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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS, LETRAS E ARTES
DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA
JULIE ANDRADE SOUZA
Variação espaço-temporal da precipitação na bacia do rio Potengi-RN
Natal, RN
2017
JULIE ANDRADE SOUZA .
Variação espaço-temporal da precipitação na bacia do rio Potengi-RN
Monografia apresentada ao Departamento de Geografia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito para obtenção do título de Bacharel em Geografia.
Orientador: Prof. Dr. Rodrigo de Freitas Amorim
Natal, RN
2017
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial do Centro de Ciências Humanas,
Letras e Artes – CCHLA
Souza, Julie Andrade.
Variação espaço-temporal da precipitação na bacia do Rio
Potengi-RN / Julie Andrade Souza. - 2017.
49f.: il.
Monografia (graduação) - Universidade Federal do Rio Grande do
Norte. Centro de Ciências Humanas, Letras e Artes. Curso de
Geografia - bacharelado. Natal, RN, 2017.
Orientador: Prof. Dr. Rodrigo de Freitas Amorim.
Coorientadora: Prof.ª Dr.ª Juliana Felipe Farias.
Coorientador: Prof. Dr. Sérgio Bezerra Pinheiro.
1. Precipitação. 2. Bacia hidrográfica do Rio Potengi (Rio
Grande do Norte). 3. Variação espaço-temporal. 4. Tempo de
retorno. 5. Gumbel. I. Amorim, Rodrigo de Freitas. II. Farias,
Juliana Felipe. III. Pinheiro, Sérgio Bezerra. IV. Título.
RN/UF/BS-CCHLA CDU 551.578.1(282.2)
O rio só chega ao oceano pois contorna os obstáculos Mao Tsé-Tung
AGRADECIMENTOS
Agradeço, em primeiro lugar, aos meus pais, Clayton e Rosângela, minha
base, meu tudo.
Ao meu namorado Felipe, que há quase 7 anos divide comigo todos os bons
e maus momentos.
Aos meus colegas de turma, em especial, Carol Barros, Samara, Tati, Lígia e
Paulinha, que tornaram essa caminhada mais divertida e prazerosa.
Aos professores, que de uma forma ou de outra contribuíram para o meu
aprendizado e crescimento pessoal.
A Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte (EMPARN)
pelos dados cedidos à pesquisa.
Em especial, ao meu orientador Rodrigo, que sem nem me conhecer aceitou
esse desafio. Por todas as orientações e ajudas, o meu muito obrigada!
Por fim, obrigada a todos aqueles que não citei, mas que contribuíram, direta
ou indiretamente, para minha formação.
RESUMO
A variação espaço-temporal da precipitação é a variável mais importante, quando se
pretende compreender a dinâmica da estrutura superficial da paisagem, sendo
responsável pelo desencadeamento dos processos de reafeiçoamento e formação
de depósitos sedimentares. O presente trabalho tem como objetivo estudar a
variação espaço-temporal da precipitação pluvial na bacia hidrográfica do rio Potengi
(BHRP), evidenciando as consequências nas paisagens urbanas e rurais. Para
atingir os objetivos, a metodologia compreende o uso de ferramentas estatísticas de
espacialização de dados e a utilização do método de Gumbel para calcular os
tempos de retorno de precipitações máximas na bacia. Os resultados demonstram
que há uma significativa variação espaço-temporal da precipitação dos diferentes
compartimentos da bacia. Com relação aos eventos máximos, foi possível verificar
que no intervalo de retorno de 10 anos, todos os três municípios apresentam valores
de precipitação acima de 100mm em 24h. Pode-se concluir que os fenômenos
climatológicos de precipitação com alta magnitude e baixa recorrência são
frequentes em uma escala de tempo de décadas, estando, esses, vinculados à
dinâmica climática regional e aos condicionantes de controle global.
Palavras-chave: Variação espaço-temporal. Precipitação. Bacia hidrográfica.
Tempo de retorno. Gumbel.
ABSTRACT
The spatio-temporal variation of precipitation is the most important variable, when we
intend to understand the dynamics of the landscape structure, being responsible for
the triggering of the processes of improvement and formation of sedimentary
deposits. The present study aims to study the spatial-temporal variation of rainfall in
the Potengi river basin (BHRP), showing the consequences in urban and rural
landscapes. In order to reach the objectives, the methodology includes the use of
statistical tools of data spatialization and the use of the Gumbel method to calculate
the maximum rainfall return times in the basin. The results demonstrate that there is
a significant space-time variation of the precipitation of the different compartments of
the basin. Regarding the maximum events, it was possible to verify that in the 10-
year return interval, all three municipalities present values of precipitation above
100mm in 24h. It can be concluded that precipitation climatological phenomena with
high magnitude and low recurrence are frequent in a time scale of decades, being
these, linked to the regional climatic dynamics and to the conditioning factors of
global control.
