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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS - MG Instituto de Ciências da Natureza Curso de Geografia Licenciatura ALESSANDRO EXPEDITO CABRAL ESTUDO GEOTÉCNICO E AMBIENTAL DA VOÇOROCA DA SERRA DA FORTALEZA EM CAMPOS GERAIS, SUL DE MINAS GERAIS. Alfenas - MG 2013

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS - MG

Instituto de Ciências da Natureza

Curso de Geografia – Licenciatura

ALESSANDRO EXPEDITO CABRAL

ESTUDO GEOTÉCNICO E AMBIENTAL DA VOÇOROCA

DA SERRA DA FORTALEZA EM CAMPOS GERAIS, SUL

DE MINAS GERAIS.

Alfenas - MG

2013

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ALESSANDRO EXPEDITO CABRAL

ESTUDO GEOTÉCNICO E AMBIENTAL DA VOÇOROCA

DA SERRA DA FORTALEZA EM CAMPOS GERAIS, SUL

DE MINAS GERAIS.

Trabalho de Conclusão de Curso

apresentada como parte dos requisitos

para obtenção do título de Licenciado

em Geografia pelo Instituto de

Ciências da Natureza da

Universidade Federal de Alfenas-

MG, sob orientação do Prof. Dr.

Lineo Aparecido Gaspar Junior.

Alfenas – MG

2013

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ALESSANDRO EXPEDITO CABRAL

ESTUDO GEOTÉCNICO E AMBIENTAL DA VOÇOROCA

DA SERRA DA FORTALEZA EM CAMPOS GERAIS, SUL

DE MINAS GERAIS.

A Banca examinadora abaixo-assinada

aprova o Trabalho de Conclusão de

Curso apresentado como parte dos

requisitos para obtenção do título de

Licenciado em Geografia pela

Universidade Federal de Alfenas. Área

de concentração: Geologia Ambiental.

Aprovada em:

Profº.

Instituição: Assinatura:

Profº.

Instituição: Assinatura:

Profº.

Instituição: Assinatura:

ALFENAS/MG

2013

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Dedico esse trabalho primeiramente a Deus por ter me dado o dom da

vida, e sem ele não seria nada, e não estaríamos todos aqui vivendo

momentos tão importantes. A meus pais, Nivaldo e Luzia, por sempre me

apoiarem em minhas decisões. A meus irmãos, minha namorada, meus

amigos e todos que estiveram comigo em todos os momentos de minha

caminhada. A meus professores que sempre estavam presentes em

qualquer momento que precisei para tirar minhas duvidas e contribuírem

para minha formação.

Page 5: ALESSANDRO EXPEDITO CABRAL ESTUDO GEOTÉCNICO E …€¦ · Atlântica (FPA) e das Linhas de Instabilidade ou Calhas Induzidas (CI). A temperatura média da região é baseada na

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Universidade Federal de Alfenas pela oportunidade de estudar na instituição

e poder realizar meu sonho de concluir um curso superior, podendo passar pelo PIBID

que contribuiu muito com minha formação profissional. Também agradeço a instituição

e aos professores Tomas e João Carvalho por terem me dado a oportunidade de

participar do Projeto Rondon, o qual me fez crescer como pessoa, onde mais aprendi do

que ensinei.

A todos os professores do curso de Geografia com os quais tive oportunidade de

aprender a “fazer geografia”. E aos que me auxiliaram nesses quatro anos de muita luta

e muito conhecimento.

Agradeço a minha família, amigos e todos que estão comigo nesse momento e vibraram

com mais essa conquista.

Por ultimo, mas não menos importante agradeço a meu orientador Prof. Dr. Lineo

Aparecido Gaspar Junior por ter tido paciência no decorrer de meu trabalho e pela

orientação em minha iniciação científica.

Page 6: ALESSANDRO EXPEDITO CABRAL ESTUDO GEOTÉCNICO E …€¦ · Atlântica (FPA) e das Linhas de Instabilidade ou Calhas Induzidas (CI). A temperatura média da região é baseada na

"Não basta olhar o mapa do Brasil aberto sobre a mesa de trabalho ou pregado à parede

de nossa casa. É necessário andar sobre ele para sentir de perto as angústias do povo,

suas esperanças, seus dramas ou suas tragédias; sua história e sua fé no destino da

nacionalidade" (Equipe Projeto Rondon da USP, 1979)

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Resumo: Este trabalho teve como objetivo fazer um estudo Geotécnico, (químico e

físico) e Ambiental da voçoroca da Serra da Fortaleza no município de Campos Gerais-

MG, observando todos os fatores físicos (geologia, geomorfologia, pedologia, clima)

que levaram ao agravamento da voçoroca. O município localiza-se no sul de Minas

Gerais na micro-região de Varginha, entre as coordenadas geográficas 21°14'06'' de

latitude S e 45°45'31'' de longitude W, tendo como cidades limítrofes, Boa Esperança e

Campo do Meio ao norte, Santana da Vargem e Três Pontas a leste, a sul Paraguaçu e

Fama e a oeste Alfenas. Integra juntamente com estas cidades o Circuito das Águas, que

compreende todo o complexo da Represa de Furnas. O relevo da área é composto de

colinas e morros. A altitude mais elevada atinge 1266m, e altitudes menores de 786m e

850m estão localizadas próximas a Represa de Furnas e a área urbana, respectivamente.

A Serra da Fortaleza esta a aproximadamente 1000m de altitude. Os resultados

alcançados pelos estudos servem para se compreender melhor os processos erosivos que

ocorrem na região, para se ter um suporte para possível recuperação da área, e também

como instrumento de planejamento sócio-ambiental para o município.

Palavras chave: Geotécnico, Ambiental, Campos Gerais- MG, Serra da Fortaleza.

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Abstract: This work aimed to study Geotechnical, (chemical and physical) and

Environmental gully Serra da Fortaleza in Campos Gerais, Minas Gerais, watching all

physical factors (geology, geomorphology, pedology, climate) that led to worsening

gully. The municipality is located in the south of Minas Gerais in the micro-region of

Varginha, between the geographical coordinates 21 ° 14'06'' S latitude and 45 ° 45'31''

W longitude, with the neighboring towns, Good Hope and Campo do Meio north,

Santana and the Vargem Three Tips east, south and west Fame and Paraguaçu Alfenas.

Integrates with these cities the Water Circuit, which comprises the entire complex of

Furnas Dam. The topography of the area consists of hills and mountains. The highest

altitude reaches 1266m, and lower altitudes of 786m and 850m are located near Furnas

Dam and urban areas, respectively. The Serra da Fortaleza this to about 1000m altitude.

The results achieved by the studies serve to better understand the erosion processes that

occur in the region, to have a support for possible recovery of the area, and also as an

instrument of socio-environmental planning for the city.

Keywords: Geotechnical, Environmental, Gerais Campos-MG, Serra da Fortaleza.

