivos, 54% foram previstos pelo
modelo como pertencentes a PS1 e em apenas 2% dos casos estava erroneamente
previsto a sua inexistência. Adicionalmente, 44% dos casos foram previstos como
possíveis, ou seja onde seriam esperados menos de 5 casos no total de 9 pontos
observados (quadro 3).
Quadro 3. Casos previstos em relação aos observados.
Observado
Previsto Presença Dúvida Ausência
Presença
0,54 0,68 0,09
Dúvida
0,44 0,29 0,52
Ausência
0,02 0,03 0,89
Total observado
1 1 1
Considerando apenas os pontos previstos como existentes, dos 44 pontos
situados na faixa do previsto pouco menos que a metade (48%) foram confirmados em
campo, enquanto em 9% foi verificada a ausência. Dentre os pontos presentes ou
duvidosos previstos no modelo, 91% foram observados como positivo. Nos pontos
previstos como inexistentes 89% foram confirmados e 5% foram descritos como
duvidosos e 5% como ausentes. Dentre os 48 pontos previstos como duvidosos
(quadro 2), observou-se que 35% eram positivos e 48% se revelaram negativos, sendo
que 17% dos casos se mantiveram duvidosos (quadro 4).
Quadro 4. Casos observados em relação aos previstos.
Observado
Previsto Presença Dúvida Ausência Total previsto
Presença
0,48 0,43 0,09 1
Dúvida
0,35 0,17 0,48 1
Ausência
0,05 0,05 0,89 1
68
Do total dos casos previstos como positivos e como negativos (43 casos),
ou seja, excluindo-se os casos duvidosos e verificados em campo, o modelo previu
adequadamente 38 casos, ou seja, um índice de acerto de 88%. Então a probabilidade
de estar certo seria de 0,88. Verifica-se que após o uso do modelo a chance de acerto
passa para 7,6.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A curva hipsométrica inicialmente utilizada por Strahler (1952a) em bacias
hidrográficas visava à classificação de estágios evolutivos da paisagem geomórfica.
Quando a forma da curva obtida é convexa corresponde a um estágio jovem de
evolução ou desequilíbrio, representando o estágio inicial da incisão fluvial. A
maturidade do relevo está associada à curvatura côncava, restando apenas os
interflúvios como remanescente do estágio inicial. Em ambos os casos, ocorre a
existência de um patamar, que corresponde a um acréscimo de área significativo em
uma determinada altitude. O patamar no estágio juvenil corresponde à situação de
relevo aplainado enquanto o estágio de maturidade refere-se ao aplainamento
decorrente da evolução do sistema de drenagem. Assim, cada patamar corresponde a
um ciclo erosivo, ou seja, denominada de paleosuperfície, quando não corresponde ao
estágio atual de erosão.
O relevo, em condições de estabilidade relativa do clima e do nível de base,
evolui de modo a aplainar a paisagem geomórfica, refletindo em um patamar na curva
hipsométrica. Desse modo, houve tempo e condições para que a área da bacia
hidrográfica esteja controlada pelo nível de base, global para o caso da geração de
uma peneplanície, ou local para o caso de pediplanos. Ao modelar uma linha de
tendência por regressão ao intervalo de dados correspondente ao patamar
diagnosticado na curva hipsométrica, obtém-se a função que discrimina as áreas
aplainadas. Verificou-se que o declive é função da altura caracterizando uma equação
logarítmica normal com ajuste do coeficiente de determinação superior a 0,99. Dessa
forma obtem-se as características do patamar como: o intervalo altimétrico (altitude
máxima, mínima e amplitude). A derivada da função ajustada, associada a um modelo
69
geométrico, para a bacia hidrográfica forneceu o declive esperado para cada ponto da
paleosuperfície modelada.
Os atributos da função modelada proporcionam um modelo, para o qual se
tem as características morfométricas de cada evento erosivo, em condições de
estabilidade tectônica posterior ao evento de aplainamento. Pode-se, assim, estimar o
nível de base, a área de abrangência, a amplitude topográfica e o declive da
paleosuperfície.
A validade desse raciocínio foi testada em três bacias hidrográficas: bacia
do Alto Iguaçu, do rio Capivari e do rio Nhundiaquara, todas limítrofes. A bacia do rio
Nhundiaquara apresenta a maior amplitude topográfica, porém com a menor área de
abrangência, enquanto o contrário ocorre na bacia do Alto Iguaçu.
Apesar das formas geométricas das bacias serem diferentes e não
corresponderem à mesma hierarquia fluvial foi observado a presença de um patamar
na curva hipsométrica bastante representativo e significativo em todos os casos.
Quando modificada a escala da ordenada, foi observada a presença de um segundo
patamar, em maior altitude, porém menos representativo que o primeiro. Denominou-
se de Paleosuperfície 1 (PS1) o patamar de maior área de abrangência e o outro de
Paleosuperfície 2 (PS2).