Keywords: Spatio-temporal variation. Precipitation. Hydrographic basin. Return time.
Gumbel.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Localização da Bacia Hidrográfica do Potengi no Estado do Rio Grande do
Norte ......................................................................................................................... 16
Figura 2 Geologia da Bacia Hidrográfica do Rio Potengi .......................................... 17
Figura 3 Perfil topográfico da Bacia Hidrográfica do Rio Potengi .............................. 23
Figura 4 de solos da Bacia Hidrográfica do Rio Potengi ........................................... 26
Figura 5 Precipitação média mensal - Cerro Corá (1992 - 2016) .............................. 30
Figura 6 Precipitação média mensal - São Paulo do Potengi (1992-2016) ............... 31
Figura 7 Precipitação média mensal - Natal (1992-2016) ......................................... 31
Figura 8 Mapa com a localização das estações pluviométricas utilizadas ................ 33
Figura 9 Espacialização da precipitação média anual na Bacia do Potengi. ............. 36
Figura 10 Espacialização da precipitação média - JAN, FEV, MAR, ABR (1992-2016)
.................................................................................................................................. 37
Figura 11 Espacialização da precipitação média - MAI, JUN, JUL, AGO .................. 38
Figura 12 Espacialização da precipitação média - SET, OUT, NOV, DEZ ................ 39
Figura 13 Precipitação média mensal (1992-2016) ................................................... 39
Figura 14 Assoreamento do rio Potengi em área de dragagem para comercialização.
.................................................................................................................................. 43
Figura 15 Desastre ocorrido em Mãe Luiza .............................................................. 44
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Tipos de solos ........................................................................................... 23
Tabela 2 Precipitação média anual ........................................................................... 35
Tabela 3 Precipitações máximas diárias anuais em Natal, Cerro Corá e SP do
Potengi. ..................................................................................................................... 41
Tabela 4 Cálculo das precipitações máximas dia em milímetros, para vários períodos
de retorno usando a distribuição de Gumbel ............................................................. 42
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 11
2. OBJETIVOS ....................................................................................................... 15
2.1. Geral ............................................................................................................... 15
2.2. Específicos .................................................................................................... 15
3. CARACTERIZAÇÃO GEOGRÁFICA DA ÁREA ............................................... 16
3.1. Localização .................................................................................................... 16
3.2 Geologia .......................................................................................................... 17
3.2.1 Caicó ortognaisse ...................................................................................... 18
3.2.2 Grupo Seridó ............................................................................................. 18
3.2.3 Jucurutu ..................................................................................................... 19
3.2.4 Barreiras .................................................................................................... 20
3.2.5 Depósitos colúvio-eluviais .......................................................................... 20
3.2.6 Depósitos eólicos litorâneos de paleodunas .............................................. 20
3.2.7 Depósitos aluvionares ................................................................................ 21
3.3 Geomorfologia ................................................................................................ 21
3.3.1 Planalto da Borborema .............................................................................. 22
3.3.2 Depressão Sertaneja ................................................................................. 22
3.3.3 Tabuleiro Costeiro...................................................................................... 22
3.4 Solos ............................................................................................................... 23
3.4.1 NEOSSOLOS LITÓLICOS ......................................................................... 24
3.4.2 LUVISSOLOS ............................................................................................ 24
3.4.3 LATOSSOLO AMARELO Distrófico ........................................................... 24
3.4.4 PLANOSSOLO NÁTRICO ......................................................................... 25
3.4.5 NEOSSOLOS FLÚVICOS ......................................................................... 25
3.4.6. GLEISSOLOS ........................................................................................... 25
3.4.7 NEOSSOLOS QUARTZARÊNICOS .......................................................... 26
3.5 Clima ............................................................................................................... 27
3.5.1 Zona de Convergência Intertropical ........................................................... 28
3.5.2 Complexos convectivos ............................................................................. 28
3.5.3. Ondas de leste .......................................................................................... 28
3.5.4 Circulações Orográficas ............................................................................. 29
3.5.6 Distribuição média mensal da precipitação ................................................ 30
4. METODOLOGIA ................................................................................................. 32
4.1. Caracterização ambiental ............................................................................. 32
4.2 Espacialização da precipitação .................................................................... 32
4.3 Determinação dos períodos de retorno dos totais pluviométricos ........... 33
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................... 35
5.1 Variação espaço-temporal ............................................................................ 35
5.2 Período de retorno ......................................................................................... 40
5.3 Consequências socioambientais .................................................................. 43
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 46
11
1. INTRODUÇÃO
Na região intertropical a variação espaço-temporal da precipitação é a
variável mais importante, quando se pretende compreender a dinâmica da estrutura
superficial da paisagem. Tal importância deve-se as consequências que esta pode
ocasionar, tanto pela baixa ou elevada quantidade, ao ambiente físico e aos diversos
arranjos espaciais. Dentre as consequências na paisagem, destaca-se o
desencadeamento dos processos de reafeiçoamento e formação de depósitos
sedimentares. No que tange às interações com os arranjos espaciais, tem-se
enchentes, inundações em áreas rurais e urbanas, erosão do solo de áreas
agricultáveis, assoreamento de reservatórios hídricos, entre outros.