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................12

2. OBJETIVOS..............................................................................................................12

3. ASPECTOS FISIOGRÁFICOS DA ÁREA DE ESTUDO....................................13

3.1. LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO..................................................................13

3.2. CLIMA.....................................................................................................................14

3.3. HIDROGRAFIA......................................................................................................15

3.4. ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS....................................................................15

3.5. COBERTURA VEGETAL.......................................................................................16

3.6. ASPECTOS PEDOLÓGICOS.................................................................................17

3.7. GEOLOGIA DA ÁREA...........................................................................................18

4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.................................................................................19

5. METODOLOGIA......................................................................................................22

5.1. ANÁLISE DOS MINERAIS EM LUPA.................................................................22

5.2. TEOR DE UMIDADE.............................................................................................23

5.3. TEOR DE LIQUIDEZ.............................................................................................23

5.4. TEOR DE PLASTICIDADE...................................................................................24

5.5. TEXTURA................................................................................................................24

5.6. ENSAIOS FÍSICOS DO SOLO EM CAMPO........................................................24

5.7. TEOR DE CARBONO ORGÂNICO.......................................................................26

5.8. PH DOS SOLOS......................................................................................................26

5.9. ELABOARAÇÃO DE MAPA HIPSOMÉTRICO E DE DECLIVIDADE ..........26

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5.10. GRÁFICO DE INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO.......................................26

6. RESULTADOS E DISCUSSÕES.............................................................................27

7. CONCLUSÃO............................................................................................................37

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................38

9. ANÉXOS ....................................................................................................................40

9.1. Anexo I - Curva de distribuição granulométrica do Ponto I................................40

9.2. Anexo II - Curva de distribuição granulométrica do Ponto II.............................41

9.3. Anexo III - Curva de distribuição granulométrica do Ponto III..........................42

9.4. Anexo IV - Curva do limite de liquidez dos solos do Ponto I................................43

9.5. Anexo V - Curva do limite de liquidez dos solos do Ponto II................................44

9.6. Anexo VI - Curva do limite de liquidez dos solos do Ponto III.............................45

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 – MAPA DE LOCALIZAÇÃO DO MUNICIPIO DE CAMPOS

GERAIS...........................................................................................................................14

FIGURA 2 - MAPA GEOLÓGICO DE CAMPOS GERAIS.........................................19

FIGURA 3 – GRÁFICO DO TEOR DE UMIDADE.....................................................28

FIGURA 4 – TABELA DE DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA.........................29

FIGURA 5 – GRÁFICO DE CARBONO ORGÂNICO.................................................29

FIGURA 6- FOTO DA VOÇOROCA............................................................................31

FIGURA 7- CLASSIFICAÇÃO GEOMORFOLÓGICA DA VOÇOROCA.................32

FIGURA 8- FOTO AÉREA DA VOÇOROCA..............................................................32

FIGURA 9- MAPA DE DECLIVIDADE DA SERRA DA FORTALEZA...................33

FIGURA 10- MAPA HIPSOMÉTRICO DA SERRA DA FORTALEZA.....................34

FIGURA 11- CURVA DE INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO..............................35

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1.INTRODUÇÃO

Os impactos ambientais são um grande problema presentes no mundo todo. A

desertificação, o uso indevido da agricultura, a extração mineral, a retirada de cobertura

vegetal, entre outros processos levam a impactos ambientais. A erosão do solo também

é um grave problema de escala mundial, o qual acarreta diversos prejuízos à população

e ao meio ambiente.

O processo de erosão em solos férteis é a principal forma de degradação dos

solos, o que pode resultar na formação de uma ravina que posteriormente evolui para

uma voçoroca. Essas voçorocas contribuem para o processo de erosão e o

empobrecimento de solos férteis.

A área estudada em questão consiste em uma voçoroca que teve sua origem

devida à exploração de cascalho para a construção de vias de transporte. Essa voçoroca

se localiza na Serra da Fortaleza, em uma área rural, a 8 km do município de Campos

Gerais – MG. Através das análises feitas do local foi possível observar a presença de

quartzitos e mica-xistos, que pelo processo intempérico geraram um solo muito arenoso

e de pouca plasticidade, além de pobre em matéria orgânica, o que contribui para o

aumento da erosão. Através do mapeamento foto-aéreo foi possível determinar o

formato e a classificação geomorfológica desta voçoroca.

Com a execução dos trabalhos de campo na área foi possível determinar a

direção do fluxo da água, fato que associado com a erodibilidade do solo, contribuiu

para a evolução desta voçoroca. A presença de uma falha geológica entre o contato do

quartzito com o xisto possibilita o escoamento de água por esta, o que leva a evolução

do processo erosivo.

2. OBJETIVOS

Este trabalho tem como objetivo fazer as análises geotécnica, química e

mineralógica da área estudada, observando todos os fatores físicos (geologia,

geomorfologia, pedologia e clima) que podem levar a evolução da voçoroca. Através da

interpretação de fotos aéreas, do levantamento de dados da geologia da área, pode-se

fazer um monitoramento de informações sobre o crescimento da voçoroca. Como fase

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final do projeto procurou-se realizar um estudo de recuperação de área degradada

propondo as possíveis medidas mitigadoras para a solução do problema.

3. ASPECTOS FISIOGRÁFICOS DA ÁREA DE ESTUDO

3.1. LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO

Campos Gerais esta localizada entre as coordenadas 21°14'06'' de latitude S e

45°45'31'' de longitude W, esta localizada na mesorregião sul/sudoeste de Minas Gerais

e na micro região de Varginha. Tem como limites municipais as cidades de Alfenas,

Campo do Meio, Boa Esperança, Fama, Paraguaçu, Santana da Vargem e Três pontas, e

esta inserida nas cidades do circuito dos lagos (localizadas ao entorno do lago de

furnas). Sua principal atividade econômica é a agricultura, onde se destaca a produção

de café. Segundo dados do IBGE (2007), Campos Gerais é a terceira maior produtora de

café do sul de Minas Gerias. Na agricultura também pode se destacar a pecuária, porém

em menor quantidade.

Segundo o DER-MG (2007), a rodovia principal que atende o município é a BR-

369. A distância de Campos Gerais a capital mineira é de 331 km, da cidade de São

Paulo e Rio de Janeiro 450 km e 520 km respectivamente, e de Brasília dista 1015 km.

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Figura 1 – Localização do município de Campos Gerais na meso-região do sul de

Minas Gerais. (PEREIRA, 2010.)

3.2. CLIMA

O clima de Campos Gerais é abordado em escala regional e local, devido à

ausência de uma estação meteorológica na cidade. Em uma análise regional é destacado

características genéricas do clima tropical que predomina na região sudeste, dados que

são fornecidos pelas estações meteorológicas em Lavras e Machado. Já em escala local

o clima é abordado a partir da consideração de uma série de dados históricos

pluviométricos gerados pelo próprio município.

SERRA, A & RATISBONNA (1942) in UFMG (2007), afirmaram que o regime

climático, no verão, é determinado pelas ações da Massa Tropical Atlântica (MTA), da

Massa Polar Atlântica (MPA), Massa Equatorial Continental (MEC), da Frente Polar

Atlântica (FPA) e das Linhas de Instabilidade ou Calhas Induzidas (CI).

A temperatura média da região é baseada na análise das duas estações já citadas.

Em Machado a temperatura média mensal, varia entre 15,3°C em julho e 22,4°C em

fevereiro. A média das máximas permanece entre 23,1°C em julho e 29°C em fevereiro,

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já a média das mínimas muda de 8,8°C em julho a 17,8°C em janeiro. Já em Lavras, a

média mensal, varia de 15,8°C em julho a 21,7°C em janeiro. As medias das máximas

varia entre 23,7°C em julho e 28,4°C em fevereiro, e as mínimas de 10,4°C em julho a

17,9°C em fevereiro. (UFMG, 2007).

