Conservação de Recursos Hídricos na Gestão Ambiental e Agrícola de Bacia Hidrográfica - CRHA - Relatório Final - Tomo 3 - SisDEC

8/2/2019 Conservao de Recursos Hdricos na Gesto Ambiental e Agrcola de Bacia Hidrogrfica - CRHA - Relatrio Final - T

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Convnio Ministrio da Cincia e Tecnologia / FINEP / Fundo Setorial CT-Hidro /Fundao CETEC / Universidade Federal de Ouro Preto / Instituto Mineiro de Gesto das

guas

CONSERVAO de RECURSOS HDRICOS no MBITO da GESTO AMBIENTAL eAGRCOLA de BACIA HIDROGRFICA

QUALIFICAO de BASES de INFORMAES para ELABORAO deRESPOSTAS e PERGUNTAS no SISTEMA SisDec Agro-Hydros


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CO-EXECUTORES

_____________________________________________________________________________________UFOP

ReitoriaJoo Luiz Martins

Diretoria da Escola de MinasJos Geraldo Arantes de Azevedo Brito

Coordenao do Programa de Ps-graduao Evoluo Cristal e Recursos NaturaisHermnio Arias Nalino Jnior

rea de Concentrao Geologia Ambiental e Conservao de Recursos NaturaisMariangela Garcia Praa Leite

_____________________________________________________________________________________IGAM

Diretor GeralPaulo Teodoro de Carvalho

Diretoria de Instrumentalizao e Controle DICClia Maria Brando Fres

Diviso de Sistema de Informao

Fabrizia Resende Arajo

SIMGE - Sistema de Meteorologia e Recursos Hdricos

_____________________________________________________________________________________

EXECUTOR

_____________________________________________________________________________________FUNDAO CENTRO TECNOLGICO DE MINAS GERAIS / CETEC

PresidenteCaio Nelson Lemos de Carvalho

Diretoria de Desenvolvimento e Servios TecnolgicosSlvio Dias Pereira Neto

Diretoria de Planejamento Gesto e FinanasHlcio dAlessandro

_____________________________________________________________________________________Av. Jos Cndido da Silveira, 2000 / Cidade Nova / Caixa Postal 706

Tel.: (31) 3489-2000 / Fax:(31) 3489-2200 / 31170-000 - Belo Horizonte Minas Gerais - BrasilCorreio-e: [email protected] / Home page: http://www.cetec.br

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FUNDAO CENTRO TECNOLGICO

de MINAS GERAIS

CONSERVAO de RECURSOS HDRICOS no MBITO da GESTO AMBIENTAL eAGRCOLA de BACIA HIDROGRFICA


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Convnio Ministrio da Cincia e Tecnologia / FINEP / Fundo Setorial CT-Hidro / FundaoCETEC / Universidade Federal de Ouro Preto / Instituto Mineiro das guas

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Paulo Pereira MARTINS Junior

Coordenador

Belo Horizonte e Ouro Preto

Novembro / 2006


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FFUUNNDDAAOO CCEENNTTRROO TTEECCNNOOLLGGIICCOO DDEE MMIINNAASS GGEERRAAIISS //CCEETTEECC

DIRETORIA de DESENVOLVIMENTO e SERVIOS TECNOLGICOS

Setor de Recursos da gua

Coordenao: Paulo Pereira Martins Junior

Autores:

Paulo Pereira Martins JuniorJoo lvaro Carneiro

Issamu Endo

Antnio Francisco S e Melo MarquesVitor Vieira VasconcelosDanilo Almeida Paiva

Leandro Arb dAbreu NovaesMarco Aurlio Sequetto Pereira


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O SISTEMA SisDec Agro-Hydros

Este sistema foi iniciado nesse projeto, mas ainda deve ser desenvolvido em longasetapas posteriores em virtude da grande dependncia que havia de uma base de dados e deinformaes que devem ser trabalhadas em uma arquitetura de conhecimentos. Essa dependncialonge est de ser pequena, em virtude do fato que as bases de dados se acrescem com novostemas, novas reas geogrficas, e outros tantos aspectos concernidos em projetos. A bem daverdade um sistema de inteligncia artificial para auxlio deciso deve ser desenvolvidocontinuamente sobre longos anos pelo fato de que o conhecimento muito amplo, complexo eainda no devidamente articulado entre as vrias disciplinas em face dos vrias sistemas naturaise culturais.

Esta proposta foi de fato um comeo de uma tarefa que nos propomos para os anosvindouros execut-la de modo sistemtico para assim abrir um novo campo do desenvolvimentoem C&T com alta aplicabilidade gesto ambiental.

Neste tomo detalha-se o tema j pr-tratado no Tomo II, captulo 5.

A sigla SisDec uma sigla que denomina uma categoria de sistema qualificada como sistema inteligente de auxlio deciso. Portanto, existiro tantos SisDec quantos foremnecessrios. Neste sentido o SisDec Agro-Hydros corresponde a temas desenvolvidos nesteTomo III e ainda em desenvolvimento. Os desenvolvimentos aqui apresentados recobrem asfases de (1) busca e arquivo de conhecimentos (2) articulao lgica e causal de conhecimentos

(3) consistncia e integridade de conhecimentos (4) relaes utilitrias dos vrios conhecimentosdisciplinares (4) acesso a bases de dados cartogrficos (6) primeiras aplicaes do mtodoCommonKads para a construo de Arquiteturas de Conhecimentos.

Os temas em articulao para um sistema de IA compreendem as seguintes questes:

1 conservao do recurso hdrico em ambiente rural com irrigao,2 conservao de solos,3 reas sensveis para a conservao do recurso hdrico em propriedades rurais,4 zonas de recarga de aqferos e reas precisas de recarga de aqferos,5 estratos rochosos de rochas sedimentares como zonas de transio da percolao da gua

pluvial, sem caracterizar reservatrio subterrneo strictu sensu,6 silvicultura ecolgico-econmica como procedimento de conservao,7 silvicultura estritamente ecolgica como procedimento de conservao,8 silvicultura estritamente econmica como procedimento de conservao,9 corredores florestais ecolgico-econmicos,10 reas a reflorestar obrigatoriamente,11 medidas de conservao em relao a veredas e12 geometria de corredores florestais ecolgicos e ecolgico-econmicos.

Os captulos que se seguem tratam desses temas em diferentes profundidades em relao

com as seguintes cincias e/ou temas: (1) Geotecnia (2) Pedologia (3) Aptido de solos (4)Geologia estrutural (5) Hidrogeologia (6) Climatologia / pluviometria (7) Lito-estratigrafia (8)


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Inteligncia artificial (9) Segurana qumica de aqferos e (10) Segurana da circulao da guaem especial da infiltrao.

Todos os temas, cincias e objetos da Natureza so tratados em um sistema de arquiteturade conhecimentos e de lgica de inter-relaes entre sistemas naturais e formas de pensamentoderivadas das diversas cincias citadas.

Os captulos desse tomo tratam progressivamente dos temas de modo a caracterizar asquestes em diversas escalas cartogrficas, incluindo escalas regionais dos sistemas naturais eescalas prprias para as propriedades urbanas.


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1MODELO DE INTEGRAO DE CONHECIMENTOS GEOLGICOS PARA

AUXLIO DECISO SOBRE USO DA TERRA EM ZONAS DE RECARGADE AQFEROS

Paulo Pereira MARTINS JUNIOR (UFOP-EM-DEGEO Campus do Morro do Cruzeiro, 35.400-000 Ouro Preto,MG e CETEC, Av. J.C. da Silveira 2000, Horto 31.170-000, Belo Horizonte, MG [email protected])Issamu ENDO (UFOP-EM-DEGEO, idem, [email protected])Marco Aurlio SEQUETTO PEREIRA (CETEC idem, estag. UFMG-IGC [email protected])Antnio Francisco S e Melo MARQUES (CETEC, [email protected])Leandro Arb dAbreu NOVAES (CETEC, idem; [email protected])Vitor Vieira VASCONCELOS (CETEC, idem, bolsista CNPq FAPEMIG, Filosofia UFMG-FAFICH,[email protected])Projeto financiado pelo MCT / FINEP / Fundo setorial CT-Hidro/2002.

Resumo: Geocincias agrrias e ambientais (GAA) implicam em integrar diversas cincias econhecimentos que subsidiem a prtica da agricultura, silvicultura e zoocultura, de modoconservacionista, no mbito da gesto de bacia hidrogrfica. Uma das reas protegidas por lei,mas comumente ocupadas, inclusive por desconhecimento de onde se situam nas muitas bacias,so as zonas de recarga de aqferos. So reas sensveis, nas quais, a simples proibio deatividades agrcolas pode no ser produtivo, enquanto existem solues ecolgico-econmicas,no somente viveis quanto desejveis. A integrao de conhecimentos em Geologia estrutural,Hidrogeologia, Geomorfologia, Geotecnia, Pedologia, Aptido de solos, Agronomia, Engenhariaflorestal, Lito-estratigrafia compe um dos quadros de conhecimentos das GAA. A lgica deintegrao de conhecimentos especficos das Geocincias aqui exposta de modo a se evidenciaresse novo ramo. A Bacia do Rio Paracatu alvo desse estudo por ser uma regio de frenteagrcola intensiva. Os conceitos de segurana qumica, segurana do terreno, e de possibilidadesagro-florestais intensiva e/ou orgnica compe quadro lgico ltimo para o auxlio a deciso nagesto de bacia. Decidir simplesmente com a aptido de solos, embora correto de um ponto devista agrcola, limitado do ponto de vista geo-ambiental. Nesse trabalho essa limitao

proposta ser ultrapassada com um sistema de auxlio a deciso com uso de Inteligncia artificial.

Palavras-chave: recarga de aqferos, segurana ambiental, ecologia-economia, geocinciasagrrias, inteligncia artificial, tomada de deciso, sustentabilidade.

