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Campus de Ilha Solteira
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
“Avaliação da Degradação do Meio Físico por Áreas de
Empréstimo Utilizando Geoindicadores e Sistema de
Informações Geográficas - Área de Expansão Urbana de Ilha
Solteira (SP)”
ALINE BOTINI TAVARES
Orientador: Prof. Dr. José Augusto de Lollo
Dissertação apresentada à Faculdade de
Engenharia - UNESP – Campus de Ilha Solteira,
para obtenção do título de Mestre em
Engenharia Civil.
Área de Conhecimento: Recursos Hídricos e
Tecnologias Ambientais.
Ilha Solteira – SP
dezembro/2008
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DEDICATÓRIA
“À minha querida mãe (em memória), ao meu pai e aos meus irmãos,
que me apoiaram nas horas difíceis
e sempre me orientaram quanto ao melhor caminho a seguir.”
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AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço a Deus pela vida e por tudo de bom que me oferece a
cada dia. Realmente não tenho idéia do que seria de mim se não fosse Ele com sua presença
constante e seu infinito amor que me torna cada vez mais forte para enfrentar as dificuldades
da vida!
Ao meu orientador Prof. Dr. José Augusto de Lollo pela sua atenção e
dedicação na orientação deste trabalho e também pela sua amizade, compreensão e paciência.
À minha querida mãe Maria da Graça Botini Tavares, exemplo de bondade e
caridade, que mesmo não estando mais entre nós com certeza colaborou para que eu chegasse
até aqui. Sinto que ela está ao meu lado sempre e essa presença me fortifica.
Ao meu pai José de Assis Tavares, por me dar todo conforto e infra-estrutura
necessária nesses anos em que morei em Ilha Solteira e aos meus irmãos Marcelo Botini
Tavares e Elter Botini Tavares por todo o apoio, e também pela companhia.
Aos meus familiares, principalmente à minha avó Neide, aos meus tios Cláudio
e Carlos e às minhas tias Luisa e Janete por todo amor, carinho, e por todos os conselhos e
palavras de otimismo.
Ao meu namorado Fernando Barducci Bertequini por todo apoio, amor,
companheirismo e alegria que tem me proporcionado a cada dia. Essa pessoa está sendo muito
importante em minha vida!
Aos queridos Raquel, Rossana, Nino, Marcos e Dani que se tornaram minha
família também e me tratam com tanto carinho, atenção e respeito.
Aos meus amigos: Ana Flávia da Silva, Ana Paula Fugii, Bárbara Logullo,
Danielle Cristina, Eliane Leonora, Leandro Santos, Luis Filipe, Marcela Jodas, Maíra de
Carvalho, Maria Lidiane, Mauro Tashima, Netúlio Fioratti, Pâmela Macedo, Pedro Sérgio
Rodrigues, Victor Marcuz de Moraes, e Leonardo de Souza, pela amizade, companheirismo e
apoio em todos os momentos.
Aos meus amigos: Adir Júnior, Aline Takiy, Amanda Castro, Andréia Azapate,
Ângela Marques, Aubrey Fernando, Bruna Girotto, Cássia Costa, Carina Baraldi, Clarice
Silva, Cristiane Ramos, Daniella Bertucci, Elaine Silva, Evelyn Hara, Fabiana Bonfieti, Kátia,
Márcia Martinelli, Neri Piratelli, Odília Orlandino, Paola Maiolino, Paula Martinelli, Roberta
Minussi, Rosa dos Santos, Rosa Saab, Satiko Piratelli, Silvana Ramos, Teresa Costa, Vitor
Fabre e Zil que de uma forma ou outra se interessaram por meu trabalho e me ajudaram
principalmente me incentivando.
À minha grande amiga Sueila Pereira pela sua sincera amizade, pelo
companheirismo e pela sua inestimável ajuda e colaboração na realização deste trabalho.
Agradeço profundamente a essa grande amiga que me fez acreditar ainda mais que sou capaz
de realizar o que quero!
Ao bolsista de Treinamento Técnico da FAPESP, Elson Correia Junior, pelo
constante auxílio, companheirismo, por toda a colaboração para o desenvolvimento deste
trabalho, e pela amizade.
A todos que nos auxiliaram com seus serviços de Sondagem elétrica vertical
(Sigeo – Soluções Integradas em Geotecnologias), Sondagem SPT (OESTE Engenharia Ltda.)
e Sondagem a Trado (senhor Edvaldo).
Aos alunos Adilson Bahia e Elson Correia pela realização dos ensaios de
Caracterização de amostras de solos e ao Prof. Dr. José Augusto de Lollo pelos ensaios de
Microscopia Eletrônica. Às alunas de Iniciação Científica Lílian Campos e Gabriele Silva
pela ajuda nos trabalhos de campo.
Aos técnicos do Laboratório de Mecânica dos Solos da FEIS/Unesp, Mário
Roberto Correa Ferreira e Gilson Campos Correa, pelo auxílio no preparo e realização dos
ensaios.
Ao José Carlos e à Sandra pelos serviços prestados na secretaria e à dona
Cícera pelos cuidados com a limpeza do departamento e também pelos cafezinhos de todos os
dias. Agradeço também a todo o pessoal da Biblioteca pelos serviços prestados,
principalmente ao senhor João Josué.
A todos os meus colegas de trabalho da HE – Consultoria de Engenharia que
me receberam com muito respeito, amizade e companheirismo aqui em Belo Horizonte. Em
especial agradeço à Mara Pulino e à Mônica Torres pela amizade e por serem tão prestativas
me ajudando em tudo.
À Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES,
pela bolsa de estudo concedida.
"O que nós somos é o presente de Deus a nós.
O que nos tornamos é nosso presente a Deus."
( Eleanor Powell)
TAVARES, Aline Botini. Avaliação da degradação do meio físico por áreas de
empréstimo utilizando geoindicadores e sistema de informações geográficas - área de
expansão urbana de Ilha Solteira (SP). 2008. 190 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia
Civil, na Área de Concentração em Recursos Hídricos e Tecnologias Ambientais) – Faculdade
de Engenharia, Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira, 2008.
RESUMO
Projetos civis que usualmente dependem de terraplenagem para sua construção
necessitam sempre de solo como matéria-prima, o qual geralmente é obtido de áreas de
empréstimo próximas ao local da obra e com as características técnicas de interesse. A
remoção de solo em tais áreas pode gerar impactos que dificultam o aproveitamento futuro da
área. Estudos de degradação devem incluir a avaliação das condições atuais bem como avaliar
propostas futuras de aproveitamento das áreas, devendo ser realizados de forma rápida e
tecnicamente confiável. O uso de geoindicadores para avaliação da degradação do solo é uma
proposta inovadora que identifica um conjunto de atributos que descrevem em curto prazo a
dinâmica ambiental, e representam os parâmetros dos quais os processos dependem. Com a
finalidade de propor e testar procedimentos de análise de impactos que satisfaçam os
requisitos citados foi desenvolvido o presente trabalho no município de Ilha Solteira
considerando parcelas do terreno que foram utilizadas como área de empréstimo em função da
construção da Usina Hidrelétrica e de obras auxiliares. O levantamento de dados foi feito a
partir de geoindicadores propostos com o intuito de representar os impactos ambientais nas
áreas. Foi desenvolvida uma sistemática de avaliação de impactos em áreas de empréstimo
cuja modelagem em SIG (Spring 4.3.2) e a metodologia de valoração dos impactos podem vir
a ser úteis tanto em situações similares, como em outras situações nas quais se faça necessária
a avaliação de degradação no meio físico decorrente do uso de recursos naturais. Além disso,
foi elaborada uma classificação das áreas avaliadas de forma a permitir a proposição de
alternativas de uso das áreas impactadas e prioridades de intervenção das mesmas,
colaborando assim para o planejamento ambiental. Os resultados mostraram que o uso de
geoindicadores permitiu uma definição confiável do nível de degradação nas áreas de
empréstimo estudadas, possibilitando sua classificação em termos de maior ou menor
degradação, definindo assim, as prioridades de intervenção para as áreas.
PALAVRAS-CHAVE: geoindicadores, SIG, gestão ambiental, degradação do solo,
construção civil.
TAVARES, Aline Botini. Evaluation of the environment degradation for loan areas
using geoindicators and geographic information system - urban expansion area of Ilha
Solteira (SP). 2008. 190 f. Dissertation (Master's degree in Civil Engineering, Hydric
Resources and Environmental Technologies Concentration Area) – University of Engineering,
from São Paulo State University, Ilha Solteira, 2008.
ABSTRACT
Civil works projects usually depending on earthwork for its construction
always needs of the ground as raw material, which generally is gotten from loan areas next to
the place to the workmanship and with the techniques characteristics of interest. Soil digging
in such areas besides provoking soil physical degradation becoming difficult its future
exploitation. Characterizing degradation must include the evaluation of current conditions as
well as for future proposals of exploitation of its areas; it must be carried through of fast and
technical trustworthy form. Using geoindicators for soil degradation evaluation is an
innovative proposal and results a minimum series of parameters describing in short term the
environmental dynamics and represents all the parameters of which the processes depend.
Intend to environmental impacts analysis procedures proposal and test whose attend cited
requirements, this work was developed in Ilha Solteira focusing land units used as soil loan
areas for Hydro-electric Power Station and auxiliary workmanships. Data surveying uses a list
of geoindicators proposed with the intention to represent the ambient impacts in the areas to
be evaluated. A soil loan areas impacts evaluation proposal was developed and modeled in
GIS (Spring 4.3.2) and proposed impacts evaluation method can be useful as such in similar
situations, as in other situations in which was developed if it makes necessary the evaluation
of the degradation in the due to environment of the natural resources uses. Studied areas were
classified in order to establish alternative uses for its and intervention priorities thus
collaborating for environmental planning. Results show that proposed geoindicators allowed a
reliable definition of degradation level in studied loan areas, making possible its classification
in terms of degradation intensity, thus defining priorities interventions.
KEYWORDS: geoindicators, GIS, ambient management, soil degradation, civil construction.
LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES
AAR - accumulation area ratio
CAD - Computer Aided Design
CESP - Companhia Energética de São Paulo
CINDIRU - Consórcio Intermunicipal para o Desenvolvimento da Irrigação na Região de
Urubupungá
COGEOENVIRONMENT - Commission on Geological Scienses for Environmental Planning
CONAMA - Conselho Nacional do Meio ambiente
DBO - Demanda bioquímica de oxigênio
ELA - equilibrium-line altitude
GIS - Geographic Information System
Hi - Solos hidromórficos
IBAMA - Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
IPT - Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo
IPTU - Imposto Territorial Urbano
IUGS - International Union of Geological Scienses
LE - Latossolo Vermelho Escuro
LL - Limite de Liquidez
LP
- Limite de Plasticidade
LR - Latossolo Roxo
MEV - Microscópio Eletrônico de Varredura
MNT - Modelos Numéricos de Terreno
NPS - National Park Service
Nspt - número de golpes por metro para o ensaio SPT da sondagem de simples
reconhecimento.
PL - Podzólico-Lins
PM - Podzólico-Marília
SEV - Sondagem Elétrica Vertical
SIG - Sistema de Informações Geográficas
SPT - Standard Penetration Test
UTM - Projeção Universal Transversal de Mercator
ρ
s
-
Massa específica dos sólidos
ρ
w
-
Massa específica da água
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.....................................................................................................................24
1.1 ESTRUTURA DO TEXTO...........................................................................................24
1.2 IMPORTÂNCIA DO TEMA.........................................................................................24
2 OBJETIVOS..........................................................................................................................26
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA..............................................................................................27
3.1 GEOINDICADORES ....................................................................................................27
3.1.1 DEFINIÇÃO DO TERMO GEOINDICADORES ................................................27
3.1.2 UTILIDADES DOS GEOINDICADORES...........................................................29
3.1.3 GEOINDICADORES E SUAS APLICAÇÕES ....................................................32
3.1.3.1 Ambientes Glacial e Periglacial .....................................................................33
3.1.3.2 Ambiente Fluvial............................................................................................34
3.1.3.3 Águas subterrâneas.........................................................................................35
3.1.3.4 Ambientes marinhos.......................................................................................36
3.1.3.5 Ambientes litorâneos......................................................................................37
3.1.3.6 Ambiente árido...............................................................................................38
3.1.3.7 Áreas montanhosas ou de colinas...................................................................39
3.1.3.8 Áreas de mineração ........................................................................................40
3.1.3.9 Ambientes urbanos.........................................................................................41
3.1.3.10 Parques .........................................................................................................48
3.1.3.11 Reservatórios................................................................................................49
3.1.4 ANÁLISE DAS APLICAÇÕES............................................................................49
3.1.5 CONSIDERAÇÕES...............................................................................................51
3.2 DEGRADAÇÃO AMBIENTAL...................................................................................52
3.2.1 DEGRADAÇÃO DO SOLO .................................................................................54
3.2.1.1 Degradação do solo em áreas de empréstimo ................................................59
3.2.1.2 Degradação do solo devido à atividade de mineração ...................................60
3.2.2 CONSIDERAÇÕES...............................................................................................62
3.3 SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS ...................................................63
3.3.1 GEOPROCESSAMENTO.....................................................................................63
3.3.2 DEFINIÇÃO DE SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS.................65
3.3.3 SPRING .................................................................................................................70
4 ÁREA DE ESTUDO .............................................................................................................74
4.1 LOCALIZAÇÃO...........................................................................................................74
4.2 HISTÓRICO DO MUNICÍPIO .....................................................................................74
4.3 CARACTERÍSTICAS DO MEIO FÍSICO ...................................................................76
4.3.1 Clima, umidade relativa do ar, precipitação e temperatura....................................76
4.3.2 Vegetação...............................................................................................................77
4.3.3 Substrato rochoso, solo e relevo ............................................................................77
4.3.4 Principais cursos d’água e aqüífero da região........................................................81
4.4 USO E OCUPAÇÃO DO SOLO...................................................................................81
4.5 ECONOMIA..................................................................................................................84
4.6 ÁREAS DE EMPRÉSTIMO .........................................................................................84
5 METODOLOGIA/MÉTODO ...............................................................................................27
5.1 BASES E PRINCÍPIOS.................................................................................................27
5.1.1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA E PERÍODO DE AMBIENTAÇÃO COM O SIG
.........................................................................................................................................27
5.1.2 LEVANTAMENTO DE DADOS .........................................................................28
5.1.3 DEFINIÇÃO DOS GEOINDICADORES.............................................................29
5.1.4 AVALIAÇÃO DOS GEOINDICADORES DEFINIDOS.....................................30
5.1.5 REGISTRO E TRATAMENTO DAS INFORMAÇÕES .....................................31
5.1.6 PROPOSTA METODOLÓGICA ..........................................................................31
5.2 ENSAIOS REALIZADOS ............................................................................................31
5.2.1 SONDAGENS .......................................................................................................32
5.2.1.1 Sondagem SPT “Standard Penetration Test ” ................................................32
5.2.1.2 Sondagem a Trado..........................................................................................33
5.2.1.3 Sondagem Elétrica Vertical............................................................................34
5.2.2 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO...................................................................35
5.2.2.1 Massa específica dos sólidos..........................................................................36
5.2.2.2 Granulometria.................................................................................................36
5.2.2.3 Limites de Consistência..................................................................................37
5.2.3 MICROSCOPIA ELETRÔNICA ..........................................................................38
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO ..........................................................................................40
6.1 GEOINDICADORES PROPOSTOS ............................................................................40
6.1.1 SOLO .....................................................................................................................41
6.1.2 ROCHA/CASCALHO...........................................................................................42
6.1.3 VEGETAÇÃO .......................................................................................................42
6.1.4 RECURSOS HÍDRICOS .......................................................................................43
6.1.5 RELEVO................................................................................................................43
6.1.6 ACESSOS, USO E OCUPAÇÃO..........................................................................44
6.1.7 PROCESSOS GEODINÂMICOS .........................................................................44
6.1.8 GEOMETRIA DA CAVA.....................................................................................45
6.2 RESULTADOS DOS ENSAIOS...................................................................................45
6.2.1 SONDAGEM SPT .................................................................................................47
6.2.2 MASSA ESPECÍFICA DOS SÓLIDOS, GRANULOMETRIA e LIMITES DE
CONSISTÊNCIA............................................................................................................48
6.2.3 SONDAGEM ELÉTRICA VERTICAL................................................................53
6.2.4 MICROSCOPIA ELETRÔNICA E ENSAIOS DE ENERGIA DISPERSIVA....54
6.3 PONDERAÇÃO DA DEGRADAÇÃO ........................................................................60
6.3.1 SOLO..........................................................................................................................60
6.3.2 ROCHA/CASCALHO................................................................................................64
6.3.3 VEGETAÇÃO............................................................................................................65
6.3.4 RECURSOS HÍDRICOS............................................................................................66
6.3.5 RELEVO.....................................................................................................................67
6.3.6 ACESSOS, USO E OCUPAÇÃO ..............................................................................70
6.3.7 PROCESSOS GEODINÂMICOS ..............................................................................72
6.3.8 GEOMETRIA DA CAVA..........................................................................................73
6.4 REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA DOS RESULTADOS ......................................76
6.4.1 MAPAS DE SÍMBOLOS PROPORCIONAIS ..........................................................76
6.4.2 AGRUPAMENTO POR PASSO IGUAL ..................................................................20
6.4.3 DISCUSSÃO DOS GEOINDICADORES PROPOSTOS .........................................20
6.4.3.1 Solo.................................................................................................................20
6.4.3.2 Rocha/Cascalho..............................................................................................21
6.4.3.3 Vegetação .......................................................................................................21
6.4.3.4 Recursos Hídricos...........................................................................................21
6.4.3.5 Relevo.............................................................................................................22
6.4.3.6 Acessos, Uso e ocupação................................................................................22
6.4.3.7 Processos Geodinâmicos ................................................................................23
6.4.3.8 Geometria da cava..........................................................................................23
6.4.4 PROPOSTA METODOLÓGICA...............................................................................24
7 CONCLUSÃO.......................................................................................................................25
REFERÊNCIAS .......................................................................................................................27
ANEXO 1 .................................................................................................................................38
ANEXO 2 .................................................................................................................................48
1 INTRODUÇÃO
1.1 ESTRUTURA DO TEXTO
A dissertação para a Defesa de Mestrado está subdividida em sete tópicos.
Inicialmente tem-se a introdução na qual se faz uma abordagem sobre a
importância do tema estudado relacionando impactos ambientais com a utilização de
geoindicadores para um melhor gerenciamento de tais problemas e também com o uso de
Sistema de Informações Geográficas - SIG para armazenamento, análise e tratamento de
dados.
No segundo tópico descrevem-se os objetivos principais do presente trabalho.
O terceiro tópico ressalta a definição de geoindicadores, bem como também
suas aplicações em diversos tipos de ambientes; aborda a definição de degradação e relata a
degradação ambiental ocorrida em áreas de empréstimo. É apresentada também nesse tópico
uma visão geral do SIG utilizado no projeto, no caso o Spring 4.3.2.
O quarto tópico apresenta a área de estudo, município de Ilha Solteira.
O quinto tópico trata da metodologia a ser aplicada para a realização deste
estudo. Nesse conteúdo se encontram descritas todas as etapas exercidas para obtenção das
informações necessárias ao projeto.
O sexto tópico é composto pelos resultados obtidos e discussões a respeito de
tais resultados.
No sétimo tópico são abordadas as conclusões.
1.2 IMPORTÂNCIA DO TEMA
Os danos causados ao meio ambiente pela exploração de recursos minerais
compreendem matéria conhecida do meio técnico. Os resultados comuns de tais explorações
tendem a reduzir o potencial de uso futuro das áreas impactadas, geralmente limitando-as a
usos como pecuária ou turismo e muitas vezes, por se tratarem de áreas rurais, tal problema
não costuma ser devidamente valorizado.
Em áreas urbanas tais atividades podem representar danos que tornam mais
difícil o aproveitamento futuro das áreas para finalidades mais nobres como, por exemplo, uso
residencial.
No município de Ilha Solteira, em função da construção da Usina Hidrelétrica e
de obras auxiliares, diversas parcelas do terreno foram utilizadas como área de empréstimo
em locais situados na atual área urbana e em áreas de expansão urbana do município.
A legislação vigente na época era escassa no que diz respeito às exigências pós
utilização das áreas. Esse fato contribuiu para que tais áreas se tornassem degradadas. Vale
ressaltar que atualmente, é exigido que seja apresentado um plano de recuperação.
A dissertação terá como ferramenta principal o uso de geoindicadores para
representação dos impactos ambientais existentes nas áreas em estudo; e a análise será feita
em ambiente computacional com a utilização de SIG. Tal proposta é inovadora tanto no
mecanismo de levantamento dos dados como no processo de análise.
Essa dissertação apresenta ainda o desenvolvimento de uma sistemática de
avaliação de impactos em áreas de empréstimo cuja modelagem em SIG e a metodologia de
valoração dos impactos podem vir a ser úteis tanto em situações similares (mineração) como
em outras situações nas quais se faça necessária a avaliação de degradação no meio físico
decorrente do uso de recursos naturais.
Além disso, é elaborada uma classificação das áreas avaliadas de forma a
permitir a proposição de alternativas de uso das áreas impactadas e prioridades de intervenção
entre elas, se constituindo em benefício direto para o município de Ilha Solteira.
2 OBJETIVOS
O presente trabalho foi realizado visando atingir os seguintes objetivos:
1) Utilizar geoindicadores e SIG como método de avaliação das alterações
ambientais em áreas de empréstimo de solo.
2) Aplicar e avaliar o método proposto em Ilha Solteira (SP), classificar as
áreas estudas em termos da intensidade dos impactos sofridos e propor alternativas de uso e
ocupação.
3) Propor, com base nos resultados obtidos nas etapas anteriores, uma
sistemática para levantamento, avaliação e classificação dos impactos decorrentes do uso de
parcelas do terreno como áreas de empréstimo.
4) Contribuir com o desenvolvimento de métodos e técnicas de avaliação
ambiental dos componentes físicos em áreas degradáveis por empréstimo de solo.
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Os conhecimentos necessários ao desenvolvimento do presente trabalho
sugeriram uma revisão bibliográfica que envolvesse os seguintes temas: (1) Geoindicadores;
(2) Degradação ambiental e (3) Sistemas de Informações Geográficas.
3.1 GEOINDICADORES
3.1.1 DEFINIÇÃO DO TERMO GEOINDICADORES
Nos anos recentes tem havido muita discussão sobre o meio ambiente e como
melhor administrar seus recursos. Devido à grande necessidade de se implantarem políticas de
desenvolvimento sustentável no mundo surgiu interesse por parte das nações em se verificar o
desempenho ambiental do planeta.
Foram desenvolvidos então os chamados indicadores ambientais com o
objetivo de suprir a carência de informações confiáveis sobre a situação do ambiente, fato
esse que limitava a atuação de políticas ambientais para a administração do mesmo.
Tais indicadores são definidos por Neimanis e Kerr (1996) como sendo
parâmetros que representam ou resumam aspectos do estado do ambiente e a relação entre as
atividades humanas e os recursos naturais.
Segundo Berger (1997), os indicadores medem a integridade, a estabilidade e a
sustentabilidade do ambiente físico e biológico, e em particular aqueles aspectos que podem
advertir sobre rápidas alterações no meio. Embora a ênfase esteja nas alterações abióticas, os
sistemas biológicos e geológicos interagem intimamente no tempo e no espaço de modo que
não é, portanto, possível ignorar os organismos vivos.
Em 1992, por meio da Comissão de Ciências Geológicas para Planejamento
Ambiental (Commission on Geological Scienses for Environmental Planning -
COGEOENVIRONMENT), a International Union of Geological Scienses (IUGS) estabeleceu
um grupo de trabalho, cujo presidente era Antony Berger, com a finalidade de desenvolver
indicadores geológicos. Desenvolveu-se então o conceito de geoindicadores e elaborou-se
uma lista de checagem dos mesmos, a qual está disponível na página da Internet:
http://www.lgt.lt/geoin/topic.php?tid=checklist.
A lista, apresentada em forma de quadro, é uma compilação do formato padrão
(ver Quadro 1), e nela os indicadores podem ser selecionados e modificados conforme
necessário. O livro Geoindicators: Assessing rapid environmental changes in earth systems,
escrito por Antony R. Berger e Willian J. Iams é fruto desse projeto desenvolvido pela IUGS
(REGO NETO, 2003).
Desde 1999, as atividades do grupo de trabalho se transformaram na “Iniciativa
Geoindicadores” que vem realizando esforços em sua divulgação no meio científico, mas
apesar de sua grande importância, o assunto ainda é pouco difundido e conhecido
(REGO NETO, 2003).
Os geoindicadores são definidos por Berger (1996) como sendo medidas
(magnitude, freqüência, taxa e tendências) de processos geológicos e dos fenômenos que
ocorrem na superfície ou próximos a ela e que estão sujeitos a variações que contribuem
significativamente para a compreensão das principais mudanças que ocorrem no planeta em
períodos de 100 anos ou menos. Juntamente com parâmetros hidrológicos, meteorológicos, e
biológicos apropriados, eles devem contribuir para uma melhor compreensão das alterações
ambientais e sustentabilidade.
QUADRO 1
RESUMO DO PADRÃO DOS GEOINDICADORES PRESENTES NA LISTA DE CHECAGEM DA IUGS
ITEM DESCRI
Ç
ÃO
Nome Nome do geoindicador
Descrição breve Relação com processos e fenômenos geológicos
Significado Porque deve ser monitorado
Causa natural ou humana Se possível, diferenciar as causas humanas das causas naturais
Ambiente onde é aplicável Contexto geral da paisagem
Tipos de locais para monitoramento Localizações específicas para monitoramento
Escala espacial Qual a extensão de área deve ser monitorada
Método de medida Técnicas de campo e laboratório
Freqüência de medida Quão freqüente deve ser o monitoramento
Limitações de dados Dificuldades em se reunirem dados e usar os resultados
Aplicações para o passado e futuro Estudos de ambientes antigos e potencial de predição
Limiar possível Que mudança significativa pode ocorrer no ambiente
Referências fundamentais Manuais práticos e publicações fundamentais
Outras fontes de informação Programas e organizações
Assuntos relacionados Relativo a outros processos geológicos e ambientais
Avaliação global Importância do monitoramento ambiental e sustentabilidade
Fonte: Modificado de Berger (1997, p. 38).
O que é novidade no conceito de geoindicadores segundo Rego Neto (2003) é
a tentativa de agrupá-los em uma estrutura comum e enfatizar aos não geólogos a importância
de sua utilização na avaliação ambiental. Alguns geoindicadores são complexos e de alto
custo, mas a maioria é relativamente simples e possui aplicação de baixo custo.
3.1.2 UTILIDADES DOS GEOINDICADORES
Segundo Berger (1997), os geoindicadores têm sido bastante utilizados para
representar eventos catastróficos ou graduais, descrevendo o estado do ambiente e fornecendo
indicativos para intervenções que permitam alterar ou cessar os processos preservando ou
recuperando a qualidade ambiental.
Sua aplicação tem acontecido em diferentes ambientes, tanto naturais como
urbanos, com diversos grupos de indicadores e processos de obtenção das informações
variando conforme o tipo de área a ser analisada. Vale ressaltar que eles não são aplicados em
importantes processos terrestres que geralmente ocorrem mais lentamente, tais como a
diagênese, o metamorfismo, as deformações e o movimento das placas tectônicas.
Os geoindicadores contribuem na resposta a quatro questões básicas
(BERGER, 1997):
O que está acontecendo no ambiente? (condições e tendências);
Por que está acontecendo? (causas, humanas e/ou naturais);
Por que é importante? (efeitos ecológicos, econômicos e na saúde);
O que se pode fazer a respeito disso? (implicações no planejamento e
nas políticas).
A lista de checagem dos geoindicadores é capaz de identificar importantes
processos para a avaliação do estado do meio ambiente, tais como: alterações geológicas,
alterações no ecossistema, e análise de como os seres humanos estão afetando os sistemas
naturais. Por esta razão, esta técnica se difundiu sendo aplicada em vários ambientes por
diferentes autores.
Essa lista encontra-se apresentada no Quadro 2, é fácil de ser usada e inclui
vinte e sete geoindicadores, selecionados de acordo com sua importância ecológica e que
analisam parâmetros geológicos, hidrológicos, e atmosféricos da superfície, que estão
sofrendo constantes mudanças, podendo ser escolhidos dependendo do ambiente em estudo.
QUADRO 2
LISTA DE GEOINDICADORES PROPOSTA POR BERGER
GEOINDICADORES
ALGUMAS ALTERAÇÕES AMBIENTAIS QUE
ELES REFLETEM
Química de corais e padrões de crescimento
Temperatura da água de superfície oceânica e costeira e
salinidade
Crostas e fissuras em superfície desértica
Aridez
Formação e reativação de dunas
Velocidade e direção do vento, umidade, aridez e
disponibilidade de sedimentos
Magnitude, duração e freqüência de
tempestades de areia
Transporte de areia, aridez e uso do solo
Atividade de solo congelado Clima, hidrologia e movimentação de taludes
Flutuações de geleiras
Precipitação, insolação e fluxo de derretimento
Qualidade da água subterrânea
Uso do solo, contaminação, alteração de rocha e solo,
radioatividade e precipitação de ácidos
Química da água subterrânea na zona não
saturada
Alteração de solos e rochas, clima e uso do solo
Nível da água subterrânea Clima, impermeabilização e recarga
Atividade cárstica
Química e fluxo da água subterrânea, clima, cobertura
vegetal e processos fluviais
Níveis e salinidade de lagos
Clima, uso do solo, vazão e circulação da água
subterrânea
Nível relativo do mar
Oscilações na linha de costa, clima, extração de fluidos,
sedimentação e compactação
Seqüência e composição de sedimentos Clima, uso do solo, erosão e deposição
Sismicidade Tensões naturais ou induzidas
Linha da costa
Erosão costeira, transporte e deposição de sedimentos,
uso do solo, nível do mar e clima
Deslizamento de encostas
Estabilidade de taludes, movimentos de massa e uso do
solo
Erosão e sedimentação do solo Clima, tempestade de água, vento e uso do solo
Qualidade do solo
Processos químicos, biológicos e físicos no solo; e uso
do solo
Fluxo de corrente Clima, precipitação, bacia de drenagem e uso do solo
Morfologia de canal
Carga de sedimento, velocidade de fluxo, clima, uso do
solo e subsidência
Armazenamento e carga de fluxo de sedimento
Transporte de sedimento, taxa de fluxo, bacia de
drenagem e uso do solo
Regime de temperatura da subsuperfície Clima, fluxo de calor, uso do solo e cobertura vegetal
Deslocamentos crustais
Soerguimento e subsidência, falhamentos e extração de
fluídos
Qualidade de água de superfície
Clima, uso do solo, interações água-solo-rocha e
velocidade de fluxo
Atividade vulcânica
Movimento de magma próximo à superfície, liberação
de gases magmáticos e fluxos de calor
Extensão, estrutura e hidrologia de áreas
alagadas
Uso do solo, clima, produtividade biológica e vazão de
fluxo
Erosão eólica Clima, uso do solo e cobertura vegetal
Fonte: Modificado de Berger (1997, p. 39).
Segundo Higgins e Wood (2001), a lista de checagem alcança seu potencial
completo somente quando usada em conjunto com outras disciplinas científicas. A geologia e
outras ciências físicas, por exemplo, contribuem com informações importantes para o
entendimento do funcionamento dos ecossistemas tanto quanto as ciências biológicas e
sociais.
Os geoindicadores descrevem processos e parâmetros ambientais que podem se
alterar com ou sem a interferência humana. O Quadro 3 é uma tentativa de se avaliar a
influência das pressões antrópicas e naturais nas causas das alterações ambientais que
determinado geoindicador controla.
QUADRO 3
INFLUÊNCIA DAS FORÇAS NATURAIS E DAS TENSÕES HUMANAS NOS GEOINDICADORES
GEOINDICADOR INFLUÊNCIA
NATURAL
INFLUÊNCIA
ANTRÓPICA
Química de corais e padrões de crescimento
Crostas e fissuras em superfície desértica
Formação e reativação de dunas
Magnitude, duração e freqüência de tempestades de
areia
Atividade de solo congelado
Flutuações de geleiras
{
Qualidade da água subterrânea
Química da água subterrânea na zona não saturada
Nível da água subterrânea
Atividade cárstica
Níveis e salinidade de lagos
Nível relativo do mar
Seqüência e composição de sedimentos
Sismicidade
Linha costeira
Deslizamento de encostas
Erosão e sedimentação do solo
Qualidade do solo
Fluxo de corrente
Morfologia de canal
Armazenamento e carga de fluxo de sedimento
Regime de temperatura da subsuperfície
Continua...
Continuação...
GEOINDICADOR INFLUÊNCIA
NATURAL
INFLUÊNCIA
ANTRÓPICA
Deslocamentos crustais
Qualidade de água de superfície
Atividade vulcânica
{
Extensão, estrutura e hidrologia de áreas alagadas
Erosão eólica
Obs.: forte influência; pode ser influenciado; { nenhuma influência.
Fonte: Modificado de Berger (1997, p. 40).
As pressões antrópicas prejudiciais ao meio ambiente devem ser restringidas,
mas particularmente em áreas rurais e de florestas pode ser muito difícil discernir os efeitos da
ação humana - que podem ser controlados, das influências naturais - que geralmente não
podem (BERGER, 1997). Isso também pode ser observado no Quadro 3.
3.1.3 GEOINDICADORES E SUAS APLICAÇÕES
De acordo com Rego Neto (2003), os tipos de ambientes e geoindicadores
adequados a eles são apresentados a seguir:
Criosfera: atividade de solo congelado e flutuações de geleiras.
Zonas áridas e semi-áridas: crostas e fissuras em superfície desértica;
magnitude, duração e freqüência de tempestades de areia; formação e reativação de dunas; e
erosão eólica.
Zonas costeiras e marinhas: química do coral e padrão de crescimento,
nível relativo do mar e linha da costa.
Lagos: níveis e salinidade de lagos, rios e riachos; fluxo de corrente;
armazenamento e carga de fluxo de sedimento; e morfologia de canal.
Áreas úmidas: extensão, estrutura e hidrologia de solos úmidos.
Águas de superfície e subterrâneas: qualidade da água de superfície,
qualidade da água subterrânea, química da água subterrânea na zona não saturada, nível da
água subterrânea e atividade cárstica.
Solos: qualidade do solo, erosão e sedimentos.
Riscos naturais: deslizamento de encostas, sismicidade e atividade
vulcânica.
Outros: seqüência e composição de sedimentos, regime de temperatura
de subsuperfície e deslocamento da superfície.
A seguir são apresentados alguns estudos sobre aplicações de geoindicadores
nos mais variados tipos de ambientes.