A precipitação nada mais é que toda água proveniente do meio atmosférico
que atinge a superfície terrestre. Chuva, granizo e neve são formas de precipitação,
diferenciadas pelo estado em que a água se encontra. Suas principais
características são duração, distribuição temporal e espacial. Para Bertoni e Tucci
(2002), a chuva é o tipo de precipitação mais importante para a hidrologia. Contudo,
o total precipitado não tem significado real se não estiver ligado a uma duração.
Desta forma, a partir de uma série de dados de 30 anos, período clássico
definido pela Organização Mundial de Meteorologia (OMM) para obter um padrão
climatológico considerável, é possível identificar os valores máximos e mínimos de
precipitação, além de calcular as condições médias para uma determinada área.
Sendo, a precipitação média, a lâmina de água de altura uniforme sobre toda a área
considerada, associada a um período de tempo dado (como hora, dia, mês, ano),
calculada através de métodos como média aritmética, Método de Thiessen, Método
das isoietas, entre outros.
Os valores mínimos são definidos como sendo a precipitação pluviométrica
mínima baseada em uma longa série histórica de dados. O mapeamento da
precipitação mínima provável associada a um período, local e frequência de
ocorrência, consiste em importante ferramenta para subsídios de práticas agrícolas.
Já a precipitação máxima é entendida como a ocorrência extrema, com duração,
distribuição temporal e espacial crítica para uma área ou bacia hidrográfica (TUCCI,
2015).
Segundo Mello et al. (2001) “as variáveis que caracterizam chuvas intensas
são a duração, a intensidade e a frequência de ocorrência, conhecida como período
12
de retorno da precipitação.” Para Silva et al. (2003) “as chuvas intensas, chuvas
extremas ou chuvas máximas, são aquelas que apresentam grande lâmina
precipitada, que supera um valor mínimo em um certo intervalo de tempo.”
Em termos geomorfológicos, entende-se por eventos máximos aqueles cujo
volume de chuva em (mm) é capaz de mobilizar sedimentos em uma encosta ou em
canais de primeira ordem (AMORIM, 2015). Com relação à variação espaço-
temporal, Araújo et al. (2008) afirma que esse tipo de chuva tem distribuição
irregular tanto temporalmente quanto espacialmente, sofrendo diversas influencias
como altitude, massas de ar, uso do solo, posição geográfica entre outros
Especificamente sobre a Bacia do Rio Potengi, que tem sua nascente na
Serra de Santana, no município de Cerro Corá e deságua no Oceano Atlântico em
Natal, formando o maior estuário do Estado, verifica-se uma distribuição espaço-
temporal de chuvas bastante peculiar. Na região da foz a precipitação máxima
ocorre em junho. Na parte central da bacia o mês de maior precipitação é março. Já
na nascente, o máximo de precipitação também ocorre em março; porém, por estar
em uma região mais elevada, registra chuvas mais regulares e abundantes que a
parte central segundo dados da Empresa de Pesquisa Agropecuária do RN
(EMPARN, 2017).
Sendo assim, as técnicas de espacialização, por meio dos Sistemas de
Informações Geográficas (SIGs), viabilizam a análise da forma como as
precipitações se distribuem no espaço, assim como a associação com diversos
fatores do ambiente, possibilitando estudos mais abrangentes, com rapidez e
precisão (ARAI, 2010). Diversos trabalhos têm usado métodos de interpolação
espacial para efetuar estimativas e espacializar variáveis climáticas. Neste trabalho,
utilizou-se o método de Interpolação pela Ponderação do Inverso da Distância
(IDW), através do método de classificação denominado Quantil.
Nesse sentido, a distribuição espaço-temporal das chuvas é uma
característica muito importante, tanto para o meio ambiente, como para a sociedade
e economia, e seu conhecimento pode servir de instrumento para orientar decisões
a fim de mitigar os danos decorrentes da irregularidade das chuvas.
Considerando os possíveis danos que as chuvas intensas podem causar,
Bastos (1998) afirma que uma econômica decisão é tratar de prever futuras
ocorrências, no sentido de determinar a frequência de chuvas de similar intensidade.