O evento erosivo atual, aqui não modelado, corresponde na curva
hipsométrica a porção convexa situada na porção de maior área e menor altitude. Na
bacia do Alto Iguaçu, constitui uma pequena incisão fluvial sendo maior no Capivari,
refletindo as características endorréicas e exorréicas, respectivamente. O terceiro
caso, ou bacia do rio Nhundiaquara, reflete a influência do nível de base global,
proporcionando uma feição côncava para a porção inferior da curva.
Analisando o posicionamento do patamar para cada evento erosivo, verifica-
se que a tectônica recente não afetou a região de maneira a restringir a aplicação da
metodologia. Nas áreas de menor altitude (abaixo de 1050 m) a PS2 foi soterrada
70
pelos sedimentos e Formação Guabirotuba, sobre os quais foi esculpida a PS1. Como
a PS2 é mais antiga que a PS1, corrobora com a idéia de que a deposição da Bacia
Sedimentar de Curitiba é posterior ou penecontemporânea à PS2. Esses dois estágios
de aplainamento são bastante representativos na região de estudo, resultado da
evolução de pediplanos interplanálticos. A PS1 corresponde à superfície do Alto
Iguaçu (Pd2) e a PS2 a superfície de Curitiba (Pd1).
Corroborada a relação entre os patamares diagnosticados na curva
hipsométrica com a descrição da literatura, buscou-se espacializar essa informação
por meio de mapas preditivos. Foi estabelecido como modelo das superfícies
aplainadas, as áreas planas a suavemente convexas, diagnosticado pela curvatura da
encosta convexa (valores abaixo de 0,0002) e curvatura em planta (valores entre -
0,0001 e 0,1). A continuidade da superfície é estabelecida pelo cálculo da variância do
terreno, de modo a eliminar áreas com densa incisão fluvial atual, ou com grande
variabilidade topográfica. Esse atributo é dependente do estágio de dissecação da
bacia hidrográfica e do posicionamento do remanescente geomórfico a ser mapeado.
Quanto mais dissecado maior o valor mínimo atribuído.
Os demais atributos foram extraídos da modelagem dos patamares
encontrados na curva hipsométrica considerando valores acima da altitude mínima
estimada para cada evento:
- PS1: Nhundiaquara - 667 m; Capivari - 875 m e Alto Iguaçu - 891 m.
- PS2: Nhundiaquara - 1164 m; Capivari - 1316 m e Alto Iguaçu - 1069 m.
Além da altitude, foram consideradas o nível de base esperado para cada
paleosuperfície e o declive previsto. Nessa análise a relação do declive restringiu os
dados em menos de 50%, para a PS1 da bacia do Alto Iguaçu e do rio Capivari. Já
para a PS2 a altitude mínima e o nível de base foram os atributos mais significativos.
Para a associação dos atributos morfométricos e derivados da curva
hipsométrica foram utilizados a lógica booleana, ou seja, se a unidade de área
71
pertencer a todos os intervalos estabelecidos para cada atributo, pertencerá à
paleosuperfície mapeada. Porém sabe-se e recomenda-se que seria de maior eficácia
se utilizado um método probabilístico.
O mapa preditivo para a PS2 selecionou como áreas correlatas a este
evento as ombreiras na serra do Mar, localmente conhecida, como: serra da Baitaca,
Marumbi, Farinha Seca, Graciosa, Ibitiraquiri e Capivari Grande. A região de interflúvio
nas cabeceiras da sub-bacia do Barigui, na bacia do Alto Iguaçu, próximo a Colombo,
como no caso do Morro da Cruz e porções junto a Serrinha do Purunã no extremo
oeste. Para a PS1, foi observado que na bacia do Alto Iguaçu existem os maiores
remanescentes geomórficos, fato atribuído à condição de bacia endorréica, na qual a
capacidade de erosão é pequena em relação ao transporte, ao contrário das demais
bacias. Nessa metodologia os sedimentos aluvionares recentes foram discriminados e
não correspondem ao evento da PS1. A maior concentração ocorre na sub-bacia do
rio Verde e no Altíssimo Iguaçu até a sub-bacia do rio Passaúna, região que ocorre a
Bacia Sedimentar de Curitiba, favorecendo um relevo com menor declividade e maior
preservação dos remanescentes.
Em campo as formações superficiais associadas a PS1 na bacia do Alto
Iguaçu correspondem a latossolos bem evoluídos, quando autóctones, e na forma de
material coluvionar latossólico, com base erosiva, quando alóctones. Considerando
que os pontos amostrados buscavam as áreas duvidosas, estima-se que a
probabilidade de acerto do mapa preditivo para a PS1 do Alto Iguaçu é de 88%.
A metodologia proposta para esse mapeamento fornece um reconhecimento
das superfícies erosivas na área a ser investigada de forma indireta e de fácil
aplicação, uma vez que se utilizam apenas dados planialtimétricos. Foi observado,
também, que a curva hipsométrica é uma importante ferramenta de correlação
espacial e de quantificação das paleosuperfícies.
72
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