3.1.3.1 Ambientes Glacial e Periglacial
Nesje (1996), em seu trabalho realizado principalmente nos Alpes e
Escandinávia sobre indicadores geológicos de alterações ambientais referentes às geleiras,
aborda que devido ao fato das geleiras responderem às alterações ocorridas no seu ambiente
climático pelo aumento ou diminuição do seu volume, elas podem ser usadas como um
indicador sensitivo das alterações paleoclimáticas, principalmente das precipitações de
inverno e temperaturas de verão.
Segundo o autor, o monitoramento das geleiras foi realizado utilizando-se
diferentes parâmetros glaciais como indicadores das alterações climáticas: (1) balanço
específico; (2) balanço específico cumulativo; (3) relação de acúmulo de área (accumulation
area ratio - AAR); (4) equilíbrio da linha de altitude (equilibrium-line altitude - ELA); e (5)
alterações no comprimento.
Romanovskii et al. (1996) analisaram processos periglaciais na Rússia,
existentes em terrenos de permafrost (camada do solo que permanece congelada quando em
temperaturas abaixo de 0°C) e concluíram que tais processos seriam geoindicadores para a
zona de rocha congelada.
Os geoindicadores para os terrenos de permafrost, de acordo com os autores,
manifestam-se em formas superficiais que podem ser observadas, descritas, e monitoradas. A
localização e aparência dessas formas, sua superfície morfológica, a composição e textura dos
depósitos que as compreendem fornecem informações gerais sobre o clima e o ambiente, e
evolução, atividade e intensidade dos processos criogênicos.
Os geoindicadores propostos foram: (1) regime de temperatura no ponto mais
alto (30-50 m); (2) distribuição de ciclos de gelo e degelo; (3) processos catastróficos de
encostas; (4) formação de blocos de gelo; e (5) espessura da camada superficial do perfil.
Rasch et al. (1996) avaliaram elementos da paisagem da Groenlândia como
sendo indicadores de alterações no ambiente, sendo esses elementos: (1) geleiras; (2) blocos
de gelo; (3) planícies de ablação; (4) blocos rochosos expostos; (5) depósito de tálus; (6)
elementos fluviais; (7) tipos de solos; e (8) características costeiras.
3.1.3.2 Ambiente Fluvial
Osterkamp e Schumm (1996) avaliam em seu trabalho, o uso de
geoindicadores para o monitoramento de ambientes fluviais como rios e vales de rios. As
principais observações sugeridas são: (1) monitoramento da água; (2) descarga de sedimentos;
e (3) alterações ocorridas na vazão dos canais.
As taxas de erosão e armazenamento de produtos da mesma em declives,
fundos de vale e canais são suscetíveis a alterações ambientais e são medidas por observações
geoindicadoras. Entre as observações sugeridas para se detectar o armazenamento de
sedimentos estão as medições da vazão no canal, as condições de deposição e os locais de
concentração dessa deposição.
Os melhores geoindicadores de alterações ambientais em sistemas fluviais são,
segundo os autores, as características hidrológicas de descarga e taxa de sedimentação. Entre
os parâmetros relacionados às alterações no canal que podem indicar também alterações
ambientais estão: (1) distribuição do tamanho de partículas; (2) umidade do solo; (3) química
do solo; (4) capacidade de infiltração; (5) carbono orgânico total; e (6) aumento da densidade.
A discussão realizada por Osterkamp and Schumm (1996), sobre o
monitoramento de rios e vales de rios, afirma que os geoindicadores para esses ambientes se
distribuem em três grupos: movimentação de água e de produtos do intemperismo de regiões
planas para canais (degradação fluvial), armazenamento de produtos de erosão em fundos de
vale e ambientes de baixa energia, e fluxos de água e sedimentos em canais.
Osterkamp (2002) discute em seu trabalho vários indicadores de alterações
paisagísticas em Porto Rico, área de clima tropical úmido. Para áreas planas, são indicadores:
(1) relações entre chuva e escoamento superficial; (2) taxas de movimentação de solo; e
ruptura de taludes; e (3) medidas de densidade de drenagem. Para baixadas e vales têm-se
taxas de testemunho de sedimento; enquanto que para grandes fluxos considera-se: (1)
descargas de água; (2) sedimentos; e (3) sólidos dissolvidos.
Os atributos climáticos dos trópicos úmidos provocam processos geomórficos e
hidrológicos característicos que regulam as taxas de escoamento superficial, intemperismo,
erosão, e transferência e armazenamento de sedimentos fluviais. As características que
distinguem o clima tropical úmido dos outros climas incluem: freqüente ocorrência de
tempestades - freqüentemente intensas, falta de ciclos de gelo e degelo, processos
relacionados ao intemperismo físico, intemperismo bioquímico intenso, deslizamentos, e
baixa variabilidade nas características da água e dos rios (OSTERKAMP, 2002).
Conforme o autor, os geoindicadores para sistemas fluviais de clima tropical
úmido são mais sensíveis aos seguintes fatores: vazão e suas variações; íons dissolvidos;
sedimentos e matéria orgânica; alteração no armazenamento de sedimentos em declives e no
fundo do canal como resposta a essas alterações de fluxo; e medidas da relação
água/sedimento ao longo do curso do canal.
3.1.3.3 Águas subterrâneas
Edmunds (1996) desenvolveu um trabalho para monitoramento de ambientes
de água subterrânea e alega que as alterações nesses ambientes afetam vários componentes a
eles relacionados.
Os geoindicadores propostos por Edmunds (1996) para monitoramento do
ambiente de águas subterrâneas são: (1) alterações piezométricas - nível da água; (2)
dissolução mineral; (3) reações de redução e oxidação; (4) salinidade; (5) tempo de
residência; (6) radioatividade ambiental; (7) química agrícola; (8) poluição industrial e
urbana; (9) taxas de recarga; (10) atenuação ácida; e (11) poluição geoquímica.
A lista inicial de geoindicadores propostos pelo autor foi reorganizada
resultando oito geoindicadores que se usados separadamente ou em grupos, são considerados
capazes de detectar e monitorar os impactos relacionados a determinado ambiente. Eles
incluem, além do nível da água, O
2
e pH, mais cinco os quais são medidos em laboratório
(HCO
3
, Cl, NO
3
, SO
4
e Demanda bioquímica de oxigênio - DBO).
Giedraitiene et al. (2002), apresentaram resultados de um recente programa de
monitoramento da qualidade da água subterrânea na fronteira entre Polônia e Lituânia, sendo
essa região caracterizada pelo desenvolvimento da agricultura. Contrastes na composição
química da água na maior parte da região agrícola refletem as diferenças no uso do solo
originadas em parte das alterações do estilo soviético nas operações em fazendas coletivas que
utilizam fertilizantes minerais e orgânicos menos extensivamente.
Segundo os autores, a qualidade das águas subterrâneas no lado da Lituânia foi
influenciada por fatores antrópicos de operação em fazendas coletivas de estilo soviético no
ano de 1991. A observação dessas alterações ocorridas na composição química faz com que
essa composição seja um exemplo de geoindicador direto do estado do ambiente em questão e
demonstra a importância de que se faça o monitoramento.
Alega-se também que a poluição ou as alterações na hidrodinâmica da água
subterrânea, devido à sua extração ou à mineração de recursos minerais, pode afetar a
qualidade e quantidade da mesma sob essa região de fronteira e pode acelerar perigosos
processos tais como a carstificação ou erosão. (SATKUNAS E GRANICZNY, 1997, citados
por GIEDRAITIENE ET AL., 2002).
De acordo com Edmunds (1996), a extração de água subterrânea não somente
afeta a subsuperfície da água, como também causa alterações na hidrosfera, litosfera e
biosfera. Há certos indícios nessas alterações que podem ser designados como geoindicadores.
Klimas e Gregorauskas (2002) afirmam que os geoindicadores relacionados à
extração e contaminação da água subterrânea, em estudo também realizado na Lituânia, são
classificados em três grupos: (1) diminuição/aumento dos níveis da água subterrânea; (2)
degradação da qualidade da água subterrânea; e (3) intensificação da interação água-rocha.
As alterações mais importantes que podem ser monitoradas como
geoindicadores são, portanto, segundo Edmunds (1996) aquelas relacionadas à qualidade ou
composição química da água subterrânea. Três grandes tipos de alterações podem ser
distinguidos: contaminação de águas subterrâneas causada por ação antrópica, distúrbios no
equilíbrio geoquímico, e intrusão de águas minerais e salinas.
Segundo Dissanayake (1996), os parâmetros químicos que afetam diretamente
a saúde humana e dos animais são geoindicadores ideais tanto da saúde dos mesmos, como
também para os ambientes de águas subterrâneas. Exemplos de tais parâmetros são: (1) iodo;
(2) ferro; (3) dureza da água; (4) pH; (5) Eh; (6) flúor - quando em grandes quantidades; e (7)
nitratos.
3.1.3.4 Ambientes marinhos
Shen (1996), oceanógrafo, mostra como os corais registram uma larga
quantidade de parâmetros oceânicos, desde temperatura e salinidade até níveis de nutrientes e
poluição podendo ser, portanto, utilizados como geoindicadores das alterações ambientais
ocorridas tanto em mar aberto como em áreas litorâneas.
Como outros geoindicadores que armazenam alterações ambientais
(camadas de gelo, regime de temperatura da subsuperfície e sedimentos de lagos) os corais
fornecem inestimáveis registros automáticos de alterações no ambiente marinho, visto que são
muito sensíveis a elas.
3.1.3.5 Ambientes litorâneos
De acordo com Morton (1996), a posição da linha da costa e a distribuição das
áreas alagadas são os geoindicadores mais confiáveis em ambientes costeiros e possuem
aplicação global, são relativamente fáceis de analisar e não envolvem altos custos,
focalizando diretamente o problema ambiental costeiro quanto à perda de solo.
Largura da praia, morfologia e linha de vegetação, e características da zona de
maré são indicadores complementares da movimentação da linha da costa, enquanto que
flutuações nos hidroperíodos (freqüência na duração de armazenamento em áreas alagadas),
salinidade da água e do solo, e taxas de sedimentação são indicadores complementares das
alterações nas áreas alagadas. Outros parâmetros que completam os geoindicadores para
ambientes costeiros são: a elevação e tendência do nível do mar, a freqüência e intensidade
das tempestades, o clima e o volume de sedimentos.
Morton (2002) faz uma avaliação minuciosa de geoindicadores para áreas
litorâneas localizadas nos trópicos úmidos, com especial menção aos deltas Orinoco e
San Juan da Venezuela e Colômbia, respectivamente.
De acordo com o autor, os geoindicadores primários apropriados para
monitoramento das alterações ambientais nos trópicos úmidos são: (1) níveis transitórios da
superfície da água; (2) posição do contorno da costa (MORTON, 1996; YOUNG, BUSH E
PILKEY, 1996); (3) composição e distribuição de áreas alagadas (MORTON, 1996);
(4) recifes de corais (SHEN, 1996); (5) formações terrenas, formas de relevo;
(6) sucessão e composição de sedimentos; (7) zoneamento lateral e sucessões de vegetação; e
(8) atividades sísmicas.
Morton (2002) finaliza afirmando que os geoindicadores litorâneos são
sensitivos aos processos tectônicos regionais e alterações antropogênicas e refletem
tipicamente o significado das alterações nas condições do litoral tais como: processos fluviais,
energia litorânea, qualidade da água, nível relativo do mar e fornecimento de sedimentos.
Bush et al. (1999) em seu estudo na área dos Bogue Banks, Carolina do Norte,
utilizaram geoindicadores para a avaliação de riscos litorâneos e mitigação dos impactos
gerados.
Foi proposta uma lista de checagem preliminar que fornecia uma descrição
resumida e também exemplos para utilização de geoindicadores para avaliação de riscos
litorâneos naturais (erosão litoral, canais em zona de arrebentação, ressaca, vento, formação e
migração de enseada, e movimentação de dunas) e riscos relacionados com problemas
induzidos pelo homem (remoção de camadas de areia, aumento da erosão, perda de sistemas
críticos, e danos aos recursos hídricos).
Tal proposta foi apresentada de forma a conter todas as possibilidades
identificadas pelos autores para o ambiente litorâneo e, a partir da mesma foram selecionados
os geoindicadores considerados apropriados para a área em estudo.
A partir da primeira lista de checagem, foi elaborada outra lista de
geoindicadores adicionais para a avaliação dos principais geoindicadores das alterações
litorâneas. Esses parâmetros, juntamente com os indicados na primeira lista de checagem
ofereceram perspicácias em processos litorâneos como perigos potenciais geológicos, e
indicaram a vulnerabilidade do local com respeito a mudanças potenciais globais.
Os geoindicadores, de acordo com Bush et al. (1999), avaliados na área de
estudo em questão foram: (1) soerguimento; (2) alterações no contorno da costa; (3) largura,
declividade e espessura dos depósitos de praia; (4) zona de espraiamento; (5) posição relativa
da enseada da praia ou foz de rio; (6) geometria das dunas e da escarpa; (7) forma da costa;
(8) vegetação; (9) drenagem; (10) planície de lavagem; (11) proteção natural costeira; (12)
platôs em mar aberto; (13) outras feições; e (14) taxa geral de riscos.
A partir da análise de tais geoindicadores, os autores propuseram um conjunto
de medidas mitigadoras consideradas úteis para os problemas identificados na área.
3.1.3.6 Ambiente árido
Para ambientes áridos Lancaster (1996) afirma que as mudanças na paisagem
desértica ocorrem como resultado de eventos e forças naturais como chuva, vento,
temperatura e gravidade. Alterações na magnitude desses eventos influenciam nos
movimentos de massa e na descarga e deposição de sedimentos.
Para monitoramento de tais áreas o autor apresenta em seu trabalho os
seguintes geoindicadores: (1) encostas - magnitude e freqüência de movimentos de massa;
(2) feições fluviais - canais de erosão ou deposição; (3) feições planas - tipo de superfície e
freqüência de inundação; e (5) feições eólicas - freqüência e magnitude de tempestades de
areia, e vegetação em dunas.
Vance e Wolfe (1996) discutem o uso de geoindicadores para qualidade de
recursos hídricos em regiões áridas do Canadá, sendo de grande importância o monitoramento
de lagos e dunas nessas regiões.
Para monitoramento dos lagos foram adotados os seguintes geoindicadores:
nível e composição química da água. Para o monitoramento das dunas adotou-se: taxa de
migração de areia, atividade regional das dunas e morfologia das dunas.
3.1.3.7 Áreas montanhosas ou de colinas
Segundo Canuti et al. (2004), as atividades de deslizamento de encostas
respondem às rápidas alterações sofridas pelo meio ambiente e representam relevantes
geoindicadores em colinas ou em regiões montanhosas.
A Itália foi escolhida pelos autores como território de estudo por possuir 75%
do seu território composto por montanhas e colinas. Extensas áreas montanhosas e de colinas
são afetadas por deslizamentos de encostas, os quais influem fortemente as condições sócio-
econômicas do país, ameaçando áreas urbanas, atividades antropogênicas e culturais e o
patrimônio ambiental.
Os autores afirmam que as atividades de deslizamentos de encosta estão
fortemente relacionadas com alterações ambientais, tais como condições climáticas e
cobertura vegetal; além de fazerem parte dos perigos naturais, uma das principais fontes de
perda de vida e bens. Essa é a razão porque a instabilidade de taludes está incluída entre os
27 geoindicadores propostos por Berger.
No entanto, vários problemas científicos devem ser resolvidos para um uso
prático da instabilidade de taludes como um geoindicador das rápidas alterações climáticas
Canuti et al. (2004):
A atividade de deslizamento de encostas indubitavelmente reflete
variações ambientais até mesmo em uma curta escala de tempo, mas a relação entre eventos
de deslizamentos e alterações climáticas ou vegetais não é bem definida;
Para ser apropriado como um geoindicador, a atividade de deslizamento
deve ser monitorada em escalas temporais e espaciais diferentes;
O uso de novas tecnologias de sensoriamento remoto para medida de
parâmetros de deslizamentos e para monitoramento de deslizamentos é destacadamente
inexplorado, enquanto que essas técnicas permitem uma rápida aquisição de dados sobre
amplas áreas e representam uma fundamental ferramenta para o uso prático desse
geoindicador.
3.1.3.8 Áreas de mineração
Em muitas áreas os agregados são derivados principalmente de depósitos
aluviais e também de minas em planícies de inundação de rios ou em canais de minas. A
extração de grande volume de material agregado de mina causa algumas alterações no meio
ambiente.
Desde 1940 a exploração de minas de areia tem sido desenvolvida no rio
Paraíba do Sul, especialmente em suas planícies de inundação. Santo e Sánchez (2002) para
avaliar a evolução dos impactos ambientais em um espaço de tempo de 35 anos, sobre uma
cobertura terrestre de 31 km
2
de planícies de inundação, compilaram dados em escala vertical
aérea de fotografias de 1962, 1986/1988, e 1997/1998. Esses dados foram analisados com a
utilização de um SIG.
Os indicadores usados para representar as alterações ambientais ocorridas na
área de estudo foram (SANTO E SÁNCHEZ, 2002): (1) áreas de minas exploradas;
(2) áreas de solo agricultável convertida em área de mineração, com ênfase em áreas com
exposição do nível freático; (3) área desmatada; (4) modificações na morfologia do rio;
(5) crescimento de vegetação em áreas recuperadas; e (6) invasão de minas em áreas de
proteção ambiental.
Os resultados obtidos no trabalho indicaram que as fotografias aéreas de vários
períodos e o SIG servem como ferramenta eficaz na análise do ambiente, por se tratarem de
excelentes fontes que nos permitem observar alterações no uso do solo. Portanto, tal
ferramenta é aplicável também no gerenciamento do meio ambiente, planejamento do uso do
solo, avaliação de impactos ambientais, auditorias ambientais, e avaliação das alterações do
uso do solo e degradação do mesmo.
3.1.3.9 Ambientes urbanos
Embora o conceito de geoindicadores tenha sido desenvolvido principalmente
para áreas não urbanas, a aproximação pode ser útil para centros urbanos e cidades, como
discutido por Gupta (2002). Para a representação de impactos no meio urbano em áreas
tropicais o autor selecionou geoindicadores com base na efetividade dos mesmos ao medir
alterações ambientais e de acordo com os tipos de dados requeridos para a sua utilização.
A identificação de mudanças ambientais em áreas urbanas com o uso de
geoindicadores é um avanço, porém com as seguintes restrições (GUPTA, 2002): pela
definição, geoindicadores são designados primeiramente para medir mudanças geológicas; a
completa e correta avaliação das mudanças podem empregar considerações que englobem o
ambiente das cidades; e o objetivo básico do exercício é preservar e se possível melhorar a
qualidade do ambiente físico das cidades até onde for possível.
Segundo o autor, em cidades tropicais e subtropicais, as alterações ambientais
são promovidas por três razões: crescimento com rápida expansão das áreas construídas,
localização de várias cidades em áreas de risco, e existência de alta intensidade de chuvas
nesse tipo de ambiente. As alterações ambientais que ocorrem devido à urbanização, segundo
Gupta (2002) são apresentadas no Quadro 4.
QUADRO 4
TIPOS DE MODIFICAÇÕES AMBIENTAIS DECORRENTES DA URBANIZAÇÃO
Alterações hidrológicas
Aumento do escoamento superficial, inundação periódica e magnitude
acentuada e esgotamento da água de subsuperfície.
Alterações geomórficas
Aumento da produção de sedimentos (pelo menos temporariamente),
instabilidade de taludes e modificação de canais naturais.
Alterações climatológicas
Efeito de ilhas de calor; aumento da temperatura, nebulosidade e
precipitação; redução da umidade; e diminuição da velocidade do vento.
Alterações na vegetação
Introdução de espécies exóticas, e espécies de ambientes simples
(campos e planícies); e aumento de espécies pioneiras e espécies
rasteiras que vieram a se instalar em ambiente perturbado.
Alterações na qualidade do ar
Aumento de contaminantes, maior quantidade de partículas sólidas
presentes e misturas de gases.
Alterações na qualidade da água
Aumento da demanda pela água, esgotos de fontes domésticas e
presença de águas residuárias industriais como poluentes.
Fonte: Modificado de Gupta (2002, p. 737).
As alterações ambientais apresentadas no Quadro 4 devem ser identificadas
pelos geoindicadores ou outras medidas satisfatórias. Pôde-se observar que nem todas elas são
estritamente geológicas, mas por estarem usualmente inter-relacionadas todas as alterações
físicas mais importantes foram listadas.
Gupta (2002) afirma que os efeitos das modificações ambientais são similares
com aqueles que ocorrem em situações não urbanas, mas devido à intensidade e rapidez com
que o ambiente urbano é degradado faz com que esse ambiente necessite da aplicação de
geoindicadores que possam registrar uma série de alterações de vários tipos em curto prazo.
Os geoindicadores ambientais devem então representar (GUPTA, 2002):
intensidade e magnitude das inundações; diminuição, transferência e recarga de águas de
subsuperfície; qualidade da água superficial e subsuperficial; características do solo e de
materiais que sofreram intemperismo; instabilidade de taludes; subsidência de solo;
modificação de canais naturais; posição de contorno da costa e alterações do nível do mar
para cidades litorâneas; riscos de atividades vulcânicas e abalos sísmicos em cidades
localizadas próximo às margens de placas tectônicas; alterações na temperatura; precipitação
e evapotranspiração; alterações quanto ao uso do solo, com ênfase especial à superfície
terrestre; e tratamento de águas residuárias.
Mediante a necessidade de se identificar e monitorar as mudanças na qualidade
do ambiente geológico urbano e tomar as devidas decisões administrativas, especialmente
onde se localizam as áreas de risco potencial, Gupta (2002) desenvolveu uma lista de
geoindicadores para avaliação em áreas urbanas tropicais, lista esta selecionada de acordo
com a efetividade na avaliação de impactos ambientais e os tipos de dados requeridos para o
seu uso.
Tais geoindicadores são (GUPTA, 2002): (1) inundação - condições de
drenagem superficial medidas de intensidade, magnitude e freqüência para sustentabilidade e
prevenção de riscos; (2) água subterrânea - rebaixamento, medidas de recarga e efeitos de
subsidência; (3) encostas - estabilidade, medidas morfometria e condições subsuperficiais
para planejamento e mitigação de riscos; (4) canais de drenagem - mudanças, controle de
inundação; (5) clima - mudanças, efeitos nos recursos hídricos e aplicações no planejamento;
(6) uso do solo - caracterização das mudanças de uso e seus efeitos; (7) qualidade do ar -
riscos para a saúde; (8) disposição de esgoto - poluição da água; (9) áreas rebaixadas do
relevo, possível inundação; (10) sismos - análise e mitigação de riscos;
(11) atividade vulcânica - análise e mitigação de riscos; e (12) acumulação de areias e dunas -
riscos e poluição.
McCall (1996) apresenta uma proposta de geoindicadores para monitoramento
ambiental de áreas urbanas, a qual pode ser observada no Quadro 5.
QUADRO 5
PROPOSTA DE GEOINDICADORES PARA RÁPIDAS MUDANÇAS NO AMBIENTE URBANO
PROBLEMA PROCESSO INDICADOR FERRAMENTA
I) Sismicidade Atividade sísmica
Sismógrafo, pesquisas
históricas
Desestabilização
II) Vulcanismo
Malha de instrumentos,
pesquisas históricas
I) Intrusão marina
Alterações no nível do
mar
Medição
II) Precipitação excessiva Chuva Medição
III) Transbordamento de
rio
Alterações no nível do rio Medição
Inundação
IV) Ruptura de
reservatórios e represas
Pequenos abalos Sismógrafo
Tsunamis
Inundações em áreas
costeiras causadas por
terremotos e erupções
submarinas
Abalos registrados na área
costeira
Sismógrafo
Deslizamentos Colapso gravitacional
Movimentos de formações
rochosas superficiais
Medidas da estabilidade
de encosta, mapeamento,
monitoramento por meio
do uso de pontos de
referência e registros
históricos
Subsidência
Colapso gravitacional ou
abatimento
Movimento vertical
negativo de solo
superficial
Nivelamento de
instrumentos em pontos de
referência
Contaminação e
poluição
Poluição da água
subterrânea e superficial,
solo e ar
Excesso de substâncias
prejudiciais
Monitoramento regular,
amostragens e análises
Interrupção de
bombeamento de
aqüíferos na área urbana
Elevação do nível
da água
Irrigação, interações água-
esgoto/fossa séptica,
danos em fundações,
inundação de construções
subterrâneas
Alterações positivas no
nível da água e aparente
poluição próxima à
superfície, danos e
inundação das estruturas
de proteção
Medição do nível da água,
análise químicas e
microbiológicas da água e
controle no retorno da
irrigação
Rebaixamento do
nível da água
Subsidência difusa -
extração de fluidos
Alterações negativas no
nível da água e redução do
nível do solo
Medição do nível da água
e medição do nível do solo
usando pontos de
referência
Continua...
Continuação...
PROBLEMA PROCESSO INDICADOR FERRAMENTA
I) Exploração dos recursos
de água
II) Diminuição de
materiais de prédios e de
construção
III) Danos em termos de
perda de solo agricultável
- menor suprimento de
alimentos
IV) Diminuição dos
recursos energéticos
Diminuição dos
recursos
V) Diminuição da
cobertura vegetal
Queda no nível da água Indicadores de nível da
água e intervalos regulares
de monitoramento
Fonte: Modificado de McCall (1996, p. 317).
No Brasil, a interferência humana e os processos naturais têm resultado em
diferentes tipos de degradação do solo, cada qual tem magnitude específica, severidade, e
efeitos resultados de atividades agrícolas, bem como também industriais e mineiras, e
processos naturais. O Quadro 8 apresentado no item 3.2.1 Degradação do solo, ilustra tal
situação.
Um estudo foi realizado por Zuquette, Pejon e Collares (2004) para avaliar as
causas da degradação ambiental nas bacias de drenagem existentes na região metropolitana de
Fortaleza, no estado do Ceará. A avaliação foi realizada em duas etapas: caracterização dos
componentes ambientais por meio de trabalho de campo e laboratório, e estudo detalhado das
áreas degradadas como o uso de sensoriamento remoto.
Foram então definidas doze bacias de drenagem e dezenove geoindicadores
(ver Quadro 6) com os quais se caracterizou cada bacia pelo seu nível de degradação.
QUADRO 6
GEOINDICADORES AMBIENTAIS USADOS PARA AVALIAÇÃO DOS NÍVEIS DE DEGRADAÇÃO DO
SOLO
GEOINDICADORES AMBIENTAIS
Posição da margem da praia
Erosão (solo e sedimento)
Mudanças no relevo
Mudanças no canal
Qualidade da água superficial
Assoreamento
Alterações em dunas
Rupturas em taludes
Alterações na geometria do canal
Alterações na vegetação
Qualidade da água subterrânea
Freqüência de fontes poluidoras
Intensidade e freqüência de inundações
Danos em construções e na infra-estrutura urbana
Rebaixamento do nível de água subterrânea
Alteração na direção da vazão da água subterrânea
Alteração na direção da vazão da água superficial
Destruição de matéria orgânica
Intrusão de água salina em aqüíferos raros
Fonte: Modificado de Zuquette, Pejon e Collares (2004, p. 410).
Os geoindicadores propostos no Quadro 6 foram selecionados pelas seguintes
razões: baixo custo dos ensaios laboratoriais e possibilidade dos dados serem coletados de
trabalhos de campo e também obtidos a partir de fotografias aéreas de diferentes datas e
escalas. Todos esses dados estão relacionados com os componentes hidrológicos,
geomorfológicos, climáticos e geológicos, tais como a vegetação, qualidade da água, e
padrões de uso do solo.
Zuquette, Pejon e Collares (2004) analisaram os geoindicadores em termos de
presença, freqüência e intensidade nas bacias de drenagem em estudo. Com relação à
presença, os limites das classes foram estabelecidos de acordo com o número de
geoindicadores ambientais detectados comparados com o número total de geoindicadores
representados como uma porcentagem; a freqüência foi considerada como o número de áreas
em cada bacia onde foi detectado o geoindicador; e a intensidade foi a combinação entre
volume e extensão de cada área onde o geoindicador foi detectado. As áreas de drenagem
foram então classificadas em três níveis de degradação: baixa, intermediária, ou alta.
Os autores concluíram que as causas da degradação no local podem estar
relacionadas à agricultura, urbanização, desmatamento e mineração; e os principais problemas
encontrados na região são: erosão costeira, movimentação de dunas, inundações, movimentos
gravitacionais de massa, sedimentação, poluição da água, degradação relacionada à
exploração de agregados, e aterros sanitários em locais inapropriados tais como em áreas
alagadas e pântanos.
Medidas de reabilitação e mitigação, administração agronômica,
reflorestamento, planejamento urbano, e serviço de saúde pública são fortemente
recomendados para toda a região, a qual necessita urgentemente de programas ambientais que
regulem e reabilitem as áreas afetadas.
O crescimento da população de uma determinada região, segundo
Coltrinari (1996), também pode ser visto como um indicador das alterações ocorridas em um
determinado local. Ele provoca um decréscimo da transpiração, devido à impermeabilização
do solo pelas construções, aumentando assim o escoamento superficial, devido às chuvas, e os
riscos de inundação. Pode surgir também o efeito conhecido como “Ilhas de Calor”, que acaba
por provocar “stress” ambiental. Outra conseqüência da urbanização e da industrialização é
acidificação do ar, água e solo.
De acordo com Rego Neto (2003), após avaliação por meio de geoindicadores,
os cenários ambientais urbanos futuros poderão apontar áreas que devam ser preservadas ou
utilizadas com grandes restrições. Essas áreas em geral são propriedades privadas e muitas
vezes são as mais valiosas, o que possivelmente acarretará a oposição de fortes fatores sociais
e econômicos à sua conservação.
Segundo o autor, uma boa solução para esse problema é o reparcelamento do
solo, que consiste em um conjunto de técnicas participativas, com o propósito de melhorias na
infra-estrutura urbana, além da otimização e da qualificação do uso do solo.
Rego Neto (2003) mostra em sua pesquisa que a integração de geoindicadores
com o reparcelamento do solo, em áreas frágeis e/ou de forte dinâmica ambiental, permite o
desenvolvimento urbano ético, por possibilitar o desenvolvimento econômico com eqüidade
social e a infra-estrutura necessária, mantendo o ambiente natural saudável para as próximas
gerações.
Bitar et al. (1993), em seu trabalho baseado em estudos ambientais de
recuperação realizados pela Divisão Geológica do Instituto de Pesquisas Tecnológicas - IPT
nos anos de 1988 a 1993, ilustram alguns indicadores de natureza geológico-geotécnica que se
mostraram importantes no diagnóstico da degradação em área urbana e na orientação dos
trabalhos de recuperação da mesma.
O uso de indicadores quantificáveis nesse caso, permitiu traduzir o grau ou
estágio de degradação e, com isso, obter a dimensão dos esforços técnicos e econômicos que
deveriam ser alocados nos trabalhos de recuperação.
A lista de indicadores geológico-geotécnicos proposta por Bitar et al. (1993),
bem como também os parâmetros e respectivas unidades de medição se encontram no Quadro
7.
QUADRO 7
INDICADORES GEOLÓGICO-GEOTÉCNICOS UTILIZADOS NA RECUPERAÇÃO DE ÁREAS
DEGRADADAS
INDICADOR
GEOLÓGICO-
GEOTÉCNICO
PARÂMETROS E RESPECTIVAS
UNIDADES DE MEDIÇÃO
APLICAÇÃO
Feições erosivas de
pequeno porte
Comprimento (m), profundidade média
(m), área afetada (ha) e aporte do
escoamento (m
3
/s) de águas em superfície,
sulcos ou ravinas.
Áreas de mineração abandonadas,
habitações subnormais em
encostas, obras de terraplenagem,
conjuntos habitacionais
periurbanos e bota-foras.
Feições erosivas de
grande porte
Comprimento (m) e profundidade média
(m) de ravinas ou boçorocas, além da
posição e distância (-) do nível freático em
relação ao nível base da erosão no caso de
boçoroca.
Grandes loteamentos, conjuntos
habitacionais periurbanos e obras
de terraplenagem.
Feições de massas em
movimentação
Comprimento (m), largura (cm, m) de
trincas, presença e altura (cm) de degraus
na superfície, rupturas de declive,
inclinação (%, graus) da superfície, grau
de saturação (%) e profundidade do nível
d’água (m) em solo e/ou rocha que se
encontre em movimentação gravitacional.
Minerações abandonadas e
habitações subnormais situadas em
encostas.
Feições de massa
movimentadas
Geometria, volume (m
3
) e grau de
saturação (%) das massas de solo e/ou
rochas movimentadas em eventos
ocorridos.
Frentes abandonadas de mineração
e em núcleos de habitações
subnormais situadas em encostas.
Continua...
Continuação...
INDICADOR
GEOLÓGICO-
GEOTÉCNICO
PARÂMETROS E RESPECTIVAS
UNIDADES DE MEDIÇÃO
APLICAÇÃO
Posicionamento dos
níveis freáticos
Profundidades médias (m) de elevação
e/ou rebaixamento, amplitude de oscilação
(m) transitória ou sazonal dos níveis
piezométricos, ocorrência de
interceptações do lençol freático e
formação de pequenos corpos d’água.
Depósitos de resíduos sólidos,
bota-foras, frente de lavras,
rejeitos de mineração (bacias de
decantação de finos) e nos
variados tipos de escavações.
Dimensão do
assoreamento
Classificação do material sedimentado,
volume (m
3
) e área ocupada (ha) pelo
material no corpo ou no curso d’água e,
nesse último, quando houver, na área de
inundação.
Minerações e sistemas de
escoamento das águas pluviais dos
loteamentos, conjuntos
habitacionais periurbanos e obras
de terraplenagem.
Alcance da poluição do
solo
Características físico-químicas, volume de
resíduo depositado sobre o solo,
coeficiente de condutividade hidráulica
(cm/s) e forma e comportamento da pluma
de contaminação causada pela
movimentação de percolados no solo.
Depósitos de resíduos sólidos,
incluindo rejeitos de mineração.
Evidências de
colmatação no solo
Aporte e concentração de sedimentos
sólidos em suspensão (mg/L; mL/L) e
profundidades médias (m) de elevação e
rebaixamento dos níveis piezométricos
situados, respectivamente à montante e à
jusante de corpos d’água (cavas inundadas,
represas, bacias de decantação, etc.), e
coeficiente de permeabilidade (cm/s).
Minerações e obras de escavação
em terraplenagem principalmente
em condições de encostas de baixa
declividade (5 a 15%).
Grau de compactação
do solo
Espessura (cm) e extensão (ha) da camada
de solo compactado e, nessa porção, a
densidade seca do solo (g/cm
3
), a
distribuição dos tamanhos dos poros e a
condutividade hidráulica (cm/s).
Minerações e habitações
subnormais.
Grau de umidade do
solo
Teor de umidade (%) no solo e
distribuição de tamanhos dos poros.
Obras de terraplenagem e
mineração.
Fonte: Modificado de Bitar et al. (1993).