De grande importância também é conhecer a característica estacional das chuvas
13
máximas de 24 horas, sua contribuição para o montante pluviométrico, e o tempo de
retorno. Por exemplo, uma chuva intensa em época de estiagem ou seca com o solo
com baixa disponibilidade de água, pode ter diferente consequência que a mesma
intensidade de chuva em época chuvosa, com o solo próximo ou em nível de
capacidade de campo.
Desta forma, o período de retorno pode estimar a frequência com que uma
precipitação de certa magnitude pode ocorrer, ser igualada ou até mesmo ser
superada, e o método de Gumbel nos dá condições de determinar estes períodos,
visando melhorar as atividades de planejamento em diversas atividades humanas.
O diagnóstico do meio natural constitui uma ferramenta para se pensar novas
formas de apropriação da paisagem, a partir do conhecimento integrado dos seus
elementos bióticos e abióticos. Este conhecimento perpassa a ideia de que tudo faz
parte de um todo e que, para ser compreendido, precisa ser tomado como um
sistema, algo que não pode ser apreendido apenas pelas partes, mas sim, como um
conjunto indissociável e complexo no qual tudo se interliga e interage, a partir da
troca constante de matéria e energia, passíveis de intervenções humanas. Assim, a
análise sistêmica oferece o suporte necessário para o entendimento da interação
dos elementos naturais e antrópicos. (LIMA, 2010)
Nesta perspectiva, o desenvolvimento da pesquisa adotou a abordagem
Geossistêmica por possibilitar análise integrada dos componentes ambientais da
Bacia Hidrográfica do Rio Potengi (BHRP). Dentre eles, o clima é um fator
condicionante na configuração da paisagem. Segundo Santos (2013), é ele quem
regula o processo de entrada e saída de energia dentro de uma bacia hidrográfica
atuando como controlador dos processos e da dinâmica do geossistema, ao fornecer
calor e umidade.
Considerando a BHRP como um sistema, alimentada continuamente por fluxo
de energia e ciclo de matéria, os processos que nela atuam não produzem
consequências apenas nos lugares que ocorreram. “Os componentes da paisagem
podem ser sensíveis à mudança em determinadas circunstâncias, e a mudança em
um componente pode, e muitas vezes desencadeiar instabilidade em outros lugares
do sistema.” (THOMAS, 2001, p. 84, tradução nossa).
Deste modo, o entendimento da dinâmica e estrutura da paisagem torna-se
imprescindível para um melhor aproveitamento dos recursos naturais em
14
consonância com suas potencialidades e limitações, além de influenciar diretamente
na sua estrutura espacial.
Para Lima (2010), essa abordagem além de influenciar diretamente a
estrutura espacial, possibilita uma melhor representação e compreensão da
dinâmica da paisagem, configurando-se em um elo de integração entre a teoria
geossistêmica e a gestão do território, que exige um conhecimento integrado de
seus recursos naturais, com suas respectivas potencialidades e limitações.
Viabilizando assim, o estabelecimento de estratégias de uso dos espaços, conforme
sua capacidade de suporte.
Assim, considerando a importância dos recursos naturais no desenvolvimento
socioeconômico, se buscou analisar as condições meteorológicas da BHRP, a partir
da variável precipitação, numa série de 25 anos (1992-2016), tendo em vista a falta
de dados de anos anteriores.
15
2. OBJETIVOS
2.1. Geral
O presente trabalho tem como objetivo estudar a variação espaço-temporal
da precipitação pluvial na BHRP, evidenciando as consequências nas paisagens
urbanas e rurais. .
2.2. Específicos
Espacializar os volumes médios da precipitação anual e trimestral, na Bacia
Hidrográfica do Rio Potengi, utilizando a distribuição de Gumbel;
Realizar a caracterização da geologia, geomorfologia, dos solos e climática;
Compreender a dinâmica da variação espaço-temporal dos eventos na
BHRP;
Analisar os tempos de retorno de precipitações máximas nos intervalos: 2, 5,
10, 20, 50, 100, 500 e 1000 anos;
Fornecer subsídios ao planejamento e gestão da BHRP.