Abstract: aquifer recharge zones and ecologic-economic conservational solutions with agro-forestry projects

Agrarian Geosciences as a new branch of knowledge imply the integration of various sciences,which serve to the agricultural, forestry and animal breeding practices with conservation

procedures within watersheds management. Underground water recharge zones are legallyprotected areas, but usually occupied for agricultural purposes given the general misinformationon their real localizations. They are sensible zones, where the very simple prohibition ofagricultural activities may not be a productive approach meanwhile there are quite a goodnumber of ecologic-economic solutions, which are viable and desirable. Knowledge procedures

for integrating Structural Geology, Hydrogeology, Geomorphology, Geothenics, Pedology, Landsustainability, Litostratigraphy, Agronomy and Forestry engineering are parts of a


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knowledgeable approach to Agrarian Geosciences. The logic for integrating all this knowledge ispresented in such a way that the Agrarian Geosciences may become evident to the reader. TheParacatu watershed is the studied region with this approach for in this case agricultural projectsare intensive there. The concepts of chemical security, land sustainability, and the possibility ofintensive agro-forestry projects as well as organic projects are part of a logic approach forhelping management decision making. To decide on the sole basis of soil sustainability, though

absolutely correct from the agricultural point of view is in any case a limited approach from alarger geo-environmental point of view. In this paper, these limitations are proposed to be partlyovercome with artificial intelligent systems for supporting decision making.

Key-words: underground water recharge, environmental protection, ecology-economy, agrariangeosciences, artificial intelligence, decision making, sustainability.

INTRODUO

Este estudo d seqncia s proposies sobre fundamentao de um ramo das

Geocincias, ento proposto como Geocincias Agrrias e Ambientais GAA (Martins Jr., 1998).Entende-se que esse ramo se justifica pelo fato de no haver reflexo com prticas sistemticas eintegradas nas Geocincias em interseo com a Agronomia, Engenharia florestal e Engenhariaagrcola. Necessita-se articular para o fim proposto as seguintes disciplinas: Lito-estratigrafia(LE), Geologia estrutural (GE), Geomorfologia (GM), Climatologia (CL), Pedologia (Pd),Aptido de solos (AS), Segurana ambiental (SA), Geotecnia (Gt) e Inteligncia artificial (IA).

Neste estudo trata-se de articular LE, GE, AS e IA. No que diz respeito IA Laurire (1990)define-a como: "Todo problema para o qual nenhuma soluo algortmica conhecida, um

problema de IA". Este um mtodo de grande importncia para sistematizar qualquer esforo deintegrao operacional entre muitas cincias.

A rea de estudo de referncia a bacia do rio Paracatu, situada no Noroeste de MinasGerais e no Centro-Sul do Distrito Federal com rea de 45.047,56 km2 no Vale do Rio SoFrancisco (Fig. 1). A escolha da bacia se deve por ser um caso tpico de rea submetida aimensos projetos de agricultura intensiva e haver problemas progressivamente crescentes com ouso consuntivo da gua.

Objetivos Alguns objetivos propostos para se responder podem ser classificados como objetivos(1) descritivos, (2) lgicos e (3) de critrios de corte para a tomada de deciso, e so: ( 1) discutira insero geolgica das zonas de recarga de aqferos ZRAs e reas precisas de recarga APRsno Vale, (2) apresentar critrios lgicos geo-ambientais, prprios para o auxlio deciso, sobre

usos agroflorestais em ZRAs e APRs e (3) estabelecer algumas regras lgicas para gesto dessesterritrios com usos agroflorestais com projetos ecolgico-econmicos.

Problemas Os trs objetivos esto conectados a um quadro de problemas que esto em foconesse trabalho. Dos problemas possveis para a gesto ambiental e a criao de um sistema deauxlio deciso destacam-se alguns que esto na raiz da construo das bases de informaes

para a construo de uma Arquitetura de Conhecimentos para auxlio deciso, a saber: (1) oque representam as estruturas rpteis em relao s rochas portadoras de gua subterrnea,

juntamente com as propriedades fsicas dessas, como condies favorveis, ou no, percolaoda gua pluvial? (2) possvel pensar-se o aproveitamento ecolgico-econmico de quaisquerdos tipos de ZRAs, de tal modo que o uso econmico, com projetos agro-florestais, ou

separadamente agrcola e florestal, permita ganhos sociais e, ao mesmo tempo, exera funoconservacionista? (3) como articular regional e localmente o auxlio deciso com os atributos


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fsicos de rochas e formaes superficiais que indiquem boas bases geotcnicas de viabilidadepara esses projetos agro-florestais, (4) em que medida esses atributos se superpem a e/oucomplementam as definies brasileiras de capacidade de uso e/ou de aptido de solos? Por fim,(4) como estabelecer a conexo entre os vrios temas LE, Ge, GM, Cl, Pd, As, As, Gt e IA comas condies sistmicas do Vale, de modo articulado e integrado?

A Recarga de Aqferos Convm adotar duas definies mais estritas para: (1) zonas de recargade aqferos (ZRA) como todas as reas em que ocorra infiltrao em aqferos, agregadasgeograficamente ou no, por tipos de rochas, condies geomrficas, pedolgicas e/ouestruturais, reconhecveis em escala regional; (2) reas precisas de recarga (APR) como reasreconhecveis em escala de detalhe em que ocorrem a recarga em cada aqfero especfico, reasisoladas ou no dentro do contexto de uma ZRA.

Com estas duas definies, pode-se regionalmente trabalhar com os dados estratigrficos,geomorfolgicos e caractersticas fsicas de solos. Sem dvida o estado do intemperismo derochas que permite a infiltrao, ou no, nos poros e em profundidade fator expressivo no

processo, mas no aqui apenas citado. Cabe ressaltar que no Vale do Paracatu existem reas

expressivas em que na mesma unidade ltica ocorrem recarga e descarga em funo de vriosaspectos estruturais, estratigrficos, do relevo, das caractersticas das rochas e do grau deintemperismo.

MTODOS

Este estudo faz parte de um esforo de trazer as Geocincias GAA em contexto com asoutras cincias de interesse para a gesto ambiental e agrcola. O mtodo aqui seguido denominado de Arquitetura de Conhecimentos - AC (Schreiberet al., 1999) pelo fato de queao fim todas as implicaes lgicas entre as cincias especialistas, os sistemas naturais com elasestudados e as atividades agrcolas, florestais e pastoris devam ser integrados de modo a permitirdecises de gesto ecolgica e agrcola. Princpios sobre o vis ecolgico- econmico e paraviabilidade de projetos so desenvolvidos nesse texto, mas modo adicional.

Trs mtodos especficos se encadeiam como uma exigncia contextual (Martins Jr,2002): (1) uma anlise epistemolgica para articular conhecimentos cientficos entre si, que deveser feita com o apoio dos seguintes sistemas de inquirio (Martins, Jr. 2002): (a) o sistema deinquirio Kantiano, que permite integrar a verdade das bases de dados, ao molde conceitualLockeano e a verdade da teoria ao molde conceitual Leibniziano (b) o sistema de inquirioHegeliano que permite, com a dialtica, tratar com teses e antteses, to teis para lidar com agesto de conflitos de interesse, ainda que se realize a gesto dentro das regras das leis e das

normas tcnicas da produo agrcola e (c) o sistema Singeriano-Churchmaniano que permitelidar com a deriva do conceito de verdade de um modo pragmtico em face complexidade desituaes, quando com decises a serem tomadas em face de riscos e de mudanas de tcnicas,que criam novos cenrios. Assim se podem viabilizar possibilidades, antes no possveis, desustentabilidade ambiental e econmica, ante o quadro de novas tcnicas; (2) o mtodoCommonKads (Schreiberet al., 1999) para lidar com todas as implicaes dos relacionamentosfuncionais de um programa especialista com os sistemas de inquirio, as cincias e as situaesgeo-ambientais; (3) o mtodo UML , internacionalmente adotado, para estruturar a programaode sistemas especialistas. O mtodo CommonKads e a linguagem UML (Unified Modeling

Language), que uma linguagem grfica padro para a elaborao da estrutura de projetoscomplexos de programao, pode ser empregada para visualizar, especificar, construir e

documentar os artefatos de sistemas de programao (Booch et al.,1999).


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Neste texto usa-se o mtodo da anlise epistemolgica conjugado com a anlisegeolgica, como primeiro passo de montagem de uma Arquitetura de conhecimentos. Algunsresultados obtenveis com o mtodo CommonKads so apresentados para fechar em nvel maisalto de contexto o campo lgico mnimo de questes e modos de solucion-las. Algumamodelagem em UML apresentada em nvel tambm de contexto, j que esta antecede subseqente fase de implementao em linguagem fonte, aps ter-se explorado ao mximo toda

a organizao lgica interdisciplinar com o mtodo CommonKads.

Cartas geolgicas como fontes de informao Com a integrao da carta lito-estratigrfica(CETEC, 1979, atualizada 2005) aos estudos estruturais (Endo et al., 2005), alvo de anlise pelovis da cartografia regional das estruturas rpteis, produziu-se novas cartas com as densidadesespaciais dessas mesmas estruturas, medidas por unidades de rea (Figs. 2a a 4b). Estodisponveis em cartas de densidade geradas para cada unidade estratigrfica, com destaque paraas trs curvas de mais altas densidades. Tal distribuio permite ver-se a variao de densidadesno espao em relao aos sistemas de rochas na escala original de 1:250.000. Em suma busca-secom este procedimento estabelecer relaes entre estruturas rpteis, ocorrncias de fontes emlocalizao e quantidade, encaixes de cursos dgua, zonas e reas precisas de recarga

identificadas ou inferidas nos limites do mtodo e da escala, as condies de infiltrao e deexsudao, que so elementos territoriais de informao para acesso pelo sistema especialista.Esses diferentes temas so derivados de resultados do Projeto CRHA (2006) e de dissertao ede tese em curso.

As unidades lticas da Figura 1 e Tabela 1 devem ser consideradas nos seus todos comounidades aqferas com ZRAs e conjuntos de fontes caracterizveis, para em escalas maisadequadas serem mapeadas as APRs e os reservatrios. Os sistemas aqferos so apresentadosna Tabela 2 e Figura 2.


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Tabela 1 Estratigrafia da Bacia sedimentar de So Francisco no Vale do Paracatu apresentadana Figura 1 (CETEC 1976).


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Figura 1 Sobre base estratigrfica CETEC (1979) apresenta-se o mapeamento das estruturasrpteis na bacia hidrogrfica do Paracatu (Projeto CRHA 2003-2006). Smbolos reportam-se Tabela 1 (a escala original disponvel de 1:250.000).

Sistemas AqferosLitossomas Predominantes / UnidadesGeolgicas Associadas

MEIO GRANULAR ocorrncia de 41,3 % da rea total da bacia.

Aqferos Quaternrios[ 5,4 %]

depsitos aluviais (Qal) - areias, siltes, argilas ecascalhos.