3.1.3.10 Parques
Segundo Higgins e Wood (2001), em décadas recentes, as pressões crescentes
nos recursos presentes em parques criaram uma necessidade de gerenciamento dos mesmos.
O National Park Service (NPS) adotou então as ferramentas geoindicadoras para
complementar parte de seus planos estratégicos e fornecer informações de base científica aos
administradores desses parques.
A lista de geoindicadores foi projetada para permitir que equipes de estudo
fizessem avaliações de base científica das circunstâncias geológicas.
Os autores alegam que a maioria dos parques, mesmo aqueles com recursos
geológicos significativos, não possui geólogos em sua equipe de funcionários ou em seus
escritórios regionais a convidar para tais análises. É importante então, salientar que os
geoindicadores foram desenvolvidos para uso tanto de geólogos como de não geólogos, daí a
facilidade em se adotar geoindicadores como ferramenta de estudo.
Os geoindicadores ajudam a responder a NPS, segundo Higgins e Wood
(2001), questões sobre o que está acontecendo ao meio ambiente, porque está acontecendo, e
se é importante avaliar tais fatos.
3.1.3.11 Reservatórios
Estudando o assoreamento em vários reservatórios, Campagnoli (2002) propôs
uma lista de geoindicadores específicos para a caracterização das condições de assoreamento
em função das dimensões do reservatório e das informações disponíveis. São eles:
(1) área erodida; (2) volumes de assoreamento; (3) taxas de sedimentação; (4) espessura dos
depósitos; e (5) índices de contaminação e poluição de sedimentos e águas.
O autor concluiu que projetos de recuperação de áreas degradadas causadas
pelo assoreamento e contaminação, com o conhecimento prévio da história do uso do solo,
podem prever a construção de caixas de retenção de sedimentos, calculadas com base nas
taxas de sedimentação e de produção de sedimentos da bacia, que podem funcionar também
como postos de monitoramento usando-se geoindicadores de volume e de espessura de
sedimentos.
3.1.4 ANÁLISE DAS APLICAÇÕES
Uma observação relevante a respeito das aplicações avaliadas, de acordo com
Tavares, Cruz e Lollo (2007), se refere à estreita relação entre os geoindicadores propostos e a
dinâmica dos ambientes considerados. Sem dúvida se trata de uma conseqüência natural da
proposta original de geoindicadores como representação dos eventos e processos presentes na
área.
Mesmo assim, tal situação é digna de nota uma vez que se percebe uma
preocupação nos trabalhos relacionados ao item 3.1.3 em selecionar indicadores de processos
de média e larga escala, tanto espacial como temporal, e que representam os processos ou
produtos mais significativos para a degradação do meio naquele ambiente ou ramo de
atividade humana, com especial ênfase para aqueles ligados a movimentos de massa e
degradação química dos recursos naturais.
Ainda conforme Tavares, Cruz e Lollo (2007), quanto às formas de obtenção
dos geoindicadores verifica-se uma tendência de preferência por técnicas que envolvam
menores custos, especialmente aquelas baseadas em levantamentos de campo, o que é
coerente com o enfoque naturalista subjacente ao uso de geoindicadores e com o fato de que
se trata da avaliação de áreas com grandes dimensões.
Tal situação se modifica quando se tratam de geoindicadores escolhidos para
representar níveis de degradação física envolvendo remoção ou deposição de materiais (com
necessidade de trabalho de campos extensivo, portanto envolvendo maiores custos), ou níveis
de degradação química (com medidas em laboratório de concentrações de materiais ou
substâncias e sua comparação com padrões definidores de contaminação e poluição).
Com relação à reprodutibilidade das técnicas em ambientes com condições
similares, segundo Tavares, Cruz e Lollo (2007), se verifica que a relativa flexibilidade dos
geoindicadores propostos facilita tal iniciativa já que os indicadores escolhidos se referem a
situações passíveis de ocorrência em quaisquer áreas com tais condições, havendo a
necessidade de séria reflexão apenas em relação às técnicas de obtenção das informações.
Os autores comentam também que a aplicação dos geoindicadores propostos
como mecanismo de monitoramento, no entanto deve ser avaliada com extremo cuidado,
especialmente em função dos custos, da possibilidade de recuperação ambiental, e das suas
conseqüências administrativas e sociais.
Nas situações em que estejam envolvidos processos de degradação química dos
recursos naturais, e avaliada a importância local do recurso em relação a outras carências da
comunidade, parece mais razoável o investimento em monitoramento com análises freqüentes
e atitudes de recuperação do recurso (TAVARES, CRUZ E LOLLO, 2007).
No que diz respeito à degradação física (especialmente do solo), no entanto, a
continuidade dos levantamentos é por si só muitas vezes inócua e dispendiosa caso medidas
de controle e mitigação não sejam aplicadas ou, dependendo do caso, medidas compensatórias
que permitam a convivência da comunidade com o processo.
Ao tratar do ambiente fluvial e, corretamente, priorizar a dinâmica do
modelado do vale na definição de geoindicadores, Osterkamp (2002) não distingue técnicas
para diferenciação entre processos naturais e induzidos pela ação humana, o que seria possível
avaliando as interações do vale e do canal com as atividades em seu entorno.
De forma análoga, Edmunds (1996) considera os efeitos dos aportes de matéria
e energia no aqüífero (especialmente aqueles relacionados à qualidade da água) dando pouca
importância à interação entre o sistema fluvial e o aqüífero.
Zuquette, Pejon e Collares (2004) avançaram no sentido de avaliar, para cada
bacia de drenagem na interface com o ambiente litorâneo, os efeitos de degradação ocorridos.
No entanto, o trabalho não registra os possíveis efeitos das características de cada bacia nos
processos avaliados.
Ao efetuar uma análise temporal dos processos, tendo como base alterações no
uso do solo para movimentos de massa em áreas com altas declividades, Canuti et al. (2004)
resgatam a importância da avaliação do fator tempo nos processos tanto naturais como,
especialmente, aqueles decorrentes da ação humana.
Campagnoli (2002) dá importante contribuição ao estudo dos geoindicadores
ao destacar o papel fundamental que a variável escala de trabalho tem no processo.
3.1.5 CONSIDERAÇÕES
O conceito de geoindicadores, conforme Tavares, Cruz e Lollo (2007), é
recente e suas aplicações se encontram em fase de maturação de suas reais potencialidades,
demonstrando grande potencial para aplicação na gestão ambiental de áreas frágeis e/ou de
forte dinâmica ambiental, por permitir a melhor aproximação de cenários ambientais futuros.
É importante considerar também que a gestão ambiental, visando longos
períodos de tempo, necessita considerar o potencial de eventos inesperados. Incertezas sempre
estão presentes, mas é preciso a construção de cenários prováveis, e para isso é fundamental a
escolha de indicadores confiáveis (REGO NETO, 2003).
No presente trabalho, espera-se que a definição dos geoindicadores e a análise
de seu conjunto permitam não só a classificação das áreas em termos da intensidade da
degradação sofrida, mas também a proposição de medidas para novos usos e forneça ao poder
público dados para definição de prioridades de intervenção.
Tais prioridades podem ser definidas em termos de em quais áreas se deve
intervir primeiro, e em quais parcelas de uma dada área essa intervenção deve se dar em
primeiro lugar.
3.2 DEGRADAÇÃO AMBIENTAL
A utilização inadequada dos recursos naturais viola os ecossistemas, prejudica
ou mesmo destrói sua capacidade de auto-regulação e renovação, e resulta na progressiva
redução da biodiversidade, e enfim das condições de vida.
A crescente urbanização tem como conseqüência a ocupação desordenada do
espaço urbano e gera impactos ambientais progressivos devido à falta de preocupação com a
capacidade de suporte do meio físico.
De acordo com a Resolução CONAMA N° 001 de 23.01.86, Art. 1°, impacto
ambiental pode ser definido como (BRASIL, 1986, p.1):
...qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do Meio
Ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das
atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam: I - a saúde, a segurança e o
bem estar da população; II - as atividades sociais e econômicas; III - a biota; IV - as
condições estéticas e sanitárias do meio ambiente; V - a qualidade dos recursos
ambientais.
Segundo Johnson et al. (1997), uma alteração ambiental é uma alteração ou
distúrbio do ambiente visto como danoso ou indesejável decorrente de processos ecológicos
naturais.
Ainda conforme o autor, a degradação da superfície terrestre (“land
degradation” - conceito que contempla o entendimento de solo enquanto espaço geográfico,
ou seja, extrapola o sentido de matéria ou componente predominantemente abiótico do
ambiente) é um subconjunto da alteração ambiental; e a degradação do solo (“soil
degradation”) é um subconjunto da degradação da superfície terrestre.
O conceito de superfície terrestre inclui principalmente a litosfera e a
pedosfera, mas também inclui partes da biosfera, hidrosfera e atmosfera que estão
intimamente ligadas à superfície terrestre e ao solo. A degradação da superfície é então
similar à degradação ambiental, exceto pelo fato de que está focada mais no ambiente
superficial terrestre e na paisagem do que no ambiente geral.
Então, os animais, plantas, o solo, os corpos d’água e até mesmo o ar que se
encontra imediatamente acima da superfície são normalmente considerados como parte da
superfície terrestre. Portanto, qualquer alteração que afete algum desses componentes
representa degradação.
Segundo o Manual de Diretrizes para Recuperação de Áreas Degradadas
(INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS
RENOVÁVEIS - IBAMA, 1990), a degradação ocorre “... quando a vegetação nativa e fauna
forem destruídas, removidas ou expulsas; a camada fértil do solo for perdida, removida ou
enterrada; e a qualidade e regime de vazão do sistema hídrico forem alterados, juntamente
com a inviabilização sócio-econômica da área”.
Uma lista do que se acredita ser parte da degradação de superfície é
apresentada a seguir: (1) erosão do solo - perda de partículas minerais, matéria orgânica e
nutrientes; (2) alterações na estrutura do solo - em particular aquelas que afetam a capacidade
de água disponível; (3) decréscimo das espécies de plantas nutritivas e saborosas, e aumento
de plantas não nutritivas e não saborosas; (4) decréscimo na vegetação rasteira perene, e
aumento nas anuais; (5) substituição das espécies de maior porte por espécies arbustivas;
(6) declínio na qualidade e quantidade de forragem; (7) declínio na produtividade primária e
redução das espécies secundárias; e (8) declínio no bem-estar dos rebanhos locais (ABEL E
BLAIKIE, 1989, citados por JOHNSON ET AL., 1997).
A respeito do conceito de perturbação ou distúrbio, esse pode ser visto como
alteração resultante de atividades humanas e que não pode ser corrigida rapidamente.
Nesse caso existem três situações influenciadas pelo caráter temporal: os distúrbios súbitos e
inesperados, como os decorrentes de acidentes ou falhas de origem tecnológica em processos
industriais; os distúrbios que ocorrem durante período de tempo significativo, mesmo que
tenham sido detectados apenas recentemente, como os derivados de descargas de efluentes
industriais; e os distúrbios planejados, como os da mineração em superfície (CAIRNS JR.,
1986, citado por BITAR, 1997).
Segundo Corrêa (1998a), retirar a cobertura vegetal ou o aporte excessivo de
nutrientes em um lago ou no solo pode ser considerado degradação ou perturbação ambiental,
a depender da intensidade. Caso o ambiente não se recupere sozinho, diz-se que está
degradado e necessita da intervenção humana. Se ele mantém a capacidade de regeneração ou
depuração, diz-se que o ambiente está perturbado e a intervenção humana apenas acelera o
processo de recuperação.
A controvérsia sobre os conceitos de degradação e recuperação levou à edição
do Decreto nº 97.632, de 10 de abril de 1989, que dispõe sobre a regulamentação do artigo 2°,
inciso VIII, da Lei n° 6.938, de 31 de agosto de 1981, e dá outras providências.
Estabeleceu-se por instrumento que (BRASIL, 1989, p.1):
... são considerados como degradação os processos resultantes dos danos ao meio
ambiente, pelos quais se perdem ou se reduzem algumas de suas propriedades, tais
como a qualidade ou a capacidade produtiva dos recursos ambientais e que a
recuperação deverá ter por objetivo o retorno do sítio degradado a uma forma de
utilização de acordo com um plano preestabelecido para o uso do solo, visando a
uma estabilidade do meio ambiente.
3.2.1 DEGRADAÇÃO DO SOLO
De acordo com Stocking (1995), a degradação do solo é retratada como um dos
maiores problemas ambientais do mundo. Ela é vista como um indicador chave das crises no
meio ambiente de países desenvolvidos.
A degradação do solo é uma alteração em seu estado físico, químico ou
biológico, a qual pode restringir sua capacidade de produção (LINDSKOG E TENGBERG,
1994, citados por ZUQUETTE, PEJON E COLLARES, 2004).
Uma outra definição abordada por Johnson et al. (1997) para degradação do
solo, seria qualquer alteração ou distúrbio do mesmo percebido como danoso ou indesejável.
Essa definição inclui a idéia de percepção devido ao fato de que degradação é um termo cujo
significado reflete percepções, pontos de vista, prazos e valores anexos.
Segundo os autores, a degradação do solo é percebida freqüentemente quando
manifestada nos seguintes modos: (1) erosão devido à água - erosão laminar, concentrada e
acelerada, movimentos de massa e/ou deposição; (2) erosão e/ou deposição devido ao vento;
(3) degradação biológica - alterações no húmus, vegetação, extirpação ou distúrbio local da
biota do solo - vermes, fungos, e outras espécies; (4) degradação física - alterações na massa
específica do solo, permeabilidade, e estrutura, por exemplo; e (5) degradação química -
acidificação, alcalinização, ou outras mudanças no pH, mudanças na salinidade, e toxicidade
química.
Blum (1998) define degradação do solo como sendo a perda ou redução da
energia do solo. Assim, como todas as funções e usos do solo são baseados na energia pode-se
dizer que a degradação do solo é equivalente à perda ou redução das funções do solo e
também do uso.
O autor aponta as atividades antrópicas como sendo uma das causas da
degradação do solo e afirma existir pelo menos seis principais usos do solo e da superfície
terrestre os quais estão relacionados com a degradação; três mais ecológicos e os outros três
baseados em atividades sócio-econômicas, técnicas e industriais.
Os três usos ecológicos são: (1) produção da biomassa; (2) uso do solo para
filtrar, proteger e transformar combinações adversas entre atmosfera, águas subterrâneas e
raízes de plantas; e (3) solo como local de sobrevivência de vários organismos.
Os outros três usos do solo são: (1) desenvolvimento de estruturas técnicas,
industriais e sócio-econômicas; (2) o solo como fornecedor de matérias-primas e fonte de
água; e (3) presença no solo de registros da história humana, guardando tesouros
paleontológicos e arqueológicos.
Blaike e Brookfield (1987) definem solo degradado como sendo aquele que
perdeu qualidade ou sofreu um declínio em suas capacidades. As alterações geralmente
identificadas nos processos geológicos, biológicos, e sócio-econômicos, são avaliados por
diferentes magnitudes, severidades, efeitos, e extensão.
Essas alterações podem ocorrer segundo Stocking (1987), devido alterações
globais, intensa exploração, inadequado uso do solo, e acelerados processos naturais tais
como erosão, inundação, movimentos gravitacionais de massa, entre outros.
Barrow (1991) afirma que para se estabelecer o significado de degradação do
solo é necessária uma avaliação de extensão, grau de dano e também é preciso verificar se o
processo é controlado ou reversível. As principais causas da degradação do solo, conforme o
autor são:
Causas básicas: riscos naturais que podem causar degradação, taludes
íngremes, solos danificados facilmente, solos ácidos, solos áridos, solos de baixa altitude em
relação ao mar, regiões de chuvas intensas, estiagem, áreas de risco no curso de monções,
furacões em áreas propensas, e terremotos ou perigos vulcânicos.
Atividades humanas que podem contribuir com os riscos naturais:
construções em planícies alagadas, remoção de vegetação, alteração de hidrografia, pastagens
intensivas, escoamento, alagamentos e enchentes.
Mudanças populacionais: pressão da população ocasionando o uso
excessivo do solo, uso incorreto de áreas degradadas, aumento de demanda e destruição da
base de recursos, e desprezo da população sobre o crescimento que pode causar impacto.
Ainda conforme o autor, os solos degradados aparecem apenas como um dos
últimos reflexos da atividade que o causou, seja ela provocada por um homem, ou por algum
efeito da natureza, podendo apresentar-se pela combinação das duas, sendo, por isso, difícil de
prever. E, apesar de ser grande o conhecimento nessa área, atitudes de prevenção de
degradações são praticamente negligenciadas, atuando apenas na correção dos danos
ocorridos.
Conforme West e Bosch (1998), existem quatro maneiras para avaliar a
degradação do solo: observação direta e medida, sensoriamento remoto, métodos
paramétricos, e modelos de simulação. Entre eles, os dois últimos são os que fornecem
melhores resultados para amplas áreas e a custos acessíveis. A precisão dos resultados
obtidos, no entanto, depende da disponibilidade e confiabilidade de dados do solo, clima,
topografia e manejo utilizados na avaliação.
No Brasil, a interferência humana e os processos naturais têm resultado em
diferentes tipos de degradação do solo como pode ser observado no Quadro 8 (ZUQUETTE,
PEJON E COLLARES, 2004).
QUADRO 8
PRINCIPAIS TIPOS DE DEGRADAÇÃO ENCONTRADOS NO BRASIL
INTERFERÊNCIA HUMANA
AGRÍCOLA URBANA INDUSTRIAL MINERAÇÃO
Poluição da água e do
solo
Poluição do ar, solo e
água
Poluição do ar, solo e
água
Poluição do ar, solo e
água
Consolidação do solo Consolidação do solo Chuva ácida Taxa de erosão
Taxa de erosão Taxa de erosão Desmatamento Alterações no coeficiente
de escoamento
superficial
Formação de crostas
lateríticas
Alterações no
coeficiente de
escoamento superficial
Alterações no
coeficiente de
escoamento superficial
Desmatamento
Salinização Desmatamento Inundações Carga de sedimentos
Alterações no Balanço
hídrico
Carga de sedimentos - Alterações na densidade
dos canais
Lixiviação Alterações na densidade
dos canais
- Alterações
morfométricas
Redução da biomassa,
carbono e
biodiversidade
Alterações
morfométricas
- Movimentos de massa
Desertificação Movimentos de massa - Alterações do Relevo
Sedimentos,
assoreamento
Assoreamento,
inundações
- -
Desmatamento Alterações do relevo - -
Sedimentos - -
PROCESSOS NATURAIS
SOLO/ROCHA GEOMORFOLOGIA ÁGUA VEGETAÇÃO
Redução da
biodiversidade
Alterações
morfométricas
Alterações
morfométricas
Redução da
biodiversidade
Cimentação Alterações em canais Alterações em canais Infestação
Desertificação Alterações na densidade
dos canais
Alterações na
densidade dos canais
Alteração da biomassa
- - Alterações
morfométricas
-
Fonte: Modificado de Zuquette, Pejon e Collares (2004, p. 409).
O conceito de qualidade do solo como indicador de degradação deve ser
utilizado a partir de uma visão mais ampla. Os atributos ou características do mesmo devem
ser avaliados e monitorados para definir a manutenção, o ganho ou a perda de qualidade.
Então, para a caracterização de um processo de degradação deve-se avaliar a dinâmica da
qualidade do solo (DIAS E GRIFFITH, 1988, citados por PONS, 2006).
Os autores ainda afirmam que os substratos resultantes dos diferentes processos
e atividades que conduzem à degradação do solo apresentam características que decorrem do
tipo e da composição da rocha matriz, dos processos de degradação, da forma e do tempo de
exposição do material. Em virtude de uma diversidade muito grande de situações, faz-se
necessária a classificação do material a ser recuperado.
Os cenários em que tal situação pode ocorrer foram classificados segundo
Dias (1996), citado por Pons (2006) em:
Resíduos geológicos em área remanescente plana: quando ocorre
exposição dos horizontes inferiores do solo original, composto do material geológico
heterogêneo (áreas de empréstimo deixadas após a construção de barragens de aterros em
estradas de rodagem e ferrovias é o exemplo mais comum). Característica importante nesse
tipo de material é o fato de não ter havido reviramento do material remanescente, somente a
decapagem dos horizontes superiores do solo.
Taludes decorrentes de cortes e de construção de barragens: esses
taludes podem apresentar ou não uma estratificação decorrente dos horizontes que formam o
solo original. Em função do tipo de solo e da profundidade do corte, pode existir a exposição
do horizonte C, evidenciando a presença de fragmentos de rocha. A exposição de horizontes
B e C, que não apresentam boa estruturação, os tornam extremamente susceptíveis aos
agentes erosivos.
Cavas de minas: a realização do processo de abertura de cavas para a
exploração de minério exige a exposição de encostas e a confecção de bermas. A declividade
das encostas e a largura das bermas são determinadas em função das características do
material, do processo de abertura da cava, da necessidade de vias de acesso e do volume de
minério a ser explorado.
Na medida em que a cava se aprofunda, existe maior exposição de encostas e
maior área de bermas. Isto trará complicações ao processo de revegetação devido a menor
estabilidade de propágulos e à baixa capacidade de retenção de umidade e de disponibilidade
de nutrientes, podendo ser contornado por meio da utilização das técnicas de geotêxteis e da
confecção de tramas com material vegetal seco.
Substrato remanescente de mineração a céu aberto: em lavras a céu
aberto, a retirada de minério sem o retorno de estéril ou mesmo dos horizontes superficiais
conduz a um substrato remanescente formado por uma massa heterogênea de material
geológico. A ação dos agentes de intemperismo pode levar, com o tempo, à formação de
horizontes superficiais que promovem à medida que se oxidam a acidificação ou alcalinização
do sistema, trazendo conseqüências para a rede de drenagem local.
Horizontes reconstruídos em áreas mineradas: materiais com diferentes
características e modos de aplicação que servem para o recobrimento da área de lavra, quer
seja com a finalidade de reconstrução topográfica, armazenamento de estéril ou mesmo para
estabelecer condições favoráveis de revegetação. A presença de fragmentos de rocha e a
inversão de horizontes podem resultar no aparecimento de complicações de ordem química e
física, que afetarão o estabelecimento e crescimento de plantas quando do processo de
revegetação.
Depósitos controlados e não controlados: material estéril retirado e
depositado em locais previamente determinados, que resulta em uma mistura de materiais de
diferentes granulometrias e composição química, que são decorrentes do tempo de
intemperismo e da pluralidade de materiais de origem.
3.2.1.1 Degradação do solo em áreas de empréstimo
A implantação de projetos que dependam de terraplenagem para sua construção
carece sempre de solo como matéria-prima, o qual geralmente é obtido de empréstimos
próximos ao local da obra e com as características técnicas de interesse.
Os processos para obtenção do solo estão sempre associados a escavações ou
desmontes, gerando degradação ambiental e fazendo com que, em contraposição aos
benefícios da implantação do empreendimento, sejam gerados impactos ambientais negativos.
Além dos processos comuns de degradação física do solo - erosão,
compactação, redução do horizonte não saturado e remoção da camada agricultável do solo –
a exploração de áreas de empréstimo pode gerar impactos indiretos na vegetação, na
qualidade das águas e, conseqüentemente, na destinação futura de tais áreas, tornando difícil o
seu aproveitamento.
Segundo Christófaro e Nunes (1999), os impactos ambientais em áreas de
empréstimo de solo envolvem: (1) aspectos físicos - processos erosivos; (2) aspectos
biológicos - variação da abundância e da diversidade da flora e da fauna; e (3) aspectos
antrópicos - formação de focos potenciais e criadouros de vetores de doenças e endemias por
meio do acúmulo de água, lixo e entulhos, e vulnerabilidade a acidentes, dentre outros.
O trabalho de Pereira et al. (1999) aborda que os impactos são classificados nas
categorias: biótico, físico e antrópico. Em relação ao meio biótico, a flora e a fauna podem ser
afetadas devido a desmatamentos, à contaminação do solo, e às alterações na cobertura
vegetal. No meio físico, além dos processos erosivos, causados pelo desmatamento, podem
ser observados também o carreamento de sólidos e o assoreamento das redes de drenagem.
No meio antrópico, poderão ocorrer distúrbios na rotina das atividades de reservas indígenas,
sítios arqueológicos ou áreas de preservação, caso elas existam na região em estudo.
Kesselring e Kesselring (1999) apontam em seu trabalho que impactos
causados pela exploração de áreas de empréstimos e jazidas envolvem desmatamento,
remoção da cobertura superficial do solo, retirada do material, alteração no sistema de
drenagem natural da área, descaracterização do relevo, represamento das águas, abertura de
acesso às mesmas, além de causar suscetibilidade à erosão e problemas de assoreamento de
cursos d’água e açudes, por exemplo.
De acordo com ENGEVIX (2005) a construção de barragens causa impactos
devidos às escavações, movimentos de terra e transporte de solos para obra, que poderão
provocar o aparecimento de processos erosivos ou intensificação daqueles existentes.
Os impactos no meio físico da construção de barragens devem levar em conta
os fatores estabilidade de terrenos marginais, sismicidade, potencial agrícola das terras,
potencial de exploração mineral, e recursos cênicos (PIMENTEL, 2004).
3.2.1.2 Degradação do solo devido à atividade de mineração
A atividade de mineração para a extração de areia, cascalho, argila, saibro e
solo, salvo raras exceções, é responsável pela maioria das áreas degradadas. Essas jazidas
localizam-se principalmente no entorno das áreas urbanas (acompanhando a expansão dessas),
aleatoriamente na zona rural e no entorno de grandes obras de engenharia.
Os impactos decorrentes de tais atividades podem ser variados e atingir
diferentes componentes do meio ambiente, sendo geralmente apresentados segundo a classe
de componente do meio afetado.
Especialmente dedicado à mineração, o trabalho de Willians et al. (1990),
citados por Bitar (1997), divulgado pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos
Recursos Naturais Renováveis - Ibama, admite um conceito relacionado aos aspectos
biológicos, edafológicos e hídricos afetados pela atividade extrativa, considerando que a
degradação de uma área ocorre quando a vegetação nativa e a fauna forem destruídas,
removidas ou expulsas; a camada fértil do solo for perdida, removida ou enterrada; e a
qualidade e regime de vazão do sistema hídrico forem alterados.
Particularmente nas últimas décadas, em decorrência das relações continuadas
que se estabeleceram entre a mineração e a dinâmica de crescimento das metrópoles,
emergiram conflitos de uso do solo e impactos ambientais, ressaltados pelo fato de que poucas
empresas praticam suas atividades de modo a evitá-los.
As principais alterações ambientais causadas pela mineração, particularmente
aquelas associadas aos locais em que o empreendimento se encontra instalado, têm sido
identificadas por Teixeira (1992), podendo ser resumidas em: supressão de áreas de
vegetação, alteração da rede de drenagem, mudanças nas superfícies topográficas, geração de
resíduos sólidos, geração de efluentes líquidos, geração de poeira, geração de ruído,
interceptação do lençol freático com rebaixamento ou elevação do nível de base local,
intensificação da erosão, escorregamento de encostas e taludes, alteração das características
do solo, aumento da emissão de gases e partículas em suspensão no ar, alteração da dinâmica
fluvial, propagações de vibrações no solo, e modificação das formas de uso do solo.
Segundo Dias (2001), na avaliação dos impactos ambientais da mineração, é
comum dividi-los de acordo com o meio afetado, ou seja, físico, biótico e antrópico.
No entanto, grande parte dos efeitos da mineração atinge, primeiramente, o meio físico, sendo
os impactos no meio biótico e antrópico muitas vezes decorrentes do primeiro.
Corrêa e Leite (1998), considerando estudo feito no Parque Nacional de
Brasília, mostram a investigação comparativamente entre o caminho da regeneração em áreas
desmatadas e em áreas mineradas a qual permite determinar os diferentes graus de capacidade
de regeneração natural e quais as interferências humanas necessárias.
Uma das três áreas escolhidas para tal estudo foi uma área escavada cerca de
1,5 m para a retirada de aterro, apresentando vegetação esparsa. As demais áreas escolhidas
caracterizavam-se por desmatamento e possuíam a fisionomia da vegetação visualmente
diferente uma da outra. Uma das áreas que foi apenas desmatada apresentava um estrato
herbáceo denso, a outra era formada por arbustos e havia alguns pequenos espécimes
formando um estrato inferior.
Com relação à infiltração de água, quanto mais profunda a escavação menor
essa infiltração, pelo fato dos solos mais profundos serem mais compactados. O autor
concluiu que em alguns casos pode existir um aumento de infiltração em relação às áreas de
vegetação nativa devido à presença de camadas de solos depositadas no local proveniente de
erosões.
A umidade em áreas vegetadas, de acordo com o autor, apresenta valores
similares e mais altos do que em áreas escavadas. Mesmo com disponibilidade de água, o
material exposto nesses locais não a armazena, provavelmente pela falta de matéria orgânica
para estruturá-lo, uma vez que a estrutura é determinante na capacidade de um solo armazenar
água.
Quanto aos valores médios de densidade global encontrados para as três áreas,
notou-se que a média encontrada para a área escavada é de aproximadamente 25% superior às
outras duas. O aumento da densidade global afeta a disponibilidade de água, o que explica o
comportamento de menor capacidade de retenção de água, ou seja, menores teores de água
armazenada, nos locais onde acontecem escavações que implicam no mau desempenho da
revegetação.
Devido à escavação, a concentração de matéria orgânica é menor em relação às
áreas vegetadas ou apenas desmatadas, isso em função da pobreza de vegetação existente, e
conseqüentemente a não produção de matéria orgânica.
Corrêa (1998b) alega que um dos principais problemas em áreas que foram
mineradas e abandonadas é a erosão. O carreamento da parte superficial de seus substratos
pode sedimentar corpos d’água. As voçorocas, freqüentemente presentes, destroem obras civis
e parte dos ecossistemas em que estão inseridas. Lixões e invasões para fins residenciais
também são comuns nesses locais.
3.2.2 CONSIDERAÇÕES
O uso de geoindicadores para avaliação da degradação do solo é recomendado
porque eles identificam uma série mínima de parâmetros que descrevem em curto prazo a
dinâmica ambiental, e representam todos os parâmetros dos quais os processos dependem
(BERGER, 1997).
Como se pôde perceber, a literatura técnica indica certo consenso acerca dos
componentes do meio físico afetados pela operação de áreas de empréstimo, sem indicar os
mecanismos de levantamento de tais condições no empreendimento. Para sanar essa
deficiência é importante o uso da técnica de geoindicadores como mecanismo de análise.
Para que os estudos de degradação possam resultar em algo útil, não só para a
avaliação das condições atuais como para propostas futuras de aproveitamento das áreas, eles
devem ser realizados de forma rápida e tecnicamente confiável.
Bitar et al. (1993) relacionaram alguns indicadores e parâmetros
geológico-geotécnicos freqüentes na avaliação de áreas degradadas por mineração e outras
atividades no meio urbano.
No contexto geológico, segundo os autores, os mecanismos de degradação do
solo coincidem com alterações na dinâmica dos processos do meio físico e, assim, um
indicador deve fornecer, por meio de um ou mais parâmetros, um indicativo da magnitude da
degradação atingida pelo processo.
Após o encerramento da atividade de exploração de uma área degradada pela
mineração deve-se desenvolver um projeto de reabilitação da área. Para regiões urbanas as
propostas são as mais variadas: disposição de resíduos, indústria, lazer, loteamento, sistema
viário, educação, hotelaria dentre outros (BITAR, 1997).
3.3 SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS
3.3.1 GEOPROCESSAMENTO
No passado a coleta de informações geográficas era feita apenas em
documentos e mapas em papel; isso dificultava uma análise que combinasse diversos mapas e
dados. Com o desenvolvimento da tecnologia de Informática, tornou-se possível armazenar e
representar tais informações em ambiente computacional, abrindo espaço para o aparecimento
do Geoprocessamento.
Nesse contexto, Câmara e Davis (2001) definem o termo Geoprocessamento
como sendo a disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais
para o tratamento da informação geográfica e que vem influenciando de maneira crescente as
áreas de Cartografia, Análise de Recursos Naturais, Transportes, Comunicações, Energia e
Planejamento Urbano e Regional.
Para Câmara e Monteiro (2001) trabalhar com geoinformação significa utilizar
computadores como instrumentos de representação de dados espacialmente referenciados.
É costume dizer-se então que o Geoprocessamento é uma tecnologia
interdisciplinar, que permite a convergência de diferentes disciplinas científicas para o estudo
de fenômenos ambientais e urbanos, incluindo a funcionalidade permitida pelo SIG.
Os tipos de dados em geoprocessamento podem ser vistos a seguir (CÂMARA
E MONTEIRO, 2001):
Dados temáticos: descrevem a distribuição espacial de uma grandeza
geográfica, expressa de forma qualitativa, como por exemplo, os mapas de pedologia e a
aptidão agrícola de uma região. Esses dados, obtidos a partir de levantamento de campo, são
inseridos no sistema por digitalização ou, de forma mais automatizada, a partir de
classificação de imagens. Eles admitem tanto representação matricial quanto vetorial.
Dados cadastrais: distinguem-se de um temático, pois cada um de seus
elementos é um objeto geográfico que possui atributos e pode estar associado a várias
representações gráficas. Por exemplo, os lotes de uma cidade são elementos do espaço
geográfico que possuem atributos (dono, localização, valor venal, Imposto Territorial
Urbano - IPTU devido, entre outros) e que podem ter representações gráficas diferentes em
mapas de escalas distintas. Os atributos estão armazenados num sistema gerenciador de banco
de dados enquanto que a parte gráfica é armazenada em forma de coordenadas vetoriais.
Redes: informações associadas a serviços de utilidade pública, como
água, luz e telefone; redes de drenagem (bacias hidrográficas); e rodovias. No caso de redes,
cada objeto geográfico (por exemplo, cabo telefônico, transformador de rede elétrica, cano de
água) possui uma localização geográfica exata e está sempre associado a atributos descritivos.
Sua parte gráfica é armazenada em forma de coordenadas vetoriais, com a topologia arco-nó e
seus atributos não gráficos são guardados em um banco de dados.
Modelos numéricos do terreno (MNT): são utilizados para denotar a
representação quantitativa de uma grandeza que varia continuamente no espaço. Comumente
associados à altimetria, também podem ser utilizados para modelar unidades geológicas,
como teor de minerais, ou propriedades do solo ou subsolo, como aeromagnetismo.
Um MNT pode ser definido como um modelo matemático que reproduz uma
superfície real a partir de algoritmos e de um conjunto de pontos (x, y), em um referencial
qualquer, com atributos denotados de z, que descrevem a variação contínua da superfície. Eles
podem ser armazenados em grades regulares, ou seja, representação matricial, em grades
triangulares por meio de vetores com topologia arco-nó, ou em isolinhas que se constituem de
representação vetorial sem topologia.
Imagens: obtidas por satélites, fotografias aéreas ou "scanners"
aerotransportados. Elas representam formas de captura indireta de informação espacial.