16
3. CARACTERIZAÇÃO GEOGRÁFICA DA ÁREA
3.1. Localização
A Bacia Hidrográfica do Potengi possui uma área de 4093,00 km²,
abrangendo parte das mesorregiões Central, Agreste e Leste do Estado do Rio
Grande do Norte, entre as coordenadas geográficas 5°42’ e 6°12’ de latitude Sul e
35°11’ e 36°23’ de longitude Oeste. Tem sua nascente na Serra de Santana, no
município de Cerro Corá (Figura 1). Se estende de oeste para leste, com medidas
de 135km e de norte a sul 50km, o que torna a bacia com características
longitudinais. Limita-se ao sul com a bacia do Rio Jacu e ao norte com a bacia do
Rio Ceará Mirim, desaguando no Oceano Atlântico em Natal, formando o maior
estuário do Estado. Grande parte da rede hidrográfica apresenta-se de forma
intermitente durante a maior parte do ano, com exceção do baixo curso, onde são
perenes devido às influências das ações das marés e pelo maior volume de chuva.
Abrange os municípios de Rui Barbosa, São Tomé, Cerro Corá, Barcelona,
Sítio Novo, Riachuelo, Lagoa de Velhos, Tangará, Santa Maria, Serra Caiada, São
Paulo do Potengi, São Pedro, Ielmo Marinho, Senador Elói de Sousa, Bom Jesus,
São Gonçalo do Amarante, Macaíba e Natal.
Figura 1 Localização da Bacia Hidrográfica do Potengi no Estado do Rio Grande do Norte
Fonte: Elaboração própria, 2017
17
3.2 Geologia
A porção oriental tem seu embasamento geológico constituído por sedimentos
quaternários, destacando-se extensas áreas aluvionares dos rios Potengi e Jundiaí,
e rochas sedimentares terciário-quaternárias do Grupo Barreiras. A porção centro-
ocidental é caracterizada, integralmente, por rochas cristalinas relacionadas ao Pré-
Cambriano.
Os terrenos de suaves ondulações são constituídos de rochas sedimentares
do Grupo Barreiras na direção do rio Jundiaí, as terras baixas que correspondem às
zonas de estuário, mangues, aos vales fluviais e aos terraços fluviais e de praia,
apresentam terrenos com elevações de 15-16m, 7-8m e 2-3m acima do leito dos rios
(ARAÚJO, 2002).
Figura 2 Geologia da Bacia Hidrográfica do Rio Potengi
Fonte: CPRM, 2006.
18
A descrição das unidades litoestatigráficas da bacia do Potengi (Figura 2) foi
realizada a partir do relatório do “Programa Geologia do Brasil”, desenvolvido pelo
CPRM - Serviço Geológico do Brasil (2006).
3.2.1 Caicó ortognaisse
Definido por Meunieur (1964) e por Ferreira e Albuquerque (1969) como uma
seqüência litológica de alto grau metamórfico, constituída, basicamente, por
gnaisses e migmatitos, que incluem indistintamente litotipos do Grupo São Vicente
de Ebert (1969).
A Unidade de ortognaisse é a unidade predominante no subdomínio do
Embasamento Rio Piranhas. Trata-se de uma suíte magmática expandida com
composição gabróica, tonalítica, granodiorítica e granítica, com predominância dos
termos tonalítico graníticos. As rochas granitóides apresentam coloração cinza à
esbranquiçada, granulação média a grossa, também com textura augen
microporfirítica, contendo biotita e/ou hornblenda, por vezes parcialmente migmatiza
das, e também migmatitos. A estrutura gnáissica mostra bandamento metamórfico
de espessura centimétrica, por vezes pouco destacado, podendo conter enclaves
estirados de dioritos e anfibolitos.
As rochas metaplutônicas do Complexo Caicó são corpos intrudidos
concordantemente ou truncando o bandamento gnáissico das supracrustais da
unidade inferior.
3.2.2 Grupo Seridó
O Grupo Seridó constitui a Faixa de Dobramentos Seridó de Brito Neves
(1975), comumente denominada de Faixa Seridó, que ocorre na porção central do
Estado do Rio Grande do Norte, associada à Orogênese Brasiliana/Panafricana. Sua
área de exposição está compreendida entre os limites tectônicos do Domínio Rio
Piranhas-Faixa Seridó.
Ferreira e Albuquerque (1969) definem o Grupo Seridó como constituído
pelas formações Equador (base), Jucurutu e Seridó (topo), cabendo a Jardim de Sá
e Salim (1980) e Jardim de Sá (1984) o empilhamento estratigráfico atualmente
19
aceito, com a Formação Jucurutu, na base da seqüência, sucedida pelas formações
Equador e Seridó, no topo.
O reconhecimento das relações estratigráficas internas do Grupo Seridó, e
deste com o embasamento, são em parte dificultadas pela deformação e
metamorfismo superimpostos.
3.2.3 Jucurutu
Foi definida por Ferreira e Albuquerque (1969) para englobar,
aproximadamente, o que Ebert (1969) denominou de formações Florânia, Quixaba e
Equador. Para aqueles autores, a Formação Jucurutu consta, essencialmente, de
gnaisses de cor cinzentoazulada com lentes de epidoto, uniformemente distribuídas
e que podem evoluir até formar tactitos, muitas vezes scheelitíferos, com
abundantes intercalações lenticulares de mármores, às vezes associados a tactitos
scheelitíferos.