Aqferos Tercirio/Quaternrioscoluvies e coberturas detrticas - areias finas a mdias

[ 25,9 % ] com argilas, s vezes lateritizadas, e cascalheiras (TQc)

Aqferos Cretcicos[ 10,0 % ]

Fm. Mata da Corda, Fm. Urucuia e Fm. Areado arenitospredominantemente finos; secundariamenteconglomerados; argilitos e siltitos intercalados e tufitos(K).

MEIO KRSTICO

Aqferos krsticos[ 6,7 % ]

Fm. Paraopeba do Gp. Bambu - facies carbonatadacalcrios e dolomitos, com intercalaes argilosas(CaPB).

MEIO KRSTICO-FRATURADO

Aqferos krstico-fraturados[ 33,6 % ]

Fm. Paraopeba do Gp. Bambu - facies argilo-carbonatada a peltica (ardsias, meta-argilitos, meta-siltitos e margas, com intercalaes de rochascarbonticas). (PB)

MEIO FRATURADO

Aqferos fraturadosrochas do Gp. Canastra - quartzitos e xistos

[ 18,4 % ]Fm. Parano (filitos e quartzitos grosseiros inter-estratificados); Fm Trs Marias (arcsios

predominantemente). (PC).Tabela 2 - Sistemas Aqferos da Bacia do Rio Paracatu (Plano Diretor do Paracatu, Rural Minas

1996).


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Figura 2 Mapa das superfcies de insero das maiores densidades de mesofraturas calculadaspara a Bacia do Rio Paracatu.


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CIRCULAO PROFUNDA EM RELAO COM AS ESTRUTURAS RPTEIS AGEODINMICA EXTERNA

Embora o foco do assunto no seja a discusso da Geologia estrutural enquanto talaponta-se a partir dessa para a Arquitetura de Conhecimentos de modo a permitir tratar-se oconhecimento estrutural por um sistema especialista de auxlio deciso. A anlise de mapasestruturais rpteis da bacia do Paracatu visa subsidiar consideraes sobre a geodinmica externaem relao ao interesse de se detectar ZRAs e diversas outras indicaes sobre as condies decirculao hdrica, bem como de se estabelecer critrios importantes para auxlio a deciso sobreos usos da terra.

Sobre a localizao de aqferos e de suas captaesA localizao resultado de um conjuntode fatores, que se combinam de modos os mais diversos. Os fatores lito-estratigrficos podem tercomo singular aspecto, a possibilidade de estratificao de mais de um aqfero em duas rochas

distintas, localmente superpostas. Pode ser um fato raro, talvez, mas no impossvel,especialmente se as rochas portadoras subjacentes estiverem confinadas.

Eventualmente um sistema de fraturas em um evento tectnico pode afetar identicamenteduas rochas superpostas e o aqfero possa, assim, pertencer s duas ao mesmo tempo, comdiferentes situaes: (1) as duas rochas so portadoras, embora uma seja a receptora (2) porcircunstncias estruturais a receptora deve ser a rocha subrejacente (3) a rocha sobrejacente podeser unicamente captadora e reservatrio (4) ambas as rochas podem ser captadoras econtenedoras, embora estratigraficamente superpostas, mas os dois aqferos independentes e (5)as captaes podem ser intercomunicadas ou estarem separadas em duas reas distintas.

O estudo da distribuio de fraturas por unidade geolgica (Figs. 2a a 4b) feito de modoque cada mesofratura, assim denominadas segundo Blanchet (1956), ou s vezes falhas oufraturas de grande extenso, s seja contabilizada quando pertencente a uma nica unidadegeolgica ou de outro modo a mais de duas unidades (Silva et al., 1989). Existem problemasquanto a certeza de uma estrutura rptil pertencer a uma nica unidade ltica ou a mais de uma.Quando uma estrutura rptil cruza duas unidades pertencem necessariamente s essas duas. Istoque bvio, a primeira vista tem, tem, todavia, em outras situaes algumas implicaesdistintas. Assim vejamos:

[1] quando s cruzarem uma nica unidade, de modo visvel, isto pode significar quepertena to somente a essa uma unidade geolgica, mas no impede, todavia, que pertena

tambm a uma outra unidade subjacente, o que pode ser possvel, ainda que invisvel emsuperfcie

[2] quando estruturas rpteis cruzarem duas unidades geolgicas no superpostas implicaque, necessariamente, so mais novas que a unidade mais nova, ou so rejuvenescimento de umaestrutura mais antiga com expresso sobre a unidade mais nova e

[3] quando cruzarem uma unidade mais antiga, e no cruzarem nenhuma unidade maisnova implica, em princpio, terem sido formadas em tempos anteriores formao das unidadesmais novas sobrejacentes. Isto no ainda, todavia, fato absoluto dado que podem pertencer aum mesmo evento que atuou sobre as duas unidades, e que no deixou expresses distribudas

por igual nessas duas unidades, ou que mesmo, possivelmente, partes do terreno, que igualmentetinham estruturas rpteis partilhadas, no mais as tenham por terem sido apagadas pelo efeito da


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eroso de amplas extenses de uma das duas unidades lticas, em especial da unidade mais altaestratigraficamente. Em todos os sentidos que interessam ao tema, as estruturas rpteis podemser, e o so muitas vezes, caminhos possveis para circulao profunda da gua em nessasvariadas situaes geo-ambientais. Isto notvel nesse Vale.

Figura 2a Figura 2b

Figura 2a - Carta de mesofraturas referentes a evento tectnico que afetou as unidades PCcGrupo Canastra, EoCpa Formao Parano e EoCpFormao Paraopeba composta de margas,siltitos argilitos, calcrios e ardsias. A parte do territrio a noroeste, no Distrito Federal, no foimapeada para essas estruturas. Figura 2b - Carta de mesofraturas referentes a evento tectnicoque afetou as unidades PCc Grupo Canastra, EoCpa Formao Parano, EoCp FormaoParaopeba composta de margas, siltitos argilitos, calcrios e ardsias e EoCtm Formao TrsMarias arcsios e siltitos arcosianos, micceos, cores verde a marrom arroxeado.


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Figura 3a Figura 3b

Figura 3a - Carta de mesofraturas referentes a evento tectnico que afetou as unidade EoCtmFormao Trs Marias EoCtm arcsios e siltitos arcosianos micceos, cores verde a marromarroxeado; 3b - Carta de mesofraturas referentes a evento tectnico que afetou as unidades EoCtmFormao Trs Marias arcsios e siltitos arcosianos micceos, cores verde a marrom arroxeado e a

Formao Areado Ka.


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Figura 4a Figura 4b

Figura 4a - Carta de mesofraturas referentes a evento tectnico que afetou a unidade KaFormao Areado. 4b - Carta de mesofraturas referentes a evento tectnico que afetou as

unidades Ka Formao Areado e Ku Formao Urucuia. A Formao Urucuia no temindicaes de estruturas rpteis por no deteco na Bacia do Paracatu onde de pequenaexpresso.


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Figura 5a Figura 5b-Figura 5a - Carta de mesofraturas referentes a evento tectnico que afetou as unidades KuFormao Urucuia e Kmc Formao Mata da Corda tufos, tufitos, conglomerados e arenitoscinerticos. 5b - Kmc Formao Mata da Corda tufos, tufitos, conglomerados e arenitoscinerticos sem indicao de estruturas rpteis por falta das mesmas nesta parte da Bacia doParacatu.


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Figura 6a Figura 6b

Figura 6a - Carta de mesofraturas referentes a evento tectnico que afetou a unidade TQd -

sedimentos detrticos laterizados ou no. 6b - Carta de mesofraturas referentes a evento tectnicoque afetou a unidade Qa do Quaternrio.

Direes das fraturas As fraturas, falhas e mesofraturas apresentam um quadro prprio nasdiversas reas e na totalidade da bacia. Quando se separam reas da bacia do Paracatu na quaisexistem ocorrncias expressivas de corpos dgua como veredas, lagoas permanentes etemporrias, reas pantanosas e de inundao, as reas de mximos de fraturamento e demximos de nascentes colocam uma qesto sobre as relaes dessas estruturas com a existnciade corpos dgua dos mais variados tipos no espao da bacia.

Observa-se que existe uma melhor caracterizao entre as estruturas rpteis do EoCp e

Tqd-Qa do que entre as unidades EoCp e EoCtm, no que diz respeito a densidades de direes.Em todas essas situaes as direes NO-SE so marcantes, ainda EO e tambm NE-SO a 45.As direes NE-SO entre 0o e 30 so tambm notveis. No conjunto as trs unidades lticas

parecem seguir padro comum (Fig. 6a a 6d), com algumas poucas diferenas.

Importantes aspectos podem ser ressaltados ainda quando se identifica as idades relativasdas mesofraturas no Paracatu, por serem lugares provveis de infiltrao e/ou de circulao entreaqferos. Assim, nesse contexto, coloca-se outra questo as reas de maiores densidades defraturas tm maior relao com as reas precisas de recarga ou com as reas de exsudao? Emrealidade a situao indica ser complexa no Paracatu, inclusive com reas de comum infiltrao eexsudao, em contraste com aquelas reas que seriam unicamente de infiltrao, e outrasexclusivas de exsudao. necessrio resolver com observaes mais especficas de detalhe,mas em certos casos fica evidente o caso duplo infiltrao x exsudao.


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7A Totalidade das fraturas. 7B Fraturas da rea 1 EoCp.

7C Fraturas da rea 2 Qa e TQd . 7D Fraturas da rea 3 EoCtm .Figura 7 A a D - Rosetas de freqncias das direes de fraturas.

As concluses no so ainda definitivas para todas as reas e, tampouco, foram idnticasquelas sobre as localizaes das ZRAs, como sugeridas no Plano Diretor (Rural Minas, 1996).As ZRAs esto mais provavelmente em reas de menor densidade de fraturas (Fig. 8) salvo asexcees dos aqferos fraturados, e, indiferentemente da existncia de fraturas em reastabulares com aqferos granulares, mas com relativa importncia em reas mais restritas do

karst fraturado da Fm. Paraopeba (Fig. 2a). Todavia as APRs e as reas de exsudao devemestar certamente entremeadas em algumas ZRAs, e tambm em reas que no se constituem emaqferos tpicos.