Armazenadas como matrizes, cada elemento de imagem (denominado "pixel")
tem um valor proporcional à energia eletromagnética refletida ou emitida pela área da
superfície terrestre correspondente.
Características importantes de imagens de satélite são: o número e a largura de
bandas do espectro eletromagnético imageadas - resolução espectral; a menor área da
superfície terrestre observada instantaneamente por cada sensor - resolução espacial; o nível
de quantização registrado pelo sistema sensor - resolução radiométrica; e o intervalo entre
duas passagens do satélite pelo mesmo ponto - resolução temporal.
As técnicas de geoprocessamento são: cartografia digital, Computer Aided
Design (CAD), Sistema de Posicionamento Global (GPS), Sistema de Informação Geográfica
(SIG), Análise Espacial (Geoestatística) e Fotogrametria Digital.
Os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) / Geographic Information System
(GIS), permitem realizar análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criar
bancos de dados georreferenciados. Tornam ainda possível automatizar a produção de
documentos cartográficos (CÂMARA E DAVIS, 2001).
3.3.2 DEFINIÇÃO DE SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS
Sendo o geoprocessamento definido como um conjunto de tecnologias voltadas
à coleta e tratamento de informações espaciais para um objetivo específico, as atividades que
o envolvem são executadas por sistemas específicos para cada aplicação. Esses sistemas são
os Sistemas de Informação Geográfica (SIG).
O desenvolvimento dos SIGs se deu pela necessidade de gerenciar ambientes
urbanos e de explorar de forma sustentável os recursos naturais disponíveis e pela associação
de diversas áreas tecnológicas. Dentre essas áreas tecnológicas destacam-se a Cartografia
Assistida por Computador e o Sensoriamento Remoto (RÖHM, 2005).
Segundo Davis e Câmara (2001), o termo Sistema de Informações Geográficas
é aplicado para sistemas que: (1) realizam o tratamento computacional de dados geográficos e
recuperam informações não apenas com base em suas características alfanuméricas, mas
também por meio de sua localização espacial; e (2) oferecem ao administrador (urbanista,
planejador, engenheiro) uma visão inédita de seu ambiente de trabalho, em que todas as
informações disponíveis sobre um determinado assunto estão ao seu alcance, inter-
relacionadas com base no que lhes é fundamentalmente comum, ou seja, a localização
geográfica.
Para que isso seja possível, a geometria e os atributos dos dados num SIG
devem estar georreferenciados, isto é, localizados na superfície terrestre e representados numa
projeção cartográfica.
São inúmeras as definições que se pode encontrar para SIG, sendo que uma das
definições mais clássicas é dada por Burrough (1987) citado por Melo,
Silva e Meneguette (2003), segundo a qual um SIG constitui um poderoso conjunto de
instrumentos para coleta, armazenamento, recuperação e posterior transformação e exibição
dos dados espaciais a partir do mundo real para um conjunto particular de objetivos.
De acordo com Câmara et al. (1996), os componentes de um SIG são:
Interface com o usuário - definirá como o sistema será operado e
controlado;
Entrada, integração, visualização e impressão dos dados - permitirão o
processamento dos dados espaciais (entrada, edição, análise, visualização e saída); e
Armazenamento e recuperação dos dados - sistema mais interno onde
os dados são gerenciados, oferecendo recursos de armazenamento e recuperação de dados
espaciais e seus atributos.
Um SIG pode ser visto como um ciclo de três fases distintas e interligadas
(CÂMARA ET AL., 1996):
Modelagem do mundo real - modelagem dos processos e dos dados,
consistindo em selecionar fenômenos e entidade de interesse.
Criação do banco de dados geográficos - local de armazenamento da
informação coletada empiricamente sobre os fenômenos do mundo real, sendo a mesma
dividida nas fases de: coleta de dados, correção dos dados coletados e georreferenciamento
dos dados por meio da associação da informação geográfica.
Operação - se refere ao uso do SIG e ao desenvolvimento de aplicações
específicas do usuário.
Câmara e Medeiros (1998) afirmam que a informação geográfica apresenta
uma natureza dual: um dado geográfico com uma localização geográfica expressa como
coordenadas em um espaço geográfico e atributos descritivos que podem ser representados
num banco de dados convencional.
De acordo com os autores, o espaço geográfico pode ser definido como um
conjunto de localizações na superfície terrestre onde ocorrem os fenômenos geográficos.
Por sua vez, informação espacial descreve as propriedades dos objetos, incluindo a sua
localização relativa no espaço e sua relação com outros objetos.
Devido a sua ampla gama de aplicações, há pelo menos três grandes maneiras
de se utilizar um SIG (DAVIS E CÂMARA, 2001): como ferramenta para produção de
mapas, como suporte para análise espacial de fenômenos, e como um banco de dados
geográficos com funções de armazenamento e recuperação de informação espacial.
O banco de dados de um sistema de informações geográficas é composto por
dois tipos básicos de dados segundo Röhm (2005): os gráficos, também denominados de
espaciais; e os não gráficos, também denominados de não espaciais ou descritivos, que
representam as características da superfície de um terreno.
Davis e Câmara (2001) indicam as principais características de um SIG como
sendo: inserir e integrar, numa única base de dados, informações espaciais provenientes de
dados cartográficos, dados censitários e cadastro urbano e rural, imagens de satélite, redes e
modelos numéricos de terreno; e oferecer mecanismos para combinar as várias informações,
por meio de algoritmos de manipulação e análise, bem como para consultar, recuperar,
visualizar e imprimir o conteúdo da base de dados georreferenciados.
Em geral, qualquer SIG é capaz de (DAVIS E CÂMARA, 2001):
Representar graficamente informações de natureza espacial, associando
aos gráficos, informações alfanuméricas tradicionais. Representar informações gráficas sob a
forma de vetores (pontos, linhas e polígonos) e/ou imagens digitais (matrizes de pixels);
Recuperar informações com base em critérios alfanuméricos, à
semelhança de um sistema de gerenciamento de bancos de dados tradicionais, e com base em
relações espaciais topológicas, tais como continência, adjacência e interceptação;
Realizar operações de aritmética de polígonos, tais como união,
interseção e diferença. Gerar polígonos paralelos (buffers) ao redor de elementos ponto, linha
e polígono;
Limitar o acesso e controlar a entrada de dados por meio de um modelo
de dados, previamente construído;
Oferecer recursos para a visualização dos dados geográficos na tela do
computador, utilizando para isso uma variedade de cores;
Interagir com o usuário por meio de uma interface amigável,
geralmente gráfica;
Recuperar de forma ágil as informações geográficas, com o uso de
algoritmos de indexação espacial;
Possibilitar a importação e exportação de dados de/para outros sistemas
semelhantes, ou para outros softwares gráficos;
Oferecer recursos para a entrada e manutenção de dados, utilizando
equipamentos como mouse, mesa digitalizadora e scanner;
Oferecer recursos para a composição de saídas e geração de resultados
sob a forma de mapas, gráficos e tabelas, para uma variedade de dispositivos, como
impressoras e plotters; e
Oferecer recursos para o desenvolvimento de aplicativos específicos, de
acordo com as necessidades do usuário, utilizando para isso alguma linguagem de
programação, inclusive possibilitando a customização da interface do SIG com o usuário.
Os autores afirmam que ao contrário de sistemas de banco de dados
convencionais, o SIG é capaz de armazenar informações variadas, de natureza gráfica, como
vetores e imagens, de modo a permitir que o usuário possa incorporar dados ao SIG e
visualizar graficamente tais dados.
Segundo Intergraph Mapping and Geospatial Solutions (2007), em um SIG
podem estar contidos os seguintes tipos de informações:
Textual - relatórios, dados de tabelas e fluxo de dados;
Arquivos de imagens - fotografias aéreas, imagens escaneadas, e
fotografias;
CAD - Computer Aided Design (vetor) – desenhos contendo por
exemplo plantas, esquemas e diagramas;
GIS - Geographic Information System – mapas em escalas e orientações
apropriadas, e apoio para projeções múltiplas. Feições de mapas que também incluam dados
não gráficos, ou seja, atributos;
Outros documentos – automatização de escritório: apresentações,
planilhas eletrônicas, páginas da web, e assim sucessivamente.
Maguire et al. (1993) citados por Röhm (2005) classificam as aplicações de
sistemas de informações geográficas em:
Aplicações sócio-econômicas - as mais comuns são: (1) uso da terra,
que incluem cadastros rurais, agroindústria e irrigação; (2) ocupação antrópica, composta por
cadastros urbanos, cadastros regionais, sistemas de serviços de utilidade pública; e
(3) atividades econômicas, que envolvem marketing e indústrias. As fontes mais comuns dos
dados usados em aplicações sócio-econômicas são os censos, mapas e as aerofotos.
Aplicações ambientais - podem variar em escala desde local até global e
incluem dois aspectos principais: (1) meio ambiente, tratando da ecologia, clima,
gerenciamento florestal e poluição; e (2) uso de recursos naturais, que trata do extrativismo
vegetal, extrativismo mineral, energia, recursos hídricos e oceânicos. Os dados usados em
aplicações ambientais são provenientes de sensoriamento remoto, tais como imagens de
satélites ou de radar, comparadas com amostras de campo.
Aplicações de gerenciamento - o uso de sistemas de informações
geográficas tem crescido sensivelmente nas administrações municipais, regionais e nacionais,
com a finalidade de dar apoio a processos de decisão, quando se necessita definir novas
políticas de planejamento ou no monitoramento dos efeitos de decisões adotadas.
As aplicações urbanas são muito variadas, incluindo roteamento de transportes
coletivos e de coleta de lixo, definições de áreas de risco, identificação de áreas de expansão e
outros. Na área rural os sistemas de informações geográficas têm sido usados para o
gerenciamento de recursos agrícolas, monitoramento de safras, escoamento de safras,
definição da aptidão das terras, dentre outros.
3.3.3 SPRING
A motivação básica para o desenvolvimento do Spring baseia-se em duas
premissas: integração de dados e facilidade de uso. No primeiro caso, foi constatado que a
complexidade dos problemas ambientais do Brasil requer uma forte capacidade de integração
de dados entre imagens de satélite, mapas temáticos e cadastrais, e modelos numéricos de
terreno. Adicionalmente, muitos dos sistemas disponíveis no mercado nacional apresentam
alta complexidade de uso e demandam tempo de aprendizado muito longo.
Sendo o Spring um sistema de Geoprocessamento, pode-se defini-lo segundo
Spring (1996), como um conjunto de ferramentas voltadas à coleta e tratamento de
informações espaciais, além da geração de saídas na forma de mapas convencionais,
relatórios, arquivos digitais, e outros, devendo prover recursos para armazenamento,
gerenciamento, manipulação e análise de dados.
As principais características em que o Spring está incluído são
(SPRING, 1996):
Integrar, numa única base de dados, informações espaciais provenientes
de dados cartográficos, dados de censo e cadastro urbano e rural, imagens de satélite, redes e
modelos numéricos de terreno.
Oferecer mecanismos para combinar as várias informações, por meio de
algoritmos de manipulação e análise, além de ferramentas para consultar, recuperar, visualizar
e plotar o conteúdo da base de dados geocodificados.
É no programa “Spring” que o usuário inicia a modelagem de seus dados e
também a manipulação dos mesmos num banco de dados por meio de um conjunto de
funções.
Para operar sobre um mapa qualquer, seja um mapa de solos, altimetria ou
imagens, é necessário anteriormente definir o esquema conceitual em que esse mapa estará
inserido.
Definir um esquema conceitual no Spring significa definir um Banco, um
Projeto, as Categorias e os Planos de Informações adequadamente. De acordo com Spring
(1996), segue uma breve descrição a seguir.
Banco de Dados
Um banco no Spring define um ambiente para armazenar dados geográficos,
sem estar vinculado a uma área específica (semelhante a um sistema de arquivos convencional
– um depósitos de dados). O usuário pode definir vários bancos, mas somente um pode estar
ativo em uma sessão de trabalho. O banco de dados armazena todas as definições de
categorias de dados, que armazenarão aos diversos tipos de mapas, e que por sua vez são
constituídas das entidades básicas geo-objetos e geo-campos.
Um banco pode conter um ou mais projetos, o que permite organizar os dados
por área geográfica. Fisicamente esse banco corresponde a um diretório (pasta) no sistema de
arquivos do computador. Por exemplo, um banco chamado “Amazônia”, poderia estar em:
C:\springdb\Amazonia.
Projeto
Um Projeto dentro de um banco permite especificar exatamente o espaço
geográfico da área de trabalho, e é onde serão inseridos os diversos mapas (Planos de
Informações) dessa área (semelhante a uma gaveta de sistema de arquivos convencional –
cada gaveta contém dados de uma determinada área). Cada Projeto possui ainda propriedades
cartográficas (Projeção, Datum, etc.) pré-definidas pelo usuário, que são herdadas pelas
informações contidas nesse projeto.
As Categorias (veja a seguir) de um Banco de Dados estão disponíveis para
qualquer Projeto dentro desse banco.
Somente um Projeto pode estar ativo em uma sessão de trabalho.
Fisicamente um projeto corresponde a um sub-diretório (pasta) no sistema de
arquivos do computador, debaixo do diretório de um banco. Por exemplo, um projeto
chamado “Manaus”, do banco “Amazônia”, poderia estar em: C:\springdb\Amazonia\Manaus.
Categoria
Um banco pode conter várias categorias. Essas categorias permitem organizar
os dados em tipos/modelos diferentes (semelhante às fichas de uma gaveta de sistema de
arquivos convencional, organizadas por letras – cada letra representa um tipo de dado de uma
determinada área). Os tipos de categorias disponíveis são: Temático, Imagem, Numérico,
Cadastral, Redes e Objetos, podendo-se definir uma ou mais do mesmo modelo, mas com
nomes distintos para diferenciar a aplicação. Por exemplo, uma categoria para Solos e outra
para Vegetação, sendo ambas do modelo Temático.
A categoria do modelo Temático pode ser especializada em Classes Temáticas,
por exemplo, as classes de um mapa de Solos, sendo associado a cada classe um visual
gráfico diferente. Os dados desse modelo podem ser representados na forma matricial ou
vetorial.
A categoria Imagem permite armazenar qualquer imagem obtida por sensores
remotos (fotos aéreas ou orbitais) ou ainda imagens de modelos numéricos. Somente a
representação matricial é possível nesse modelo.
A categoria Numérico é utilizada para armazenamento de modelos numéricos
de terreno (dados de altimetria, geofísica, geoquímica etc.), que podem ser representados na
forma matricial ou vetorial.
As categorias Cadastral e Redes permitem especializar objetos. Os objetos de
uma categoria do tipo Objeto são únicos e têm atributos em tabelas específicas, podendo estar
representados em diversas escalas, em diferentes categorias cadastrais ou de redes. A forma
de representação dos objetos é vetorial. A categoria Cadastral é utilizada para representar
objetos na forma de pontos, linhas ou polígonos, por exemplo, um mapa cadastral de lotes
urbanos. Já a categoria Redes trabalha somente com objetos na forma de nós e linhas, por
exemplo, um mapa de redes de eletrificação.
Plano de Informação
Um Plano de Informação (PI) deve pertencer a uma única Categoria do banco,
entretanto podem existir vários Planos de Informações de uma mesma Categoria em um
banco. Por exemplo, dois PI’s de datas diferentes de uso da Terra, porém da mesma Categoria
temática.
Apenas um PI deve estar ativo para que se execute qualquer operação sobre o
mesmo. Fisicamente um PI corresponde a um arquivo no sistema de arquivos do computador,
no subdiretório do projeto e diretório de um banco. Por exemplo, um PI de “Rios”
(V000017.lin – nome do arquivo fornecido pelo sistema) do projeto chamado “Manaus”, do
banco “Amazônia”, poderia estar em: C:\springdb\Amazonia\Manaus\V000017.lin.
4 ÁREA DE ESTUDO
4.1 LOCALIZAÇÃO
O município de Ilha Solteira localiza-se na região noroeste do Estado de São
Paulo, entre os meridianos 51
o
00’ e 51
o
30’W e os paralelos 20
o
15’ e 20
o
45’S, abrangendo
uma área de cerca de 640 km
2
. Sua localização no Estado de São Paulo pode ser observada na
Figura 1.
Estado de São Paulo
Área de Estudo
Mun. de Ilha Solteira/SP
51 26' 41'' W
20 16' 00'' S
20 41' 49'' S
51 01' 14'' W
FIGURA 1
LOCALIZAÇÃO DO MUNICÍPIO DE ILHA SOLTEIRA NO ESTADO DE SÃO PAULO
Fonte: Modificado de Porto (2001).
4.2 HISTÓRICO DO MUNICÍPIO
As informações a respeito do histórico do município de Ilha Solteira foram
obtidas a partir da Companhia Energética de São Paulo - CESP (1988), no fascículo:
Ilha Solteira - A Cidade e a Usina.
No período anterior à construção da Usina de Ilha Solteira observou-se que a
região próxima a ela apresentava uma rede urbana desfavorável com cidades muito distantes
entre si. Então, decidiu-se pela edificação de um núcleo urbano com o objetivo de alojar os
trabalhadores que atuariam na construção da usina.
Esse núcleo teve sua construção iniciada em 1967 e sua ocupação iniciou-se
em 1968, tendo atingido em 1971 sua população máxima estimada em aproximadamente
32.000 habitantes. Em 1973, sua população era cerca de 26.000 habitantes, devido ao
decréscimo provocado pelo término da obra principal.
O desenvolvimento das atividades comerciais e agropecuárias aliado à
fundação da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira da Universidade Estadual Paulista criou
condições para que a cidade crescesse e se desenvolvesse de forma a se tornar um núcleo
urbano definitivo. Tal foi este crescimento que no ano de 1991 a cidade emancipou-se do
município de Pereira Barreto vindo a constituir o atual município de Ilha Solteira.
A Prefeitura Municipal preocupou-se então em expandir as fronteiras da área
urbana criando novos projetos habitacionais na forma de loteamentos no entorno da área.
Esses loteamentos tiveram como principais finalidades a construção de habitações para
população de baixa renda, o Jardim Aeroporto e o Jardim Novo Horizonte; e explorar o
potencial turístico do entorno do lago do reservatório da Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira
com o Recanto das Águas.
Atualmente projetos de parcelamento do solo se encontram em fase de
implantação na área de expansão urbana do município - Bairros Nova Ilha e Ilha Bela -
e outros dois projetos de parcelamento do solo se encontram em fase de licenciamento
ambiental.
Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE (2007), a
população em 01/07/2006 era em torno de 25.700 habitantes e a área da unidade territorial era
de aproximadamente 660 km
2
nesse ano.
4.3 CARACTERÍSTICAS DO MEIO FÍSICO
4.3.1 Clima, umidade relativa do ar, precipitação e temperatura
Segundo a classificação de Köppen, o clima é do tipo tropical e muito úmido
até sub-tropical sub-úmido, Aw até Cwa, com estação chuvosa no verão e seca no inverno
(CINDIRU, 1995).
Ainda conforme o Consórcio Intermunicipal para o Desenvolvimento da
Irrigação na região de Urubupungá - CINDIRU (1995), o regime climático é controlado por
quatro massas de ar: massa equatorial continental quente, massa tropical continental quente e
seca, massa tropical atlântica e massa de ar polar.
A umidade relativa do ar é alta, atingindo porcentagem acima de 60% nos
meses de janeiro e março.
No ano de 2005, de acordo com dados obtidos a partir da Prefeitura Municipal
de Ilha Solteira (2007), com relação à umidade relativa do ar média, a mínima em agosto foi
de 26,2% e a máxima foi em janeiro e de 95,1%; a média anual em 2.005 foi de 66,5%.
A precipitação pluviométrica varia entre 1.100 e 1.300 mm anuais diminuindo
para oeste. A estação seca ocorre entre os meses de maio e setembro/outubro com 300 mm. A
região é caracterizada por marcante contraste entre fortes chuvas de verão e fracas no inverno.
A estação seca prolongada constitui um dos fatores limitantes aos cultivos nesta região
(CINDIRU, 1995).
Quanto à pluviosidade média para o ano de 2005, o mês mais chuvoso foi
dezembro, com 300 mm e o mais seco foi agosto, com 3,8 mm; durante esse ano todo choveu
1.065 mm (PREFEITURA MUNICIPAL DE ILHA SOLTEIRA, 2007).
O mês quente é o de janeiro, com temperatura média de 24
o
a 25
o
C e
média máxima de 30
o
– 32
o
C. O mês mais frio é julho com temperaturas médias de
18
o
a 20
o
C e médias mínimas de 11
o
a 14
o
C (CINDIRU, 1995).
Segundo a Prefeitura Municipal de Ilha Solteira (2007), para o ano de 2005, a
temperatura mínima no mês de julho foi de 14,6
o
C, a temperatura máxima foi de 33,5
o
C, e a
media anual foi de 24,9
o
C.
4.3.2 Vegetação
A vegetação original da área era composta por floresta latifoliada tropical
semidecídua e cerrado/cerradão (CINDIRU, 1995). Com o avanço da fronteira agropecuária
na região essa cobertura vegetal foi praticamente toda retirada para dar lugar a atividades
agrícolas e, principalmente, à pecuária.
4.3.3 Substrato rochoso, solo e relevo
As informações a respeito do substrato rochoso foram obtidas do Mapa
Geológico do Estado de São Paulo, elaborado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do
Estado de São Paulo - IPT (1981).
A área estudada apresenta um substrato rochoso bastante simples composto por
litótipos das Formações Serra Geral do Grupo São Bento e Santo Anastácio do Grupo Bauru,
ambas incluídas no contexto da Bacia do Paraná.
A Formação Serra Geral é composta por basaltos toleíticos podendo ser
subdividida, na região, em dois domínios: basalto vesicular – porção superior da formação
com espessuras inferiores à 20 m em geral, e basalto compacto – porção inferior com
espessuras de até 300 m. Esse tipo de formação também é encontrado junto aos fundos de vale
mais aprofundados. Nas planícies fluviais encontram-se os depósitos aluviais, areias e argilas,
e conglomerados na base.
Sobreposta à Formação Serra Geral encontra-se a Formação Santo Anastácio,
com rochas sedimentares do Grupo Bauru, que ocorre em áreas que acompanham as cotas
mais baixas dos vales dos rios afluentes do Paraná. Essa formação é constituída por arenitos
de granulação de fina a média, dominantemente fina, com pouca matriz e maciços, e de cor
vermelho escuro.
Os tipos de solos presentes no município são (CINDIRU, 1995):
Latossolo vermelho escuro (LE) - baixa fertilidade natural, geralmente
ácido, forte propensão à erosão e alta permeabilidade. É o tipo de solo predominante no
município abrangendo uma área de aproximadamente 370 km² e foi em grande parte inundado
pela Represa de Ilha Solteira. Localiza-se sobre rochas areníticas e a maior parte se encontra
em áreas de declividade entre 2% e 5%.
Latossolo roxo (LR) - fertilidade natural alta, fraca propensão aos
processos erosivos, pouco permeável e profundo. Localiza-se sobre os basaltos que
apresentam pequenas exposições junto aos fundos de vale mais aprofundados e a maior parte
situa-se em áreas com declividade entre 2% e 5%.
Solos hidromórficos (Hi) - fertilidade natural média ou alta, presença
constante de água e possibilidade de inundações. Estão intimamente relacionados às
condições da rede hidrográfica, ocupando as planícies de inundação dos principais
escoadouros e seus tributários, a maior parte ocupando terrenos com declividade entre 0% e
2%. Foram em grande parte inundados pela Represa de Ilha Solteira.
Solos Podzólico Lins (LP) e Podzólico Marília (LM) - boa fertilidade,
mas com altos riscos de erosão devido à textura dos horizontes superficiais e condições
topográficas associadas. Constituem-se em solos com alto potencial agrícola, mas que
requerem uso e manejo que garantam a conservação do solo, impedindo a sua degradação pela
erosão ou empobrecimento. São originados a partir das rochas areníticas do Grupo Bauru e
não apresentaram porções significativas de áreas inundadas.
Quanto ao relevo da região, Lollo (1998) utilizando fotografias aéreas da área
do município na escala 1:20.000, identificou dois sistemas de terreno denominados A e B. O
sistema A é composto pelas unidades de terreno A.1 e A.2 e o B é composto por três unidades
de terreno: B.1, B.2 e B.3. Dentre as cinco unidades identificadas, a B.2 não ocorre no
município.
Na área de expansão urbana o levantamento foi detalhado até o nível elemento
de terreno proporcionando um total de dez elementos de terreno sendo três deles pertencentes
à unidade A.1 (A.1.1, A.1.2 e A.1.3), dois pertencentes a unidade A.2 (A.2.1 e A.2.2), três
pertencentes à unidade B.1 (B.1.1, B.1.2 e B.1.3), e dois pertencentes à unidade B.3 (B.3.1 e
B.3.2).
A Figura 2 apresenta a distribuição das formas de relevo na área urbana e de
expansão urbana do município de Ilha Solteira.
R
IO
PA
R
A
N
Á
RESERVATÓRIO
ILHA SOLTEIRA
C
Ó
R
R
E
G
O
C
A
C
H
I
M
B
O
7740000
7742000
7744000
7746000
460000
462000
464000
466000
468000
LEGENDA:
A.1.1
A.1.2
A.1.3
A.2.1
A.2.2
B.1.1
B.1.2
B.1.3
B.3.1
B.3.2
Área Urbana
Rios
0 300 600 900 1200 1500
Curvas Mestras
Curvas de Nível
Escala
Projeção: UTM
Datum: Córrego Alegre
FIGURA 2
MAPA DAS FORMAS DE RELEVO DA ÁREA URBANA E DE EXPANSÃO URBANA DO MUNICÍPIO
DE ILHA SOLTEIRA
Fonte: Modificado de Lollo (1998).
A seguir, encontram-se descritas as formas de relevo encontradas na área de
expansão urbana, segundo Lollo (1998).
Sistema A: colinas médias suaves onduladas com encostas convexas e média
freqüência de canais associadas a vales pequenos e profundos com encostas convexas, com
alta freqüência de canais e presença de ravinas. As formas presentes nesse sistema e os
trabalhos de campo efetuados permitem afirmar que o substrato rochoso do mesmo é
composto pelos arenitos do Grupo Bauru.
Unidade A.1: vales pequenos profundos com encostas convexas, evidências de
processos erosivos na porção inferior das encostas, freqüência de canais média a alta e
presença de ravinas. Materiais inconsolidados arenosos finos homogêneos pouco espessos
(espessuras raramente superiores a 5 m).
Elemento A.1.1: porção superior das encostas, formas convexas pouco
íngremes, ausência de ravinas e média freqüência de canais, perfis de alteração mais espessos
(chegando a atingir espessuras de até 7 m).
Elemento A.1.2: porção inferior das encostas, formas retilíneas evoluindo para
côncavas, bastante íngremes, alta freqüência de canais e intenso ravinamento. Os materiais
inconsolidados são pouco espessos (espessuras variando entre 2 e 5 m).
Elemento A.1.3: fundo dos vales, forma retilínea, alta freqüência de canais com
coalescência de pequenos vales, com arrasamento das encostas e formas planas. Os perfis de
materiais inconsolidados são bastante rasos (< 2 m) chegando-se mesmo a ter exposição do
substrato rochoso em alguns locais.
Unidade A.2: colinas médias suaves onduladas com encostas convexas com
média freqüência de canais. As formas mais suaves sugeriam presença de perfis de alteração
de solos bem desenvolvidos e bastante espessos o que foi confirmado nos trabalhos de campo
ao se verificar a presença de perfis de alteração com grandes espessuras (muitas vezes
superiores a 20 m) de solos arenosos finos homogêneos.
Elemento A.2.1: metade superior e topo das colinas, formas convexas e topo
relativamente aplainado, baixa freqüência de canais. Perfis de materiais inconsolidados
arenosos fofos com espessuras comumente superiores a 20 m.
Elemento A.2.2: porção inferior das colinas, formas convexas e com média
freqüência de canais. Materiais inconsolidados com perfis menos espessos (espessuras
raramente superiores a 10 m).
Sistema B: vales amplos e médios, pouco profundos com encostas retilíneas a
côncavas, e freqüência de canais alta a média.
Unidade B.1: vales amplos com encostas côncavas, alta freqüência de canais,
encostas abruptas suavizando-se em direção à drenagem, extensos depósitos aluviais na base.
Localmente tem-se a presença de terraços aluviais na porção mais alta (terço superior)
apresentando pequenas porções convexas. Os depósitos aluviais são pouco espessos, porém os
terraços apresentam espessuras de até 10 m.
Elemento B.1.1: planícies aluviais recentes e depósitos aluviais em canais
abandonados. Os materiais inconsolidados compreendem depósitos aluviais arenosos finos
pouco espessos (no máximo 5 m de espessura) com lentes de argila decimétricas.
Elemento B.1.2: terraços aluviais em porções superiores de encostas
(perfil convexo). Os perfis de materiais inconsolidados são homogêneos e bastante espessos
(até 10m de espessura) apresentando depósitos arenosos finos.
Elemento B.1.3: vales amplos bastante dissecados com encostas côncavas, alta
freqüência de canais. Este elemento apresenta perfis de materiais inconsolidados bastante
rasos (espessuras inferiores a 2 m) fruto de processos erosivos.
Unidade B.3: vales médios com encostas côncavas a retilíneas, média
freqüência de canais, sem evidência de depósitos aluviais, e espessuras médias de perfis de
alteração de solos (5 a 10 m). Os materiais inconsolidados presentes são francamente
argilosos e bem estruturados.
Elemento B.3.1: metade inferior das encostas, formas côncavas íngremes
tendendo a retilíneas. Perfis de materiais inconsolidados menos espessos
(espessuras geralmente em torno de 5 a 6 m).
Elemento B.3.2: metade superior das encostas, formas convexas tendendo a
côncavas pouco íngremes. Porções mais suaves da encosta com perfis de alteração de solos
argilosos homogêneos bem desenvolvidos (chegando a atingir 10 m de espessura).
4.3.4 Principais cursos d’água e aqüífero da região
Os principais cursos d’água presentes na região são: rio Paraná,
rio São José dos Dourados e rio Tietê.
O aqüífero mais utilizado como manancial subterrâneo na região é o
Aqüífero Bauru-Caiuá, tal aqüífero é poroso, livre a semiconfinado (BORGHETTI,
BORGHETTI E ROSA FILHO, 2004).
4.4 USO E OCUPAÇÃO DO SOLO
De acordo com o Plano Diretor do Município de Ilha Solteira, elaborado pela
Prefeitura Municipal de Ilha Solteira (2007), a cidade foi planejada para ter quatro zonas de
especialidade: a residencial, localizada nos passeios; a de comércio e serviços, ao longo da
Avenida Brasil e entre as alamedas Rio de Janeiro, Bahia, Mato Grosso e Goiás; a industrial,
ao longo da rodovia; e a zona especial de proteção ambiental e produção agro-ecológica do
cinturão verde.
A distribuição dos principais tipos de uso e ocupação do solo no município
mostra um forte predomínio da pecuária sobre os demais tipos de ocupação. Descontadas as
áreas de inundação de reservatórios das usinas hidrelétricas verifica-se que a atividade pecuária
representa aproximadamente 87% de toda a ocupação, enquanto a ocupação agrícola representa
cerca de 7% sendo que a maior parte desse tipo de atividade se concentra nas proximidades da
área urbana na área denominada “Cinturão Verde” do município e que o tipo de cultura
predominante são as culturas anuais.
Na zona rural, a predominância das lavouras tradicionais de milho, feijão e soja
começam a perder importância para a de cana-de-açúcar (vindo a ocupar até mesmo áreas
atualmente destinadas às pastagens) devido às usinas sucroalcooleiras já instaladas na região e
projetos em andamento para futuras instalações.
As hortifrutigranjeiras são exemplos da pequena produção, que se concentra
principalmente nas propriedades do Cinturão Verde e arredores, e estão muito mais vinculadas
à dinâmica urbana do que à rural.
O restante da área representa ocupação urbana, área de várzea e alguns pontos
com remanescentes de vegetação original, tipo floresta latifoliada tropical semidecídua.
Lima, Silva e Altimare (2004), elaboraram em seu trabalho uma
Carta de Uso Atual e Ocupação da Terra do Município de Ilha Solteira (Figura 3), na qual
podem ser identificadas várias classes temáticas.
FIGURA 3
CARTA DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLO DO MUNICÍPIO DE ILHA SOLTEIRA
Fonte: Lima, Silva e Altimare (2004).
4.5 ECONOMIA
Segundo Prefeitura Municipal de Ilha Solteira (2007), com a elevação à
categoria de município, as atividades produtivas tornaram-se mais complexas, e a ampliação da
atividade econômica baseada no pequeno empreendimento, transformou a cidade e produziu
seus primeiros impactos no zoneamento observados especialmente nas áreas que tangenciam a
Avenida Brasil e as alamedas onde o comércio de vizinhança se instalou e criou vínculos
marcantes com o espaço circundante.
Em seguida foi no interior das quadras de moradia que surgiram os
estabelecimentos de comércio e serviços. Esses movimentos provocaram a mudança da função
dos imóveis das quadras residenciais e a ampliação dos impactos de vizinhança.
Os setores econômicos de maior evidência no município são os de turismo,
geração de energia elétrica, pecuária, e agricultura, destacando-se o cultivo da cana-de-açúcar
(PREFEITURA MUNICIPAL DE ILHA SOLTEIRA, 2007).
É importante observar também que por se tratar de uma cidade universitária,
grande parte do capital movimentado na cidade se deve à presença dos estudantes.
4.6 ÁREAS DE EMPRÉSTIMO
As áreas foram escolhidas por estarem situadas na área de expansão urbana do
município e receberam, neste trabalho, as designações Área Empréstimo 1 - Motocross e
Área de Empréstimo 2 – Rotatória, em função do local onde se situam na área de expansão
urbana do município.
Segundo Prefeitura Municipal de Ilha Solteira (2007), as duas áreas de
empréstimo de solo a serem analisadas e posteriormente avaliadas quanto à magnitude de sua
degradação são áreas públicas pertencentes à Prefeitura Municipal de Ilha Solteira.
A Área de Empréstimo 2 possui parte do terreno concedido pela Prefeitura Municipal de Ilha
Solteira.
A exploração do solo de tais áreas foi feita por meio de escavação mecânica
para obras auxiliares à construção da Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira, como por exemplo,
aterros para pavimentação.
As duas áreas de empréstimo em questão estão apresentadas na Figura 4 e na
Foto 1.