Com essas informações obtidas através dessas duas estações meteorológicas

podemos fazer uma relação mais precisa sobre o clima e a temperatura de Campos

Gerais. E por essas duas cidades ficarem a aproximadamente 100 km de Campos

Gerais, a temperatura se assemelha as citadas acima.

3.3. HIDROGRAFIA

A rede hidrológica do município de Campos Gerais é abastecida pelo Rio

Grande, pertencente à Bacia do Paraná. Na região, também é abastecida pelo Córrego

Ribeirão da Onça, Córrego do Cervo, do Galo e do Barreirinho, além de ser banhada

pela represa de furnas. (UFMG, 2007).

O Córrego do Cervo configura-se como o principal eixo de drenagem local,

situando na porção centro-oeste do município. As elevações próximas como a serra do

macuco, e a da fortaleza (essa ultima citada é o local onde se realizara o estudo),

constituem-se em um grande divisor d água da região.

Segundo o Instituto Mineiro das Águas (IGAM, 2007), o município de Campos

Gerais é inserido na Unidade de Planejamento e Gestão dos Recursos Hídricos

(UPGRHs) GD3, na região central da bacia do Rio Grande, além de ter grande parte de

suas terras banhadas pelo lago de furnas.

3.4. ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS

Esta paisagem está inserida no Planalto de Varginha (GATTO, 1983) ou

Planalto Sul de Minas (alto Rio Grande) o qual, juntamente com o conjunto de serras,

faz parte do Planalto Atlântico do Sudeste (AB’SABER, 1975). O relevo da área é

muito acidentado, possui serras altas com vertentes íngremes.

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Deve se dar destaque a áreas de topos de colinas e morros, onde ocorre alteração

de rochas sob condições bio-climaticas intertropicais. Como a serra do paraíso que

possui vertentes íngremes, e atinge 1266m de altitude, e altitudes menores de 786m

estão localizadas próximas a represa de furnas, e a serra da fortaleza que possui altitude

aproximada de 1000m. A área urbana esta localizada a 850 metros de altitude.

(PEREIRA, 2010).

Na faixa de 880m a 980m constitui um relevo de morrotes e morros com cristas

alinhadas aos principais vales fluviais da área. Nos setores mais elevados das vertentes

predomina a cultura de café. Nessas vertentes ocorre processo de rastejo e rampas

coluvionares. Acima dos 1000m, ocorrem vertentes convexo retilíneas contendo no

sopé depósitos coluvionares que estão interdigitados por sedimentos aluvionares dos

principais córregos que acompanham as serras do paraíso e a da fortaleza. (PEREIRA,

2010).

Ainda segundo PEREIRA (2010), a área urbana de Campos Gerais se

desenvolve em superfícies topográficas suaves, tendo como barreira topográfica natural

a Serra do Paraíso, cuja direção principal é NW-SE, impedindo o crescimento da cidade

para nordeste.

3.5. COBERTURA VEGETAL

O município de Campos Gerais possui uma cobertura vegetal do tipo campestre,

e inclui cobertura vegetal de porte arbórea, sendo constituída pela mata fechada, em

diferentes estágios, primaria ou secundaria.

Segundo PEREIRA (2010), a cobertura vegetal existente constitui-se de

importância para a região, visto que nesta possui importantes nascentes. Dessa forma, a

presença da mata, representa proteção aos solos, quando em bom estado de preservação

e/ou conservação, uma vez que impede o contato direto das águas das chuvas, que

afetaria a sua estrutura, diminuindo a infiltração da água, aumentando o escoamento

superficial e intensificando a ação de processos erosivos. Porém estes remanescentes

estão desaparecendo visto que o processo agrícola se desenvolve de maneira intensa e

não sustentável na região.

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Devido à grande atividade agrícola da região, a cobertura vegetal é rapidamente

substituída por culturas permanentes ou provisórias, e também pela formação de

pastagens.

O município de Campos Gerais possui uma vegetação de Mata Secundária, Mata

Ciliar, Capoeira, Cerradão, Cerrado, Cerrado com Floresta Galeria, Campo Cerrado,

Campo Cerrado com Floresta Galeria, e Várzea, além de vegetação rasteira e gramíneas,

que são utilizadas como pastagem. (UFMG, 2007).

3.6. ASPECTOS PEDOLÓGICOS

Os solos do município de Campos Gerais variam conforme a altitude de cada

área. As áreas elevadas caracterizam-se por rochas mecanicamente resistentes ao

intemperismo, predominando o quartzito, encontradas na faixa central e na zona norte

da serra de Campos Gerais, e são cobertas por alissolos. Esses solos são formados

através da lavagem ácida sobre o material de origem arenoso de regiões úmidas. A

espessura do solo varia conforme o tipo de relevo, mas sua espessura é muitas vezes

inferior a 50 cm. Esse tipo de solo dificulta a agricultura. (UFMG, 2007).

Ao contrário, as áreas de relevos colinares, sustentados por rochas

predominantemente ígneas, com destaque para as rochas de caráter especialmente

máfico, exibem coberturas de latossolos vermelho escuros, predominantemente, o que

permitiu a exploração do território agrícola pela cafeicultura. Esses são solos profundos,

homogêneos, com alto teor de óxido de ferro e alumínio, distróficos, álicos, baixa CTC,

baixa reserva de nutrientes, adensamento e baixo armazenamento de água (UFMG,

2007).

Esses solos são definidos como não-hidromórficos, sendo moderado e

latossolico, de textura argilosa ou média, rico em sesquióxidos.

Finalmente, as baixadas úmidas, correspondentes aos fundos de vales mais

extensos apresentam, como era de se esperar, uma predominância de gleissolos, solos

fortemente argilosos, com cores variegadas e de difícil uso agrícola. As baixadas

acabam sendo dedicadas a extensões de pastos úmidos (UFMG, 2007).

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3.7. GEOLOGIA DA ÁREA

A geologia da região ocupada pelo Lago de Furnas se insere, em escala regional,

na Província Estrutural Tocantins, composta das Faixas de Dobramento Uruaçu e

Brasília, unidades estruturais encostadas na borda sul do Cráton do São Francisco.

(UFMG, 2007).

Se tratando do aspecto estratigráfico geral, as rochas que afloram na região são

das unidades do Complexo Basal de Campos Gerais, (composto de granito e gnaisse),

do Grupo Araxá (composto por xistos verdes micaxistos e migmatitos) e do Grupo

Canastra, composto por filitos e quartzitos. (UFMG, 2007).

As relações entre estratigrafia e condições tecto-estruturais apontam para o

seguinte:

• o Complexo Basal teria idade Pré-cambriana Médio a Inferior e teria sido afetado

pelos ciclos tectônicos Transamazônicos ou Uruaçuano, com retrabalhamento pelo

Ciclo Brasiliano, no Proterozóico Superior;

• os grupos Araxá e Canastra teriam idade do Proterozóico Médio e impressões

tectônicas ligadas aos ciclos Uruaçuano e Brasiliano (UFMG, 2007).

O complexo Basal situa-se nos municípios de Boa Esperança e Campos Gerais, e

se inserem na Zona Estrutural Guaxupé. Já os grupos Araxá e Canastra situam-se

alojados aos municípios de Ilicinia e Guapé (UFMG, 2007).

O conjunto regional é caracterizado, do ponto de vista das estruturas tectônicas,

por falhamentos de empurrão, intensos dobramentos e zonas de cisalhamento rúpteis

representadas por sistemas de falhas transcorrentes, com movimentação sinistral e

direção predominante N60-70W (UFMG, 2007).