Zonas de recarga de aqferos As ZRAs fazem, no Vale do Paracatu, parte de um complexosistema de circulao da gua, que envolve: (1) ZRAs isoladas (2) reas de transmisso quefuncionam como ZRAs, embora sejam reas apenas de transmisso da gua, sem que seconstituam necessariamente como um aqfero, com reservatrio (3) as ZRAs que devem sesituar, maiormente, fora das reas de mximos de nascentes e de fraturas, ressalvadas algumaslocalizaes em aqferos fraturados (Grupo Canastra, Fms. Parano e Trs Marias) e tambm nokarst fraturado (Fm. Paraopeba) (4) as ZRAs que se situam em conjugado com as reas de

exsudao e (5) as ZRAs que esto estratificadas com comunicao via estruturas rpteis, oumesmo sem comunicao por essa via.


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Figura 8 Variao das densidades das fraturas tomadas pelos seus comprimentos lineares nas

unidades de malha de 1.500 m x 1.500 m. Em amarelo e vermelho numerados de 1 a 8 asmximas densidades.


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As Zonas de Recarga de Aqferos ZRAs no Vale do Paracatu

Essas reas so diversas em tipo geolgico, quanto as localizaes, condies ambientaisnaturais ou sob impacto antrpico j existente, como tambm em sensibilidade geotcnica sob osaspectos estrutural mecnico e quimio-sensvel. Por outro lado, algumas reas tm acaractersticas de serem ambivalentes em termos de recarga e de exsudao, servindo como meio

de transmisso sem que se possam caracterizar reservatrios tpicos de aqferos.

Os terrenos TQd, TQda e TQd1 (Figura 4a e 4b) tm como caractersticas serem meiosde transmisso nos quais a chuva penetra, atravessa e sai diretamente em um enorme nmero defontes em torno. So rochas granulares particularmente quimio-sensveis com solos de vriostipos. Os terrenos krsticos oferecem condies tpicas, sendo que se dividem em dois tipos okrstico e o krstico fraturado, como se destacam na Figura 2a e 2b (Fm.Paraopeba). Osaqferos nas rochas cretcicas so tpicos granulares e formam lenis sendo, por isso, extensose comunicveis, possivelmente, por diferentes estruturas rpteis partilhadas com as rochas doGrupo Canastra. Esses aqferos so mais altos estratigrfica e topograficamente. J os aqferosfraturados Canastra so de quartzitos, xistos e arcsios fortemente afetados pelo sistema rptil.

Em realidade, os mapas de densidades de fraturas, por unidade geolgica e pela totalidadeda grande bacia (Fig. 8 e 9), fornecem uma viso das zonas mais importantes de distribuiodessas fraturas e, portanto, de zonas de exsudao e em outros casos, tambm, de zonas deinfiltrao.

Outros fatores devem ser considerados para cada rea de densidades mximas, em setratando de relaes geo-ambientais versus projetos agro-florestais. A cada situao e a cada tipode projeto as relaes emergem em funo dos conhecimentos, de fato existentes, para uma dadarea geo-ambiental, em especial as relaes sobre as estruturas como reas de possvel infiltraoe projetos com insumos agrcolas.

LGICA DAS GEOCINCIAS AGRRIAS E AMBIENTAIS PARA A ARQUITETURADE CONHECIMENTOS

A questo central de uso agroflorestal de ZRAs e APRs diz respeito a trs fatoresobjetivos para o auxlio deciso, a saber: o que plantar, onde plantar e como plantar.A questo o que implica em lidar com as GAA e com as outras cincias citadas acima com anoo de viabilidade, em diversos nveis de maior ou de menor investimento em tcnicas. Onde

plantar, neste caso, j um pressuposto da questo em estudo ser em ZRAs e em APRs. O

como plantar j implica nas seguintes situaes:(1) aptido de solos com as condies apto, restrito e inapto, que envolvem tcnicas

diferentes quando a deciso for pelo sim;(2) as condies geotcnicas que, em face das variveis de estabilidade de terreno,

envolvem tcnicas distintas quando a deciso for pelo sim, quaisquer que sejam os graus desensibilidade do terreno;

(3) as opes agricultura e silvicultura envolvem questes tcnicas diversas para os doistipos de sistemas produtivos;


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Figura 9 - Mapa integrador das relaes de superposio espacial entre os mximos dedensidades de mesofraturas e de nascentes; em azul o contorno das reas dos corpos dguanotveis (veredas, lagoas permanentes e intermitentes, reas de inundao). Algumas zonas derecarga devem se situar fora das reas de mximos de nascentes e de fraturas, ressalvadasalgumas localizaes dos aqferos fraturados (Grupo Canastra, Fms. Parano e Trs Marias) edo karst fraturado (Fm. Paraopeba). A numerao indica as reas de convergncia entre mximadensidade de fraturas e mesofraturas e de mxima densidade de nascentes.


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(4) quando for projeto integrado agroflorestal e

(5) os cuidados extremos que se deve tomar para que em nenhuma hiptese a recarga emsi seja comprometida, em especial pela diminuio da infiltrao em relao ao escoamentosuperficial imediato ps-chuvas.

Em todas as consideraes acima est em foco, como premissa, a questo da estabilidadedo terreno em relao com a viabilidade agroflorestal, a manuteno dos ecossistemas bem comodas recargas. Resta por fim a questo da segurana qumica das ZRAs e APRs, que implica naanlise das caractersticas geotcnicas especficas dos solos locais e das condies de

pluviosidade, bem como a condio de ambientes naturalmente mais midos e de sequeirodentro de ZRAs dados os vrios tipos de culturas.

As Geocincias GAA devem subsidiar a Arquitetura de Conhecimentos com os seguintestemas: (1) estruturas rpteis em localizao, quantidade e relao com as rochas (2) importnciadas estruturas rpteis como eventuais meios de infiltrao entre unidades lticas (3) solos e

capacidade de campo (4) declividades e geoformas associadas a rochas e solos (5) reas demximas densidades de mesofraturas (6) direes preferenciais das estruturas rpteis em relaocom as fontes (7) direes preferenciais das estruturas rpteis em relao em relao com a

partilha entre unidades lticas como potencias zonas de infiltrao compartilhadas entre aqferosde duas rochas (8) reas de infiltrao como meio de transmisso sem reservatrios strictu sensu(9) tipos de solos (10) ZRAs em localizao e em composio, se trata-se de uma ZRA com umanica APR ou com vrias APRs (11) caractersticas petrogrficas e de intemperismo em cadaZRA e, por conseguinte, de cada APR e (12) informao sobre a geo-sensibilidade de cada ZRAe APR em funo da estabilidade fsica e da quimio-sensibilidade a insumos e pesticidas. Comesses aspectos agregam-se informaes fundamentais para a construo da Arquitetura deConhecimentos. Deriva-se da ento a necessidade dos enunciados lgicos para o uso dessasinformaes. Pode-se assim apresent-los na seguinte seqncia:

(1) em acesso a um sistema de informao geogrfico-geolgico pode-se obter os mapas delocalizao e as reas potenciais agriculturadas e agriculturveisAPAA(2) o mapa de estruturas rpteis associado ao mapa dasAPAA(3) as relaes entre unidades lticas e APAAs so correlacionveis para se discutir aspectos dedeclividade, formas e caractersticas petrogrficas(4) dados regionalizados sobre os atributos fsicos geotcnicos das ZRAs servem paraestabelecer as condies que grau de estabilidade, ou de sensibilidade mecnica(5) dados de solos, do ponto de vista da infiltrao da gua, permitir estabelecer aspectos da

recarga que marcam a infiltrao total possvel na rea e a infiltrao real que ocorre nascondies reinantes e(6) a quimio-sensibilidade expressa por dados petrogrficos, de intemperismo e de solos

permitir dar graus de sensibilidade qumica poluio.

Enunciados lgicos podem atender a: (1) tratar-se de ZRA, podendo-se pensar em projetoregional unicamente agrcola, ou florestal ou agroflorestal ou sem interveno antrpica (2)ressalvados ento: (2a) plantio nunca contnuo e total sobre a ZRA (2b) permanncia oureconstruo de corredores florestais, como unidades de conservao ecolgicas ou ecolgico-econmicas (2c) com as caractersticas dos solos e de aptido dos mesmos, ento, seleciona-se ascondies para plantios de lavouras temporrias, lavouras permanentes, silvicultura, extrativismo

e para preservao (2d) conforme o sistema de plantas escolhidas, em monocultura ou emconsrcios, advm as questes de calagem, aplicao de NPK, outros insumos como fungicidas


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e pesticidas que podem comprometer os solos e eventualmente a gua em recarga, logo, entoenuncia-se:se tal plantio, tais necessidades, ento tais medidas de segurana, ou mesmo no

permisso de uso para agricultura. Essas medidas devem ser caracterizadas no sistema. Cadanova medida deve ser cadastrada para constituir parte da Arquitetura de Conhecimentos demedidas sobre conservao e usos dos solos visando segurana qumica. Como (3) a tipologia desolos permitir decidir-se entre as vrias culturas tanto nas condies apta, restrita e inapta, o que

implicar nas condies de culturas de sequeiro, nas dependentes de chuvas e nas irrigadas.

Bases das Geocincias Agrrias e Ambientais para a Implementao do Sistema Inteligente

Um sistema inteligente em IA necessita de pelo menos cinco etapas de execuo: (1) aprimeira envolve o reconhecimento de todos os conhecimentos entendidos como indispensveis,no importa em qual grau, para a tomada de deciso, bem como toda a agregao dessesconhecimentos de modo integral (2) a agregao dos conhecimentos em um contexto lgico queobedea a diversos conceitos epistemolgicos de agregao, isto , que obedea a um sistematerico de organizao do conhecimento (3) a agregao dos conhecimentos, problemas

cognitivos, operacionais, e administrativos bem como de tarefas em um sistema de arquiteturaprprio como proposto no mtodo CommonKads (4) a implementao em UML (UnifiedModeling Language) do modelo de organizao lgico tanto da Arquitetura de Conhecimentos,quanto dos meandros do corpo lgico para a tomada de deciso e (5) a implementao dosistema especialista em linguagem fonte.

Neste captulo agregou-se principalmente a lgica derivada das Geocincias sob osaspectos estruturais da Lito-estratigrafia e da Geologia estrutural. Outros aspectos so tratados attulo de se indicar as correlaes de diversas ordens que se podem levantar ou inferir conformeos diversos casos geo-ambientais e os diversos tipos e condies de uso da terra desejados e/ou

j praticados.