Área de Empréstimo 1 - Mot
Área Urbana
ocross
Hidrografia
Rodovia
LEGENDA:
2
1
0
ESCALA
3
km
Área de Empréstimo 2 - Rotatória
Reservatório de Ilha Solteira
Área de Empréstimo 1
Motocross
Área de Empréstimo 2
Rotatória
Divisa de Município
PROJEÇÃO CARTOGRÁFICA
DATUM: CÓRREGO A
: UTM
LEGRE
CARTA DE LOCALIZAÇÃO DAS ÁREAS DE EMPRÉSTIMO ESTUDADAS
FIGURA 4
LOCALIZAÇÃO DAS ÁREAS DE EMPRÉSTIMO 1 E 2
FOTO 1
ÁREAS DE EMPRÉSTIMO 1 – MOTOCROSS E ÁREA DE EMPRÉSTIMO 2 – ROTATÓRIA,
DELIMITADAS EM VERMELHO
Fonte: Google Earth (2008).
Área de Empréstimo 1 - Motocross
Área Urbana
Hidrografia
Rodovia
LEGENDA:
2
1
0
ESCALA
3
km
Área de Empréstimo 2 - Rotatória
Reservatório de Ilha Solteira
Área de Empréstimo 1
Motocross
Área de Empréstimo 2
Rotatória
Ponto de Cota
Curvas de Nível
Curvas Mestras
Divisa de Município
PROJEÇÃO: UTM
DATUM: CÓRREGO ALEGRE
EQUIDISTÂNCIA DAS CURVAS DE NÍVEL: 10 m
CARTA TOPOGRÁFICA
FIGURA 5
CARTA TOPOGRÁFICA DA REGIÃO ONDE ESTÃO INSERIDAS AS ÁREAS DE EMPRÉSTIMO EM ESTUDO
A Figura 5 apresenta uma carta topográfica da região apresentada na Figura 4.
Uma vista aérea da Área de Empréstimo 1 – Motocross encontra-se
apresentada na Foto 2.
FOTO 2
IMAGEM IKONOS DA ÁREA DE EMPRÉSTIMO 1 (MOTOCROSS)
Fonte: Google Earth (2007).
A seguir encontram-se algumas fotos referentes às várias vistas gerais da
Área de Empréstimo 1 – Motocross com alguns detalhes de observação importante.
FOTO 3
VISTA GERAL DA ÁREA DE EMPRÉSTIMO 1 – MOTOCROSS
Fonte: Arquivo pessoal.
FOTO 4
VISTA GERAL DA ÁREA DE EMPRÉSTIMO 1 - MOTOCROSS, MOSTRANDO O TALUDE DE CORTE,
COM APROXIMADAMENTE 7 m
Fonte: Arquivo pessoal.
FOTO 5
OUTRA VISTA ONDE PODE SER OBSERVADA A PRESENÇA DE CASCALHO
Fonte: Arquivo pessoal.
FOTO 6
ALGUNS DOS TESTEMUNHOS PRESENTES NA ÁREA
Fonte: Arquivo pessoal.
O solo retirado da Área de Empréstimo 1 - Motocross provavelmente foi
utilizado na construção da ensecadeira devido à proximidade do rio e o tamanho da área,
segundo o Sr. João Amaral ex-funcionário da CESP. Tal área não se encontra em uso e possui
uma pista de motocross desativada.
É importante observar que no entorno da Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira, as
áreas de empréstimo podem ser consideradas áreas degradadas, pois delas foram retirados os
horizontes superficiais do solo. Essas áreas apresentam intensos sinais de degradação que,
apesar de não sofrerem intervenções há 30 anos, apresentam insignificante regeneração
natural, mesmo estando dentro do bioma cerrado que apresenta no caso de degradação por
terraplenagem (cortes) potencial de regeneração natural médio e lento, de acordo com
Durigan (1999), citado por Rodrigues et al. (2007).
Uma vista aérea da Área de Empréstimo 2 – Rotatória pode ser observada na
Foto 7.
FOTO 7
IMAGEM IKONOS DA ÁREA DE EMPRÉSTIMO 2 - ROTATÓRIA
Fonte: Google Earth (2007).
Parte da Área de Empréstimo 2 - Rotatória apresenta-se em fase de exploração
ainda, compreendendo uma faixa principal de terreno limitada de um lado pela rodovia
SP-595 e de outro pela cerca da propriedade rural vizinha. Na extremidade sul da área, essa
faixa se estende paralelamente à via de acesso à Ilha Solteira constituindo uma parcela
desprovida de vegetação, como se pode observar na Foto 8.
A porção de solo que está sendo retirada da área, bem como a escavadeira
utilizada para tal remoção estão apresentadas na Foto 8. A Foto 9 apresenta a área concedida
interna ao cercado.
FOTO 8
PORÇÃO DO SOLO A SER RETIRADA DA ÁREA CONCEDIDA E ESCAVADEIRA UTILIZADA
Fonte: Arquivo pessoal.
FOTO 9
ÁREA CONCEDIDA PELA PREFEITURA MUNICIPAL DE ILHA SOLTEIRA, INTERNA AO CERCADO
Fonte: Arquivo pessoal.
A seguir (Foto 10) está apresentado um testemunho presente na área.
FOTO 10
TESTEMUNHO DA ÁREA DE EMPRÉSTIMO 2 - ROTATÓRIA COM CERCA DE 3,5 m EM CORTE
Fonte: Arquivo pessoal.
Uma vista geral da área interna à área cercada (a qual não é explorada
atualmente) pode ser observada na Foto 11. Essa área compreende parte do Cinturão Verde do
município e tem sido ocupada com atividades agropecuárias.
FOTO 11
ÁREA INTERNA AO CERCADO
Fonte: Arquivo pessoal.
5 METODOLOGIA/MÉTODO
5.1 BASES E PRINCÍPIOS
Para que sejam avaliados de forma ágil e eficaz os impactos ocasionados pela
utilização do solo em áreas de empréstimo, são necessárias que sejam tomadas algumas
medidas básicas:
Os componentes do ambiente a serem avaliados precisam ser definidos
de forma completa para que o processo possa ser entendido como um todo;
O processo de análise deve ser rápido e confiável de forma a permitir
previsões de impactos (quando a área de empréstimo ainda não foi implantada), e avaliações
de impactos já existentes e medidas para que a intensidade da degradação não se agrave (caso
a área já tenha sido implantada);
Os resultados finais da análise devem permitir a classificação das áreas
para a tomada de decisão quanto a novas intervenções e usos futuros.
Baseado nas medidas acima, o presente projeto previu o uso de geoindicadores
como ferramenta para a avaliação das alterações nos componentes físicos do meio ambiente, o
uso de SIG para armazenamento e tratamento das informações, e o estabelecimento de um
sistema de classificação das áreas de forma a prever intervenções futuras.
Para atender às necessidades descritas, foram desenvolvidas etapas englobando
revisão bibliográfica, ambientação e treinamento com SIG, levantamentos de dados a respeito
das áreas definidas para estudo, elaboração e definição de uma lista de geoindicadores
capazes de representar a real situação de cada área, registro e tratamento das informações em
SIG com classificação das áreas e elaboração de proposta metodológica.
5.1.1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA E PERÍODO DE AMBIENTAÇÃO COM O
SIG
Os conhecimentos para o desenvolvimento do presente projeto implicaram em
uma revisão bibliográfica que envolvesse os temas: (1) geoindicadores; (2) degradação
ambiental e (3) Sistema de Informações Geográficas. Essa revisão foi apresentada no tópico 3
da dissertação.
Fizeram-se necessários um período de ambientação com o SIG Spring 4.3.2
que se pretendia usar no projeto e o aprofundamento de conhecimentos sobre o assunto,
considerando-se conceitos em geoprocessamento, arquitetura de sistemas de informações
geográficas, modelagem de dados em sistemas de informações geográficas, cartografia,
álgebra de mapas e aplicações ambientais em sistemas de informações geográficas.
Alguns dos tópicos citados anteriormente se encontram descritos no item 3.4
do tópico 3. A ambientação com o SIG Spring foi possibilitada a partir de estudo de apostilas
contendo exemplos de uso do mesmo e também com o estudo do tutorial fornecido pelo Inpe,
no endereço: http://www.dpi.inpe.br/spring/.
5.1.2 LEVANTAMENTO DE DADOS
No tópico 4 foi apresentado e caracterizado o ambiente onde se localizam as
áreas de estudo em questão, no caso o município de Ilha Solteira.
Na fase de levantamento de dados a respeito das áreas definidas para estudo foi
realizada coleta de informações, permitindo assim, a definição dos geoindicadores que melhor
representassem cada área. Foram feitos para tanto levantamentos bibliográficos e de campo.
Os levantamentos bibliográficos corresponderam à busca de informações a
respeito das condições pretéritas e atuais das áreas estudadas, enquanto que os levantamentos
de campo compreenderam a confirmação e o refinamento das informações bibliográficas nos
locais identificados com antigas áreas de empréstimo.
Esses levantamentos permitiram o conhecimento da localização das áreas e das
condições naturais reinantes. A partir dessas informações levantadas foi possível propor uma
lista de geoindicadores a serem utilizados para representação das áreas de estudo.
Os levantamentos de campo incluíram visitas, em diferentes ocasiões, às áreas
de empréstimo estudadas com observação das condições locais, tanto do ponto de vista dos
componentes do meio como das atividades humanas existentes no local e imediações. Essas
observações em campo permitiram a obtenção expedita, das informações de interesse para a
definição dos geoindicadores.
Tais levantamentos foram úteis para a aquisição de informações a respeito dos
geoindicadores de todos os componentes considerados. Para alguns geoindicadores
(ocupação, geometria da cava e acessos, por exemplo) tal estratégia de ação foi determinante
para obtenção das informações, para outros (solo e relevo, por exemplo) serviu apenas como
indicativo para investigações mais detalhadas.
Foi realizada também a Interpretação de Produtos de Sensores Remotos,
atividades que incluíram a consulta e interpretação de imagens de satélite e fotografias aéreas
e que foram particularmente importantes no levantamento de informações dos geoindicadores
para os componentes ambientais vegetação, uso do solo e recursos hídricos.
5.1.3 DEFINIÇÃO DOS GEOINDICADORES
Quanto à definição da lista de geoindicadores a serem utilizados os princípios
básicos que nortearam a elaboração dessa lista foram agilidade e baixo custo na obtenção das
informações.
O critério da agilidade é fundamental para atender requisitos essenciais, e
tornar a técnica atraente para seu uso em trabalhos de avaliação de áreas. Sendo assim, os
procedimentos de levantamento das informações devem ser simples, de forma a tornar eficaz
seu levantamento em breves levantamentos de campo ou análises de escritório.
No caso dos levantamentos de campo, trabalhos que exijam medidas
detalhadas ou levantamentos extensos podem significar muito tempo. Assim, os indicadores
adotados deveriam permitir a definição de propriedades descritoras do ambiente por
observação direta.
Com relação aos trabalhos de escritório a mesma situação se aplica, ou seja, o
uso de técnicas de interpretação ou análise de informações anteriores que não envolva
procedimentos expeditos deve ser evitado.
Quanto ao critério custo de obtenção da informação, devem ser tomados alguns
cuidados como, por exemplo, o uso de geoindicadores que dependam de ensaios de
laboratório ou ensaios de campo sofisticados deve ser evitado, pois tais ensaios geralmente
significam custos adicionais além de maior tempo para obtenção dos resultados.
Portanto, isso não deve significar ter como pressuposto a não realização de
ensaios, mas lançar mão dos mesmos quando não houver alternativa para definir o
geoindicador de interesse.
Além disso, devem ser privilegiados testes de campo expeditos na etapa de
levantamento de dados e lançar mão de ensaios específicos quando se estiver discutindo
alternativas de aproveitamento da área.
As formas de obtenção de informações devem se basear na simples observação
de campo, pois tais procedimentos significam trabalhos de campo mais rápidos e, portanto,
com menores custos.
Obviamente, nas situações nas quais os critérios citados anteriormente não
permitam a definição do geoindicador com a precisão julgada apropriada a única alternativa é
lançar mão de procedimentos mais caros ou demorados tendo-se o cuidado de escolher, entre
esses, aquele que apresente menor custo e tempo de execução.
A consideração dos aspectos agilidade (e sua decorrente simplicidade de uso) e
baixo custo de obtenção se refletem no potencial de uso dos geoindicadores para
monitoramento de áreas degradas facilitando a discussão, a qualquer momento, acerca das
prioridades de intervenção.
De posse dos geoindicadores levantados tornam-se viáveis a avaliação do
estado das áreas em termos de degradação, a tomada de decisão em relação às áreas
prioritárias para intervenções e as possibilidades de aproveitamentos futuros.
5.1.4 AVALIAÇÃO DOS GEOINDICADORES DEFINIDOS
Para avaliação dos geoindicadores foram criadas categorias dentro de cada
geoindicador descrito e a cada uma delas foi associado um valor (peso) que representou maior
ou menor indicativo de degradação.
Tais categorias foram criadas tendo em vista as possibilidades existentes,
identificadas a partir de visitas nas áreas, ou seja, se criou apenas categorias que ocorreram
em pelo menos uma das áreas estudadas.
O nível de degradação final de cada área foi calculado como o somatório dos
pesos associados a cada categoria, sendo que os valores maiores e menores representaram um
nível de degradação maior e menor, respectivamente.
5.1.5 REGISTRO E TRATAMENTO DAS INFORMAÇÕES
De posse das informações obtidas na etapa de levantamento de dados foi feita a
seleção e refinamento das mesmas, seu georreferenciamento, e armazenamento numa base de
dados compatível com o Spring 4.3.2.
No caso em questão a base de dados foi produzida no sistema Access de
maneira que nela estivessem contidas as informações espaciais e não espaciais
correspondentes a cada parcela do terreno analisada.
As informações espaciais permitiram a representação cartográfica de cada área
e as não espaciais serviram para descrever as condições ambientais segundo os
geoindicadores representantes de cada área.
O tratamento das informações não espaciais permitiu a hierarquização das
áreas e o tratamento espacial das informações georreferenciadas permitiu a geração de
documentos interpretativos contendo os resultados da classificação das mesmas. A partir
dessa classificação foi então possível a definição de algumas propostas de uso.
5.1.6 PROPOSTA METODOLÓGICA
A execução das etapas anteriores e a validação do processo de análise
permitiram a elaboração de uma proposta metodológica para avaliação de impactos em áreas
sujeitas à extração de recursos naturais.
Tal proposta contém a descrição das bases conceituais, procedimentos de
levantamento e análise de dados, mecanismos de tomada de decisão para propostas de
intervenção e uma ordenação das atividades a serem desenvolvidas.
5.2 ENSAIOS REALIZADOS
Para que fossem estabelecidas bases sólidas com o intuito de permitir uma
avaliação das características reinantes nas áreas de estudo, foram realizados ensaios, os quais
possibilitaram também uma melhor caracterização dos geoindicadores permitindo assim, que
os mesmos pudessem ser ponderados.
Neste ponto é importante destacar que as técnicas que envolvem maior custo
(SPT - “Standard Penetration Test” e SEV - Sondagens Elétricas Verticais ou Sondagem
Geofísica) foram necessárias no presente trabalho porque o relevo suave da área estudada e a
baixa altura dos taludes de escavação observados, exceção feita ao Motocross não permitiram
uma definição confiável do perfil do solo.
No entanto, o que se espera em trabalhos dessa natureza é que levantamentos
de campo e investigações mais baratas como sondagens a trado devam resolver a situação.
Como o presente trabalho tinha por objetivo coletar o maior número de
informações possível, por se tratar de teste de validade dos geoindicadores e tentativa de
elaboração de proposta para aplicação em outras áreas, houve a necessidade de investigações
mais detalhadas e custosas.
5.2.1 SONDAGENS
Foram três os tipos de sondagem realizados:
SPT - “Standard Penetration Test” - para a determinação dos perfis de
solo e coleta de amostras para ensaios de caracterização do solo;
Sondagem Elétrica Vertical, a qual permitiu a confirmação dos perfis
do solo das áreas de empréstimo, tanto internamente como externamente às áreas estudadas
assim como também possibilitou a determinação da profundidade do nível freático; e
Sondagem a Trado, que foi realizada com a finalidade de se obterem
amostras para os ensaios de microscopia eletrônica de varredura e também ensaios de energia
dispersiva.
5.2.1.1 Sondagem SPT “Standard Penetration Test ”
A sondagem SPT “Standard Penetration Test” foi desenvolvida pela empresa
Oeste Engenharia de Araçatuba – SP, segundo a norma da ABNT, NBR 6484/2001. O
procedimento foi iniciado com o emprego de cavadeira manual até a profundidade de 1 m, em
seguida instalou-se o primeiro segmento do tubo de revestimento dotado de sapata cortante.
Nas operações subseqüentes de perfuração, intercaladas as operações de
amostragem foi utilizado trado helicoidal até se atingir o nível d’água freático. Quando o
avanço de perfuração com emprego de trado helicoidal era inferior a 50 cm após 10 minutos
de operação, ou nos casos de solos aderentes ao trado, passou-se ao método de perfuração por
circulação de água, também denominado por lavagem.
A operação de perfuração por circulação de água, quando necessária, foi feita
utilizando-se o trépano de lavagem como ferramenta de escavação e a remoção do material
escavado por meio de circulação de água realizada por bomba motorizada. Essa operação
consistiu na elevação da composição das hastes de lavagem em cerca de 0,30 m do fundo do
furo, e sua queda foi acompanhada de movimento de rotação imprimido manualmente pelo
operador.
Durante a operação de perfuração foram anotadas as profundidades de
transição de camadas de solos, por exame táctil-visual, e das mudanças de coloração dos
materiais trazidos pelo trado helicoidal ou pela água de lavagem.
Esse tipo de sondagem, além de permitir a obtenção de amostras, possibilita
estimar os parâmetros geomecânicos por meio do número de golpes para cravação do
amostrador (Nspt).
5.2.1.2 Sondagem a Trado
A realização das sondagens a trado foi realizada conforme a norma da ABNT,
NBR 8223/1992, por equipe do Laboratório de Mecânica dos Solos da UNESP de
Ilha Solteira, juntamente com os integrantes do projeto de pesquisa ao qual este trabalho se
insere.
A sondagem a trado é um método de investigação de solos que utiliza como
instrumento o trado: um tipo de amostrador de solo constituído por lâminas cortantes, que
podem ser espiraladas (trado helicoidal ou espiral) ou convexas (trado concha ou cavadeira).
Tem por finalidade a coleta de amostras deformadas, determinação de profundidade do nível
d'água e identificação dos horizontes do terreno.
Essas sondagens foram feitas com o trado concha até quando o avanço do trado
fosse inferior a 5,0 cm em 10 minutos de operação contínua de perfuração.
Com essas amostras da sondagem a trado foram feitas pastilhas de
aproximadamente 0,8 cm de espessura, compactadas com o mini-proctor. Tais pastilhas foram
usadas na realização do ensaio de microscopia eletrônica.
5.2.1.3 Sondagem Elétrica Vertical
Os levantamentos geofísicos por Sondagem Elétrica Vertical, também chamada
de Sondagem Geofísica, foram realizados pela empresa SIGEO - Soluções Integradas em
Geotecnologias, situada em São Paulo – SP.
A sondagem geofísica tem como objetivo a caracterização geológica,
geotécnica e hidrogeológica do local. São utilizados principalmente os métodos de
eletrorresistividade, eletromagnético indutivo, eletromagnético domínio do tempo, potencial
espontâneo, polarização induzida, radar de penetração no solo e sísmica. No trabalho em
questão foi utilizado o método de eletrorresistividade.
Dentre as diversas metodologias existentes na geofísica não se pode estabelecer
relações de superioridade, pois a eficácia dessas metodologias depende da área a ser aplicado
o método sobre o problema proposto.
A eletrorresistividade é um método geoelétrico baseado na determinação da
resistividade elétrica dos materiais, tendo sido utilizado nos mais variados campos de
aplicação das geociências. A partir de medições do potencial elétrico na superfície pode-se
determinar, no subsolo, a existência de corpos minerais e reconhecer estruturas geológicas.
Alguns minerais podem atuar como uma bateria e criar seu próprio campo
elétrico, constituindo um método especial chamado de Potencial Espontâneo. O mais
freqüente é enviar energia ao terreno, criando assim, campos artificiais cuja deformação
permite deduzir características geológicas ou minerais do subsolo.
Para tal, utiliza-se corrente contínua ou corrente alternada, sendo essa última a
mais usada. As freqüências utilizadas em prospecção são, preferencialmente, as mais baixas
possíveis devido ao fato de que a profundidade de penetração diminui à medida que se
aumenta a freqüência.
Na prospecção elétrica utilizam-se, em geral, três propriedades fundamentais:
(1) resistividade: define a quantidade de corrente elétrica que atravessa uma camada quando
aplicado uma diferença de potencial; (2) constante dielétrica: define a capacidade de
armazenamento de cargas elétricas nos materiais, geradas pela introdução de corrente
alternada de alta freqüência no subsolo; e (3) atividade eletroquímica da rocha: responsável
pelo aparecimento de correntes elétricas naturais geradas sem qualquer influência dos campos
elétricos artificiais.
Qualitativamente, resistividade é uma medida de dificuldade que um
determinado material impõe à passagem de uma dada corrente elétrica ou, o inverso, a
condutividade é a facilidade com que a corrente elétrica passa através de certo material.
A resistividade elétrica das rochas e minerais é uma propriedade que depende
de vários fatores, por exemplo, a resistividade elétrica das rochas cristalinas (pouco porosas) é
normalmente alta. No entanto, se essa rocha estiver muito fraturada, a água que circula através
das fraturas contendo sais minerais dissolvidos diminuirá bastante a resistividade da rocha.
Os dispositivos para medidas de resistividade consistem de um sistema de
quatro eletrodos, sendo dois deles usados para enviar uma corrente elétrica ao solo, e os
outros dois usados para medir a diferença de potencial entre eles.
A aplicação de métodos geofísicos permite levantar características tais como:
(1) Profundidade do substrato rochoso; (2) Presença de descontinuidades; (3) Variações
texturais do solo (em alguns casos); (4) Profundidade do nível d’água; (5) Fluxo das águas
subsuperficiais; (6) Presença e distribuição espacial de resíduos; (7) Contaminação de solos; e
(8) Contaminação de águas subsuperficiais e formato da pluma.
5.2.2 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO
Os ensaios de caracterização física dos solos, para o conhecimento do perfil de
solo presente em cada área, foram realizados no Laboratório de Mecânica dos Solos da
UNESP de Ilha Solteira de acordo com as normas da ABNT. Os ensaios compreenderam a
obtenção da massa específica dos sólidos, granulometria, limite de liquidez (LL) e limite de
plasticidade (LP).
Esses ensaios foram feitos em amostras coletadas a cada metro, na porção
interna às áreas de empréstimo, em todo o perfil onde foi feita a sondagem à percussão (SPT).
Com os dados obtidos foi possível classificar o solo de acordo com os sistemas usuais de
Mecânica dos Solos.
As informações daí advindas foram utilizadas para definir geoindicadores
relativos ao componente solo.
5.2.2.1 Massa específica dos sólidos
A densidade relativa dos grãos foi determinada utilizando o material que
passou na peneira #40, cuja abertura de malha é de 0,425 mm, segundo a NBR 6508/1984.
O índice massa específica dos sólidos foi determinado empregando-se um
frasco de vidro chamado picnômetro (balão volumétrico). Utilizou-se cerca de 100 g do solo a
ser analisado, seco em estufa a 105°C, onde foi colocado 25 g em quatro picnômetros de
250 ml. Em seguida preencheu-se o frasco com água destilada até a marca de referência.
O valor da massa específica dos sólidos (ρ
s
) foi obtido por meio da seguinte
equação:
w
s
s
s
MMM
M
ρρ
+−
=
21
Onde:
M
s
= massa dos sólidos (massa do solo seco)
M
1
= massa de água + massa do picnômetro
M
2
= massa de água após a adição de solo no picnômetro + massa do
picnômetro + massa dos sólidos
ρ
w
= massa específica da água
5.2.2.2 Granulometria
Para a determinação do tamanho dos grãos de um solo grosso, recorreu-se ao
ensaio de peneiramento, no qual se faz passar por uma bateria de peneiras, de aberturas
sucessivamente menores, certa quantidade de solo, determinando-se as porções retidas em
cada peneira. Para um solo de graduação fina o peneiramento se torna impraticável. Nesse
caso, faz-se uso do ensaio de sedimentação que consiste basicamente em medir indiretamente
a velocidade de queda das partículas em água.
Como, freqüentemente, os solos são uma mistura de partículas dos mais
diversos tamanhos, costuma-se conduzir conjuntamente os ensaios de peneiramento e
sedimentação, ou seja, faz-se uma análise granulométrica conjunta, para determinação dos
diâmetros e das respectivas porcentagens de partículas que ocorrem num solo.
Para a determinação da granulometria do solo, peneirou-se cerca de 1,5 kg do
material na peneira #40 (0,425 mm), seguindo a norma NBR-7181/1984, da ABNT.
O material que não passou na peneira foi lavado, para a retirada dos grãos
menores que 0,425 mm, e posteriormente levado à estufa a 105°C para que assim fosse
realizado o peneiramento grosso.
A sedimentação foi feita com 50 g do material que passou na peneira #40,
sendo este misturado a 125 ml de uma solução de hexametafosfato de sódio. O material
permaneceu imerso na solução por 24 horas.
Depois de realizada a sedimentação, o material restante foi lavado na peneira
#200 e levado à estufa para a realização do peneiramento fino.
5.2.2.3 Limites de Consistência
Os limites de consistência, limite de liquidez e limite de plasticidade, foram
determinados utilizando-se o material passante na peneira #40, seguindo a norma
NBR-6459/1984 e a NBR 7180/1984 respectivamente.
A determinação do limite de liquidez foi feita colocando-se uma quantidade
pré-determinada de solo em uma placa de vidro esmerilhada e homogeneizando-o
adequadamente até se formar uma pasta uniforme com consistência tal que fossem
necessários cerca de 10 golpes no aparelho de Casagrande para fechar a ranhura.
Transferiu-se para a concha do aparelho de Casagrande parte da mistura,
moldou-se de modo a obter uma camada com uma espessura da ordem de 10 mm na região
central e em seguida abriu-se uma ranhura nessa mesma região por meio de um cinzel.
O aparelho gira a uma razão de duas voltas por segundo e a concha cai de uma
altura de 10 mm contra a base do aparelho. Com isso anotou-se o número de golpes
necessários para que as bordas inferiores da ranhura se unissem ao longo de aproximadamente
13 mm e foi determinada a umidade da amostra. Esse procedimento foi repetido cinco vezes
para cada amostra ensaiada.
Os valores obtidos foram lançados em um gráfico semi-logarítmico em que nas
ordenadas se têm os teores de umidade e nas abcissas o número de golpes. Traçou-se então a
reta média, que passa por esses pontos, e determinou-se o teor de umidade correspondente a
25 golpes, que é o limite de liquidez do solo.
O limite de plasticidade foi obtido colocando-se uma quantidade
pré-determinada de solo em uma placa de vidro esmerilhada, homogeneizando bem o solo.
Tomou-se uma amostra a qual foi rolada sobre a placa de vidro com pressão
suficiente da palma da mão para lhe dar forma cilíndrica. Esse procedimento foi interrompido
quando o solo em forma de cilindro deu indícios de fragmentação ao atingir as dimensões
determinadas pelo gabarito de comparação (3,0 mm de diâmetro) e começou a apresentar
fissuras.
Em seguida o cilindro foi transferido para uma cápsula de alumínio para a
determinação do teor de umidade.
O limite de plasticidade é a umidade média de uma seqüência de três repetições
do procedimento descrito acima, para cada amostra ensaiada.
5.2.3 MICROSCOPIA ELETRÔNICA
Os solos foram analisados em termos de textura e estrutura e também com
relação à sua composição semi-quantitativa por meio de microscopia eletrônica de varredura e
ensaio de energia dispersiva respectivamente. Tais ensaios foram realizados no Laboratório de
Microscopia do Instituto de Física e Química da USP, Campus de São Carlos. Essas
caracterizações foram realizadas em amostras coletadas em sondagens a trado.
Esses ensaios são importantes no estudo de materiais, sempre que se torna
necessário analisar sua microestrutura. Essa análise é muito importante, pois permite:
(1) entender as correlações microestrutura - defeitos - propriedades; e (2) predizer as
propriedades do material quando essas correlações são estabelecidas.
Os ensaios de microscopia eletrônica de varredura permitiram que os solos
fossem caracterizados quanto à sua textura e estrutura.
Na microscopia eletrônica de varredura os sinais de maior interesse para a
formação da imagem são os elétrons secundários e os retroespalhados. À medida que o feixe
de elétrons primários vai varrendo a amostra esses sinais vão sofrendo modificações de
acordo com as variações da superfície.
Os elétrons secundários fornecem imagem de topografia da superfície da
amostra e são os responsáveis pela obtenção das imagens de alta resolução, já os
retroespalhados fornecem imagem característica de variação de composição.
O Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) é um instrumento usado
rotineiramente para a análise microestrutural de materiais sólidos. Apesar da complexidade
dos mecanismos para a obtenção da imagem, o resultado é uma imagem de muito fácil
interpretação.
Quanto à composição semi-quantitativa os solos foram analisados por meio de
ensaios de energia dispersiva. Essa técnica se encontra extremamente correlacionada com a
microscopia eletrônica de varredura, sendo muito usada para a determinação dos elementos
presentes em volumes micrométricos.
Devido a sua potencialidade e versatilidade de uso, atualmente a maioria dos
microscópios eletrônicos de varredura possuem acoplado um espectrômetro por energia
dispersiva. A microanálise é um dos mais importantes instrumentos para a análise química de
materiais orgânicos e inorgânicos. Por meio da identificação dos raios-X emitidos pela
amostra, quando da interação com o feixe eletrônico, é possível determinar a composição de
regiões com até 1 µm de diâmetro. É uma técnica não destrutiva, podendo determinar
quantidades de até 1-2% dos elementos presentes na amostra.
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foram obtidos como resultado deste trabalho, uma lista de geoindicadores
representante das características reinantes em cada área de empréstimo analisada, bem como
também os resultados de todos os ensaios realizados nas áreas. Tendo em mãos os resultados
anteriores foi possível a valoração da degradação ambiental, a partir da atribuição de pesos
aos geoindicadores.
Por fim, elaborou-se uma proposta metodológica para avaliação de impactos,
aplicável em áreas sujeitas à extração de recursos naturais.
6.1 GEOINDICADORES PROPOSTOS
Os geoindicadores propostos estão relacionados ao solo, substrato rochoso,
relevo, vegetação, recursos hídricos, acessos e uso e ocupação, processos geodinâmicos e
geometria final da cava.
Os geoindicadores relacionados a acessos e uso e ocupação podem não ser
vistos como tal, tendo em mente a definição do termo, porém o seu efeito na área o é, por isso
os mesmos foram propostos para o levantamento.
A escolha dos geoindicadores para representação do estado das áreas de
empréstimo foi feita tendo como base os principais impactos ambientais encontrados em áreas
de empréstimo, tendo em vista os que afetam diretamente o solo, remoção da camada
agricultável, mudanças na declividade do terreno e erosão; e os impactos indiretos na
vegetação e nos recursos hídricos.
Também foram definidos geoindicadores que expressam um maior dano ao
ambiente, por exemplo, espessura de solo removida, exposição do substrato rochoso e área
total da cava.
Outro aspecto levado em consideração foram os relacionados à aptidão das
áreas para aproveitamentos futuros do ponto de vista de obras de engenharia, como por
exemplo, textura e estrutura da camada superficial do solo e avaliação de aterros
(quando existir).
O uso e ocupação também foram levantados com o objetivo de avaliar se o uso
após a exploração tem contribuído para minorar ou não os impactos à área.
Com base nas descrições acima e nos critérios descritos no tópico 5.1.3, para a
definição dos geoindicadores, foi elaborada a lista apresentada a seguir.
6.1.1 SOLO
É importante que se avalie o solo existente na área para que posteriormente
possam ser determinadas alternativas de aproveitamentos futuros e também para que sejam
definidos processos de recuperação, caso seja necessário, possível e viável. Foram escolhidos
então quatro geoindicadores como representantes desse componente:
Espessura dos horizontes do solo: obtido a partir da observação de taludes
naturais e de corte, considerando as parcelas internas a cava e as áreas vizinhas. Caso a
observação de campo não seja suficiente pode-se lançar mão de métodos de perfuração. Esse
geoindicador leva em conta quais os tipos de horizontes foram explorados e permite a
definição de uso do solo tendo em vista a possibilidade de reposição da vegetação, por
exemplo. É importante avaliar os horizontes do solo porque eles contêm características
químicas que podem revelar se é possível que a vegetação no local em estudo se recupere
naturalmente.
Potencial da camada agricultável: identificação via observações de campo e
também por meio de sondagem para que se avalie a variação de espessura da camada ocorrida
de dentro para fora da área, seguida de ensaios laboratoriais que definem os macro-nutrientes
e a matéria orgânica presentes no solo. Será avaliado o potencial da camada, obtido de
ensaios. As análises químicas nos darão informações mais precisas para o interior da cava em
termos de matéria orgânica e nutrientes presentes no solo. Essa avaliação é importante, pois
identifica áreas com potencial para reposição da cobertura vegetal e as necessidades de
aplicação de insumos para tal finalidade.
Obs.: no caso em que não se consiga obter essa espessura de camada,
considera-se que ela corresponde à espessura do Horizonte A + 0,4m.
Textura e estrutura do solo: define, a partir de ensaios de granulometria e
microscopia eletrônica, as principais características de textura e estrutura do perfil de solo e
compara suas propriedades nas diferentes profundidades de escavação. Nessa análise é
verificada a capacidade das camadas de solo para aproveitamentos futuros e processos de
recuperação.
Aterro: define as condições da camada de solo de re-aterro nos locais onde
ficar evidente a sua existência. Levantamentos baseados em observações de campo e,
secundariamente, em perfurações ou escavações como poços, trincheiras e sondagens a trado,
são formas de obtenção de tais condições.
6.1.2 ROCHA/CASCALHO
Deve ser levada em conta a existência da camada superficial impenetrável, pois
a existência de tal camada na superfície é indício de que todo o perfil de solo existente acima
dela foi removido e, portanto a área se encontra em situação de difícil recuperação. Isso é um
fator determinante na definição do uso futuro de parcelas da área.
Nessa análise é considerado o geoindicador horizonte impenetrável exposto,
seja esse horizonte composto por rocha ou até mesmo de cascalho. Caso exista rocha exposta
na área, é analisado também um segundo geoindicador referente ao grau de alteração e ao
grau de intemperismo dessa rocha. Os dois geoindicadores citados anteriormente se
encontram descritos a seguir.
Horizonte impenetrável exposto: verifica se existe esse horizonte
impenetrável e se ele está ou não exposto. Tal avaliação é feita por meio de observações de
campo. É importante, pois a remoção (natural ou mecânica) de todo o perfil de solo acima de
uma camada de rocha ou cascalho coloca a área numa situação muito difícil de recuperação da
cobertura vegetal, sendo isso um fator determinante na definição do uso futuro da área.
Grau de alteração e grau de intemperismo: define o grau de alteração e o
grau de intemperismo da rocha exposta. Tais propriedades são obtidas diretamente no campo
por observações de cor, brilho, grau de fraturamento e tamanho dos fragmentos do substrato
rochoso; e podem ser de grande utilidade para propostas de recuperação.