Ela ocorre no interior da faixa dobrada como estreitas camadas bordejando
plutons graníticos como no batólito de Acari ou localmente bordejando
braquiantiformes da Formação Equador, por vezes aflora em estruturas dômicas
como na estrutura a leste de Currais Novos, e na zona de charneira da antiforme da
serra das Queimadas (quartzito da Formação Equador) em uma janela erosiva.
A Formação Jucurutu está constituída principalmente por biotita ± epidoto ±
anfibólio paragnaisses, com intercalações de mármores (m), rochas calcissilicáticas
e skarns (Salim,1993), micaxistos, quartzitos (qt), formações ferríferas,
metavulcânicas dominantemente básicas e intermediárias (v), alguns
metaconglomerados basais e possíveis níveis de metachertes (ch). Inclusos nos
paragnaisses ocorrem níveis e nódulos de rochas calcissilicáticas e de
metagrauvacas (bastante feldspáticas) com aspecto maciço.
A esta unidade associam-se os principais depósitos de scheelita (CaWO4), da
Província Scheelitífera do Nordeste, hospedados em skarns. Associados aos skarns
ocorrem além de W, mineralizações de Au e Mo. Na mina Bonfim a mineralização
aurífera está associada a rochas calcissilicáticas (metaultramáficas). Ressaltam-se
ainda os espessos horizontes de mármore da unidade.
20
3.2.4 Barreiras
Os sedimentos do Grupo Barreiras ocorrem ao longo de uma faixa próxima ao
litoral potiguar em forma de tabuleiros, por vezes constituindo falésias litorâneas.
Eles recobrem indistintamente litotipos do embasamento precambriano e do Grupo
Apodi da Bacia Potiguar.
Os autores retromencionados reconheceram nesta unidade a presença de
fácies típicas de um sistema fluvial entrelaçado e de fácies transicionais para leques
aluviais e planícies litorâneas (flúvio-lagunares).
A fácies fluvial entrelaçada dominante na área pesquisada, pode ser
subdividida em duas. A fácies mais dominante ocorre preferencialmente próximo aos
rios de grande porte, é formada por depósitos contendo cascalho e areias grossas a
finas, em geral feldspáticas, com coloração esbranquiçada, creme amarela a
avermelhada. Intercalam-se microclastos sob a forma de camadas,filmes e lentes de
argila/silte. Predominam estratificações cruzadas acanaladas de grande e pequeno
porte e de médio e baixo ângulo, com sets granodecrescentes iniciados por
cascalhos quartzo-feldspáticos e seixos da argila.
Para Alheiros et al. (1988) o Grupo Barreiras representa a evolução de um
sistema fluvial construído em fortes gradientes e sob clima dominantemente árido,
sujeito a oscilações.
3.2.5 Depósitos colúvio-eluviais
São sedimentos arenosos e arenoargilosos esbranquiçados e avermelhados,
por vezes constituindo depósitos conglomeráticos com seixos de quartzo
predominantes. Eles são encontrados especificamente nos compartimentos
elevados da bacia, especificamente próximo às áreas de cimeiras.
3.2.6 Depósitos eólicos litorâneos de paleodunas
Estes depósitos são constituídos por areias esbranquiçadas, de granulação
fina a média, bem selecionadas, maturas, com estruturas de grain fall e
21
estratificações cruzadas de baixo ângulo, formando dunas tipo barcana, barcanóide
e parabólica.
Originam-se por processos eólicos detração, saltação e suspensão subaérea,
representando as fácies de dunas e interdunas de planície costeira. Elas são
recobertas por dunas móveis.
3.2.7 Depósitos aluvionares
Ocorrem ao longo dos vales dos principais rios que drenam o estado. São
constituídos por sedimentos arenosos e argilo-arenosos, com níveis irregulares de
cascalhos, formando os depósitos de canal, de barras de canal e da planície de
inundação dos cursos médios dos rios. Originam-se por processos de tração
subaqüosa, compreendendo fácies de canal e barras de canal fluvial.
Os depósitos de canal se constituem nos principais jazimentos de areia em
volume de reservas para uso na construção civil, enquanto nos depósitos de planície
(várzea) encontram-se as argilas vermelhas e subordinadamente as argilas brancas.
3.3 Geomorfologia
No contexto morfo-estrutural regional, a bacia abrange três domínios
geomorfológicos: Planalto da Borborema, Depressão Sertaneja e Tabuleiros
Costeiros (RADAMBRASIL, folha Jaguaribe/Natal 1981). No alto curso da bacia,
onde localiza-se a nascente do Rio Potengi está o Planalto da Borborema, nele
ocorrem relevos convexos e aguçados, sob condições subúmidas semiáridas.