Concluses

Sistemas especialistas so em si um empreendimento a se desenvolver com objetivosvrios e entre eles o auxlio a deciso. O acesso s Geocincias agrrias e ambientais ou sGeocincias em seus vrios ramos especialistas de interesse devem ser programados sob a gideda lgica e da epistemologia. Essa abordagem implica em reconhecer alguns aspectos crticos

para o sucesso da construo de um sistema inteligente, a saber: (1) os conceitos entre vriascincias especialistas sobre um mesmo objeto ou processo no so idnticos, ainda que sejaminterconectos ou tenham uma interseo aprecivel (2) desenhar todos os quadros de cada

questo, uma a uma, quadros que devem ser desdobrados em suas unidades cognitivas lgicas,uma a uma e as relaes entre elas (3) desenhar a questo lgica, que no uma questointrnseca da racionalidade para consigo mesma, mas da racionalidade com as estruturas efunes dos sistemas naturais (3) logo a anlise sistmica ser, portanto obrigatria, e por issodeve-se reconhecer o mais precisamente possvel os sistemas naturais, seus sub-sistemas bemcomo as relaes entre eles, isto , as relaes de sistemas de sistemas, compondo assim diversostodos, e eventualmente a viso do todo de uma bacia hidrogrfica. Nota-se que este conjunto deoperaes de (1) a (3) constituem o quadro de operaes epistemolgicas estritamente bsicas.

Outro quadro ainda do campo epistemolgico deve ser desenhado sobre a arquitetura deconhecimentos, ento j com o uso do mtodo CommonKads para trabalhar com conceitos tais

como: (1) variveis paramtricas para qualidade da terra e efeitos esperados (2) tipos de rochas /geoformas / altitudes / densidades de fraturas / solos / aptido de solos / parmetros de aptido


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como alguns dos insumos cognitivos para o sistema, tendo j sido resolvidos as questes lgicasanteriormente tratadas (3) os vrios objetivos de usos da terra (4) desenhar as condies dasreas especiais de uso sob diversos aspectos tais como sensibilidade ambiental, aptido de solose outros (5) criar desenhos de decises sob os enfoques geotcnicos, das condies de quimio-sensibilidade e sensibilidade mecnica (6) desenhar modelos de ao da atmosfera no mbitodos micro-climas locais com especial nfase aos modelos de chuvas e as interaes chuvas,

infiltrao, evapotranspirao, escoamento superficial imediato ps-chuvas e por fim construir(7) os modelos de organizao de problemas e oportunidades que envolvem tanto o setorNatureza quanto o setor cultura social e econmica, o contexto geo-ambiental e o contexto deviabilidade econmica denominado contexto organizacional com os fatores internos e externos,desenhar os aspectos de sucesso que devem ser entendidos tanto do ponto de vista geo-ambientalquanto econmico mercadolgico e a internalizao dos custos ambientais e dos ganhosimediatos e futuros do devido tratamento ambiental dos projetos agro-silvi-pastoris.

Sobre as condies de armazenamento, disponibilidade e articulao dos conhecimentosexistentes ou reconhecveis como necessrios deve-se ainda tratar as questes referentes a: (1)natureza do conhecimento (2) formas de armazenamento do conhecimento (3) disponibilidade

do conhecimento (4) a avaliabilidade do conhecimento possivelmente dentro do conceito de KarlPopper (19) de falseabilidade de um conhecimento, que um aspecto fundamental do projetocientfico (5) a viabilidade de execuo do sistema de IA e (6) os cenrios de viabilidade de

planejamento da bacia hidrogrfica com vrios tipos e situaes geo-ambientais de projetosagrcolas.

Os temas acima citados so concluses e encaminhamentos necessrios para darprosseguimentos aos estudos com as Geocincias e so as concluses da etapa at aqui esboada.Os princpios geolgicos de uso de ZRAs e APRs devem ser trabalhados como elementoscognitivos para gerao de regras de inferncias pelo sistema de IA como por exemplo o fato dequanto maior a porosidade de uma rocha ou formao superficial maiores os cuidados ou mesmoa no permisso de uso de insumos ou usos sob condies restritas, bem como a modelagem deatividades especficas de monitoramento dos riscos. Esse sistema to complexo quanto ossistemas naturais o so e as interaes homem-Natureza tambm o so.

O que fica ainda patente como concluso de que a abordagem epistemolgica, lgica, ede modelagem do conhecimento deve ser feita de modo progressivo, envolvendo generalizaesem escalas regionais prprias para os comits de bacias e escalas locais prprias para as

propriedades rurais. O sistema utilizvel to logo sejam realizadas as primeirasimplementaes em linguagem fonte, mas dever em todas as situaes desejveis serdesenvolvido ao longo de alguns anos.


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REFERNCIAS

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2MODELO DE INTEGRAO DE CONHECIMENTOS

INTERDISCIPLINARES PARA AUXLIO DECISO - OS PLANTIOSECOLGICO-ECONMICOS EM ZONAS DE RECARGA DE AQFEROS

Paulo Pereira MARTINS JUNIOR (UFOP-EM-DEGEO Campus do Morro do Cruzeiro, 35.400-000 Ouro Preto,MG e CETEC, Av. J.C. da Silveira 2000, Horto 31.170-000, Belo Horizonte, MG [email protected])Antnio Francisco S e Melo MARQUES (CETEC, [email protected])Vitor Vieira VASCONCELOS (CETEC, idem, bolsista CNPq FAPEMIG, TNM, Filosofia UFMG-FAFICH,[email protected])Issamu ENDO (UFOP-EM-DEGEO, idem, [email protected])Leandro Arb dAbreu NOVAES (CETEC, idem; [email protected])Marco Aurlio SEQUETTO PEREIRA (CETEC idem, estag. UFMG-IGC [email protected])

Projeto financiado pelo MCT / FINEP / Fundo setorial CT-Hidro/2002.

Resumo: Integrar conhecimentos uma tarefa interdisciplinar e sob o aspecto da construo desistemas de auxlio a deciso constitui-se em desenvolver um meta-sistema de cognio. Paratanto se desenvolve a lgica bsica para decidir sobre plantio de sistemas florestais ecolgico-econmicos a serem alocados em reas de zonas de recarga de aqferos j com uso agrcola. Aconstruo do tema se faz pela articulao de diversas cincias e das diversas possibilidades geo-ambientais das vrias zonas de recarga. Os fatores crticos so: a segurana qumica, a seguranamecnica do substrato, o conjunto de cincias que permita montar o quadro da realidade e anoo de viabilidade ambiental e econmica implcita no processo. Por certo o enfoque tratacomo possibilidade de mitigao de reas em uso de modo inadequado.

Palavras-chave: recarga de aqferos, segurana ambiental, ecologia-economia, geocinciasagrrias, inteligncia artificial, tomada de deciso, sustentabilidade.

INTRODUO

As questes interdisciplinares implicam em verdadeira articulao de conhecimentosdistintos, desenvolvidos com distintos objetivos, para serem articulados em uma Arquitetura deConhecimentos que permita desenvolver sistemas de auxlio deciso, de modo que todos os

aspectos dos problemas geo-ambientais e agrrios sejam integrados em um quadro de soluesque sejam ao mesmo tempo ecolgica e economicamente viveis. As questes distintas so,todavia, reportadas s mesmas referncias: ambiente, solos, uso da gua e conservao. AsGeocincias Agrrias e Ambientais GAA (Martins Jr., 1986; Carneiro, 2006 submetido, MartinsJr. et al., 2006 submetido) so constitudas enquanto um campo epistemolgico necessrio para aintegrao pluridisciplinar e interdisciplinar. Em trabalho anterior (Martins Jr. et al., 2006,submetido) apresentou-se essa mesma temtica dentro do campo cognitivo que o uso das reasdas zonas de recarga de aqferos coloca para o uso ideal, correto e seguro do ponto de vista geo-ambiental com projetos agrcolas, florestais e agro-florestais. Para completar o quadro dequestes que envolvem a deciso e o correto uso da terra ainda devem entrar em cenrio,cincias ou temas como: Pedologia - Pd, Aptido de solos - AS, Segurana qumica - SQ,

Modelagens hidrodinmicas - MH, Geotecnia - Gt, Climatologia - Cl, Lito-estratigrafia - LE,Geologia estrutural - GE, Geomorfologia - GM e Inteligncia artificial - IA. Tendo-se tratado de


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LE e GE de um modo mais especfico enquanto campo de conhecimentos que faz parte docampo pluri- e interdisciplinar, cabe tratar da Pd, Cl, GM, MI, SQ e AS para completar oquadro lgico de auxlio deciso. No Brasil tem sido prtica, independentemente da legislao,

plantar-se em ZRAs at por no se saber de modo sistemtico onde efetivamente elas seencontram e quais os tipos geo-ambientais dessas reas em cada bacia.

A bacia do rio Paracatu (Fig. 1), foi escolhida como alvo do estudo pelo seu interesse deser ocupada por imensos projetos de agricultura intensiva, com reas intensamente irrigadas ecom novas frentes agrcolas que comporo as demandas para cana de acar e oleaginosas para a

produo de energia da biomassa. Pode-se resumir em trs aspectos centrais as questes de usodas ZRAs: (1) localizao das mesmas (2) caracterizao geo-ambiental por tipos das ZRAs e (3)localizao em escala de detalhe das reas precisas de recargas dentro das ZRAs.

Figura 1 Localizao da bacia do Paracatu, no Estado de Minas Gerais e Distrito Federal,centro de um dos maiores plos de agricultura intensiva irrigada do Pas com pivots de 100ha emesmo 600ha.

Objetivos Busca-se integrar os conhecimentos derivados das Geocincias com as vrias outrascincias, com especial nfase na questo do uso agrcola e florestal das ZRAs, de modo a criarum campo epistemolgico-metodolgico interdisciplinar, prprio para o auxlio a deciso, sobreos aspectos o que plantar, onde plantar e como plantar de modo vivel ecolgico eeconmico.

Problemas Sempre toda pesquisa e desenvolvimento tem problemas que fundamentam o sentidode se realizar tal trabalho, e neste caso enumeram-se os problemas de modo a centr-los no

aspecto epistemolgico-metodolgico, em virtude das questes de articulao e integrao dediversos corpos de conhecimentos desenvolvidos em maior ou menor dissociao entre eles.


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A Tabela 1 apresenta algumas relaes fundamentais entre as questes centrais referentes ao usoagrcola, pastoril e florestal das terras de ZRAS e APRs e as cincias especialistas.