Do ponto de vista da geologia regional, Campos Gerais tem seu território sobre

duas zonas estruturais regionais, e a sede se situa no limite dessas. Portanto o município

é composto por duas áreas de geologia bem diferenciadas. A área meridional é

constituída por rochas pertencentes ao Complexo Campos Gerais. A área central é

representada por quartzo-dioritos. A área setentrional esta inserida na zona estrutural

Araxá-Canastra, constituída de rochas metamórficas, onde se destacam quartzitos puros,

ou intercalados com xistos e filitos. E a região do distrito de Córrego do Ouro é ocupada

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por duas faixas com largura menores, caracterizadas por gonditos e anatexitos e rochas

metabásicas e calcissilicáticas (UFMG, 2007).

Figura 2- Mapa geológico do município de Campos Gerais.(UFMG, 2007).

4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

A ocupação do homem no meio rural leva a diversos problemas que agridem a

natureza. Esses problemas ambientais são de vários escalões e podem levar riscos para a

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própria população. O mau manuseio do solo leva a sua erosão, a perca de fertilidade, a

redução da cobertura vegetal, redução de infiltração, e demais problemas que ajudam no

aumento a erosão do solo. A agricultura, a exploração vegetal e a mineração estão

diretamente ligadas a esse problema. Pode se definir erosão como um processo de

remoção ou degradação do solo e da rocha por agentes e exógenos. Com a interferência

do homem esse processo pode ser acelerado e aumentar sua intensidade, esse processo é

chamado de erosão acelerada ou antrópica. Através do mapeamento de feições erosivas

é possível identificar possíveis problemas ambientais ocorrendo em determinadas áreas

(GUERRA, 1999).

Estas feições podem ser o processo de formação de ravinas com um

agravamento para voçorocas. Estes processos estão associados com a retirada da

cobertura vegetal e outras ações impostas pelo homem ou mesmo pela natureza

(GUERRA, 1999). Segundo este autor,

O processo responsável pela desagregação do solo, após a retirada da

camada vegetal em sua superfície, é o impacto das gotículas da água da

chuva [...], com isso, os sedimentos são transportados de um local para

outro sendo o aprofundamento disto a formação de voçorocas (p.72)

De acordo com o mesmo autor a voçoroca é uma escavação ou rasgão de solo ou

rocha decomposta, ocasionado pela erosão do lençol do escoamento superficial. Essa

escavação pode ter ocorrida por ação antrópica, com a retirada da vegetação o solo fica

exposto e vulnerável a ação de agentes exógenos que provocam a erosão do local.

Segundo Guerra (1999), para esclarecer o que distingue uma ravina de uma

voçoroca, diversas definições podem ser encontradas na literatura internacional e

nacional, porém, em geral, predominam as distinções de caráter dimensional, sendo

assim, as voçorocas caracterizam-se como incisões no solo com largura e profundidade

superiores a cinqüenta centímetros. A formação de voçorocas pode ocorrer por falta de

planejamento da água das chuvas, como construções de estradas, cercas, com o

ordenamento de enxurrada em um único ponto, retirada da vegetação, cavas para

mineração entre outros fatores. Essas voçorocas podem chegar a vários metros de

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profundidade e de comprimento, devido ao fluxo de águas que passa em seu interior em

períodos chuvoso, acarretando grandes movimentos de massas.

Sobre isso, FERREIRA (2007), afirma que, “as voçorocas são consideradas um

dos piores problemas ambientais em áreas de rochas cristalinas nas regiões tropicais de

montanha onde são freqüentes e podem alcançar grandes dimensões”. Quando uma

voçoroca atinge o nível do freático, pode ocorrer uma formação de um novo rio naquele

lugar, e pode levar ao rebaixamento do lençol, ocorrendo a diminuição das águas nas

nascentes próximas as regiões.

Para AB’SABER (1968), o processo de formação das voçorocas esta associado a

paisagens de onde foi retirada a sua cobertura vegetal. Nestas paisagens, a água de

escoamento superficial ao percolar linearmente no solo, e atingir o lençol freático,

compromete a estabilidade da área e gera a formação de voçorocas. As voçorocas

podem ser classificadas segundo seu grau de desenvolvimento, com ativa, inativa ou

paleovoçoroca

Esses graves processos de erosão do solo, como as voçorocas, requerem medidas

de monitoramento e recuperação da área degradada. Segundo a EMBRAPA (2002), a

correção de áreas de voçorocamento podem se dar a fim de “controlar a erosão na área a

montante ou cabeceira da encosta, retenção de sedimentos na parte interna da voçoroca,

revegetação das áreas de captação (cabeceira) e interna da voçoroca com espécies

vegetais que consigam se desenvolver adequadamente nesses locais.”

Para ser realizada uma eficaz recuperação de áreas onde ocorrem voçorocas, de

acordo com a EMBRAPA (2002), é necessário que se isole a área, realize uma análise

química e textural do solo do local para que se conheça sua fertilidade e textura, para a

obtenção de dados importantes para aplicação de insumos necessários ao

desenvolvimento das plantas a serem cultivadas no local e também para ter uma melhor

dimensão das práticas para controle da erosão. Podem ainda serem construídas

estruturas físicas a fim de evitar o aumento da erosão que está sendo causada,

diminuindo a perda e movimentação de sedimentos.

Segundo ARAUJO, ALMEIDA E GUERRA(2007), a escolha das plantas é uma

fase critica. Uma cobertura de gramíneas ou vegetação herbácea muito apertada e densa,

por exemplo, fornece uma das melhores proteções contra a erosão superficial. Ao

contrario de uma vegetação arbórea com raízes profundas, que é mais eficiente para

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mitigar ou prevenir rupturas na estabilidade superficial e de massas de solo. Nesse

sentido, a bioengenharia do solo e os métodos biotécnicos também podem ser vistos

como estratégia ou procedimentos para minimizar o ônus da vegetação, enquanto

capitaliza seus benefícios.

Através desses conceitos é possível ressaltar que as voçorocas são um grande

problema ambiental. Para sua contenção é preciso de todo um processo de estudos sobre

a área para que sejam tomadas todas as medidas de recuperação, e sejam implantadas as

medidas mitigadoras corretas.

5. METODOLOGIA

A execução desse trabalho constituiu de análises mineralógicas, químicas e

geotécnicas dos diversos tipos de solo da área de estudo. Também se realizou um

monitoramento através de estacas, colocadas próximas ao limite de erosão da voçoroca,

onde foram retiradas medidas para determinar o índice de crescimento da erosão durante

um ano, utilizando bússola e trena para coleta dos dados.

As estacas foram colocadas nas seguintes coordenadas:

Ponto 1: latitude 23k 0414894, longitude UTM 7651683, altitude 892 metros;

Ponto 2: latitude 23k 0414171, longitude UTM 7651707, altitude 894 metros;

Ponto 3: latitude 23k 0414805, longitude UTM 7651753, altitude 910 metros;

Efetuou-se um levantamento bibliográfico de trabalhos que retratam a recuperação

de áreas degradadas, para uma melhor elaboração de medidas mitigadoras para a área

estudada.

Para realização da análise geotécnica foram retirados 3 amostras de solo de

pontos diferentes no interior da voçoroca, os quais foram denominados de P1, P2 e P3.