6.1.3 VEGETAÇÃO
É importante que se observe a existência ou não de cobertura vegetal e os tipos
da mesma para que se possa auxiliar na caracterização da área com relação à degradação e
também verificar se aquela área sofreu ou não algum processo de recuperação. Identifica-se
assim o tipo de cobertura vegetal existente (rasteira, arbustiva ou arbórea) e suas variações na
área, fazendo posteriormente comparações com a vegetação nas vizinhanças.
Tipo de cobertura vegetal: em observações de campo se deve definir a
ocorrência dessa cobertura e se possível verificar o tipo de cobertura pré-existente. Podem ser
usados produtos de sensores remotos de diferentes épocas de forma a verificar a relação entre
a cobertura vegetal na cava e em seu entorno.
6.1.4 RECURSOS HÍDRICOS
A análise dos recursos hídricos deve levar em consideração sua existência na
área ou sua proximidade com a mesma. Caso essa área possa vir a ter alguma influência
nesses recursos, deve ser avaliada a água em termos de qualidade para que possam ser
tomadas as devidas providências para a solução do problema. Nesse caso, dois geoindicadores
podem ser utilizados para representar as alterações ocorridas. São eles:
Mananciais superficiais na área: deve ser verificada a existência de corpos
d´água e nascentes na área bem como em suas imediações, de forma a se estabelecer a relação
da exploração da jazida do solo com a qualidade da água de superfície. Se esse manancial
existir dentro da área, avaliar a qualidade da água para que assim seja possível que se tome
alguma providência de recuperação caso apresente alguma alteração ruim. A identificação
desse geoindicador pode se dar em levantamentos de campo devendo-se ter o cuidado de
observar a ocorrência de leitos secos (perenes ou não).
Profundidade do nível freático: obtida com consulta a informações anteriores
(poços ou sondagens), de levantamentos geofísicos, ou perfurações. É indicativo da
vulnerabilidade do manancial de subsuperfície aos processos naturais ou humanos instalados
na superfície. O conhecimento de sua profundidade quando comparado com áreas vizinhas é
indicativo da profundidade de escavação.
6.1.5 RELEVO
As alterações no relevo podem nos fornecer indicativos dos riscos de erosão
que uma determinada área pode ter em função do corte, bem como também podem ser fator
determinante no tipo de intervenção para controle e recuperação de processos e também na
definição a respeito das áreas prioritárias de intervenção. Os geoindicadores propostos para
observação do relevo são:
Declividade dos terrenos no fundo da cava: obtidas em levantamentos de
campo de forma visual, em levantamentos topográficos e comparação com mapas
topográficos antigos ou produtos de sensores remotos. Essa análise informa a influência nos
processos de dinâmica superficial e, conseqüentemente evolução do modelado local e fluxos
de água na área, e a relação entre escoamento superficial e infiltração que pode ser fortemente
controlada por tal atributo do terreno sendo fator determinante em propostas de intervenção.
Alterações paisagísticas: esse geoindicador é obtido por observação da área
escavada e sua comparação com o entorno ou por informações de antigos moradores; é
importante na tomada de decisão acerca das áreas prioritárias de intervenção. Tais alterações
precisam ser avaliadas do ponto de vista da eliminação de paisagens com interesse de
preservação e em alguns casos, deve-se observar que a própria explotação das jazidas pode ser
responsável pela produção de formas interessantes do ponto de vista paisagístico.
Posição na bacia: informações adquiridas em levantamentos de campo, em
mapas anteriores e via sensoriamento remoto. A relação entre a dinâmica da cava e a
dinâmica da bacia pode ser o fator determinante no tipo de intervenção para controle e
recuperação de processos.
6.1.6 ACESSOS, USO E OCUPAÇÃO
O uso e ocupação do solo devem ser observados, pois são determinantes na
seleção de prioridades de ação ou facilitam a recuperação ou remediação das áreas. A
observação das vias de acesso é importante para que se possa determinar seu estado de
conservação e se existem ou não processos erosivos nessas vias.
Uso e ocupação do solo: observação por levantamentos de campo e consultas
a pessoas e órgãos públicos. Pode ser de grande utilidade para se definir se o uso do solo na
área tem contribuído ou não para minorar os processos de degradação.
Vias de acesso: levantamentos de campo, consulta a mapas anteriores e
técnicas de sensoriamento remoto podem ser utilizados para obtenção de tais informações. A
disponibilidade de vias de acesso à área e sua relação com a geometria da cava e de seus
taludes pode significar maior potencial de ocorrência de processos danosos ao meio.
6.1.7 PROCESSOS GEODINÂMICOS
Os processos geodinâmicos superficiais têm grande influência e são também
influenciados pelo uso do meio físico. Os estudos desses processos referem-se às situações de
risco geológico, degradação ambiental e desperdício de recursos naturais que são
conseqüências dos processos naturais, podendo ser induzidos ou acelerados pela ação
humana. A avaliação desses processos permite com que se possa avaliar o estado da área e
assim auxilia na tomada de decisões a respeito de que intervenções devem ser tomadas.
Erosão – processos ativos: definição feita via observação de campo e/ou
sensoriamento remoto. Pode ser um indicador do estado atual da área e uma pista para
predição de cenários futuros associado a fatores como alterações em relevo e solos.
Assoreamento: identificado em observações de campo e por meio de sensores
remotos. Define o grau de degradação dos recursos hídricos superficiais e permite avaliar o
potencial de recuperação.
É importante observar, que outros processos geodinâmicos, tais como,
escorregamento e deslizamento poderiam ser considerados geoindicadores, no caso de
estarem presentes nas áreas.
6.1.8 GEOMETRIA DA CAVA
É importante que se observe a geometria da cava para que se possa obter
respostas referentes à estabilidade dos taludes. Seria então uma “medida” do potencial de
ocorrência de ruptura desses taludes ou da observação dos taludes já rompidos.
Taludes da cava: informações obtidas no campo por meio de mapas anteriores
ou de levantamentos topográficos. Suas dimensões, tanto em termos de extensão como
inclinação são fundamentais na avaliação do potencial de desenvolvimento de processos de
dinâmica externa ou importância relativa em sua instalação.
Área total: definida a partir de levantamentos em mapas e carta pré-existentes
ou em levantamentos topográficos de campo. Importante quando se pretende fazer uma
análise comparativa entre áreas para definição de prioridades. Não pode ser considerada
separadamente, mas é um forte indicativo de maior degradação por significar um dano mais
extenso ao meio.
6.2 RESULTADOS DOS ENSAIOS
A seguir encontram-se apresentados os resultados das sondagens, bem como
também dos ensaios de caracterização geofísica, microscopia eletrônica e energia dispersiva.
A Figura 6 apresenta a localização em planta dos pontos de sondagem
realizadas nas áreas de estudo.
Área de Empréstimo 1
Motocross
0
m
50 100 150
PROJEÇÃO CARTOGRÁFICA: UTM
DATUM: CÓRREGO ALEGRE
Área de Empréstimo 2
Rotatória
0
m
50 100 150
FIGURA 6
LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE SONDAGEM
6.2.1 SONDAGEM SPT
Foi realizado um total de 4 sondagens SPT, duas para cada área de estudo, com
o intuito de definir os diferentes perfis de alteração de solo presentes nas áreas e caracterizar
as conseqüências da escavação da área em tais perfis. Dessas duas sondagens realizadas em
cada área, uma era realizada fora e a outra dentro de cada área de empréstimo.
A ocorrência de camadas de cascalho em alguns perfis fez com que tais
sondagens não fornecessem toda a informação necessária, razão pela qual foram
posteriormente realizadas sondagens elétricas verticais para completar tais informações.
As sondagens SPT serviram ainda como forma de obtenção de amostras do
solo para realização de ensaios de laboratório para caracterização dos solos. Para tanto, foram
coletadas amostras de metro em metro ao longo de tais perfurações.
Nas áreas onde a presença de cascalho inviabilizou tal coleta, foram
posteriormente realizadas sondagens a trado como forma de complementar a amostragem dos
solos presentes nas áreas.
As sondagens SPT foram de grande utilidade para levantamentos relacionados
a solo, rocha/cascalho e nível freático.
As coordenadas de cada furo de sondagem encontram-se dispostas na Tabela 4
e a localização de cada furo se encontra na Figura 6.
TABELA 1
FUROS DE SONDAGEM REALIZADOS NAS ÁREAS DE ESTUDO E COORDENADAS DOS
RESPECTIVOS FUROS
FUROS DE SONDAGEM
N- 7743634 SP1 - Área de Empréstimo 1 – Motocross - fora
E- 463525
N- 7743215 SP2 - Área de empréstimo 1 – Motocross - dentro
E- 463459
N- 7739107 SP3 - Área de Empréstimo 2 – Rotatória - dentro
E- 464098
N- 7739161 SP4 - Área de Empréstimo 2 – Rotatória - fora
E- 463965
Obs.: Coordenadas em UTM.
A identificação táctil-visual das camadas de solo investigadas nas sondagens à
percussão permitiu uma primeira interpretação do perfil do subsolo nas áreas investigadas. Tal
interpretação preliminar sugeria perfis de solo compostos (do topo para a base) por três
camadas de espessura variável: (1) solo arenoso fino a médio pouco argiloso de cor castanha
avermelhada; (2) solo arenoso fino a médio argiloso marrom; e (3) arenito alterado (topo
rochoso).
Os ensaios de caracterização das amostras de solo também foram considerados
nesta fase de definição de horizontes de solos. A impossibilidade de execução de algumas
sondagens até a base do perfil de alteração do solo devido à ocorrência, em profundidades
variadas, de camadas de cascalho com espessuras variando entre 30 cm a 2 m, fez com que tal
interpretação necessitasse de revisão posterior.
Tal objetivo foi posteriormente alcançado com o auxílio das sondagens
elétricas verticais e os ensaios de microscopia eletrônica e energia dispersiva.
O relatório das sondagens SPT contendo os resultados para cada área se
encontra apresentado no Anexo 1.
6.2.2 MASSA ESPECÍFICA DOS SÓLIDOS, GRANULOMETRIA e LIMITES
DE CONSISTÊNCIA
Com as amostras de solo obtidas das sondagens SPT e sondagem a trado foram
realizados os ensaios de caracterização dos solos, envolvendo seus índices físicos, limites de
consistência de distribuição granulométrica. As informações daí advindas foram utilizadas
para definir geoindicadores relativos ao componente solo.
Os resultados e avaliações preliminares baseados nas sondagens de simples
reconhecimento e nos ensaios de caracterização dos solos amostrados são apresentados a
seguir.
As amostras para os ensaios de caracterização foram coletadas por meio das
sondagens SPT a cada metro do perfil do solo foram identificadas de acordo com o número da
sondagem e o número da camada de solo identificada no perfil. A amostra S1-1, por exemplo,
corresponde à amostra coletada na sondagem SP1, no primeiro metro do perfil. A amostra
S3-2 corresponde à amostra coletada na sondagem SP3, no segundo metro do perfil de solo, e
assim por diante.
A relação das sondagens com as áreas é mostrada no Quadro 9. Com relação à
sondagem SP2 apresentada na Figura 6, a mesma não se encontra no Quadro 9 pelo fato de
que não foi possível a coleta de amostra de solo nessa sondagem.
QUADRO 9
RELAÇÃO DE SONDAGENS COM ÁREAS DE ESTUDO
SONDAGEM AMOSTRA ÁREA DE ESTUDO
SP1 S1 Área 1 (Motocross) fora
SP3 S3 Área 2 (Rotatória) dentro
SP4 S4 Área 2 (Rotatória) fora
Para os cálculos das análises granulométricas foi necessária a determinação das
massas específicas dos sólidos de cada uma das amostras, resultado apresentado na Tabela 1.
TABELA 2
MASSAS ESPECÍFICAS DOS SÓLIDOS DAS AMOSTRAS ENSAIADAS
AMOSTRA
ρs (g/cm³)
S1-1 2,62
S3-1 2,67
S3-2 2,69
S4-1 2,63
S4-2 2,65
S4-4 2,67
Para a amostra designada S4-3 não foi realizado ensaio de granulometria
conjunta por se tratar de camadas de seixos.
Os resultados das análises granulométricas são apresentados na Tabela 2.
TABELA 3
RESULTADOS DAS ANÁLISES GRANULOMÉTRICAS
SOLO PEDREGULHO (%) AREIA (%) SILTE (%) ARGILA (%)
S1-1
0,0 86,5 2,2 11,3
S3-1
0,0 70 8 22
S3-2
0,0 63,9 10,5 25,5
S4-1
0,0 78 8,5 13,5
S4-2
0,0 69 6,4 24,6
S4-4
0,0 68 7 25
Os resultados dos ensaios de granulometria com relação à textura
apresentaram-se bastante homogêneos, ou seja, semelhantes para todos os tipos de solo. Tanto
dentro como fora das áreas de empréstimo existem as mesmas possibilidades para
aproveitamento agrícola.
As curvas granulométricas correspondentes aos tipos de solo identificados são
apresentadas a seguir nos Gráficos 1, 2, 3, 4, 5 e 6.
CURVA GRANULOMÉTRICA S1-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Percentagem que Passa (%)
Sedimentação Peneiramento Fino Peneiramento Grosso
GRÁFICO 1
CURVA GRANULOMÉTRICA DA AMOSTRA COLETADA NA SONDAGEM SP1, NO PRIMEIRO
METRO DO PERFIL DE SOLO
CURVA GRANULOMÉTRICA: S3-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Percentagem que Passa (%)
Sedimentação Peneiramento Fino Peneiramento Grosso
GRÁFICO 2
CURVA GRANULOMÉTRICA DA AMOSTRA COLETADA NA SONDAGEM SP3, NO PRIMEIRO
METRO DO PERFIL DE SOLO
CURVA GRANULOMÉTRICA: S3-2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Percentagem que Passa (%)
Sedimentação Peneiramento Fino Peneiramento Grosso
GRÁFICO 3
CURVA GRANULOMÉTRICA DA AMOSTRA COLETADA NA SONDAGEM SP3, NO SEGUNDO
METRO DO PERFIL DE SOLO
CURVA GRANULOMÉTRICA S4-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Percentagem que Passa (%)
Sedimentação Peneiramento Fino Peneiramento Grosso
GRÁFICO 4
CURVA GRANULOMÉTRICA DA AMOSTRA COLETADA NA SONDAGEM SP4, NO PRIMEIRO
METRO DO PERFIL DE SOLO
CURVA GRANULOMÉTRICA S4-2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Percentagem que Passa (%)
Sedimentação Peneiramento Fino Peneiramento Grosso
GRÁFICO 5
CURVA GRANULOMÉTRICA DA AMOSTRA COLETADA NA SONDAGEM SP4, NO SEGUNDO
METRO DO PERFIL DE SOLO
CURVA GRANULOMÉTRICA S4-4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Percentagem que Passa (%)
Sedimentação Peneiramento Fino Peneiramento Grosso
GRÁFICO 6
CURVA GRANULOMÉTRICA DA AMOSTRA COLETADA NA SONDAGEM SP4, NO QUARTO METRO
DO PERFIL DE SOLO
A Tabela 3 apresenta o resultado dos ensaios para determinação dos limites de
consistência das amostras de solo.
TABELA 4
ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA PARA OS SOLOS AMOSTRADOS
AMOSTRA LL (%) LP (%) IP (%)
S1-1 13,8 8,6 5,2
S3-1 25,8 16,6 9,2
S3-2 31,1 18,2 13,0
S4-1 17,4 13 4,4
S4-2 21,5 15,6 5,9
S4-3 22,8 14,9 7,9
S4-4 24,9 15,5 9,4
Os resultados dos ensaios de caracterização dos solos apoiaram de definição
preliminar de perfil do subsolo, segundo descrição apresentada a seguir.
O intervalo superior de solo (solo arenoso fino a médio pouco argiloso de cor
castanha avermelhada) apresenta como características gerais: massa específica dos sólidos
média de 2,64 g/cm
3
; granulometria composta de 72% de areia, 6% de silte, e 22% de argila
em média; limite de liquidez de 22%, limite de plasticidade de 15% e índice de plasticidade
de 7%. Trata-se de um horizonte menos compacto do solo, com maior porosidade.
O intervalo inferior de solo (solo arenoso fino a médio argiloso marrom)
apresenta como características principais: massa específica dos sólidos média de 2,67 g/cm
3
;
granulometria composta de 62% de areia, 8,3% de silte, e 29,7% de argila em média; limite de
liquidez de 26%, limite de plasticidade de 17,5% e índice de plasticidade de 8,5%.
Encontrando-se em estado mais compacto.
O comportamento menos plástico e os menores teores de finos presentes na
camada superior do perfil de solo são características típicas do intervalo mais superficial de
solos lateríticos arenosos, enquanto o aumento do teor de finos (especialmente da fração
argila) na porção inferior do perfil (solo arenoso fino a médio argiloso marrom) é próprio dos
horizontes mais profundos do perfil (menos lixiviados).
6.2.3 SONDAGEM ELÉTRICA VERTICAL
Com as dificuldades de definição dos horizontes do solo devido às
complicações na perfuração das Sondagens SPT advindas da ocorrência de camadas de
cascalho em alguns perfis, foram executadas sondagens elétricas verticais para complementar
tal análise.
Os resultados completos de tal levantamento são apresentados no Anexo 2.
Os modelos interpretados para as sondagens elétricas verticais colaboram para
a definição dos perfis de solos em alguns locais investigados nas áreas de empréstimo
confirmando espessuras de pacotes de solos, mas não resolveram completamente tal questão
já que a forte semelhança mineralógica e macro-estrutural das camadas de solos nem sempre
resulta em arranjos internos diferentes o suficiente para que suas propriedades reflitam
propriedades elétricas significativas.
Isso é compreensível caso se considere que o objetivo das áreas de empréstimo
foi prover solos para trabalhos de compactação de aterros em outros locais do município e
obras auxiliares da Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira, especialmente compactação de aterros
e bases para vias de transporte. Obviamente, as camadas escavadas para tais finalidades
tinham que preencher certos requisitos técnicos que fizeram com que as mesmas
apresentassem similaridades.
Pelas razões expostas, a definição dos horizontes de solos foi bastante apoiada
nos resultados de microscopia eletrônica e nas análises de energia dispersiva.
6.2.4 MICROSCOPIA ELETRÔNICA E ENSAIOS DE ENERGIA DISPERSIVA
A complementação das observações em microscópio eletrônico foi
fundamental para o bom entendimento da estrutura do perfil do solo e melhor caracterização
das camadas de solo existentes.
Como as amostras oriundas das sondagens de simples reconhecimento não
estavam totalmente adequadas a tais observações, a amostragem foi complementada com a
escavação de poços de inspeção com coleta de amostras indeformadas.
A associação dos trabalhos de campo, sondagens prévias (SPT e elétrica
vertical), ensaios de caracterização dos solos, e resultados de microscopia eletrônica e energia
dispersiva, permitiu a definição dos perfis de solos para as áreas no interior das cavas e
externamente a elas.
A interpretação dos resultados de microscopia e ensaios de energia dispersiva
para proposição de perfis de alteração para as cavas e áreas vizinhas são ilustradas nas figuras
7 e 8 apresentadas a seguir.
Fora da Cava (profundidade
–
m) Dentro da Cava (profundidade - m)
Imagem MEV
(aumento 100x)
EDS (%) Imagem MEV
(aumento 100x)
EDS (%)
Al 23,65 Al 15,7 3
Si 64,26 Si 70,1 4
Ti 1,84 Ti 1,88
Fe 9,83 Fe 11,06
(1)
(1)
K 1,19
Al 22,24 Al 12,4 2
Si 61,34 Si 75,7 0
Ti 2,49 Ti 1,84
Fe 13,91 Fe 9,46
(3)
(2)
K 0,58
Al 20,84
Si 64,57
Ti 2,29
Fe 13,22
(5)
Al 19,45
Si 66,27
Ti 2,30
Fe 11,54
(7)
K0,40
Al 20,16
Si 64,38
Ti 2,31
Fe 12,45
(9) K 0,70
Al 20,72
Si 63,63
Ti 2,30
Fe 12,73
(11) K 0,62
FIGURA 7
IMAGENS DE MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA E RESULTADOS DE
ENSAIOS DE ENERGIA DISPERSIVA - AMOSTRAS INTERNAS E EXTERNAS A CAVA DA
ÁREA DE EMPRÉSTIMO 1 - MOTOCROSS
Fora da Cava (profundidade
–
m) Dentro da Cava (profundidade - m)
Imagem MEV
(aumento 100x)
EDS (%) Imagem MEV
(aumento 100x)
EDS (%)
Al 38,50 Al 25,29
Si 51,73 Si 60,75
Ti 1,30 Ti 2,35
Fe 8,47 Fe 11,18
(1)
(1)
Al 32,21 Al 22,65
Si 63,59 Si 59,96
Ti 1,60 Ti 2,24
Fe 6,69 Fe 15,06
(2)
(2)
Al 35,03 Al 21,53
Si 53,34 Si 49,01
Ti 1,68 Ti 1,84
Fe 9,95 Fe 17,41
(3)
(3)
Al 28,12
Si 57,09
Ti 1,60
Fe 12,69
(4)
Al 26,69
Si 55,50
Ti 2,59
Fe 14,68
(5)
Al 25,38
Si 54,79
Ti 2,95
Fe 16,31
(7)
FIGURA 8
IMAGENS DE MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA E RESULTADOS DE
ENSAIOS DE ENERGIA DISPERSIVA - AMOSTRAS INTERNAS E EXTERNAS A CAVA DA
ÁREA DE EMPRÉSTIMO 2 - ROTATÓRIA
Vale observar que a ausência de resultados em algumas profundidades de
amostragem se deve à obtenção de resultados pouco significativos para a interpretação do
perfil (muito similares aos resultados das profundidades imediatamente inferiores ou
superiores).
As estruturas observadas e a composição química semi-quantitativa ao longo
dos perfis de solos confirmaram os perfis interpretados a partir das investigações anteriores,
compostos por dois intervalos principais, o mais superficial deles (equivalente ao horizonte B
do solo) mais poroso, mas lixiviado (menores teores em Fe e Ti) e com textura arenosa mais
expressiva; e o intervalo inferior, (horizonte C) menos poroso, menos lixiviado (maiores
teores de Fe e Ti) e com textura média (com maior teor de argila).
A interpretação conjunta desses resultados com os anteriores de sondagens
levantamentos de campo e de laboratório permitiu a proposição dos perfis apresentados nas
Figuras 9 e 10.
Coluna da esquerda – f ora da área de empréstimo.
Coluna da direita – dentro da área de empréstimo.
Cada célula representa 1 m, porém para o Horizonte A
as espessuras raramente ultrapassam 50 cm.
Basalto - Horizonte D
Horizonte A
Horizonte B
Horizonte C
ÁREA DE
ROTATÓRIA
LEGENDA
EMPRÉSTIMO 1
MOTOCROSS
ÁREA DE
EMPRÉSTIMO 2
Espessura de solo removida
FIGURA 9
HORIZONTES DE SOLOS IDENTIFICADOS NAS ÁREAS DE EMPRÉSTIMO
HORIZONTE A
1. Textura francamente arenosa (mais
de 70% areia), estrutura porosa solta
fora das áreas de empréstimo.
2. Textura francamente arenosa (mais
de 70% areia), estrutura compacta,
quando dentro da área.
HORIZONTE B
1. Textura arenosa (55 a 70% areia,
20 a 30% argila), estrutura porosa
solta (camadas superiores, geralmente
os primeiros 2 a 3m do intervalo).
1. Textura arenosa (55 a 70% areia,
20 a 30% argila), estrutura porosa
solta a medianamente compacta
(camadas inferiores).
HORIZONTE C
1. Textura média (45 a 55% areia, 35
a 45% argila), estrutura
medianamente compacta.
2. Textura média (45 a 55% areia,
35 a 45% argila), estrutura
medianamente compacta a compacta
(camadas inferiores).
FIGURA 10
TEXTURA E ESTRUTURA DOS HORIZONTES DOS SOLOS IDENTIFICADOS
As descrições apresentadas na Figura 10 podem ser melhor compreendidas a
partir de considerações apresentadas a seguir.
Azul 1 (fora da área) – o solo se encontra com suas propriedades naturais
preservadas e pode ser aproveitado para qualquer finalidade.
Azul 2 (dentro da área) – as amostras estão com as estruturas mais compactas e
textura muito arenosa. Seu aproveitamento para recuperação exigirá investimentos, como por
exemplo, por meio da aplicação de insumos e também com o preparo do solo (arar, gradear).
O perfil do solo nas áreas apresentou textura mais grosseira (mais de 70% de
areia) nas camadas superiores (horizonte A e mais ou menos 3 m do horizonte B).
O perfil apresentou também um intervalo intermediário do perfil que
corresponde à porção inferior do horizonte B com 55 a 70% de areia e uma camada de textura
média (45 a 55% de areia) e (35 a 45% de argila) que corresponde ao horizonte C.
Quanto à estrutura, fora das áreas de empréstimo o solo apresenta estrutura
floculada, mais compacta nas camadas mais profundas do perfil (horizonte C) e
medianamente compacta à fofa nas camadas mais superficiais.
No interior das áreas de empréstimo a remoção das camadas superficiais
(menos compactas) resultou na exposição das camadas mais compactas. Com isso, o potencial
de recuperação e reaproveitamento do interior das cavas ficou comprometido, especialmente
nas áreas onde a escavação atingiu camadas de cascalho, por exemplo,
Área de Empréstimo 1 - Motocross.
6.3 PONDERAÇÃO DA DEGRADAÇÃO
A partir da seleção dos geoindicadores apropriados e viáveis para a avaliação
das áreas em estudo e tendo em mãos os resultados de todos os ensaios realizados, pôde-se
fazer a ponderação de cada geoindicador por área de estudo, permitindo assim, uma posterior
avaliação da degradação de cada área em SIG.
A ponderação foi feita com os valores 0, 1, 2 e 3. Destaca-se que a pior
situação foi representada pela maior ponderação; sendo que a matriz gerada com as várias
ponderações foi inserida e armazenada numa base de dados compatível com o Spring, para
posterior análise dos dados no mesmo.
A seguir apresenta-se para cada componente do meio físico a forma como
foram definidos os limites para ponderação dos geoindicadores, bem como também a
valoração da ponderação dos geoindicadores para cada área em estudo.
6.3.1 SOLO
Espessura dos horizontes do solo
A avaliação foi feita em termos de espessura removida (com observação da
Figura 7) para os horizontes B e C e não utilizando o volume do solo retirado porque a
obtenção dos parâmetros para cálculo desse volume seria muito complicada e nosso trabalho
propõe praticidade na utilização do método.
Foi necessário no caso do horizonte A, que fosse avaliada a espessura existente
atualmente no interior da área, para que assim se obtivesse uma resposta quanto à
auto-recuperação da área.
As classes foram adotadas conforme as possibilidades existentes nas áreas de
estudo, estabelecendo-se assim os limites entre essas classes por meio da observação dos
resultados da sondagem geofísica. A Tabela 5 apresenta as ponderações definidas para cada
horizonte do solo.
TABELA 5
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES ÀS ESPESSURAS DOS HORIZONTES DO
SOLO
ESPESSURA DO HORIZONTE A (ESPHA) DENTRO DA
ÁREA
PONDERAÇÃO
0 a 30 cm 3
31 a 50 cm 1
ESPESSURA REMOVIDA DO HORIZONTE B (ESPHB) PONDERAÇÃO
< 50 % 1
50 % ≤ ESPHB < 90 % 2
ESPHB ≥ 90 % 3
ESPESSURA REMOVIDA DO HORIZONTE C (ESPHC) PONDERAÇÃO
< 50 % 1
50 % ≤ ESPHB < 90 % 2
ESPHB ≥ 90 % 3
Camada Agricultável do Solo
Os limites das ponderações foram definidos a partir de observações em campo.
A ponderação 0 foi utilizada para áreas que possuem outra destinação que não a agricultável e
que, portanto não teria sentido se falar em potencial agricultável.
A ponderação 1 foi utilizada quando se notou uma capacidade de recuperação
da vegetação e seu crescimento em períodos de chuva. A ponderação 3 foi utilizada quando
foi observada a remoção de solo intensa, chegando a atingir a camada de cascalho. A Tabela 6
apresenta tais ponderações.
TABELA 6
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES À CAMADA AGRICULTÁVEL DO SOLO
CAMADA AGRICULTÁVEL (POTAG) PONDERAÇÃO
Área possui destinação ≠ da agricultura
0
É notável capacidade de recuperação da vegetação e seu
crescimento.
1
Remoção de solo intensa chegando a atingir o cascalho
3
Textura e Estrutura do Solo
Os resultados referentes à textura e estrutura do solo foram obtidos por meio
dos ensaios de microscopia eletrônica. É importante observar que os ensaios de granulometria
serviram também para avaliar a textura. Com esses resultados em mãos, a forma como a
ponderação seria feita foi definida.
Nas áreas em que as condições estruturais da camada de solo exposta
comprometiam seu aproveitamento, tanto do ponto de vista da engenharia, como agropastoril
foi adotada a ponderação 3. Nas demais áreas onde a ocorrência das camadas de cascalho a
certa profundidade poderia comprometer parcialmente o aproveitamento das mesmas, foi
adotada a ponderação 1, conforme Tabela 7.
TABELA 7
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES À TEXTURA E ESTRUTURA DO SOLO
TEXTURA E ESTRUTURA DO SOLO (TEXTS) (ESTRS) PONDERAÇÃO
Composição da camada de solo exposta compromete seu aproveitamento (cascalho)
3
Ocorrência das camadas de cascalho a certa profundidade pode comprometer
parcialmente o aproveitamento
1
Aterro
Esse geoindicador não foi encontrado em nenhuma das áreas avaliadas. Caso
ele exista, é preciso observar se foi executado de forma inadequada (sem remoção da
cobertura vegetal existente) ou com material inadequado (solo misturado com entulho). Tal
situação não contribui, no entanto para a melhoria da área, mas em contrapartida, a construção
de tais aterros em parcelas das áreas permitiu a destinação das mesmas para alguma
finalidade. A valoração proposta se encontra na Tabela 8.
TABELA 8
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES A ATERRO
ATERRO (ATERR) PONDERAÇÃO
Não existe 0
Foram feitos em parcelas da área e não são espessos 1
Foram feitos em parcelas da área e são espessos 3
Para a espessura dos horizontes do solo se verifica variações de área para área
em função de peculiaridades locais e da forma como se deu a escavação.
Na área denominada Motocross, no perfil do talude de corte, há grande
variação nos horizontes e em suas espessuras, havendo também camadas de cascalho
intercaladas ao meio dos outros horizontes. A camada de cascalho é nesse caso, limitante para
o crescimento da vegetação e para a exploração das áreas, visto que a exploração é cessada ao
se encontrar essa camada.
Ao se analisar a profundidade dessa camada e o que vem abaixo dela, pode-se
saber se seria viável sua remoção para que no caso de haver solo abaixo dela, existisse a
possibilidade desse solo ser tratado para que nele voltasse a se desenvolver a vegetação,
permitindo assim a recuperação da área.
Para camada agricultável a ponderação 0 foi utilizada para áreas que possuem
outra destinação que não a agricultável e, portanto não teria sentido se falar em potencial
agricultável. Por exemplo, podemos citar áreas que estejam ocupadas com outra finalidade
que não seja a agrícola como, por exemplo, um recinto de exposição.
A ponderação da área da rotatória foi escolhida como sendo 3 porque a área se
encontra em exploração, havendo movimentação de veículos e máquinas que impedem sua
recuperação.
O resultado da ponderação dos geoindicadores para solo bem como a soma
total das ponderações referente a esse componente pode ser observado na Tabela 9.
TABELA 9
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES AO COMPONENTE SOLO
SOLO
ÁREAS ESPH
A
ESPH
B
ESPH
C
POTA
G
TEXT
S
ESTRS ATER
R
SSOLO
MOTOCROSS 3 3 1 3 3 3 0 16
ROTATÓRIA 1 3 1 3 1 1 0 10
6.3.2 ROCHA/CASCALHO
Horizonte Impenetrável Exposto
A coluna de horizonte impenetrável exposto aborda se existe na área, rocha ou
cascalho exposto. Portanto, a não existência de horizonte impenetrável exposto, ou seja, a
presença de solo implicou em ponderação 0.
O cascalho foi ponderado com o valor 1, que representa situação um pouco
desfavorável, mesmo que geralmente abaixo da camada de cascalho se encontre solo
novamente. Se abaixo do cascalho existir camada de solo é possível que se retire o cascalho e
adube o solo.
Já a presença de rocha recebeu ponderação 3 por ser uma situação muito
desfavorável. A exposição de rocha implica maior degradação que cascalho, pois foi
removido mais solo. A Tabela 10 contém tais ponderações.
TABELA 10
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES PARA HORIZONTE IMPENETRÁVEL EXPOSTO
HORIZONTE IMPENETRÁVEL EXPOSTO (HIMPE) PONDERAÇÃO
Não existe (presença de solo) 0
Cascalho 1
Rocha 3
Grau de intemperismo
Este geoindicador foi proposto para avaliar a intensidade do intemperismo por
meio de observação de aspectos da rocha como cor, brilho, grau de fraturamento e tamanho
das fraturas e a partir dessas observações seria feita a ponderação.
Como não foi possível identificar tal geoindicador nas áreas estudadas (por
falta de acesso ao substrato rochoso), o mesmo se encontra aqui apresentado apenas como
proposta, sem dados obtidos no presente trabalho.
No caso de pouco grau de intemperismo a ponderação seria 1. Nesse caso seria
possível definir uma área com pouco grau de intemperismo observando-se nela a presença da
composição rochosa saprolito o que proporcionaria um substrato mais viável para recuperação
da vegetação local em função da existência de mais nutrientes no solo. Se fosse observado no
local de estudo um alto grau de intemperismo, a ponderação adotada deveria ser 3. A Tabela
11 apresenta tais ponderações.
TABELA 11
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES AO GRAU DE INTEMPERISMO
GRAU DE INTEMPERISMO (GINTE) PONDERAÇÃO
Não existe 0
Pouco intemperismo 1
Muito intemperismo 3
O resultado da ponderação dos geoindicadores para rocha/cascalho bem como
a soma total das ponderações referente a esse componente pode ser observado na Tabela 12.
TABELA 12
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES AO COMPONENTE ROCHA/CASCALHO
ROCHA/CASCALHO
ÁREAS HIMPE GINTE SROCH
MOTOCROSS 1 0 1
ROTATÓRIA 0 0 0
6.3.3 VEGETAÇÃO
Cobertura vegetal
Pensou-se em se avaliar a vegetação existente anteriormente, com o
geoindicador Vegetação Anterior (VANTE), entretanto tal análise não foi possível pelo fato
de que não se tinha imagens de satélites antigas com boa resolução.