Questescentrais x

cincias xtemas

Lito-estrati-grafia

Geologiaestrutu-

ral egeomor-fologia

Pedo-

logia

Aptido

de SolosGeotecnia

Climato-

logia

Mode-lagens

hidrodi-nmicas

Seguran-a

qumica

Localizaodas ZRA

estratos,topo-grafia,petro-grafia

estruturasrpteis edcteis,

geo-formas

tipos desolos,

tipos deaptido

atributosfsicos de

solos eformaes

super-ficiais

estudo dedistribui-

o dechuvas,inun-

daes,fotoperio-dicidade;

cartasagroclima-tolgicas

modela-gens deescoa-mento

superficialps-

chuvas, dainfiltrao

porosi-dade,

limite deliquidez,permea-bilidade

Localizaodas APR

topo-grafia,petro-grafia

geo-formas

idem idem

erosolaminar,eroso

profunda

idemmodelar

infiltraoidem

Caracterizaogeo-ambiental

por tipos

intem-perismo,fraturasabertas,sedimen

-tos,

solos

geo-formas xdeclivi-dade x

estruturas

solos,atributo

sfsicos

tipos deaptido,implica-

estecno-

lgicas,estudos

de

viabili-dade

tipos desolos,

formaessuper-ficiais,

erodibili-

dade

intensi-dade dechuvas,direes

deimpactos

daschuvas,esc

oamentosuperficiallocal

famliasde guas,potencial

de serpoluido,

estudode

poluio

Tabela 1 Questes centrais de gesto do territrio em relao com o uso das ZRA e APR emface das respostas especialistas das vrias cincias dentro do campo epistemolgico das GAA.

QUESTES AGRO-AMBIENTAIS PARA DECISO EM ZRAs

Colocam-se as diversas questes sobre o uso das terras em zonas de recarga de aqferose em reas precisas de recarga sob trs aspectos fundamentais, a saber: (1) a estabilidade

geotcnica de tias reas (2) as alteraes que possam advir quanto a manuteno da infiltrao dagua pluvial no(s) aqfero(s) e (3) a infiltrao de substncias txicas, em quaisquer estgios dedegradao ou no, para dentro dos aqferos aqui tratado como o tema Segurana qumica(Tabela 1). Sob esses trs aspectos todas as cincias concernidas no campo epistemolgico /metodolgico referentes s GAA dizem respeito a: (1) atributos dos solos do ponto de vista daGeotecnia (2) Aptido dos solos em referncia aos tipos de plantios cabveis de serem realizadossob trs aspectos tecnolgicos distintos de aptido, restrio e no-aptido (3) aAgroclimatologia que informa a compatibilidade da fisiologia vegetal com as condies vriasdo clima, o que implica a disponibilidade hdrica para o tipo de planta (4) a Hidrogeologia (5) aGeologia estrutural que pode informar sobre o papel que as estruturas dcteis e rpteis podemdesempenhar nas reas de recarga e de intercomunicao dos aqferos (6) a Lito-estratigrafia e

(7) o par Geomorfologia / Pedologia, esta ltima sendo j recoberta metodologicamente pelaAptido de solos. Este o quadro epistemolgico e metodolgico de fundo na questo do uso


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das ZRAs e APRs para fins agrcolas, de silvicultura, agroflorestais e de zoocultura seja em quenvel da cadeia produtiva das pastagens industrializao rural.Qualidade e avaliao da terra O conceito de Qualidade da terra definido como atributocomplexo da terra, atuando como fator distinto para uso em que cada qualidade da terra determinada pela interao de um conjunto de caractersticas, com pesos diferentes, dependentesde todas as outras do conjunto, nos diferentes ambientes (Beek, 1978), aqui adotado com a

finalidade de englobar as propriedades mensurveis, sobre os quais os fatores de avaliao tmuma influncia especfica para o uso da terra. Distinguem-se dois grupos de propriedadesimportantes para estimar o comportamento e potencialidade dos solos: (1) atributos que podemser observados, medidos ou estimados quantitativamente no campo ou em amostras delaboratrio e (2) atributos relativos ao seu comportamento e que resultam de interaessolo/ambiente, interpretveis a partir de caractersticas observadas e/ou de resultadosexperimentais. Essa concepo de Qualidade da terra (Lepsch et al. 1983) tem sido utilizadano Brasil, ainda que com algumas variantes, como idntica a Condio do solo, ou tambm aFator de limitao. Em todos os casos as condies, qualidades ou limitaes da terra,sempre constituem uma ligao entre os recursos da terra inventariados e o planejamento do seuuso, mediante a identificao dos atributos que merecem ser observados, medidos e

classificados. Assim, devero sempre ser levados em conta os atributos essenciais para uso,sendo, por isso, tidos como determinantes independentes, com os seus efeitos previstosnaqueles tidos como dependentes. A qualidade da terra crucial para a viabilidade da agro-silvicultura, mas pode-se apresentar em contraposio s condies geolgicas de estabilidade oude segurana ambiental em ZRAs, por no apreend-las de modo completo.

Existem claramente dois procedimentos bsicos de classificao das terras, qualquer queseja o sistema, nas classes de utilizao (Lepsch et al. 1983): (1) Processo Paramtrico ascaractersticas da terra, tidas como limitaes, so devidamente hierarquizadas e cada gleba ougeo-ambiente homogneo classificado com base na limitao mais severa que possuir, (2)Processo Sinttico - consideram-se as caractersticas da gleba como um todo, julgando suaslimitaes por comparao alternativa com as definies de classes de uso e/ou aptido.

Assim, a terra enquadrada de acordo com a sntese dos graus das limitaes que detm.Todavia, segundo Beek (1978, pg.78), e em contradio com a definio anterior, os mtodos

paramtricos so simplesmente os opostos do agora descrito, tratando-se de ...mtodos quetentam incluir todos os fatores da terra que influenciam simultaneamente o desempenho do seuuso, utilizando uma anlise quantitativa. Ou seja, constitui uma apreciao global, e portantosinttica, quantificada, desdobrando-se como regra nos seguintes passos: (1) avaliaoindependente das vrias propriedades dos solos, atribuindo-lhes valores numricos apropriados,(2) combinao dos fatores numricos segundo uma expresso emprica, considerando suas

relaes e interaes, para obteno de um ndice de desempenho e o qual destina-se a servirpara o estabelecimento de valores relativos dos solos agricultveis.

Contudo o Sistema FAO-Brasileiro (Ramalho Filho et al. 1983), embora baseado nosmesmos ditames e seguindo vrias das normas preconizadas por Beek (1978), utiliza paraenquadramento das terras nas classes do sistema, o mtodo paramtrico segundo definio deLepsch (1983, pg.39). Ou seja, usa como limitante no enquadramento classificador o fator delimitao de grau mais severo ou restritivo.

As qualidades da terra listadas por Beek e Bennema (1972), no que dizem respeito aodesenvolvimento agro-florestal so: disponibilidade de gua, disponibilidade de nutrientes,

disponibilidade de oxignio na zona radicular, disponibilidade de espao para desenvolvimentoradicular, condies de germinao, salinizao e/ou alcalinizao, toxidez e acidez extrema,


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risco de inundao, doenas ligadas a condies edficas, regime de temperatura, energiaradiante e fotoperiodismo, ventos e tempestades, granizo e neve e geada, umidade do ar,perodos secos para maturao e colheita. Estas propriedades da terra so resultantes de atributosintrnsecos ou extrnsecos ao solo, tais como:(1) a disponibilidade de gua funo no s doregime pluviomtrico como tambm (2) da capacidade de reteno de gua no solo, o qual porsua vez resultante da granulometria, tipo de argilas e estruturas, entre outras caractersticas, (3)

a disponibilidade de nutrientes, tambm designada por fertilidade, como funo do complexosortivo ou trocvel (soma de bases de troca S, capacidade de troca T, grau de saturao V,hidrognio trocvel H e alumnio trocvel Al), teores de fsforo assimilvel, matria orgnica,relao C/N, etc. Para quase todas as outras se aplicam raciocnios semelhantes, sendo raro queuma propriedade seja funo exclusiva de uma s caracterstica ou atributo.

Assim, torna-se muito difcil estabelecer, ou melhor, distinguir entre o que so condies,qualidades ou propriedades e atributos ou caractersticas especficas da terra. Salienta-se que oconceito de terra aqui bem mais amplo que o de solo, pois alm deste, no strictu sensucompreende tambm as componentes ambientais que com ele interagem nos processosecolgicos e produtivos. Tambm por uma questo de critrio optou-se por tomar como

orientao o manual FAO-Brasileiro para listar as variveis paramtricas a serem apreciadas,subordinando-se aos grandes fatores de limitao. Entre estes, trs deles so consideradosecolgicos ou naturais, sendo os dois restantes tidos como agrcolas. Os ecolgicos, melhordizendo ambientais, referem-se aos fatores de limitao: (1) deficincias de fertilidade, (2) degua e (3) de oxignio (excesso de gua). Aqueles considerados agrcolas dizem respeito (1)susceptibilidade a eroso e (2) impedimentos s prticas de mecanizao.

Pode-se fazer o desdobramento dos fatores ou propriedades da terra, seguindo emlinhas gerais, os critrios e normas preconizados em Ramalho Filho et al. (1983), segundo osatributos ou caractersticas que so determinantes para os fatores em referncia. Podemigualmente designar-se por variveis paramtricas (Tabela 2) na medida em que constituemreferncias para a avaliao do uso potencial da terra:

A Deficincia de Fertilidade - Avaliada pela disponibilidade de suprimento de nutrientes epresena ou ausncia de substncias txicas; o respectivo ndice estabelecido atravs dasseguintes caractersticas: (1) capacidade de troca de ctions (2) soma de bases trocveis (3)saturao de bases (4) saturao com alumnio (5) salinidade e/ou alcalinidade (6) matriaorgnica (7) relao C/N (8) fsforo assimilvel e (9) pH.

B Deficincia de gua - Avaliada pela extenso do perodo seco, em que existe dficit hdrico,isto , aquele perodo em que a quantidade de gua armazenada no solo insuficiente para o

completo abastecimento (evapotranspirao) da vegetao instalada; depende, como evidente,no s das condies climticas (precipitao e evapotranspirao) como tambm das edficas(capacidade de campo e ponto de murcha permanente). Estes ltimos atributos definem acapacidade de reteno de gua, ou melhor a gua disponvel, e so funes de outrascaractersticas, tais como: textura, tipo de argila, teor de matria orgnica, profundidade efetiva eoutras.