As análises de solo foram procedidas no Laboratório de Geociências da Universidade

Federal de Alfenas- UNIFAL-MG e seguem as normas da ABNT/NBR/6459/82, e

foram realizadas das seguintes maneiras:

5.1 - ANÁLISE DOS MINERAIS EM LUPA

Na análise em laboratório com a lupa (TECNIVAL com aumento 10 vezes)

temos à ampliação macroscópica das partículas que compõem o solo. Esta análise

possibilitou identificar a presença e a quantidade de minerais primários, variação quanto

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a forma dos grãos, a cor, e assim com os processos de alteração da pedogênese, ou seja,

teor de matéria orgânica (raízes e compostos orgânicos).

5.2 - TEOR DE UMIDADE

Em campo retirou-se amostras de solo, com massa entre 10g a 100g de solo.

Após serem coletadas, estas foram ensacadas e devidamente lacradas.

No laboratório a massa de solo úmido foi pesada, e em seguida colocada em

estufa com temperatura entre 105°C e 110°C por 24 horas. Após esse período retirou-se

a amostra e pesou-se novamente para se obter a umidade do solo, através da seguinte

equação:

U(%)=[(mu - ms) x 100]/ms

Onde:

U(%)= teor de umidade

mu= massa do solo úmido

ms= massa do solo seco

5.3 - TEOR DE LIQUIDEZ

O limite de liquidez de um solo é o teor de umidade que separa o estado de

consistência líquido do plástico e para o qual o solo apresenta uma pequena resistência

ao cisalhamento. No ensaio utilizou-se o aparelho de Casagrande, onde tanto o

equipamento quanto o procedimento são normalizados (ABNT/NBR 6459/82).

O aparelho é formado por uma base dura (ebonite), uma concha de latão, um

sistema de fixação de concha à base e um parafuso excêntrico ligado a uma manivela

que movimentada a uma velocidade constante, de duas rotações por segundo, elevará a

concha a uma altura padronizada para em seguir deixá-la cair sobre a base.

Calculo

O índice é unitário para os solos com teor de umidade natural igual ao limite de

liquidez, e zero para solos que tem umidade natural igual ao limite de plasticidade. O

índice de liquidez é indicativo das tensões vividas pelo solo ao longo de sua história

geológica.

Após o ensaio com todos os valores numéricos, esses foram colocados em um

papel semi-logarítimico, sendo que o número de golpes representa o eixo das abscissas

(escala log.) e o teor de umidade as ordenadas (escala natural). Posteriormente foi

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tracejada uma reta que melhor se ajustou aos pontos do gráfico. O valor do limite de

liquidez do solo é o teor de umidade correspondente a 25 golpes.

5.4 - TEOR DE PLASTICIDADE

O limite de plasticidade é o extremo inferior do intervalo de variação de

umidade no qual o solo apresenta comportamento plástico. Para a realização desse

ensaio foi necessário uma placa de vidro com uma face esmerilada e um cilindro padrão

com 3 mm de diâmetro.

Calculo

O índice de plasticidade e obtido pela expressão:

IP=LL-LP

Onde:

IP= índice de plasticidade

LL= limite de liquidez, determinado de acordo com ABNT 6459

LP= limite de plasticidade.

5.5. - TEXTURA

Os solos grossos possuem acima de 50% das partículas visíveis a olho nu: são as

areias e os pedregulhos. Os solos finos são aqueles que 50% das partículas não são

visíveis a olho nu; são as argilas e os siltes.

A distribuição granulométrica foi feita em laboratório através de peneiras de 10,

30, 40, 60, 120 e 270 mechs, onde obtivemos a classificação granulométrica dos solos.

Para a realização desta análise foram utilizados 100 gramas de solo.

5.6 - ENSAIOS FÍSICOS DO SOLO EM CAMPO

Em campo foram análise as características morfológicas que compõe o perfil do

solo.

Cor

Característica morfológica de fácil visualização e identificação. Com as

observações em campo foi possível observar a grande quantidade de quartzito (solo um

pouco mais claro) e micas-xisto (solo com cor mais escura, um pouco avermelhada).

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Estrutura

A estrutura do solo é o termo que designa a situação do arranjo das partículas no

interior da massa de solo. Variando o arranjo, a estrutura do solo, depende

fundamentalmente do tamanho e forma dos grãos, bem como dos minerais constituintes

dos grãos. Os principais tipos de estruturas são: granular simples, alveolar ou em favo e

floculenta. Em campo foi possível observar a olho nu a estrutura dos grãos.

Porosidade

Consiste em determinar o volume do solo ocupado por água e pelo ar, quando no

perfil “in situ” analisando ao tamanho ou a quantidade de poros. Através da observação

em lupa foi possível observar a porosidade dos solos do local.

Cerosidade

Determinar os aspectos brilhantes e cerosos nas superfícies naturais que

revestem as diferentes faces de umidades estruturais, como cor de matiz mais intenso.

Consistência.

Consistência refere-se ao grau de resistência e plasticidade do solo que

dependem das ligações internas entre as partículas do solo. Os solos coesivos possuem

uma consistência plástica entre certos teores limites de umidade. A consistência do solo

foi observada em campo quando se retirou as amostras para as análises. Foi possível

observar o grau de dificuldade que a pá entrou no solo.

Plasticidade

A plasticidade de um solo argiloso esta relacionado à forma de suas partículas, e

que é característica do argilo-mineral existente no solo.

Pegajosidade

Propriedade da massa do solo de aderir a outros objetos. Em campo, o solo foi

molhado com uma piceta, e unindo o solo com o indicador e o polegar foi possível

estabelecer se o solo é pegajoso ou não.

Cimentação

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Determinada pela consistência quebradiça e dura do material do solo como:

carbonato de cálcio, sílica, óxidos de ferro e alumínio. A cimentação continua e

descontinua, classificam como fracamente cimentados (massa quebradiça); fortemente

cimentada (quebra com facilidade); extremamente cimentada (dificuldade para quebrar).

5.7 - TEOR DE CARBONO ORGÂNICO

O carbono, em baixos valores pode afetar a produtividade em razão de seu efeito

na estrutura; na disponibilidade de água para as plantas, e no seu poder de

tamponamento frente à presença de compostos muitas vezes tóxicos às plantas. A

análise de carbono orgânica foi feita através da pesagem de 20 gramas de solo seco, e

depois queimado em mufla por 7 horas a aproximadamente 500 g° e depois de resfriado

pesado novamente, assim se obteve o teor de carbono orgânico do solo.

5.8 - PH DOS SOLOS

O pH é um indicador químico do solo que analisa os processos e

comportamentos do solo. A quantidade de H+ no solo determina-se um solo é acido

(pH>7). Avalia a solução de nutrientes no solo, exercendo influencia na absorção pela

planta. Para medições do pH utilizou-se o peagõmetro e uma solução de água destilada,

o peagõmetro indica o valor do pH do solo.