No médio curso da bacia, predominam formas menos movimentadas,
destacando-se formas mais aplainadas pertencentes domínio da Depressão
Sertaneja, pontuadas por massas rochosas de ocorrência isolada ao longo de
lineamentos estruturais, que afloram em função da erosão diferencial, mais
conhecido como inselbergues (GOUDIE, 2004).
Desaguando junto à cidade de Natal, o Rio Potengi forma uma planície flúvio-
marinha que, para montante, transforma-se em planície fluvial, ambas pertencentes
à unidade geomorfológica da Faixa Litorânea e envolvidas por relevos tabulares dos
Tabuleiros Costeiros, predominantes na porção sul da bacia.
22
3.3.1 Planalto da Borborema
Na bacia o Planalto da Borborema compreende o compartimento que vai da
cota de aproximadamente 550m até a cota de 160m, com um arcabouço geológico
marcado pela natureza litológica cristalina com idades variando de 550 a 1.100ma e
sistemas de falhas e zonas de cisalhamento de contexto regional. Segundo Corrêa
et al. (2010) esse domínio é formado por “litotipos cristalinos correspondentes aos
maciços arqueanos remobilizados, sistemas de dobramentos brasilianos e intrusões
ígneas neoproterozóicas sin-tardi- e pós-orogênicas”.
3.3.2 Depressão Sertaneja
A Depressão Sertaneja ocupa a porção central da bacia, com uma superfície
suavemente ondulada e interflúvios convexos de altimetria média abaixo de 150m. O
aspecto topográfico uniforme do relevo é quebrado pela existência de relevos
residuais (inselbergues), os quais ocorrem pontualmente na forma de intrusões
litológicas ou zonas estruturais de maior resistência.
A unidade também é marcada pelo truncamento das estruturas
indistintamente de sua origem lito-estrutural, e formação de pedimentos
retrabalhados pela erosão aerolar (RADAMBRASIL, 1981).
3.3.3 Tabuleiro Costeiro
Os tabuleiros costeiros são classificados como uma forma topográfica que se
assemelha a um planalto, terminando de maneira abrupta que contorna a zona
costeira, apresentando um todo plano com vegetação típica. Os sedimentos
constituintes dos tabuleiros costeiros variam sua tonalidade de cores, do vermelho
ao alaranjado, com a presença de seixos de quartzo arredondados e de cascalhos
de quartzo oxidados, formando couraças ferruginosas.
Os tabuleiros costeiros estão presentes na área costeira da cidade de Natal.
Em algumas dessas áreas eles comportam-se como falésias, são semi-plana, com
altura em torno de 90 metros que geralmente terminam abruptamente em barreiras
às margens do estuário e em falésias nas praias (MEDEIROS et al, 2007).
23
Figura 3 Perfil topográfico da Bacia Hidrográfica do Rio Potengi
Fonte: Google Earth, 2017
3.4 Solos
As unidades de mapeamento, que constituem o mapa pedológico
(E:1:500.000), apresentam a dominância das classes de solos relacionadas a seguir,
junto com as respectivas áreas e percentuais de suas distribuições na superfície da
bacia:
Tabela 1. Tipos de solos
Fonte: IGARN, 2009.
Classes de Solos Área
Km² %
NEOSSOLOS LITÓLICOS Eutróficos 931,4 22,9
LUVISSOLOS VERMELHO-AMARELO Eutrófico 900,7 22,0
LATOSSOLO AMARELO Distrófico 698,2 17,0
LUVISSOLOS CRÔMICOS 499,3 12,2
PLANOSSOLO NÁTRICO 479,6 11,7
NEOSSOLOS FLÚVICOS 329,1 8,0
GLEISSOLOS 61,5 1,5
NEOSSOLOS QUARTZARÊNICOS Distróficos 9,1 0,2
Lagoas/Açudes 184,1 4,5
Total 4.093,0 100,0
24
A descrição e o mapa de solos (Figura 4) a seguir foram feitos com base no
relatório “Sistema Brasileiro de classificação dos solos”, desenvolvido pela Embrapa
(Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) Solos (2006).