C Excesso de gua, ou deficincia de oxignio na zona radicular, uma funo das restriesde drenagem, quer externa (topogrfica), quer interna (de perfil). Esta limitao funo de trsgrupos de fatores distintos que se reportam s condies climticas, topogrficas e da

permeabilidade e disposio dos estratos no solo - (1) Climticas: precipitao e

evapotranspirao (2) Topogrficas: relevo local e risco de inundao e (3) Edficas:permeabilidade.


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D Susceptibilidade Eroso - Fator de limitao considerado agrcola, em contraposio aosanteriores tidos como ambientais, define-se como o desgaste potencial da superfcie do soloquando submetido a qualquer uso sem prticas especiais de conservao. funo das condiesclimticas, topogrficas e do prprio solo (edficas) - (1) climticas: regime pluviomtrico(erosividade), (2) topogrficas: relevo e cobertura vegetal e (3) edficas: textura, estrutura,

permeabilidade e reteno de gua.

E Impedimentos mecanizao (1) topogrficos: extenso e forma das vertentes edeclividades (2) edficos: profundidade, condies de drenagem, textura, tipo de argila,

pedregosidade e rochosidade.

Na Tabela 2 apresentam-se as variveis paramtricas, listadas e ordenadas acima, indicando-seos efeitos esperados de cada uma, quando a terra utilizada. Esses efeitos so distinguidos em:

(1) FAVORVEIS Quando previsvel uma melhoria de produtividade nas terras onde oatributo possui um valor numrico mensurado ou estimado mais alto,

(2) DESFAVORVEIS Comportamento inverso do anterior, ou seja, so de esperar melhoresprodutividades nas terras onde os valores do atributo so mais baixos,(3) FAIXA FAVORVEL Existncia de um intervalo de valores para os quais se esperam

boas respostas, sendo que para aqueles valores do atributo, numericamente superiores ouinferiores, as produtividades esperadas devero ser reduzidas,(4) SENSVEL Atributo de peso e comportamento diversificado conforme as caractersticas deque se reveste. Por exemplo, a textura pode ser de granulometria arenosa ou muito argilosa, oatributo relevo pode ser plano ou montanhoso, tendo ambos, desempenhos bem diferenciados.Contudo, no obedecem a uma escala numrica facilmente mensurvel como, por exemplo, o pHou a capacidade de reteno de gua, embora possuam importncia e aspectos que no podemdeixar de ser assinalados.

CORREDORES FLORESTAIS (CF) ECOLGICOS (CFE) e ECOLGICO-ECONMICOS (CFEE)

Dadas todas as definies legais, entende-se como corredor florestal (CF) todacontinuidade floral sobre pequenas e/ou grandes extenses ao longo de cursos dgua, ou aolongo de quaisquer partes do territrio, que permitam a comunicao entre macios florestais

primrios, eventualmente remanescentes, ou tambm plantados, ou tambm em fase dedesenvolvimento secundrio. Todo corredor uma parcela de ecossistemas que permite a troca

de genoma tanto para as espcies da flora quanto animais. Por sua vez corredor florestalecolgico-econmico CFEE todo corredor que articula vegetao natural e plantada, seja complantas nativas e exticas de carcter econmico. Outra caracterstica a combinao dasplantas nativas obedecerem aos aspectos de associaes fito-sociolgicas e fito-ecolgicas entreas vrias espcies na montagem desses corredores.

Conservao de ZRAs Trata-se da articulao da produo agro-florestal em ZRAs com asquais as necessidades econmicas sejam atendidas nos limites da sustentabilidade geotcnica eda segurana qumica das recargas dos aqferos; ademais essas reas podem, em maior oumenor grau de modificao, servirem para suportar corredores florestais, os quais junto ou nocom agricultura virem a facilitar maior infiltrao no aqfero e maior tempo para o escoamento

superficial ps-chuvas.


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QUESTES GEO-AMBIENTAIS

As questes ambientais no Vale do Paracatu so de escala regional, portanto se reportam noo ampla de ZRA. No projeto, as concluses sobre as ZRAs so parciais quanto precisaidentificao geogrfica, a no ser pelo fato de que diversas avaliaes conduzem os autores a

reverem algumas especificaes apresentadas no Plano Diretor do Paracatu (Rural Minas).Questes geolgicas como relaes entre tipos de rochas / formas / altitudes / densidades defraturas / abrem uma srie de questes geo-ambientais, a saber: 1 quais os tipos de formaessuperficiais, ou de solos, com ou sem fraturas abertas e de atributos fsicos que caracterizam cadatipo de rea de recarga, 2 quais as condies sensveis de uma dada zona de recarga que a tornemais ou menos crtica a intervenes humanas, 3 quais so as condies geo-ambientaisreinantes, se em estado natural, ou se em estado de alterao e/ou mesmo de degradaoambiental e 4 quais os tipos de atividades antrpicas que so compatveis com uma dada rea,de modo que a segurana ambiental, sendo respeitada, permita uma interveno economicamentesustentvel.

Variveis Paramtricas para Qualidade da Terra e Efeitos EsperadosVariveis paramtricas x efeitosesperados

Favo-rvel

Desfa-vorvel

Faixa fa-vorvel

SensvelSensibilidade em ZRA[1, 10] e d = depende

EDFICAS edficasCapacidade de troca de ctions 1Soma de bases trocveis 1Saturao de bases 1Saturao com alumnio 1Salinidade e/ou alcalinidade 7-10Matria orgnica 6-10Relao C/N 6-10Fsforo assimilvel 6-10

pH dCLIMTICAS climticasPrecipitao 5-8 e 9-10Evapotranspirao 1-3Regime pluviomtrico 3-9TOPOGRFICAS topogrficasDeclividade ou ou ou ou 3-7Extenso e forma das vertentes 2-8Relevo local 2-8Risco de inundao 1-4

Cobertura vegetal 1-5FORMAES SUPERFICIAIS formaes superficiaisPermeabilidade 7-10Textura 3-9Estrutura 4-10Reteno de gua 1-3Profundidade 1-4Condies de drenagem 3-8Textura e tipo de argila 4-8Pedregosidade e rochosidade 4-9Tabela 2 - Quadro de variveis paramtricas e efeitos esperados quando se usa a terra; so

relaes lgicas apresentadas para exercer o auxlio deciso sobre plantar, ou no plantar,como plantar, com quais condies tecnolgicas e a manuteno da integridade geo-ambiental


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das ZRAs. Os graus no sistema lgico so para riscos - qumico e mecnico, e crescem de 1 a 10.O aperfeioamento dos ndices de risco para diversas bacias possvel para melhor precisar anota.

Essas quatro questes so determinantes em se tratando da caracterizao e determinaodas condies de segurana ambiental. Dessas condies pode-se gerar matrizes de

conhecimento que permitam elaborar um sistema de auxlio a deciso com bases em intelignciaartificial. As matrizes apresentadas em seqncia (Tabelas 2 a 4) so prprias do mtodoCommonKads e devem ser seguidas para compreender-se como se apropriam os vriosconhecimentos interdisciplinares para decidir sobre projetos de agricultura e de silvicultura e/oude manejo agroflorestal em reas sensveis.

MATRIZES DE CONHECIMENTOS GEO-AGRO-AMBIENTAIS (tipos de rochas /geoformas / altitudes / densidades de fraturas / solos / aptido de solos / parmetros de aptido).

A matriz concebida como um conjunto lgico de aspectos do mundo real que esto, ou

podem estar, em relao caso a caso, e cujas conjugaes podem implicar em decises diferentes(Tabela 3). O conceito de aptido de solos cego questo da recarga, dado que qualquer ZRA

pode ter solos aptos para diversos tipos de culturas e, no entanto, no ser adequado agricultura. Arecarga um dos fatores crticos para a conservao da variao estocstica da circulao dagua ao longo do ano hidrolgico. Ressalvadas mudanas climticas notveis, ou as oscilaesclimticas entre perodos naturalmente mais secos ou mais chuvosos, a quantidade absoluta dagua permanece na bacia, isto a variao estocstica da gua permanece a mesma, variandoapenas estocasticamente de ano a ano em funo de fatores cclicos da prpria atmosfera e dascondies de infiltrao e/ou de escoamento superficial imediato ps-chuvas. Em contrapartida,qualquer alterao nas recargas vir ao longo de algum tempo afetar a quantidade dadisponibilidade de gua, especialmente nas estaes secas. Esse o problema geo-ambientalcrtico, com efeitos nas atividades agrcolas e, eventualmente, produzindo quase-desertos,mesmo com quantidade total de gua relativamente abundante. Esse fato j se observa no vale doSo Francisco.

O escoamento superficial ps-chuva o outro fator crtico em reas de recarga noprotegidas e de solos expostos em qualquer parte da bacia em qualquer tipo de zona de recarga ede rea precisa de recarga. Escoamento superficial intensivo ps-chuvas em reas de recargaimplica necessariamente em menor infiltrao. As relaes da vegetao com os solos das reasde recarga, com a infiltrao e com os escoamentos superficiais ps-chuvas compe a cadeia defatores a ser devidamente preservada e/ou conservada. A complexidade das situaes previsvel

na (Tabela 3a e 3b).


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Variveis paramtricas /Condies para atividadesagrcolas e/ou florestais

Favorvel indiferente sensvel

EFEITOESPECFICO

Recarga AgriculturaSilvi-cultura

RecargaAgricul-tura

Floresta RecargaGeoestablidad

Zonas de

Recarga

reas precisas de recarga

reconhecidastipos de rochasformas do modelado geomorfologia

Lito-estrati-grafia

altitudes / declividadesporosidade solos e/ou deformaes superficiaisndice de vaziosteor de umidademassa especfica naturalgrau de saturaolimite de liquidezlimite de plasticidadendice de plasticidadendice de consistnciacoeso

Geo-tecnia

ngulo de atritoSolos capacidade de campo de solos

confluncia de fraturasGeo-logiaEstru-tural

fraturas//ou em x

aptorestrito

AptidoAgrcola

inapto

natural (tipos)Vegeta-o plantada (tipos)

As variveis selecionadas na 2 coluna indicam condies especiais que destudadas para deciso sobre a classificao das 3 condies dosestabilidade, vulnervel e instvel; assim para os outros temas da cso indicadas em nvel mais genrico na Tabela 5, e em posterior avvariveis determinam uma indicao, seu significado e importncia etcnicas podem contornar o problema.

Tabela 3 Nesta, so indicados de modo simples e direto, como se pode articular as relaes geo-ambieestratigrafia, condies geotcnicas, solos, geologia estrutural, vegetao natural e aptido de solos em um sistea recarga, a agricultura e a silvicultura.