5.9 - ELABOARAÇÃO DE MAPA HIPSOMÉTRICO E DE DECLIVIDADE

O município de Campos Gerais tem seu território inserido nas cartas

topográficas de Alfenas, Boa Esperança, Campo do Meio e Campos Gerais, com escala

de 1:50000, (IBGE 2007). Para a elaboração dos mapas hipsométrico e de declividade

foi usada essa carta do ano de 1970. Os mapas foram elaborados através de um software

de computador, o ILWIS. O Mapa hipsométrico foi confeccionado com base no MDT

em classes altimétricas, segundo o método de “intervalos iguais” (em inglês “equal

interval”) onde a distribuição do conjunto de classes teve o mesmo valor de intervalo de

30 metros. O mapa hipsométrico destaca a distribuição e a organização espacial das

principais unidades de relevo, e representa a altura da área de estudo em relação ao nível

do mar. O mapa de declividade representa o grau de declividade, em geral com blocos

de igual intensidade de dissecação fluvial, e reflete a taxa de variação na elevação. O

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mapa foi confeccionado a partir do MDT com os valores de declividade em graus. Para

se ter uma melhor interpretação do mapa foi utilizada intervalos de 2% de declividade.

5.10 – GRÁFICO DE INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO.

O gráfico mostra o potencial de infiltração do solo ou o escoamento superficial.

Para realização do procedimento utilizou-se um cilindro de 10 cm de altura e 5 cm de

raio, que tem marcas de centímetro a centímetro de 0 a 10cm. Em campo foram

retirados todos os galhos e pedregulhos, limpando o solo. O cilindro foi inserido no solo

e em seguida foi despejada a água até que se chegou à marca de 10 cm. Ao ligar o

cronometro foi marcado o tempo em que a água infiltrava a cada centímetro. Os valores

registrados pelo cronometro foram colocados em uma tabela, e foram transformados de

minutos em segundos. Os valores da água que estavam em centímetros foram passados

para ml, e em seguida foram aplicados no gráfico.

6. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Nesse item serão apresentados todos os resultados obtidos através das análises

geotécnicas feitas na voçoroca da Serra da Fortaleza. Também serão apresentadas as

discussões feitas em cima dos resultados, que posteriormente servirão para a conclusão

do trabalho.

Através da observação do solo em lupa, foi possível observar que no ponto 1,

estão presentes no solo, grandes quantidades de quartzo, recobertos por argila, com seu

formato sub angular e com estrutura prismática. Seu tamanho varia entre grãos médios e

finos, não havendo grande quantidade de poros nos grãos, o que torna o solo favorável

ao escoamento superficial.

No ponto 2 foi possível ver grandes quantidades de grãos de quartzo também

cobertos por argila, porém apresentando uma pequena quantidade de óxido de ferro,

com formato sub angular e estrutura prismática. Seu tamanho varia entre finos e médios

e também não apresenta grande quantidade de poros.

No ponto 3 foi possível observar grãos de quartzo também recobertos de areia e

apresentando maior quantidade de micas, e também oxido de ferro. Sua forma varia de

angular a sub angular, e apresenta estrutura laminar. O tamanho desses grãos são

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médios, e apresentam baixa porosidade, o que mostra que o solo da voçoroca é diferente

em determinados pontos.

Com os resultados obtidos através dos cálculos de teor de umidade podemos

observar que o solo apresenta uma baixa umidade, onde os pontos 2 e 3 apresentam

mesma umidade, e o ponto 1 uma umidade maior, porém ainda baixa. O gráfico a seguir

mostra o teor de umidade dos solos.

Figura 3: Gráfico do teor de unidade.

No decorrer do trabalho foram feitas as análises do teor de liquidez, limite de

liquidez, teor de plasticidade, e o limite de plasticidade. Com os resultados chegamos ao

IP (Índice de Plasticidade), que em todos os 3 pontos o IP foi menor que 7, o que indica

que o solo pouco plástico, sem aglomeração de matéria orgânica, tornando-o um solo

com índice erosivo maior, acarretando o aumento da voçoroca.

Através da distribuição granulométrica feita com as peneiras de 10, 30, 40, 60,

120 e 270 meshs, observou-se que a maior parte dos grãos ficou retida nas peneiras 30 e

40 meshs, em ambos os pontos coletados, o que classifica o solo com uma textura de

areia média a grossa. Esse solo tem uma camada bem pequena que favorece a

infiltração, porém abaixo dele encontra-se a rocha fresca que dificulta a infiltração e

provoca o escoamento superficial, agravando o processo erosivo.

Os resultados foram colocados em um gráfico que representa a curva de

classificação do solo (Anexo I, II e III). A seguir a tabela apresenta os valores obtidos

na distribuição granulométrica:

14.28%

7.69% 7.69%

p 1 p 2 p 3

Teo

r d

e u

mid

ad

e

Pontos

Gráfico do teor de umidade

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PONTOS Diâmetro

da peneira

PONTO1 PONTO 2 PONTO 3

PENEIRAS: PESOS PESOS PESOS

PENEIRA 10 2 mm 19,33 g 12,51 g 40,15 g

PENEIRA 30 0,59 mm 51,39 g 38,10 g 35,18 g

PENEIRA 40 0,42 mm 26,19 g 34,22 g 14,31 g

PENEIRA 60 0,25 mm 0,70 g 11,15 g 6,31 g

PENEIRA 120 0,125 mm 0,19 g 0,49 g 1,42 g

PENEIRA 270 0,053 mm 0,04 g 0,23 g 0,24 g

PRATO 0,01 g 0,03 g 0,0 g

Figura 4: Tabela de distribuição granulométrica.

O solo da voçoroca da Serra da Fortaleza também apresenta baixo teor de

carbono orgânico, tendo nos pontos 1, 2 e 3 os valores respectivamente de 2,17%,

2,68% e 4,32%, isso acarreta na não aglomeração de partículas, o que agrava o processo

erosivo. O fato do solo também apresentar um pH inferior a 6 o que o torna um solo

ácido, faz com que o teor de Cálcio no mesmo seja baixo, sendo esse elemento

importante na retenção de matéria orgânica que ajudaria a aglomerar mais partículas de

solo, ajudando a controlar o processo erosivo.

Figura 5: Gráfico de Carbono Orgânico.

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Com a realização dos trabalhos de campo conseguiram-se resultados

preliminares que demonstraram algumas características do solo. Em campo foi possível

observar que os pontos 1 e 2 têm um solo de cor mais clara, um solo mais branco devido

a grande concentração de quartzito. Já o ponto 3 apresenta uma cor mais escura, um tom

mais avermelhado, devido a presença de micas-xisto.

Os solos também apresentam características semelhantes nos três pontos quando

falamos sobre sua estrutura. Todos os pontos são de estrutura granular, devido a grande

concentração de areias grossas e médias. A olho nu foi possível ver que os pontos 1, 2 e

3 apresentam pequena quantidade de poros.

Ao se tratar da cerosidade dos solos, os pontos 1 e 2 apresentam grandes

quantidades de quartzito, tornando-os com características cristalinas e brilhantes, com

cerosidade baixa. No ponto 3 nota-se maior quantidade de argila o que deixa o solo com

superfícies mais lisas e cerosidade mediana.

Em relação a consistência do solo em todos os pontos observou-se certa

dificuldade para cortar o solo com apá ou espátula, sendo assim os solos apresentam

uma consistência média.

O solo não apresenta índices altos de plasticidades. Molhando um pouco uma

pequena quantidade, esse desgrudou fácil dos dedos, o que mostra que o solo é arenoso,

com pequenas quantidades de argilos-minerais. Além da baixa plasticidade, o solo

também apresenta baixa pegajosidade.

A cimentação do solo é classificada como fracamente cimentada (maça

quebradiça). Os aglomerados do solo são quebrados com um simples toque das mãos.