A ponderação foi feita avaliando-se cada tipo de vegetação existente e
atribuindo-se um valor a ela de modo que tal valor representasse melhor ou pior situação.
Essa melhor ou pior situação foi avaliada de acordo com a porcentagem de cada tipo de
vegetação existente em cada área. Essa observação foi possível com a análise de imagens
Ikonos PS1 de propriedade da Prefeitura Municipal de Ilha Solteira.
A ponderação de cada tipo de vegetação foi definida da seguinte forma: Solo
exposto = 3, Vegetação Rasteira = 2, Vegetação Arbustiva, Vegetação Arbórea e Área com
condições especiais, com sistema de drenagem e revegetação = 1 (Tabela 13).
TABELA 13
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES À VEGETAÇÃO
COBERTURA VEGETAL (COVEG) PONDERAÇÃO
Vegetação arbustiva e vegetação arbórea ou área
com condições especiais, com sistema de drenagem
e revegetação
1
Vegetação rasteira 2
Solo exposto 3
Foram medidas as parcelas de cada tipo de vegetação encontrada em cada área
e ponderou-se sua existência em termos de porcentagem. Os resultados obtidos bem como a
soma total das ponderações referente a esse componente encontram-se na Tabela 14.
TABELA 14
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES AO COMPONENTE VEGETAÇÃO
VEGETAÇÃO
ÁREAS COVEG SVEGE
MOTOCROSS 2 2
ROTATÓRIA 2 2
6.3.4 RECURSOS HÍDRICOS
Mananciais Superficiais na Área
Avaliou-se nesse caso a presença ou não de mananciais superficiais na área, de
modo que para a ausência atribuiu-se o valor 0, para a existência e no caso dele estar
conservado a ponderação adotada foi 1 e foi considerada 3 no caso de estar degradado. A
Tabela 15 apresenta as ponderações referentes ao geoindicador Mananciais Superficiais na
área.
TABELA 15
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES AOS MANANCIAIS SUPERFICIAIS
MANANCIAIS SUPERFICIAIS NA ÁREA
(MASUP)
PONDERAÇÃO
Não existe 0
Existe conservado 1
Existe não conservado 3
Nível Freático
A avaliação da profundidade do nível freático considera o potencial de
comprometimento dos recursos hídricos subterrâneos fruto de ações na superfície do terreno.
Sendo assim, foram consideradas classes de profundidade comumente consideradas para fins
de avaliação e áreas para implantação de aterros sanitários, por se tratar de conhecimento mais
disseminado no meio técnico.
A Tabela 16 apresenta as ponderações definidas. Os limites foram atribuídos
com observação nos resultados da Sondagem Elétrica Vertical.
TABELA 16
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES À NÍVEL FREÁTICO
NÍVEL FREÁTICO (NIFRE) PONDERAÇÃO
> 10 m 0
5 < N.A. ≤ 10 m 1
N.A. < 5 m 3
O resultado da ponderação dos geoindicadores para recursos hídricos bem
como a soma total das ponderações referente a esse componente pode ser observado na
Tabela 17.
TABELA 17
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES AO COMPONENTE RECURSOS HÍDRICOS
RECURSOS HÍDRICOS
ÁREAS MASUP NIFRE SHIDR
MOTOCROSS 0 1 1
ROTATÓRIA 0 0 0
6.3.5 RELEVO
Declividade dos Terrenos no Fundo da Cava
A caracterização da declividade dos terrenos no fundo da cava teve por
objetivo verificar o quanto cada escavação modificou a declividade dos terrenos locais, não só
considerando seu valor, mas verificando-se a diferença entre ela e a declividade nas áreas de
entorno.
Segundo Zuquette (1987), os limites para as declividades foram definidos
conforme a Tabela 18.
TABELA 18
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES À DECLIVIDADE DOS TERRENOS NA
CAVA
DECLIVIDADE DOS TERRENOS NA CAVA
(DECLT)
PONDERAÇÃO
DECLT < 5% 0
5% ≤ DECLT < 10% 1
10% ≤ DECLT 3
Os limites definidos por Zuquette (1987) se basearam em critérios técnicos
para análise de aptidão para diversos tipos de ocupação. Assim: 2% é o valor limite para
declividade para enchentes e alagamentos, assim como para declividade natural para
implantação de obras enterradas acompnhando a declividade do terreno; 5% é o limite
máximo para obras de terraplanagem para rodovias e aeroportos com baixo custo (menor
movimentação de terra) assim como limite inferior para irrigação por pivô central sem causar
erosão; 10% é o limite máximo para obras viárias e enterradas, assim como para estabilidade
de taludes de escavação, sem que sejam necessárias adoção de técnicas construtivas especiais;
e 20% é o limite superior para quase todo tipo de ocupação com relação à problemas de
movimentos de massa (tanto erosão como escorregamentos) em áreas de bacias sedimentares
como a nossa.
Alterações Paisagísticas
A ponderação neste caso foi determinada por meio da verificação da presença
ou não de alterações paisagísticas na área. Se, por exemplo, a alteração no relevo causou
formas interessantes do ponto de vista paisagístico, analisaria se melhorou ou piorou.
Se não houve alteração paisagística a ponderação seria 0. Se houve e foi
positiva, se foi muito positiva seria -3, se foi pouco positiva seria -1. E na situação em que
houve alteração, mas a mesma foi negativa, a ponderação seria 1 para menor intensidade e 3
para maior intensidade (Tabela 19).
TABELA 19
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES ÀS ALTERAÇÕES PAISAGÍSTICAS
ALTERAÇÕES PAISAGÍSTICAS (ALTPA) PONDERAÇÃO
Não houve 0
Houve (positiva) -X
Houve (negativa) +X
Posição na Bacia
A ponderação referente à posição na bacia foi elaborada avaliando-se se a área
de estudo estava no alto da encosta, o que determinava uma ponderação 1; no meio da
encosta, ponderação 2; ou no vale do rio, o que atribuía ao geoindicador a ponderação 3.
Não se adotou ponderação 0, mas sim 1 para a posição no alto da encosta
porque o fato da área de empréstimo existir seja em qualquer lugar já é um fato ruim. A
ponderação para posição da área no vale do rio é maior porque se ela se localizar no vale do
rio poderá facilmente causar dano ao curso d’água, assoreando-o por meio de seus
sedimentos, por exemplo. A Tabela 20 apresenta tal ponderação.
TABELA 20
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES A POSIÇÃO NA BACIA
POSIÇÃO NA BACIA (POBAC) PONDERAÇÃO
Alto da encosta 1
Meio da encosta 2
Vale do rio 3
Relacionado ao relevo, considerou-se também a distância do manancial. Se a
área se encontra fora da Área de Preservação Permanente (APP) a ponderação atribuída é 0,
parcialmente na APP é 1 e totalmente é 3. A delimitação da APP foi definida conforme a
Resolução CONAMA, nº 303, de 20 de março de 2002.
As ponderações se encontram apresentadas na Tabela 21. As distâncias de cada
área ao manancial mais próximo foram obtidas por meio do SIG Spring. As distâncias obtidas
para a Área 1 – Motocross e a Área 2 - Rotatória, foram de 713 m e 292 m, respectivamente.
TABELA 21
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES À DISTÂNCIA DO MANANCIAL
DISTÂNCIA MANANCIAL (DIMAN) PONDERAÇÃO
Fora da APP 0
Parcialmente na APP 1
Dentro da APP 3
Na área 1 – Motocross a ponderação com relação às alterações paisagísticas foi
3 porque existe mata no entorno dela e isso prova que então houve uma alteração paisagística
consideravelmente grande.
Na área 2 – Rotatória, como no entorno não existe mata, conclui-se que essa
área na época do início da exploração já não tinha mata, portanto o impacto foi menor,
ponderação 1. Os resultados da ponderação, bem como a soma total das ponderações referente
a esse componente se encontram apresentados na Tabela 22.
TABELA 22
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES AO COMPONENTE RELEVO
RELEVO
ÁREAS DECLT ALTPA POBAC DIMAN SRELE
MOTOCROSS 0 3 1 0 4
ROTATÓRIA 0 1 2 0 3
6.3.6 ACESSOS, USO E OCUPAÇÃO
Uso e Ocupação do Solo
Nesse caso foi avaliado se o tipo de uso em cada área contribuiu para sua
melhoria ou não. Para a ponderação foi definido o que é melhor ou pior entre os usos: urbano,
pecuário e agrícola.
Para se definir o que é melhor nos três casos, tomou-se como base o fato da
forma como o uso está sendo feito e também implicações que esse uso está tendo na área. Isso
quer dizer, não adianta a área estar em uso, mas estar em mau uso. Vale lembrar que muitas
vezes é melhor uma área que não tenha nenhum uso do que um uso que esteja degradando
ainda mais essa área. A Tabela 23 apresenta a ponderação definida.
TABELA 23
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES À USO E OCUPAÇÃO
USO E OCUPAÇÃO DO SOLO (USEOC) PONDERAÇÃO
Sem projeto de drenagem 3 Urbano
Com projeto de drenagem 1
Plantio e conservação 0
Extensiva 1
Pecuário
Intensiva 3
Hortifruti 1
Fruticultura 2
Agricultura
Culturas anuais 3
Área em exploração 3
Sem uso algum 1
Recuperação da área 0
A área 1 - Motocross apresentou a ponderação 1, por não ter uso e caso tivesse
também, no máximo poderia ser utilizada para pecuária extensiva e mesmo assim receberia
ponderação igual a 1. Vale ressaltar que essa área possui uma pista de MotoCross
abandonada. Mesmo que a pista estivesse em uso, o uso seria prejudicial à área, visto que a
movimentação das motos aumentaria a compactação do solo e impossibilitam que a vegetação
fosse recomposta no local.
A área 2 - Rotatória possui 50% de pecuária extensiva que determinou a
ponderação 1 e 50% de área em exploração que representou uma ponderação é igual a 3. Fez-
se então a média aritmética desses dois valores resultando na ponderação final 2.
No caso de existir uma área em avaliação próxima à área urbana, a ponderação
nesse caso poderia ter ser 1, visto que pode se considerar que essa área possui indícios de
ocupação.
Vias de Acesso
Foram considerados os seguintes aspectos: não existe, existe conservada, existe
não conservada e para cada um desses parâmetros foi atribuído um valor, conforme o grau de
degradação que ele represente (Tabela 24).
TABELA 24
PONDERAÇÕES REFERENTES ÀS VIAS DE ACESSO
VIAS DE ACESSO (VIASA) PONDERAÇÃO
Não existe 0
Existe conservada 1
Existe não conservada 3
O resultado da ponderação dos geoindicadores para acesso, uso e ocupação do
solo, bem como a soma total das ponderações referente a esse componente pode ser observado
na Tabela 25.
TABELA 25
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES A ACESSO, USO E OCUPAÇÃO DO SOLO
ACESSO, USO E OCUPAÇÃO
ÁREAS USEOC VIASA SOCUP
MOTOCROSS 1 3 4
ROTATÓRIA 2 3 5
6.3.7 PROCESSOS GEODINÂMICOS
Erosão
Foram avaliados os tipos de erosão existentes nas áreas estudadas, no que diz
respeito a seu tamanho e estágio evolutivo. A Tabela 26 apresenta tal ponderação.
TABELA 26
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES À EROSÃO
EROSÃO (EROSA) PONDERAÇÃO
Não existe/ não ativo 0
Sulco 1
Ravina 2
Voçoroca 3
Assoreamento
Esse geoindicador encontra-se abordado no trabalho, mesmo que em nosso
caso não ocorra em nenhuma das áreas.
De grande complexidade em sua avaliação, tal geoindicador deve ser estudado
com cautela no caso de existir, pois o assoreamento pode ter outras causas. Se houver
assoreamento os sedimentos da área de empréstimo e os sedimentos que causaram o
assoreamento devem ser analisados para se verificar se são ou não provenientes da área de
empréstimo.
Devem ser feitas comparações entre os compostos presentes nos sedimentos do
rio e da área. A “Área fonte” é indicada então de acordo com a composição dos sedimentos. É
importante que se analise esse item porque os sedimentos provenientes da área de empréstimo
poderiam assorear algum curso d’água, causando impacto ambiental (Tabela 27).
TABELA 27
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES A ASSOREAMENTO
ASSOREAMENTO (ASSOR) PONDERAÇÃO
Não existe 0
Canal pouco assoreado (20%) 1
Canal muito assoreado (até 70%) 2
Canal totalmente assoreado 3
O resultado da ponderação dos geoindicadores para processos geodinâmicos
bem como a soma total das ponderações referente a esse componente pode ser observado na
Tabela 28.
TABELA 28
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES AOS PROCESSOS GEODINÂMICOS
PROCESSOS GEODINÂMICOS
ÁREAS EROSA ASSOR SGEOD
MOTOCROSS 0 0 0
ROTATÓRIA 0 0 0
6.3.8 GEOMETRIA DA CAVA
Taludes da Cava
A coluna taludes da cava foi ponderada somente considerando os cantos da
cava porque o interior já foi abordado no item Declividade dos Terrenos no Fundo da Cava.
Esse geoindicador depois de avaliado nos fornece respostas referentes à
estabilidade dos taludes. Seria como uma “medida” do potencial de ocorrência de ruptura
desses taludes ou da observação dos taludes já rompidos.
É importante observar que os limites das classes foram estabelecidos em
função das características das áreas estudadas. É importante afirmar que os valores da
Tabela 29 se referem, portanto, à região de estudo (Ilha Solteira). Para outras áreas deve ser
avaliado o valor a ser atribuído para tais limites. Foi considerado para tanto, o talude mais
íngreme de cada área.
Vale ressaltar que nas áreas estudadas as rupturas em taludes, quando ocorrem,
possuem uma geometria tipicamente translacional mobilizando apenas uma fina camada de
solo laterizado superficial, mesmo quando tais taludes são expostos em cortes com ângulos de
90°.
Na composição da valoração foram consideradas a inclinação e a altura dos
taludes e depois se faz com os dois valores obtidos, uma média aritmética, obtendo-se assim
as ponderações encontradas na matriz.
TABELA 29
MATRIZ DE IMPACTOS REFERENTES AOS TALUDES DA CAVA
TALUDES DA CAVA (TALCA) PONDERAÇÃO
< 2m 1
2m ≤ altura ≤ 6m 2
Altura
> 6m 3
α < 30° 1
30 ° ≤ α ≤ 45 º 2
Inclinação
α > 45° 3
Tamanho da Área
Como princípio, considerou-se que quanto maior a área, maior o dano ao meio.
Os valores usados para limites das classes na Tabela 30 foram adotados de acordo com o
tamanho das áreas estudadas. Para outras áreas devem ser considerados os dados locais.
TABELA 30
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES AO TAMANHO DAS ÁREAS
TAMANHO DA ÁREA (TAREA) PONDERAÇÃO
TAREA < 100000m² 1
100000 m² ≤ TAREA ≤ 200000m² 2
TAREA > 200000 m² 3
O resultado da ponderação dos geoindicadores para geometria da cava bem
como a soma total das ponderações referente a esse componente pode ser observado na
Tabela 31.
TABELA 31
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES REFERENTES À GEOMETRIA CAVA
GEOMETRIA DA CAVA
ÁREAS TALCA TAREA SGEOM
MOTOCROSS 3 3 6
ROTATÓRIA 3 1 4
A seguir encontra-se apresentado na Tabela 32 um resumo de todos os
somatórios referentes às ponderações dos geoindicadores, bem como também o somatório
total (STOTAL) de todas as valorações de todas as colunas para cada área. Analisando tal
somatório podemos ter uma idéia de quais áreas se encontram mais degradadas.
TABELA 32
RESUMO DOS SOMATÓRIOS DE TODAS AS PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES
SOMATÓRIO DE TODAS AS PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES
ÁREAS
SSOLO
SROCH
SVEGE
SHIDR
SRELE
SOCUP
SGEOD
SGEOM
STOTAL
MOTOCROSS 16 1 2 1 4 4 0 6 34
ROTATÓRIA 10 0 2 0 3 5 0 4 24
Os valores totais sugerem dois níveis de degradação para as áreas de
empréstimo estudadas. O mais alto deles corresponde à maior área de empréstimo estudada
(Área 1 - Motocross), para a qual todos os componentes considerados apresentam valores
significativos para a degradação ponderada. O valor de ponderação 24 compreende a Área 2 -
Rotatória, na qual a ponderação dos componentes: solo, uso e ocupação e geometria da cava
tiveram papel determinante no nível de degradação observado.
A importância relativa do componente solo é óbvia uma vez que o processo
tratado (explotação de áreas de empréstimo) envolve exatamente a remoção do solo das áreas.
As alterações do relevo são relevantes no processo de degradação quando representam
mudanças na declividade dos terrenos que podem ter influência marcante na dinâmica da
evolução do modelado local.
Os tipos de ocupação mais danosos, caso houvesse ocupações nas áreas
correspondem às áreas de empréstimo que passam a ser usadas pela população ou pelo poder
público municipal para lançamento ou disposição de resíduos sólidos (tanto resíduos de
construção como resíduos domiciliares).
Da mesma forma que para o componente relevo, as alterações na geometria da
cava são importantes no processo de degradação quando potencializam os processos de
dinâmica superficial, especialmente com a execução de taludes muito íngremes ou muito
altos.
O Gráfico 7 representa os resultados da Tabela 32 em forma de barras com o
intuito de uma melhor visualização e comparação dos resultados obtidos.
RESUMO DOS SOMATÓRIOS DE TODAS AS
PONDERAÇÕES DOS GEOINDICADORES
0
5
10
15
20
25
30
35
40
SS
O
LO
SR
O
CH
SV
EG
E
SH
IDR
S
RE
LE
SOCUP
SG
E
OD
SGEOM
STOTAL
GEOINDICADORES AVALIADOS
Área de Empréstimo 1 - Motocross
Área de empréstimo 2 - Rotatória
GRÁFICO 7
GRÁFICO DE BARRAS DO RESUMO DOS SOMATÓRIOS DE TODAS AS PONDERAÇÕES DOS
GEOINDICADORES
6.4 REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA DOS RESULTADOS
Interpretados os resultados e ponderados os geoindicadores, a fase seguinte
consistiu do tratamento das informações no Sistema de Informações Geográficas.
As atividades a seguir descritas foram desenvolvidas no Sistema de
Informações Geográficas Spring, versão 4.3.2, desenvolvido pelo Instituto de Pesquisas
Espaciais (INPE).
6.4.1 MAPAS DE SÍMBOLOS PROPORCIONAIS
Uma das formas clássicas de representação espacial de informações de
diferentes pontos quando se pretende efetuar comparações entre resultados são os mapas de
símbolos proporcionais, pois os mesmos ilustram, por classes de tamanho dos símbolos, as
classes do impacto representado.
Os mapas de símbolos proporcionais foram utilizados como alternativa de
comparação e representação espacial dos diferentes valores de degradação obtidos para as
áreas de empréstimo estudadas, tanto no total como por componente, como se observa a
seguir.
A primeira representação de símbolos proporcionais que se apresenta na Figura
8 ilustra a participação relativa da degradação mensurada para cada componente avaliado em
termos da degradação total valorada.
Área Urbana
Hidrografia
Rodovia
LEGENDA:
2
1
0
ESCALA
3
km
Reservatório de Ilha Solteria
Motocross
Rotatória
R
i
o
P
a
r
a
n
á
Carta de Representação da Degradação por Áreas de Empréstimo e por Componete Avalidado
Solo
Relevo
Geometria da Cava
Uso e Ocupação do Solo
Vegetação
Rocha/Cascalho
Recursos Hídricos
PROJEÇÃO CARTOGRÁ
DATUM: CÓRREGO AL
FICA: UTM
EGRE
FIGURA 11
REPRESENTAÇÃO PROPORCIONAL DA DEGRADAÇÃO POR ÁREAS DE EMPRÉSTIMO E POR COMPONENTE AVALIADO
Os diferentes tamanhos dos círculos representam o total de impactos, ou seja,
no total a Área 1 - Motocross apresenta mais impactos que a Área 2 - Rotatória. As fatias
representam o percentual dos impactos em cada componente (solo, por exemplo) com relação
ao total de impactos ocorridos.
Para a Área 1 – Motocross, o valor total obtido para os geoindicadores (34
pontos) foi resultado principalmente das grandes dimensões da área e do fato da explotação
ter sido muito mais intensa, com escavações profundas (até mais de 10m de profundidade) e
com taludes íngremes (até 90º) chegando mesmo a tingir a camada de cascalho.
A Área 2 – Rotatória, com menor valor total de degradação (24 pontos) apesar
de a degradação medida ser significativa, o fato de ser uma área com menores dimensões e
menor profundidade de escavação resultou em valor global não tão significativo.
A Figura 8 ilustra também que determinados componentes tiveram participação
mais importante na medida da degradação obtida, em particular os componentes: solo (cor
marrom), relevo (cor amarela), acessos, uso e ocupação do solo (cor vermelha) e geometria da
cava (cor laranja). Dada tal disparidade de importância relativa dos componentes no processo,
cada um deles será discutido na seqüência.
O componente solo (Figura 9) foi sem dúvida o mais importante no processo
de definição da degradação. O resultado não poderia ser diferente visto que o trabalho trata
exatamente de degradação do solo. Tal componente teve papel muito relevante nas áreas
estudadas, fato devido especialmente à explotação intensa (em termos de escavação) ou
extensa (em termos de área utilizada).
Área Urbana
Hidrografia
Rodovia
LEGENDA:
2
1
0
ESCALA
3
km
Reservatório de Ilha Solteria
Motocross
Rotatória
R
i
o
P
a
r
a
n
á
Carta de Representação Proporcional da Degradação para o Componete Solo
Solo
PROJEÇÃO CARTOGRÁFI
DATUM: CÓRREGO A
CA: UTM
LEGRE
FIGURA 12
REPRESENTAÇÃO PROPORCIONAL DA DEGRADAÇÃO PARA O COMPONENTE SOLO
As alterações identificadas no componente relevo (Figura 10) tiveram como
seria de se esperar em função das escavações efetuadas, papel importante na valoração final
da degradação nas áreas.
Na Área 2 - Rotatória a importância relativa das alterações no relevo foi menos
importante. As alterações paisagísticas foram menos significativas em função da menor área
escavada.
Para a Área 1 - Motocross, as alterações paisagísticas foram as intervenções
mais significativas no relevo.
Área Urbana
Hidrografia
Rodovia
LEGENDA:
2
1
0
ESCALA
3
km
Reservatório de Ilha Solteria
Motocross
Rotatória
R
i
o
P
a
r
a
n
á
Carta de Representação Proporcional da Degradação para o Componente Relevo
Relevo
PROJEÇÃO CARTOGRÁFI
DATUM: CÓRREGO A
CA: UTM
LEGRE
FIGURA 13
REPRESENTAÇÃO PROPORCIONAL DA DEGRADAÇÃO PARA O COMPONENTE RELEVO
As alterações em acessos, uso e ocupação (Figura 11) foram constatadas nas
duas áreas de empréstimo analisadas e mostraram resultados marcantes.
Na Área 1 – Motocross, as alterações ocorridas inviabilizaram usos futuros a
menos que se façam grandes investimentos com remediação. Já a área 2 – Rotatória, encontra-
se em explotação de solo ativa com grande potencial de ampliação da área escavada.
Área Urbana
Hidrografia
Rodovia
LEGENDA:
2
1
0
ESCALA
3
km
Reservatório de Ilha Solteria
Motocross
Rotatória
R
i
o
Pa
r
a
n
á
Carta de Representação Proporcional da Degradação - Acessos, Uso e Ocupação
Acessos, Uso e Ocupação
PROJEÇÃO CARTOGRÁF
DATUM: CÓRREGO AL
ICA: UTM
EGRE
FIGURA 14
REPRESENTAÇÃO PROPORCIONAL DA DEGRADAÇÃO – ACESSOS, USO E OCUPAÇÃO
As características definidas no tópico “geometria da cava” mostraram-se
bastantes significativas no processo de avaliação da degradação (Figura 12), especialmente no
que diz respeito à inclinação dos taludes (importante para as duas áreas) e dimensões da cava
(especialmente para a área denominada Motocross).
Área Urbana
Hidrografia
Rodovia
LEGENDA:
2
10
ESCALA
3
km
Reservatório de Ilha Solteria
Motocross
Rotatória
R
i
o
P
a
r
a
n
á
Carta de Representação Proporcional da Degradação - Geometria da Cava
Geometria da Cava
PROJEÇÃO CARTOGRÁF
DATUM: CÓRREGO ALEG
ICA: UTM
RE
FIGURA 15
REPRESENTAÇÃO PROPORCIONAL DA DEGRADAÇÃO – GEOMETRIA DA CAVA
As análises dos componentes que tiveram menor relevância nas áreas
encontram-se apresentada a seguir.
Como não foram constatados processos erosivos ou de assoreamento nas áreas
avaliadas, não houve valoração para os geoindicadores propostos para processos
geodinâmicos. No entanto, é fundamental que se destaque que se trata de uma peculiaridade
das áreas estudadas, especialmente em função do predomínio de baixas declividades no relevo
local e da grande distância das áreas de empréstimo aos cursos d´água.
O componente rocha/cascalho (Figura 13) foi importante apenas na avaliação
da degradação da Área 1 - Motocross, tendo se manifestado nessa área por conseqüência da
escavação a qual prosseguiu até expor a camada de cascalho na base do perfil.
Área Urbana
Hidrografia
Rodovia
LEGENDA:
2
1
0
ESCALA
3
km
Reservatório de Ilha Solteria
Motocross
Rotatória
R
i
o
P
a
r
a
n
á
Carta de Representação Proporcional da Degradação para o Componente Rocha/Cascalho
Rocha/Cascalho
PROJEÇÃO CARTOGRÁF
DATUM: CÓRREGO ALEGRE
ICA: UTM
FIGURA 16
REPRESENTAÇÃO PROPORCIONAL DA DEGRADAÇÃO PARA O COMPONENTE ROCHA/CASCALHO
A valoração dos geoindicadores do componente Vegetação (Figura 14)
mostrou-se igualmente importante paras as áreas de empréstimo em análise. Tal geoindicador
reflete a remoção da cobertura vegetal pré-existente e não recebeu valoração mais
significativa porque ambas as áreas antes da explotação do solo já haviam sofrido com a
remoção de sua vegetação original para desenvolvimento de atividade de pecuária.
Área Urbana
Hidrografia
Rodovia
LEGENDA:
2
10
ESCALA
3
km
Reservatório de Ilha Solteria
Motocross
Rotatória
R
i
o
Pa
r
a
n
á
Carta de Representação Proporcional da Degradação para Vegetação
Vegetação
PROJEÇÃO CARTOGR
DATUM: CÓRREGO AL
ÁFICA: UTM
EGRE
FIGURA 17
REPRESENTAÇÃO PROPORCIONAL DA DEGRADAÇÃO PARA VEGETAÇÃO
Os resultados obtidos com a valoração dos geoindicadores para recursos
hídricos (Figura 15FIGURA 18) não foram muitos significativos, resultando em valores apenas
para a Área de Empréstimo 1 - Motocross. Tal fato se justifica porque a Área de Empréstimo
2 – Rotatória se situa em área onde a profundidade do nível freático é superior a 14m,
havendo pouca possibilidade de perda de qualidade dos recursos hídricos subsuperficiais por
escavação.
Área Urbana
Hidrografia
Rodovia
LEGENDA:
2
1
0
ESCALA
3
km
Reservatório de Ilha Solteria
Motocross
Rotatória
R
i
o
Pa
r
an
á
Carta de Representação Proporcional da Degradação para Recursos Hídricos
Recusos Hídricos
PROJEÇÃO CARTOGRÁ
DATUM: CÓRREGO ALEG
FICA: UTM
RE
FIGURA 18
REPRESENTAÇÃO PROPORCIONAL DA DEGRADAÇÃO PARA RECURSOS HÍDRICOS
A partir da observação da Tabela 32 bem como também dos resultados obtidos
por meio dos mapas de símbolos proporcionais, pode-se classificar as áreas em muito
degradada, no caso da Área de Empréstimo 1 – Motocross, e degradada Área de Empréstimo
2 – Rotatória.
6.4.2 AGRUPAMENTO POR PASSO IGUAL
Outra forma possível de apresentação dos resultados da valoração da
degradação em termos dos geoindicadores usados é a distribuição das áreas de empréstimo em
classes em função da degradação total estabelecida. Em tais circunstâncias o usual é a divisão
dos objetos em classes em termos relativos de resultado obtido.
A forma de classificação aplicada nesse caso foi a divisão das áreas em classes
de acordo com a degradação total mensurada utilizando-se a ferramenta de agrupamento por
passos iguais do Spring. O programa não permitiu a utilização de três classes (uso comum no
meio técnico-científico com as designações “alta”, “média”, e “baixa” para as classes) visto
que só estavam sendo avaliadas 2 áreas. Isso seria, portanto possível se houvessem três áreas
sendo avaliadas, visto que o algoritmo interno do programa só permite que sejam adotados
número de classes igual ao número de itens contidos na amostra em estudo.
A definição das classes no agrupamento por passo igual gera “n” classes
contendo o mesmo intervalo de variação dos valores em cada grupo. O intervalo é definido a
partir da relação Intervalo = (Valor Máximo – Valor Mínimo) / Número de Classes. Para o
presente caso isso resultou em dois intervalos para degradação assim distribuídos: (Baixa
Degradação) 24-28 e (Alta Degradação) 29-34.
A classificação resultante de tal processo (ilustrada na Figura 16) incluiu na
classe “alta degradação” (cor marrom) a Área 1 – Motocross e para o intervalo “baixa
degradação” a Área 2 – Rotatória (cor-de-rosa claro).
Área Urbana
Hidrografia
Rodovia
LEGENDA:
2
1
0
ESCALA
3
km
Reservatório de Ilha Solteria
Motocross
Rotatória
R
i
o
P
a
r
a
n
á
Carta de Representação da Classificação das Áreas - Agrupamento por Passo Igual
Alta Degradação
Baixa Degradação
PROJEÇÃO CARTOGRÁFICA:
DATUM: CÓRREGO
UTM
ALEGRE
FIGURA 19
CLASSIFICAÇÃO DAS ÁREAS OBTIDA EM AGRUPAMENTO POR PASSO IGUAL
A Área de Empréstimo 1 – Motocross enquadrou-se, portanto, na classe
“Degradação Alta”. Apesar de se tratar de constatação óbvia, já que tal área mostra o maior
valor para o somatório dos geoindicadores utilizados e que tal soma é bastante superior à
soma da Área 2 – Rotatória, deve-se observar que os maiores valores obtidos para a
degradação nessa área se devem aos geoindicadores propostos para o componente solo (que
responde por quase a metade do somatório - 16) e, de forma secundária, aos componentes
ambientais relevo, ocupação e geometria da cava.
A Área de Empréstimo 2 – Rotatória apresentou a classificação “Baixa
Degradação”. Esse resultado se deve às condições ambientais da área, que apesar de
apresentar área de explotação limitada, se encontra ainda em fase de explotação. Em função
dessa condição, a área apresenta valores bastante significativos de degradação para os
componentes ambientais solo e uso e ocupação do solo.
6.4.3 DISCUSSÃO DOS GEOINDICADORES PROPOSTOS
6.4.3.1 Solo
Os geoindicadores propostos para o componente solo mostraram-se adequados
à caracterização do estado da degradação nas áreas e sua valoração expressou bem as
diferenças entre as áreas de empréstimo avaliadas. Houve necessidade de se lançar mão de
técnicas de maior custo, como sondagens e ensaios de laboratório, para confirmação das
interpretações oriundas das observações de campo.
No entanto, os resultados obtidos confirmaram as interpretações de campo,
mostrando que um levantamento de campo cuidadoso em taludes de corte da cava e em áreas
vizinhas é suficiente para definir as características do solo na área.
Naturalmente, tal tarefa será facilitada em áreas com relevo mais íngreme,
onde as maiores declividades favorecerão as observações de campo, ou em áreas de várzeas e
fundos de vale (com desmonte hidráulico) onde a exposição do perfil será mais evidente.
O uso de alternativas de prospecção de maior custo, especialmente sondagens
mecânicas e geofísicas e ensaios de microscopia eletrônica, se fez necessário no presente
trabalho, visto se tratar de uma proposta metodológica que precisava de confirmação das
interpretações.
6.4.3.2 Rocha/Cascalho
A definição do horizonte impenetrável exposto (seja ele rocha alterada ou
cascalho, como no caso presente) e o grau de intemperismo do substrato são informações de
fácil obtenção quando a escavação se estendeu até tais profundidades, e têm grande
importância na avaliação do potencial das áreas para uso futuro, pois influi decisivamente no
suporte à cobertura vegetal.
No caso presente, sua definição foi fundamental já que possibilita não só o
conhecimento do estado da área, mas uma avaliação do potencial de explotação que a área
apresenta sem grande ampliação dos danos, caso se julgue mesmo necessária sua explotação
em defesa de outra área ainda não escavada.
6.4.3.3 Vegetação
A avaliação da cobertura vegetal atual foi tarefa de execução simples no
campo, porém a definição dos percentuais das áreas ocupados por cada tipo de cobertura
vegetal (quando havia mais de um tipo) foi um pouco mais difícil e só foi possível graças à
existência de imagens aéreas com alta resolução espacial.
Na definição da vegetação que ocupava anteriormente a área ou da distribuição
espacial dos tipos de cobertura vegetal existentes em áreas de empréstimo com dimensões
muito grandes, a inexistência de produtos de sensores remotos com resolução espacial
maiores que 20m acarretaria a realização de trabalhos de campo mais detalhados, com a
realização de levantamentos de áreas no campo utilizando-se ferramentas de topografia.
6.4.3.4 Recursos Hídricos
O reconhecimento dos mananciais próximos à área ou internos a ela, é tarefa
bastante fácil e pode ser efetuada em trabalhos de escritórios com consultas a mapas ou
produtos de sensores remotos, mas requer uma visita ao campo para que se possa confirmar a
perenidade dos mesmos e suas condições atuais.
Tais observações permitirão ainda a verificação da existência de processos de
assoreamento, ou mesmo outros que possam comprometer a qualidade dos recursos hídricos
superficiais em função da existência da área de empréstimo.
A determinação da profundidade do nível freático, no entanto, pode requerer o
uso de técnicas mais caras e sofisticadas (como sondagens de simples reconhecimento ou
geofísicas) quando as informações anteriores (poços, por exemplo) consultadas não
permitirem tal determinação.
Como se trata de geoindicador fundamental para avaliação da qualidade dos
mananciais subsuperficiais, tal informação pode ser obtida por perfurações com menores
custos, como sondagens a trado ou escavação de poços manuais.
6.4.3.5 Relevo
Assim como o solo, o relevo é um dos componentes geralmente mais alterados
em áreas de empréstimo, sendo as mudanças na declividade dos terrenos a intervenção mais
comum nesses casos. A obtenção de tais mudanças na declividade é geralmente um
procedimento de baixo custo, mas que pode ser demorado em função do processo adotado.