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Variveis Pedolgicas de BaseVariveis Pedolgicas Atualizadas paraAptido Agrcola

Ca+++Mg++K+

Na+

Soma de bases trocveisS=[Ca++]+[Mg++]+[K+]+[Na+]

Soma de bases trocveis (S)

Al+++H+Capacidade de permuta de ctionsT=S+[H+]+[Al+++]

Capacidade de troca de ctions (T)

Saturao de bases V=(Sx100)/T Grau de saturao de bases (V)Saturao com alumnio trocvel(100xAl+++)/([Al+++]+S)

Saturao com alumnio

Salinidade**Alcalinidade**

Carbono orgnico Matria orgnica = Corgnico x 1,724Nitrognio totalRelao Carbono/Nitrognio Relao Carbono/NitrognioFsforo assimilvel Fsforo assimilvelEquivalente de umidade

gua a 1/3 atmCapacidade de reteno de gua = gua1/3atm ( ouEquivalente de umidade)

gua a 15 atm (Ponto de murcha permanente)

gua disponvel = (gua1/3atm-gua15atm) gua disponvel

Condies de drenagem (inferido atravs da

permeabilidade interna e condies topogrficas)

Risco de inundaoTabela 3a Tipos de variveis que podem e devem ser estudadas com fins de se decidir sobre a viabilidade de condies de conservao sob interesses ecolgio-econmico, sejam em condies de maior favorecimento para


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Variveis Pedolgicas de Base -PLANOROESTE et allii

Variveis Pedolgicas Atualizadas paraAptido Agrcola

Porosidade [100x(densidadereal(particulas)-densidadeaparente(solo))]/densidadereal

Permeabilidade***

ndice de Intemperismo Ki=Sio2/Al203

ndice de Intemperismo Kr=SiO2/(Al2O3+Fe2O3)Granulometria areiaGranulometria silteGranulometria argila

Textura

Relao silte/argila = (%argila / %silte)Grau de floculao =[(argilatotalargiladispersa_em_gua)x100]/argilatotal

Estrutura (inferido a partir do tipo de solo)Tipo de Argila (ibdem acima) ****

pH (H20)pH (HCl)

pH

Pedregosidade (inferida a partir do tipo de solo) Rochosidade (inferida a partir do tipo de solo)

Horizonte (profundidade) Profundidade total (Horizontes A+B+C) Tipo pedolgico Tipo pedolgico

Aptido agrcola (Varivel Conclusiva)

Tabela 3b continuao.


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Observaes s Tabela 3a e 3b:* aplicveis a solos (Anlise Estrutural de Solos ASE) e a rochas portadoras de reservatrios deaqferos.** no constituem problemas na bacia do Paracatu, motivo pelo qual no foram realizados os respectivostestes no Planoroeste II.*** o terreno impermevel apresenta problema agricultura e inferido por caractersticas internas ao

perfil (impermes subterrneos, ou argilas 2:1 em topografia plana ou depresso), e caractersticas

externas, como topografia de depresses em geral. No Paracatu, devem ser observadas os terrenos delagoas marginais, plancies fluviais sujeitas a inundaes, depresses rasas e solos hidromrficos emgeral.**** para a Bacia do Paracatu, a predominncia de argilas 1:1, do tipo kaolinita e de xidos de ferro.

Deciso sob enfoque de

Aptidode solos

Condies ZRASe APRs

recarga xagricultura x

florestas

Condiesgeotcnicas segurana

qumicaseguranado terreno

projetosagroflo-restais

intensivos


orgnicosalta

estabilidadevulnervel

favorvel

instvelaltaestabilidadevulnervel

indiferente


sensvel

instvelaltaestabilidade

vulnervel

Apto

desaconselhvel

instvelTabela 4a - Articulao das condies de aptido de solos, de condies geotcnicas e deobjetivos agrcolas, florestais e agro-florestais, conforme Figura 2 e Tabelas 3a e 3b; considera-se as atividades a serem realizadas nas ZRAs sob as restries de segurana. A manuteno dainfiltrao em uma ZRA condio radical do processo de conservao do recurso hdrico na

bacia hidrogrfica. O sombreado os espaos em branco indicam os elementos onde ocorremrelaes diretas.


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Deciso sob enfoque de

Aptidode solos

Favorvel emrecarga x

agricultura xflorestas

Condiesgeotcnicas segurana

qumicaseguranado terreno


intensivos


orgnicos

altaestabilidadevulnervel

favorvel


indiferente


sensvel


Restrito

desaconselhvel


favorvel


indiferente


sensvel


Inapto

desaconselhvel

instvel

Sim

NoCondicionado a tcnicas especficas

Tabela 4b continuao

SOLUES COM INTELIGNCIA COMPUTACIONAL

H muito que j se deveria realizar esforos para traduzir as Geocincias em um campolgico, prprio para o auxlio a deciso, especialmente em relao ao uso da terra em projetosagroflorestais, bem como com as questes de desmatamento, eventualmente necessrio, e de

reflorestamentos. O uso de um mtodo que permita simular decises complexas, e que passealm das associaes conhecidas, isto , que o prprio programa possa gerar regras de infernciae apresentar solues novas uma caracterstica da IA. A simulao contextual que se apresenta


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parte das solues ligadas ao uso sustentvel e conservacionista de ZRAs. Com as formulaesque se seguem, prprias do mtodo CommonKads, descreve-se e aplica-se o processo do Modelode Organizao OM e indica-se tabelas do Modelo de Tarefas TM (Tabelas 6 a 14).

Modelo de organizao Este modelo recobre a viso geral do processo de Modelagem lgicaintegrada, segundo o mtodo CommonKads, no caso relacionada s ZRAs e vinculada

viabilidade ecolgico-econmica de projetos agro-florestais. Os modelos devem ser usados paraenunciar injunes lgicas, injunes sobre a realidade, sobre problemticas e questes deimplementao do sistema inteligente. Esta modelagem de uso da terra e da lgica de deciso

para o uso tem na Figura 3 a caracterizao bsica das questes lgicas sobre o que plantar,onde plantar e como plantar.

MODELO DE ORGANIZAO

OM-1 PROBLEMAS E OPORTUNIDADES

Problemas (1) Muitos agricultores passam por problemas de degradao de solos e recursos

hdricos. (2) Muitas vezes, nas decises das atividades humanas em um territrio, os critrioseconmicos (principalmente os de curto prazo), costumam se sobrepor aos critrios ambientais.

- Perigos qumicos: insumos e pesticidas- Perigos estruturais: eroso, perda universal de solos, eroso acelerada, perda de

nutrientes.

Oportunidades Oferecer auxlio a deciso ambiental para agricultores e gestores de baciahidrogrfica, no tocante a conservao e/ou preservao dos solos em geral, e em especial nasdas ZRAs. Intenciona-se que os usurios passem a assumir uma postura mais coerente emrelao as suas atividades de uso territorial, incorporando em seu escopo de deciso as corretasvariveis ambientais, com suas implicaes na produtividade econmica. A modelagem permitecriar uma articulao da gesto entre produtores rurais e gestores de bacia, por integrar os doismodos de planejamento territorial em uma viso de raciocnio ambiental ampla.

O desenvolvimento metodolgico e terico obtido nesta modelagem ser direcionado acritrios de re-usabilidade e desenvolvimentos posteriores, dando suporte para novas verses desistemas especialistas de auxlio deciso em ordenamento territorial e para o desenvolvimentode novos programas especialistas de inteligncia computacional na rea de meio ambiente.

A modelagem do conhecimento de cincias ambientais poder fornecer um novo olharsobre os processos intrnsecos dessas reas. Isso servir de base para desenvolvimentos das

cincias ambientais, em especial com abordagem interdisciplinar. A descrio como se segueobedece ao mtodo CommonKads para organizao lgica do corpo total de conhecimentosnecessrios para implementar um sistema especialista. A apresentao sucinta com vistasimplesmente elucidar alguns aspectos que devem necessariamente ser tratados.

Contexto Organizacional Deve-se considerar os objetivos, os fatores externos e os critriosde sucesso; esses so reportados ao objeto zona de recarga, ao mercado agro-econmico, aosrgos de deciso e aos critrios crticos de conservao.


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Figura 3 Questes lgicas sobre uso da terra em ZRAs e APRs para agricultura, silvicultura e

projetos agroflorestais. Questes tcnicas do como plantar devem ser consideradas. Os geo-sistemas podem estar nas condies estvel, meta-estvel e instvel.

Objetivos (1) Modelar o conhecimento das Geocincias agrrias e ambientais e daAgronomia, necessrios para a integrao do conhecimento de ZRAs gesto ecolgico-econmica do territrio. (2) Projetar um mecanismo de inferncia que utilize esses


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conhecimentos. (3) Mostrar como e porque as medidas de conservao e preservao de ZRAspodem ser proveitosas economicamente.

Fatores externos (1) Mercado Agro-Econmico, estimulando certas culturas e tcnicaseconomicamente viveis, e excluindo outras. (2) Incentivos e autorizaes governamentais,estimulando prticas agropecurias, ambientalmente corretas ou no. (3) rgos ambientais para

fiscalizar, proibir e/ou reorientar as prticas produtivas em um territrio, em vista de impactosnas recargas de aqferos. (4)Usurios de gua subterrnea, para zonas rural e/ou urbana. (5)Clima, com suas oscilaes e mudanas.

Critrios de Sucesso (1)Aumento de, ou no-diminuio de infiltrao nas recargas. (2) Evitarenchentes. (3) Melhor controle do escoamento superficial imediato ps-chuvas. (4) Manutenoda umidade dos solos locais. (5) Conservao ambiental, com uma poltica de uso ecolgico-econmico. (6) Evitar-se contaminao qumica. (7) Evitar-se a degradao mecnica de solos erochas.

Solues So as relaes de preservao e/ou conservao, e nessas, as limitaes do que se

fazer, a delimitao das tcnicas enquanto eficientes para a produo e garantia da conservao,e os corredores ecolgico-econmicos como aspectos ecolgicos regionais. Delimitam-se comosolues:

- Estabelecimento de reas de preservao e/ou conservao prioritrias em zonas de recarga.Polticas: (1) preservao em casos ultra-sensveis,

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Conservação de Recursos Hídricos na Gestão Ambiental e Agrícola de Bacia Hidrográfica - CRHA - Relatório Final - Tomo 3 - SisDEC