Com o monitoramento através de estacas foi possível observar o comportamento

da voçoroca durante um ano. Foram feitas quatro coletas de dados, de três em três

meses. Com os resultados dessas coletas vimos que o processo erosivo ainda é

constante, e que nos meses chuvosos (novembro, dezembro e janeiro) a voçoroca

aumenta de forma significativa em relação ao período de estiagem. Notamos que a

voçoroca tem seu caminho principal no sentido norte-sul, com alargamento no sentido

leste a oeste, e aumento quase predominante no quadrante noroeste, e pouco no

sudoeste.

No interior da voçoroca foi possível identificar uma falha geológica, que

apresenta um contato litológico entre os xistos e o quartzito, e mesmo a voçoroca tendo

origem antrópica, sua evolução esta diretamente ligada aos aspectos geológicos da área.

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Outro fato importante é seu crescimento no sentido Leste-Oeste, mais

predominante no quadrante noroeste, seguindo a orientação das falhas geológicas da

região, que segundo MENICHELI (2000), “esses falhamentos sinistrais associados a

Faixa Brasília geram falhas destrais relacionadas ao mesmo evento com direção N45E.”

Figura 6: Foto da voçoroca identificando o sentido do crescimento.

Além do monitoramento por estacas, observou-se também, através de imagens

aéreas que a voçoroca tem sua classificação geomorfológica como sendo dendrítica

caminhando para composta, que segundo IRELAND (1939), in ARANHA e

AUGUSTIN (2006), as voçorocas com classificação dendrítica ou arborescente, que

constitui o padrão predominante e se caracteriza por apresentar um padrão de

crescimento e desenvolvimento de voçoroca em ramificações. E as voçorocas com

classificação composta são aquelas que não apresentam um padrão único, mas podem

ser bulbosas e depois lineares, ou vice-e-versa. Isso indica que o processo erosivo é

constante no local e que a voçoroca vem sofrendo evolução em sua forma.

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Figura 7: Classificação geomorfológica das voçorocas. (IRELAND, 1939).

Figura 8: Delimitação da voçoroca da Serra da Fortaleza. (GOOGLE EARTH.)

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Com a elaboração dos mapas hipsométrico e de declividade foi possível

compreender a formação do relevo na serra da fortaleza, sua altitude e sua porcentagem

de declividade. A hipsometria mostra que a serra tem sua base próxima a represa de

furnas, acima de 780 metros de altitude, e seu topo chega 1080 metros. A voçoroca

localiza-se próximos aos 900 metros, estando a 120 metros da base e 180 metros do

topo da serra. Através da interpretação do mapa de declividade vimos que a declividade

máxima aproxima dos 12% apenas nos topos mais íngremes, e que na base da serra

varia entre 2 e 4%. Onde se localiza a voçoroca a declividade fica entre 6% e 8%. Essa

declividade aliada a um solo arenoso, com baixa plasticidade contribui para o aumento

da erosão e para o transporte de sedimentos para as redes de drenagens.

Figura 9: Mapa de Declividade da Serra da Fortaleza.

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Figura 10: Mapa Hipsométrico da Serra da Fortaleza.

Ao analisar a curva de infiltração de água no solo vimos que na camada superior

do solo a água infiltra com certa facilidade, porém no decorrer do processo a infiltração

sofre uma redução considerável, o que provoca o escoamento superficial. Vários

aspectos podem ser levados em consideração quanto a isso. Nesse caso podemos

destacar o fato de que o solo ser composto por uma camada muito fina, estando muito

próximo a rocha. Sendo assim a água infiltra com certa facilidade enquanto está na

camada arenosa do solo, porém quando entra em contato com a rocha inalterada sua

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infiltração sofre uma desaceleração. Esse processo de desaceleração provoca o

escoamento superficial, que contribui com o aumento da erosão.

Figura 11: Curva de infiltração de água no solo.

No decorrer deste trabalho foram feitos levantamentos bibliográficos para uma

melhor compreensão desses processos erosivos, com o intuito de propor uma melhor

medida de recuperação para a voçoroca da Serra da Fortaleza.

Para ser realizada uma eficaz recuperação de áreas onde ocorrem voçorocas, de

acordo com a EMBRAPA (2002) é necessário que se isole a área, realize uma análise

química e textural do solo do local para que se conheça sua fertilidade e textura, para a

obtenção de dados importantes para aplicação de insumos necessários ao

desenvolvimento das plantas a serem cultivadas no local e também para ter uma melhor

dimensão das práticas para controle da erosão. Podem ainda serem construídas

estruturas físicas a fim de evitar o aumento da erosão que está sendo causada,

diminuindo a perda e movimentação de sedimentos.

Com as análises geotécnicas realizadas na voçoroca, vimos que essa apresenta

um solo muito arenoso, com pH baixo, baixo teor de matéria orgânica, sendo um solo

muito pobre para a vegetação. Além de que os poucos nutrientes presentes no solo

acabam se perdendo durante as chuvas pelo processo de escoamento superficial. Esse

escoamento também dificulta a formação de vegetação no interior da voçoroca.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

00:00 00:00 00:00 00:00

Vo

lum

e d

e ág

ua

(ml)

Tempo (s)

ALTURA DA ÁGUA (cm)‏

CURVA DE INFILTRAÇÃO

DE ÁGUA NO SOLO

Autor: Alessandro Expedito Cabral, 2013

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Segundo ARAUJO, ALMEIDA E GUERRA (2007), a escolha das plantas é uma

fase critica. Uma cobertura de gramíneas ou vegetação herbácea muito apertada e densa,

por exemplo, fornece uma das melhores proteções contra a erosão superficial. Ao

contrario de uma vegetação arbórea com raízes profundas, que é mais eficiente para

mitigar ou prevenir rupturas na estabilidade superficial e de massas de solo. Nesse

sentido, a bioengenharia do solo e os métodos biotécnicos também podem ser vistos

como estratégia ou procedimentos para minimizar o ônus da vegetação, enquanto

capitaliza seus benefícios.

Nesse sentido procuramos propor medidas para que para que se tenha uma

proteção do solo no interior da voçoroca através de uma cobertura vegetal rasteira e

mais densa. E também a plantação de vegetação de grande porte na base da voçoroca,

com o objetivo de conter os sedimentos e prevenir rupturas de maças de solo.

Para ALMEIDA FILHO (apud SILVA, sem data), as vegetações mais usadas na

proteção de área com boçoroca são as gramíneas (batatais, seda, capim-quicuio e a

baquearia) e leguminosas (cudzu e as diversas espécies de Lespedezaspp). Enquanto

VIANA, LIMA, LUNGUINHO, TORRES e SILVA (sem data) utilizam o bambu como

vegetação para inibir o aumento da erosão, quando relatam o processo utilizado em uma

voçoroca: “No local onde a erosão se torna uma voçoroca foram plantadas sessenta e

cinco mudas. Foram cultivadas três mil mudas, que serão plantadas em locais pré-

estabelecidos para melhor contenção da erosão, como por exemplo, no abraço em torno

da erosão, em uma distância média de 2 metros da borda dos barrancos”.