Levantamentos expeditos de campo, com técnicas de topografia podem acelerar tal processo,
especialmente quando se lança mão de técnicas de geoprocessamento.
As alterações paisagísticas dependem apenas de trabalhos de campo para sua
observação e podem ser um instrumento bastante interessante, não só para definição da
intensidade de explotação da área, como de alternativas de remediação.
O geoindicador “posição na bacia” pode ser de grande utilidade para previsões
de dinâmica superficial dos terrenos, mas pode perfeitamente ser substituído por outros cujo
entendimento pelos usuários da metodologia seja mais natural; como landform, ou unidade de
terreno, por exemplo.
6.4.3.6 Acessos, Uso e ocupação
A caracterização de uso o ocupação do solo é tarefa de execução fácil dada a
diversidade de alternativas para sua obtenção, tais como trabalhos de campo, consulta a
informações anteriores como mapas, técnicas de sensoriamento remoto, e mesmo consultas às
autoridades do poder público e mesmo moradores vizinhos. Além disso, é informação de alta
relevância para a destinação futura da área considerando-se seu uso passado, atual, previsto e
os usos nas imediações, que refletem os interesses imediatos da população vizinha.
Com base no conhecimento de que as vias de acesso a áreas de empréstimo são
geralmente fontes de impactos ambientais, uma vez que são executadas sem projeto ou
técnicas construtivas adequadas já que são caminhos provisórios, esse geoindicador foi
incluído no presente trabalho.
Com relação à Área 2- Rotatória tal situação não se confirmou por se tratar de
uma área muito próxima à área urbana e que, portanto se valeu de vias já existentes, as quais
haviam sido executadas de forma apropriada. A Área 1 – Motocross, pelo contrário, apresenta
um acesso mal conservado.
6.4.3.7 Processos Geodinâmicos
Nas áreas avaliadas no presente trabalho tais processos não tiveram
manifestação significativa, em particular em virtude das baixas declividades e da distância a
corpos de água. No entanto, a literatura mostra que esses são os danos ambientais mais
comuns em áreas de empréstimo e imediações, especialmente quando a explotação se dá por
desmonte hidráulico, indicando que tal avaliação não pode ser desconsiderada.
Vale dizer também que dadas as condições locais não foram previstos neste
trabalho geoindicadores para avaliar impactos devidos à movimentos gravitacionais de massa
ou identificação de áreas com potencial de ocorrência de tais processos, mas que em outros
locais, onde processos dessa natureza sejam comuns, devem ser previstos geoindicadores para
avaliar tal questão.
6.4.3.8 Geometria da cava
A avaliação das condições geométricas da cava, especialmente em termos dos
taludes de escavação, é fundamental não só para avaliar a degradação existente como para
definição do potencial de ocorrência de processos danosos (em particular, movimentos
gravitacionais de massa).
Nas áreas de empréstimo aqui avaliadas tal geoindicador não teve papel
relevante na diferenciação entre as áreas, mas a identificação das condições dos taludes é
condição fundamental em projetos de recuperação / remediação.
Quanto a dimensão da área, vale dizer que só tem sentido a adoção de tal
geoindicador nas condições em que se pretenda avaliações comparativas (caso deste trabalho,
por exemplo). Em situações em que se pretenda avaliar uma área específica tal geoindicador
só seria útil na avaliação para estudos de novas destinações para a área.
6.4.4 PROPOSTA METODOLÓGICA
A seguir se encontram descritas as etapas constituintes da proposta
metodológica a ser aplicada para avaliação de impactos em áreas sujeitas à extração de
recursos naturais.
A. Levantamento de Informações e Materiais
Coleta de informações de fontes bibliográficas, cartográficas e produtos de
sensores remotos. Ajuste ou elaboração de base cartográfica.
B. Trabalhos de campo
a. Levantamentos provenientes de observação
b. Levantamentos provenientes de atividades de prospecção geotécnica
C. Coleta de Amostras e Ensaios
D. Proposição de Geoindicadores
E. Tratamento das informações
a. Montagem do Banco de Dados
b. Registro em SIG
F. Avaliação da degradação
a. Valoração de geoindicadores
b. Definição da intensidade da degradação
G. Proposição de medidas
7 CONCLUSÃO
O uso de geoindicadores permitiu uma definição confiável do nível de
degradação nas áreas de empréstimo estudadas. O fato da lista de geoindicadores ser bastante
vasta, contendo dezoito geoindicadores no total, permitiu que os resultados refletissem a
importância relativa dos componentes do meio considerados na degradação ambiental em
cada caso.
A possibilidade de classificação das áreas em função do nível de degradação,
tanto em termos de valores totais quanto de componentes ambientais mais afetados, permite
que se priorizem ações de intervenção por áreas de empréstimo ou por componente ambiental
a ser reabilitado, favorecendo a aplicação racional dos recursos técnicos e financeiros.
Nesse caso, conclui-se que a área que possui maior prioridade de intervenção é
a Área 1 - Motocross, por se apresentar em nível de degradação maior com relação à Área 2 –
Rotatória.
A Área 2 – Rotatória apresenta melhores condições de intervenção com
técnicas de engenharia. Na Área 1 – Motocross as intervenções ficam mais restritas visto o
nível de degradação ter sido tão alto, ou seja, seria quase que impossível que por meio de
remediação se conseguisse que a área voltasse a ser o que era originalmente, principalmente
pelo fato dela apresentar cascalho exposto.
Observando os resultados da microscopia eletrônica e análise química semi-
quantitativa (Ensaio de Energia Dispersiva), chegou-se a conclusão de que ambas as áreas
apresentam aproveitamento agropastoril limitado devido à compacidade do solo, à exposição
de cascalho e à acidez do solo, muito comum nos solos da região, fato que seria solucionado,
no caso da Área 2 – Rotatória, com a aplicação de insumos e correção da acidez do solo.
A Área 1 - Motocross, de acordo com as conclusões aqui apresentadas possui
prioridades de intervenção, porém tais intervenções seriam dispendiosas e os custos com
remediações seriam altíssimos, tornando essa possibilidade de recuperação da área
praticamente impraticável, visto que a área encontra-se em alto nível de degradação.
Seria possível que tal área fosse aproveitada para atividades de lazer para os
moradores das propriedades rurais da vizinhança, com a implantação de quadras
poliesportivas, por exemplo. A área em questão poderia também ser utilizada em educação
ambiental, ou seja, servindo de exemplo em aulas práticas relacionadas a meio ambiente, em
que o professor leva seus alunos em visita e propõe aos mesmos que analisem os problemas
presentes na área, bem como também façam sugestões de aproveitamento para a mesma.
Com relação à Área 2 – Rotatória, podemos considerar que embora parte dela
encontre-se em processo de exploração ainda, observando-a em sua totalidade no atual
momento, conclui-se que se caso a cidade se expandisse chegando a tomar essa área, seria
possível o seu aproveitamento para tal finalidade, visto que a escavação não foi tão profunda.
Tal área também seria bem empregada para finalidades agropastoris, desde que
tal propósito fosse realizado com técnicas confiáveis de recuperação e posterior manutenção
da área quanto à sua conservação. Para utilidade com fins agrícolas, seria importante a
correção do solo quanto à acidez, como dito anteriormente. Nas práticas pecuárias, seria
importante o cuidado com o pasto, de tempos em tempos, para que assim se evite degradação
da área com relação ao componente solo.
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170, inciso VI, 182, § 2º, 186, inciso II e 225 da Constituição e os princípios da prevenção, da
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Considerando a necessidade de regulamentar o art. 2º da Lei nº 4.771, de 15 de setembro de
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Considerando as responsabilidades assumidas pelo Brasil por força da Convenção da
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ANEXO 1
RELATÓRIO DE SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO COM SPT
INTERESSADO
código
José Augusto de Lollo
R078/06
PROJETO
Avaliação da Degradação do Meio Físico por Áreas de
Empréstimo em Ilha Solteira (SP) Usando Geoindicadores e Sistema de
Informações Geográficas
PESQUISA
Avaliação de Degradação Ambiental
ata
Relatório de sondagens à percussão
8/12/06
PROJETO: AVALIAÇÃO DA DEGRADAÇÃO DO MEIO FÍSICO POR ÁREAS DE
EMPRÉSTIMO UTILIZANDO GEOINDICADORES E SISTEMA DE
INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS - ÁREA DE EXPANSÃO URBANA DE ILHA
SOLTEIRA (SP)
Local: ILHA SOLTEIRA /SP
Código do Empreendimento: R078/06
Assunto: RELATÓRIO DE SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO COM
SPT
Data: 18/12/2006
MEMORIAL DESCRITIVO
1 INTRODUÇÃO
As sondagens foram executadas pelo processo à percussão, de acordo com a
NBR 6484/01 – Solo – Sondagens de Simples Reconhecimento com SPT (Standard
Penetration Test) – Método de Ensaio, cujas finalidades, para a aplicação em Engenharia
Civil, são:
a) Determinação dos tipos de solo;
b) Posição do nível d’água;
c) Índices de resistência à penetração(N).
O método consiste na cravação de amostrador padrão, sendo medidas as
resistências oferecidas pelo terreno à sua cravação, a cada metro, resultando na determinação
do tipo de solo e do índice de resistência, bem como do nível do lençol freático.
Os resultados obtidos das medidas SPT expressos em número de golpes de um
peso de 65 kg (caindo de uma altura de 75 cm) necessários à cravação dos 45 cm do
amostrador encontram-se indicados nos perfis anexos a este relatório, bem como as demais
especificações, conforme as normas técnicas.
2 PROCEDIMENTOS
2.1 Execução das sondagens
Inicialmente foi feita, para cada perfuração, a limpeza de uma área para
permitir o desenvolvimento de todas as operações sem obstáculos.
As sondagens foram iniciadas utilizando-se trado cavadeira manual até a
profundidade 1 m de profundidade, e nas operações subseqüentes da perfuração, intercaladas
às de ensaio de amostragem, foi utilizado trado helicoildal.
Quando o avanço da perfuração com o emprego do trado helicoidal foi inferior
a 50 mm após 10 minutos de operação, passou-se ao método de perfuração com circulação
d´água, denominado lavagem.
A operação de perfuração por circulação d’água foi realizada utilizando-se o
trépano de lavagem como ferramenta de escavação. O material foi removido por meio da
circulação de água realizada por bomba motorizada, por meio da composição da perfuração.
Durante a lavagem foi utilizado tubo de revestimento para a realização dos
ensaios subseqüentes, alternadamente com a operação de perfuração e circulação de água
(lavagem).
A sondagem a percussão foi dada por terminada quando ocorreu a condição de
impenetrabilidade do solo ou quando solicitada pelo contratante.
O nível d’água do lençol freático não foi detectado nos furos executados, até as
profundidades investigadas.
3 CARACTERÍSTICAS DO EQUIPAMENTO
O equipamento padrão utilizado nas perfurações, compõe-se dos seguintes
elementos: torre com roldana, tubos de revestimento (d = 64 mm), trado concha ou cavadeira,
trado helicoidal, trépano de lavagem, amostrador padrão tipo Terzaghi e Peck, cabeças de
batente, martelo padronizado para a cravação do amostrador, baldinho, medidor de nível
d’água, trena, recipientes para armazenamento das amostras, bomba d’água, caixa d’água e
ferramentas gerais necessárias para a operação da aparelhagem.
4 ENSAIOS DE PENETRAÇÃO
O ensaio de penetração consiste na cravação do barrilete amostrador no solo
por meio de quedas sucessivas do martelo. A cada metro, a partir do primeiro metro de
profundidade, foi registrado o número de golpes necessários para a penetração dos 45 cm do
amostrador padrão SPT, por meio da queda de um peso de 65 kg, caindo de uma altura de 75
cm.
As dimensões e detalhes construtivos do penetrômetro estão rigorosamente de
acordo com as normas da ABNT.
5 AMOSTRAGEM
As amostragem são representativas dos materiais atravessados. As amostras
obtidas das sondagens a percussão foram dos seguintes tipos:
a) Amostras do barrilete amostrador SPT, constituídas pela parte inferior do
material obtido no amostrador; e
b) Amostra do trado, constituídas por material obtido durante a perfuração e
coletadas na parte inferior da broca do trado.
As amostras de cada metro de profundidade foram cuidadosamente
acondicionadas e enviadas para a empresa para a classificação tátil-visual.
6 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS
Os resultados finais de cada sondagem estão apresentados na forma de perfis
individuais a seguir.
DATA DE INÍCIO -11/12/06
COORD. N - 7743634 -
INTER - CONSIS-
PRETA - TÊNCIA
N. A.
GEOLÓ-
ÇÃO OU
GEOLÓ COMPA-
( m )
GICA CIDADE
S
E
D
I
M
E
N
T
O
S
A
L
U
V
I
O
N
A
R
E
S
PENETRAÇÃO -SPT
NO. DE GOLPES/30C
M
DE
RESISTÊNCIA A
NUMERO
PROF. PERFIL
CLASSIFICAÇÃO DA CAMADA
40 30 20 10
GOLPES
( m ) GICO
Local:Ilha Solteira - SP
TÉRMINO - 11/12/06
E -463525
Interessado :José Augusto de Lollo
SONDAGEM A PERCUSSÃO
SP1 - MOTOCROSS
Projeto :Pesquisa
COTA -332
MED.
SECO
1791,45
COMPACTA
15 15 15
Início (m) Fim (m)
0,00 1,00
1,00 1,00
Resp. Técnico : Data
18/12/2006
ZEIDE NOGUEIRA FURTADO CREA: 600 653 251
PERFIL GEOLÓGICO E GEOTÉCNICO INDIVIDUAL DE RECONHECIMENTO DO SUB-SOLO
Relatório nº Desenhista : Escala : Folha :
078/06 ACF 1 : 100 10 /11
3 Lavagem Estágio 3 (cm) :
2T. Espiral
Prof. de início (m) :
Estágio 2 (cm) :
N. A: SECO
1 11/12/2006 SECO T. Cavadeira Estágio 1 (cm) :
Leitura Data / Hora
N. A.( m )
Método Lavagem por tempo - 10min. OBS:
S
E
D
I
M
E
N
T
O
S
A
L
U
V
I
O
N
A
R
E
S
AREIA FINA E MÉDIA ARGILOSA
16
VERMELHA
IMPENETRÁVEL :1,45M
1
0
Rua Regente Feijó,415 - Araçatuba- SP - CEP: 16010540
Fone/Fax:18-36236540 - e-mail: [email protected]
www.oesteengenharia.com.br
DATA DE INÍCIO -11/12/06
COORD. N - 7743215 -
INTER - CONSIS-
PRETA - TÊNCIA
N. A.
GEOLÓ-
ÇÃO OU
GEOLÓ COMPA-
( m )
GICA CIDADE
30/08
S
E
D
I
M
E
N
T
O
S
A
L
U
V
I
O
N
A
R
E
S
PEDREGULHOS MÉDIOS E GRANDES
PENETRAÇÃO -SPT
NO. DE GOLPES/30CM DE
RESISTÊNCIA A
NUMERO
PROF. PERFIL
CLASSIFICAÇÃO DA CAMADA
40 30 20 10
GOLPES
( m ) GICO
Local:Ilha Solteira - SP
TÉRMINO - 11/12/06
E - 463459
Interessado :José Augusto de Lollo
SONDAGEM A PERCUSSÃO
SP2 - MOTOCROSS
Projeto :Pesquisa
COTA -330
30
0,38
8
SECO
Início (m) Fim (m)
0,00 0,30
Resp. Técnico : Data
18/12/2006
ZEIDE NOGUEIRA FURTADO CREA: 600 653 251
PERFIL GEOLÓGICO E GEOTÉCNICO INDIVIDUAL DE RECONHECIMENTO DO SUB-SOLO
Relatório nº Desenhista : Escala : Folha :
078/06 ACF 1 : 100 11/11
3 Lavagem Estágio 3 (cm) :
2T. Espiral
Prof. de início (m) :
Estágio 2 (cm) :
N. A: SECO
1 11/12/2006 SECO T. Cavadeira Estágio 1 (cm) :
Leitura Data / Hora
N. A.( m )
Método Lavagem por tempo - 10min. OBS:
30/08
S
E
D
I
M
E
N
T
O
S
A
L
U
V
I
O
N
A
R
E
S
PEDREGULHOS MÉDIOS E GRANDES
IMPENETRÁVEL:0,38M
0
Rua Regente Feijó,415 - Araçatuba- SP - CEP: 16010540
Fone/Fax:18-36236540 - e-mail: oeste@oesteengenharia.com.br
www.oesteengenharia.com.br
DATA DE INÍCIO - 7/12/06
COORD. N - 7739107
INTER - CONSIS-
PRETA - TÊNCIA
N. A.
GEOLÓ-
ÇÃO OU
GEOLÓ COMPA-
(
m
)
GIC
A
CIDADE
TÉRMINO - 7/12/06
E - 464098
Interessado :José Augusto de Lollo
SONDAGEM A PERCUSSÃO
SP3 - Rotatória
Projeto :Pesquisa
COTA -326
GOLPES
( m ) GICO
Local:Ilha Solteira - SP
PENETRAÇÃO -SPT
NO. DE GOLPES/30C
M
DE
RESISTÊNCIA A
NUMERO
PROF. PERFIL
CLASSIFICAÇÃO DA CAMADA
40 30 20 10
S
E
D
I
M
E
N
T
O
S
A
L
U
V
I
O
N
A
R
E
S
POUCO
SECO
133
17 15 15
COMPACTA
224
20 10 15
344
15 15 15
MED.
357
COMPACTA
15 15 15
5,30
MUITO
14 16
COMPACTA
15 15
Início (m) Fim (m)
0,00 1,00
1,00 5,00
S
E
D
I
M
E
N
T
O
S
A
L
U
V
I
O
N
A
R
E
S
AREIA FINA E MÉDIA
6
POUCO ARGILOSA
VERMELHA
6
8
LIMITE DE SONDAGEM:-5,30M
12
MARROM ESCURA
Leitura Data
N. A.( m )
Método Lavagem por tempo - 10min. OBS :
N. A: SECO
1 7/12/2006 SECO T. Cavadeira Estágio 1 (cm) :
T. Espiral
Prof. de início (m) :
Estágio 2 (cm) :
3 Lavagem Estágio 3 (cm) :
2
Escala : Folha :
078/06 ACF 1 : 100 1 /11
AREIA MÉDIA E GROSSA
Resp. Técnico : Data
18/12/2006
ZEIDE NOGUEIRA FURTADO CREA: 600 653 251
PERFIL GEOLÓGICO E GEOTÉCNICO INDIVIDUAL DE RECONHECIMENTO DO SUB-SOLO
Relatório nº Desenhista :
1
2
3
4
5
0
Rua Regente Feijó,415 - Araçatuba- SP - CEP: 16010540
Fone/Fax:18-36236540 - e-mail: [email protected]
www.oesteengenharia.com.br
DATA DE INÍCIO - 8/12/06
COORD. N - 7739161 -
INTER - CONSIS-
PRETA - TÊNCIA
N. A.
GEOLÓ-
ÇÃO OU
GEOLÓ COMPA-
( m )
GICA CIDADE
PERFIL
CLASSIFICAÇÃO DA CAMADA
40 30 20 10
S
E
D
I
M
E
N
T
O
S
A
L
U
V
I
O
N
A
R
E
S
GOLPES
( m ) GICO
Local : Ilha Solteira - SP
PENETRAÇÃO -SPT
NO. DE GOLPES/30C
M
DE
RESISTÊNCIA A
NUMERO
PROF.
Interessado : José Augusto de Lollo
SONDAGEM A PERCUSSÃO
SP4 - Rotatória
Projeto : Pesquisa
COTA - 338
TÉRMINO - 8/12/06
E -463965
POUCO
SECO
5841
15 15 15
COMPACTA
3212
18 15 15
FOFA
2211
18 12 15
POUCO
4114
COMPACTA
20 10 15
4222
17 15 17
FOFA
2211
15 15 17
8244
15 15 15
8344
15 15 15
MED.
10 3 4 6
15 15 15
COMPACTA
8444
15 15 15
POUCO
7334
COMPACTA
15 15 15
10 4 4 6
15 15 15
MED.
18 7 8 10
15 15 15
13,45 COMPACTA
15 6 7 8
15 15 15
DURO
13 5 6 7
15 15 15
17 6 8 9
16,45
15 15 15
Início (m) Fim (m)
0,00 1,00
1,00 10,00
10,00 16,00
Resp. Técnico : Data
18/12/2006
ZEIDE NOGUEIRA FURTADO CREA: 600 653 251
PERFIL GEOLÓGICO E GEOTÉCNICO INDIVIDUAL DE RECONHECIMENTO DO SUB-SOLO
Relatório nº Desenhista : Escala : Folha :
078/06 ACF 1 : 100 3 /11
3 Lavagem Estágio 3 (cm) :
2T. Espiral
Prof. de início (m) :
Estágio 2 (cm) :
N. A : SECO
1 8/12/2006 SECO T. Cavadeira Estágio 1 (cm) : Revestimento (m): 12,00M
Leitura Data
N. A.( m )
Método Lavagem por tempo - 10min. OBS :
CINZA
LIMITE DE SONDAGEM:-16,45M
SILTE ARGILOSO
MÉDIOS E GRANDES
C / PEDREGULHOS
ARGILOSA
VERMELHA
AREIA FINA E MÉDIA
S
E
D
I
M
E
N
T
O
S
A
L
U
V
I
O
N
A
R
E
S
1
2
3
4
5
6
7
0
Rua Regente Feijó,415 - Araçatuba- SP - CEP: 16010540
Fone/Fax:18-36236540 - e-mail: [email protected]
www.oesteengenharia.com.br
8
9
10
11
12
13
14
15
16
OESTE ENGENHARIA LTDA OESTE ENGENHARIA LTDA
CREA 026275 CREA 026275
Marcelo Camargo Furtado Zeide Nogueira Furtado
CREA SP: 0 600 695180 CREA SP: 0 600 6532 51
ANEXO 2
RELATÓRIO DOS LEVANTAMENTOS GEOFÍSICOS
Relatório Técnico
Levantamento geofísico
Execução: SIGEO – SOLUÇÕES INTEGRADAS EM GEOTECNOLOGIAS
Solicitante: José Augusto de Lollo
Janeiro de 2008
Resumo
Realizou-se nos dias 7 e 8 de janeiro de 2008, por solicitação do senhor José
Augusto de Lollo, campanha de estudo geofísico por meio da caracterização geoelétrica dos
materiais geológicos em subsuperfície, que tiveram como objetivo a determinação do perfil
litológico das áreas de interesse.
Para alcançar esse objetivo foi utilizada a metodologia geofísica da
eletrorresistividade, com a técnica da sondagem elétrica vertical, empregando o arranjo
Schlumberger.
1. Introdução Teórica
Segundo ORELLANA (1972) a prospecção geofísica é um ramo da física
aplicada que estuda a localização de delimitação de estruturas em subsuperfície, devido ao
contraste de alguma de suas propriedades físicas com relação ao meio circundante, por
intermédio de observações realizadas na superfície da terra.
Dentre as diversas metodologias existentes na geofísica não se pode
estabelecer relações de superioridade, pois a eficácia dessas metodologias depende da
área a ser aplicado o método sobre o problema proposto.
1.1. A Eletrorresistividade
A eletrorresistividade é um método geoelétrico baseado na determinação da
resistividade elétrica dos materiais, tendo sido utilizado nos mais variados campos de
aplicação das geociências.
O método da eletrorresistividade baseia-se no estudo do potencial elétrico tanto
dos campos elétricos naturais, existentes na crosta terrestre, como dos campos artificialmente
provocados. A partir de medições do potencial elétrico na superfície pode-se determinar, no
subsolo, a existência de corpos minerais e reconhecer estruturas geológicas (Telford et al.,
1990). Os campos elétricos estudados em prospecção são bastante variados.
Alguns minerais podem atuar como uma bateria e criar seu próprio campo
elétrico, constituindo um método especial chamado de Potencial Espontâneo.
O mais freqüente é enviar energia ao terreno, criando assim, campos artificiais
cuja deformação permite deduzir características geológicas ou minerais do subsolo.
Para tal, utiliza-se corrente contínua ou corrente alternada, sendo essa última a
mais usada. As freqüências utilizadas em prospecção são, preferencialmente, as mais baixas
possíveis devido ao fato de que a profundidade de penetração diminui à medida que se
aumenta a freqüência.
Suas principais aplicações encontram-se nos mapeamentos geológicos,
mineração, prospecção de água subterrânea, engenharia civil e meio ambiente.
Do ponto de vista econômico, a principal vantagem do método elétrico é o seu
baixo custo. Na prospecção elétrica utilizam-se, em geral, três propriedades fundamentais:
a) Resistividade: define a quantidade de corrente elétrica que atravessa
uma camada quando aplicado uma diferença de potencial;
b) Constante dielétrica: define a capacidade de armazenamento de cargas
elétricas nos materiais, geradas pela introdução de corrente alternada de alta freqüência no
subsolo; e
c) Atividade eletroquímica da rocha: responsável pelo aparecimento de
correntes elétricas naturais geradas sem qualquer influência dos campos elétricos artificiais.
Qualitativamente, resistividade é uma medida de dificuldade que um
determinado material impõe à passagem de uma dada corrente elétrica ou, o inverso, a
condutividade é a facilidade com que a corrente elétrica passa através de certo material.
A resistividade é designada por (ρ), dada em Ohm.m e a condutividade (σ),
dada em S/m, sendo a relação entre elas ρ = 1/σ. Numericamente, a resistividade é igual à
resistência (em ohm) medida entre os lados opostos de um cubo do material que se desejar
medir.
A resistividade elétrica das rochas e minerais é uma propriedade que depende
de vários fatores. Por exemplo, a resistividade elétrica das rochas cristalinas (pouco porosas) é
normalmente alta. No entanto, se esta rocha estiver muito fraturada, a água que circula através
das fraturas contendo sais minerais dissolvidos diminuirá bastante a resistividade da rocha.
Além da presença de água em fraturas e poros das rochas, a presença de
minerais condutivos faz baixar o valor da resistividade. No entanto, essa mudança só se faz
notar quando a quantidade de minerais condutivos excede 10% do volume da rocha
(Fernandes, 1984). A tabela 1 mostra algumas resistividades médias de algumas rochas.
Tabela 1 - Resistividades médias de algumas rochas (Fernandes, 1984).
ROCHA OU SOLO RESISTIVIDADE (ohm.m)
Granito de 3x10
2
a > 10³
Diabásio de 20 a 2x10
4
Sienito de 10
2
a 10
5
Folhelho de 10 a 10
4
Calcário de 50 a 5x10
5
Areia de 1 a 5x10
3
Silte de 20 a 1,5x10
3
Argila de 5 a 1,5x10
3
Ao introduzir uma corrente elétrica (I) através dos eletrodos A e B, e entre
os eletrodos M e N medir a diferença de potencial criada (ΔV), resulta que as medidas
pertinentes serão utilizadas para o cálculo da resistividade aparente pela fórmula:
ρa = K . ΔV / I (ohm.m)
sendo K um fator geométrico que só depende do espaçamento entre os quatro eletrodos,
calculado da seguinte maneira:
.G.
X
2k
π
=
,
onde G é dado por,
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
2
1
1
21
1
nnn
G
e n é o nível de investigação.
Quando se realiza uma prospecção por meio da injeção de corrente no
solo, têm-se os seguintes problemas: as dimensões do material através do qual passa a
corrente varia com a geometria do arranjo usado para injetar a corrente e, o meio não é
homogêneo pois engloba o solo, a rocha subjacente, a influência do nível freático e de
outras rochas intercaladas (como no caso de um pacote de rochas estratificadas).
Num meio heterogêneo, os valores de área e comprimento já não podem ser
definidos a priori porque dependem da geometria do arranjo dos eletrodos no terreno e são,
portanto, substituídos na fórmula da resistividade por uma constante k, que será diferente para
cada arranjo.
A resistividade medida dessa forma não será mais a resistividade de uma rocha
ou de uma camada e sim uma resistividade média do pacote de rochas (incluindo o solo) e,
por isto, denomina-se resistividade aparente, que é uma expressão da resistividade que o
meio teria se fosse homogêneo e não guarda nenhuma relação quantitativa absoluta com o
valor da resistividade verdadeira. Ela reflete apenas as propriedades médias do meio pelo qual
a corrente passou.
A resistividade aparente depende do tipo de arranjo usado na investigação; da
natureza do solo e do subsolo atravessado pela corrente primária (corrente injetada no
terreno); e da situação do corpo rochoso (pouco, muito ou não fraturado).
1.2. Técnicas de Aquisição de Dados
No método da eletrorresistividade existem várias técnicas de levantamentos de
campo, divididas basicamente em sondagem elétrica e caminhamento elétrico, dentro das
quais existe uma grande variedade de configurações possíveis de eletrodos que confere ao
método grande versatilidade.
Os dispositivos para medidas de resistividade consistem de um sistema de
quatro eletrodos, sendo dois deles usados para enviar uma corrente elétrica (I) ao solo
(eletrodos A e B), e os outros dois (eletrodos M e N) usados para medir a diferença de
potencial (ΔV) entre eles.
No arranjo Schlumberger, empregado principalmente em Sondagens Elétricas
Verticais (SEV’s), os quatro eletrodos são dispostos em linha, sendo que os eletrodos de
potencial (MN) são colocados entre os de corrente (AB) e distribuídos simetricamente em
relação a um ponto central, sendo que à distância MN deve ser menor que a distância AB/2
(Figura 1).
A corrente elétrica é injetada no solo por meio do contato direto feito por
eletrodos metálicos ou porosos. A resposta é medida na forma de diferença de potencial
(voltagem), observada também por meio de contato direto com o solo. Tendo-se os valores da
corrente e do potencial registrado, é possível estimar a resistividade dos materiais do local
investigado.
Figura 1 - Arranjo Eletródico Schlumberger (Telford et al., 1990).
Para terrenos homogêneos e isotrópicos e considerando uma disposição de
eletrodos simétricos, a resistividade aparente do meio pode ser obtida por meio da expressão:
I
V
k.
Δ
=
ρ
(1.2)
O fator geométrico k do arranjo para uma disposição de eletrodos simétrica
pode ser obtido pela equação (1.3).
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
BN
1
BM
1
AN
1
AM
1
2
k
π
(1.3)
2. Geologia
A geologia local é composta pelas rochas sedimentares do Grupo Bauru,
constituído por arenitos de granulação de fina a média, com pouca matriz e maciços cor
vermelho escuro.
E pela Formação Serra Geral constituída por rochas intrusivas associadas ao
vulcanismo Serra Geral. Ocorrem sob a forma de diques e sills, e são caracterizadas por
diabásios de afinidade toleítica, que afloram preferencialmente na parte norte da Província
Magmática do Paraná, especialmente na porção oriental do Estado de São Paulo.
3. Trabalhos Executados
Nos locais de estudo foram executadas 4 SEV’s, distribuídas em 2 áreas
distintas como mostra a tabela a seguir.
Tabela 2 – Denominação das SEV’s realizadas.
Área 1 Área de empréstimo 1 – Motocross SEV 1A e 1B
Área 2 Área de empréstimo 2 – Rotatória SEV 2A e 2B
As SEV’s denominadas A foram realizadas dentro das áreas de
empréstimo de solo e as denominadas B estão situadas fora das áreas de empréstimo. A
abertura máxima de AB/2 empregada para as SEV’s foi de 80 metros.
O levantamento geofísico foi realizado utilizando-se um resistivímetro da
marca Tectrol. Foram utilizados eletrodos de aço inoxidável com 12,5 mm de diâmetro e
50 cm de comprimento. A conexão entre os eletrodos e o equipamento foi realizada por
4 carretéis com 250 m de fio cada, com isolação de 1000 V.
4. Processamento e Modelo Geológico
A partir dos dados obtidos foi plotada a curva de resistividade elétrica
versus a distância AB/2 entre os eletrodos, para as 10 SEV’s realizadas. Após a coleta
dos dados em campo, os mesmos foram processadas com o auxílio do software Ipi.win,
o que possibilitou a visualização e a determinação do modelo de camadas para os pontos
de estudo.
As curvas em preto mostram os dados obtidos em campo, e em vermelho o
modelo de resistividade elétrica interpretada. Abaixo são mostrados os modelos
geológicos obtidos na interpretação das SEV’s.
MODELO INTERPRETADO SEV 1A
Camada Resistividade
(Ohm.m)
Espessura (m) Profundidade (m) Interpretação
1 564 0.66 0 – 0.66 Solo superficial
2 1694 1.15 0.66 – 1.81 sedimentos arenosos
e/ou cascalho
3 250 5.61 1.81 – 7.42 sedimentos arenosos
4 20.3 29.1 7.42 – 36.52 sedimentos arenosos
saturados
5 141
-
36.52 - ∞ basalto ou
sedimentos
grosseiros
N.A. 7.4 metros
MODELO INTERPRETADO SEV 1B
Camada Resistividade
(Ohm.m)
Espessura (m) Profundidade (m) Interpretação
1 539 0.65 0 – 0.65 Solo superficial
2 2136 6.33 0.65 – 6.98 sedimentos
arenosos
3 262 9.54 6.98 – 16.52 sedimentos
arenosos com argila
4 13.1
-
16.52 - ∞ sedimentos
arenosos saturados
N.A. 16.5 metros
MODELO INTERPRETADO SEV 2A
Camada Resistividade
(Ohm.m)
Espessura (m) Profundidade (m) Interpretação
1 97 0.85 0 – 0.85 Solo superficial
2 2759 1.63 0.85 – 2.48 sedimentos
arenosos
3 38.5 9.51 2.48 – 11.99 sedimentos
arenosos com argila
4 19.8 13.6 11.99 – 25.59 sedimentos
arenosos com argila
saturados
5 580
-
25.59- ∞ basalto ou
sedimentos
grosseiros
N.A. 11.99 metros
MODELO INTERPRETADO SEV 2B
Camada Resistividade
(Ohm.m)
Espessura (m) Profundidade (m) Interpretação
1 74.1 1.3 0 – 1.3 Solo superficial
2 568 1.22 1.3 – 2.52 sedimentos
arenosos com argila
3 15.5 16.7 2.52 – 19.22 sedimentos
arenosos com argila
4 8.59 10.1 19.22 – 29.32 sedimentos
arenosos com argila
saturados
5 529
-
29.32 - ∞ basalto ou
sedimentos
grosseiros
N.A. 19.22 metros
5. Modelos para as sondagens efetuadas
Os resultados obtidos pelas SEV’s permitiram estabelecer o modelo geológico
para os 4 pontos investigados.
Figura 2 – Curva de campo e modelo ajustado para SEV 1A.
Figura 3 – Curva de campo e modelo ajustado para SEV 1B.
Figura 4 – Curva de campo e modelo ajustado para SEV 2A.
Figura 5 – Curva de campo e modelo ajustado para SEV 2B.
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