Com todos os levantamentos bibliográficos feitos, para se iniciar o processo de

recuperação da voçoroca da Serra da Fortaleza deve-se fazer uma correção no pH solo,

utilizando de Calcário (base que neutraliza o ácido). Com essa correção a presença de

Cálcio será maior, e promovera uma retenção de matéria orgânica maior, indispensável

para a plantação de novas espécies. Sugerimos que sejam feitas também curvas de nível

em torno da erosão, para que se desvie o fluxo de água que nela adentra e acelera o

processo de voçorocamento. Próximas a essas curvas devem ser plantadas mudas de

bambu, para que ajudem a espalhar a água da enxurrada e segurar os sedimentos. Essas

mudas de bambu também devem ser plantadas dento da voçoroca, na base, para que

sirvam de barreira de contenção para os sedimentos, e prevenir mais rupturas de massas

de solo, além de suas folhas servirem como fonte de matéria orgânica para o solo que

contribuirá na formação de raízes e na aglomeração do solo. Nas paredes da voçoroca

propõe-se a plantação de braquiária, por ser uma vegetação muito apertada e densa,

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fornece uma das melhores proteções contra a erosão superficial. E também é uma

espécie que apresenta uma grande quantidade de raízes, que ajudará o solo se

aglomerar.

7. CONCLUSÃO

As análises geotécnicas realizadas com os solos retirados nos 3 pontos da

voçoroca da Serra da Fortaleza, vem mostrar que a região apresenta um solo que

contribui com o processo erosivo. A baixa plasticidade, baixo teor de carbono orgânico

e de matéria prima aliando a um pH ácido faz com que os componentes do solo não se

aglomerem e os sedimentos são facilmente transportados com as chuvas, o que leva o

aumento da voçoroca. Todos os resultados obtidos com os ensaios mostram o que já

havia pressuposto antes, que a voçoroca esta em evolução, seu solo é fraco, a chuva

agrava a situação e medidas devem ser tomadas para que se resolva o problema.

Feito o monitoramento com estacas, e sendo auxiliado pelas imagens do Google

Earht conseguimos ver quanto a voçoroca cresceu durante o ano, e através das imagens

conseguimos classificar a voçoroca e perceber que ela esta mudando de forma, o que

mostra que o processo de evolução é rápido. Mesmo a voçoroca não tendo contato com

o lençol freático esse processo de evolução é preocupante, pois ameaça muitas

nascentes que tem ao seu redor, além dos sedimentos decorrentes do processo erosivo

serem transportados para um córrego que passa próximo a voçoroca. Esses sedimentos

estão causando o assoreamento desse córrego, causando a diminuição do fluxo de água

em seu leito. A grande quantidade de quartzito e argilominerais presentes no interior

da voçoroca mostram que o solo é muito arenoso e pouco plástico, tem uma

granulometria média a grossa, o escoamento superficial transporta com facilidade os

sedimentos, mesmo sendo areia média e grossa. Com essas características o solo se

tornou também muito fraco em nutrientes, e o crescimento de vegetação no interior da

voçoroca é quase nulo, isso também é um fato ao qual se conclui que a erosão esta ativa.

Por se tratar de área rural, um pouco distante da cidade, é inviável a utilização de

obras de engenharia no local, por isso, o melhor processo encontrado para mitigar a

erosão é a plantação de vegetação no interior e aos redores da voçoroca. Como já citado

acima foi escolhido à branquearia e o bambu para recuperar a área, por se tratar de um

processo mais fácil e mais barato de se fazer. Não descartando também fazer curvas de

nível para desviar o fluxo de água do interior da voçoroca.

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O fato de a voçoroca ter sua orientação no sentido das falhas geológicas da

região mostra que seu crescimento pode não estar apenas ligado a fatores físicos e do

solo, mas também com aspectos geológicos do local. Pelo fato de haver um contato

litológico entre os xistos e o quartzito, a água infiltra por essa falha e aumenta a erosão.

Mesmo ela tendo sido causada por atividade antrópica, seu crescimento está diretamente

ligado aos aspectos físicos, pedológicos e geológicos do local.

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AB’SABER, A. N. As boçorocas de Franca. Revista da Faculdade de Filosofia,

Ciências e Letras de Franca, 1968, 1(2): 5-27, Franca.

AB’SABER, A. N. Formas de Relevo: texto básico. São Paulo: EDART, 1975. 80p.

ARAUJO, G. H. de S.; ALMEIDA, J. R. de; GUERRA, A. J. T. Gestão Ambiental de

Áreas Degradadas. 2ed. Rio de Janeiro; Bertand Brasil, 2007.

AUGUSTIN, C. H. R. R.; ARANHA, P. R. A. A Ocorrência de voçorocas em

Gouveia, MG: características e processos associados. GEONOMOS (2006) 14(1, 2):

75 – 86.

EMBRAPA SOLOS. Relatório técnico e plano de monitoramento do Projeto de

Recuperação de Áreas Degradadas.Rio de Janeiro, 2002.

FERREIRA, R. R. M.; FERREIRA, V. M.; TAVARES FILHO, J. ; RALISCH, R.

Origem e evolução de voçorocas em Cambissolos na bacia do alto Rio Grande,

Minas Gerais. In: XXXI Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, 2007, Gramado-RS.

Anais, 2007.

GATTO, L. C. S.; RAMOS, V. L. S.; NUNES, B. T. A.; MAMADE,

L..Geomorfologia. In BRASIL. Ministério das Minas e Energia. Secretária Geral.

Projeto RADAMBRASIL: levantamento de recursos naturais (v. 32), Folhas SF. 23/24

– Rio de Janeiro/Vitória. Rio de Janeiro: 1983. 775p.

GUERRA, A. J. T. O início do processo erosivo. In: GUERRA, A. J. T.; SILVA, A.

S.; BOTELHO, R. G. M. Erosão e conservação dos solos. Rio de Janeiro: Bertrand

Brasil, 1999

Page 39: ALESSANDRO EXPEDITO CABRAL ESTUDO GEOTÉCNICO E …€¦ · Atlântica (FPA) e das Linhas de Instabilidade ou Calhas Induzidas (CI). A temperatura média da região é baseada na

39

MENICHELI, N. M. Geologia da Região de Campo do Meio - MG.Trabalho de

Graduação – Relatório Final. UNESP 2000.

PEREIRA, R. V. Diagnóstico Físico-Ambiental do Município de Campos Gerais –

MG, A Partir da Elaboração de Mapas Temáticos. Relatório Final apresentado à

Pró-Reitoria de Pós-graduação e Pesquisa, por exigência do término da Bolsa de

Iniciação Científica, referente ao período de agosto de 2009 a julho de 2010.

Plano diretor participativo do município de Campos Gerais – MG. Campos Gerais:

UFMG, 2007.

SILVA, A. J. de P. Análise da Voçoroca na Cabeceira do Córrego Grota, no

Município de Joviânia – GO (sem data.)

VIANNA, P. C. G.; LIMA, V. R. P. de.; LUNGUINHO, L. L.; TORRES, A. T. G.;

SILVA, A. Estabilização de voçoroca - subproduto ambiental do diagnóstico dos

recursos hídricos, o caso do assentamento dona Antonia, Conde PB. (sem data.)

http://downloads.ibge.gov.br/downloads_geociencias.htm

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9. ANEXOS

9.1. Anexo I - Curva de distribuição granulométrica do Ponto I.

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9.2. Anexo II - Curva de distribuição granulométrica do Ponto II.

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9.3. Anexo III - Curva de distribuição granulométrica do Ponto III.

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9.4. Anexo IV - Curva do limite de liquidez dos solos do Ponto I.

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9.5. Anexo V - Curva do limite de liquidez dos solos do Ponto II.

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9.6. Anexo VI - Curva do limite de liquidez dos solos do Ponto III.