3.4.1 NEOSSOLOS LITÓLICOS
Solos pouco evoluídos constituídos por material mineral, ou por material
orgânico com menos de 20cm de espessura, não apresentando qualquer tipo de
horizonte B diagnóstico. Horizontes glei, plíntico, vértico e A chernozêmico, quando
presentes, não ocorrem em condição diagnóstica para as classes Gleissolos,
Plintossolos, Vertissolos e Chernossolos, respectivamente. Solos com horizonte A
ou hístico, assentes diretamente sobre a rocha ou sobre um horizonte C ou Cr ou
sobre material com 90% (por volume) ou mais de sua massa constituída por
fragmentos de rocha com diâmetro maior que 2mm (cascalhos, calhaus e
matacões), que apresentam um contato lítico típico ou fragmentário dentro de 50cm
da superfície do solo. Admite um horizonte B em início de formação, cuja espessura
não satisfaz a qualquer tipo de horizonte B diagnóstico.
3.4.2 LUVISSOLOS
Solos constituídos por material mineral, apresentando horizonte B textural
com argila de atividade alta e alta saturação por bases, imediatamente abaixo de
qualquer tipo de horizonte A, exceto A chernozêmico, ou sob horizonte E, e
satisfazendo o seguinte requisito: horizontes plíntico, vértico e plânico se presentes,
não satisfazem os critérios para Plintossolos, Vertissolos, Planossolos,
respectivamente; ou seja não são coincidentes com a parte superficial do horizonte
B textural.
3.4.3 LATOSSOLO AMARELO Distrófico
Solos constituídos por material mineral, apresentando horizonte B latossólico
imediatamente abaixo de qualquer tipo de horizonte A, dentro de 200cm da
superfície do solo ou dentro de 300cm, se o horizonte A apresenta mais que 150cm
25
de espessura. Solos com matiz 7,5YR ou mais amarelo e com saturação por bases
baixa (V < 50%) na maior parte dos primeiros 100cm do horizonte B (inclusive BA).
3.4.4 PLANOSSOLO NÁTRICO
Solos constituídos por material mineral com horizonte A ou E seguidos de
horizonte B plânico, não coincidente com horizonte plíntico ou glei. Solos
apresentando horizonte plânico com caráter sódico imediatamente abaixo de um
horizonte A ou E.
3.4.5 NEOSSOLOS FLÚVICOS
Solos pouco evoluídos constituídos por material mineral, ou por material
orgânico com menos de 20cm de espessura, não apresentando qualquer tipo de
horizonte B diagnóstico. Horizontes glei, plíntico, vértico e A chernozêmico, quando
presentes, não ocorrem em condição diagnóstica para as classes Gleissolos,
Plintossolos, Vertissolos e Chernossolos, respectivamente.
Solos derivados de sedimentos aluviais e que apresentam caráter flúvico.
Horizonte glei, ou horizontes de coloração pálida, variegada ou com mosqueados
abundantes ou comuns de redução, se ocorrerem abaixo do horizonte A, devem
estar a profundidades superiores a 150cm.
3.4.6. GLEISSOLOS
Solos constituídos por material mineral com horizonte glei iniciando-se dentro
dos primeiros 150cm da superfície, imediatamente abaixo de horizonte A ou E, ou de
horizonte hístico com espessura insuficiente para definir a classe dos Organossolos,
não apresentando horizonte vértico ou horizonte B textural com mudança textural
abrupta acima ou coincidente com horizonte glei, tampouco qualquer outro tipo de
horizonte B diagnóstico acima do horizonte glei, ou textura exclusivamente areia ou
areia franca em todos os horizontes até a profundidade de 150cm a partir da
superfície do solo ou até um contato lítico. Horizonte plíntico se presente deve estar
à profundidade superior a 200cm da superfície do solo.
26
3.4.7 NEOSSOLOS QUARTZARÊNICOS
Solos pouco evoluídos constituídos por material mineral, ou por material
orgânico com menos de 20cm de espessura, não apresentando qualquer tipo de
horizonte B diagnóstico. Horizontes glei, plíntico, vértico e A chernozêmico, quando
presentes, não ocorrem em condição diagnóstica para as classes Gleissolos,
Plintossolos, Vertissolos e Chernossolos, respectivamente.
Solos sem contato lítico dentro de 50cm de profundidade, com seqüência de
horizontes A-C, porém apresentando textura areia ou areia franca em todos os
horizontes até, no mínimo, a profundidade de 150cm a partir da superfície do solo ou
até um contato lítico; são essencialmente quartzosos, tendo nas frações areia
grossa e areia fina 95% ou mais de quartzo, calcedônia e opala e, praticamente,
ausência de minerais primários alteráveis (menos resistentes ao intemperismo).
Figura 4 de solos da Bacia Hidrográfica do Rio Potengi
Fonte: EMBRAPA SOLOS, 2006.
27
3.5 Clima
Na metade leste da bacia há uma predominância do tipo As´, da classificação
climática de Köppen, caracterizado por um clima tropical chuvoso com verão seco e
estação chuvosa se adiantando para o outono; na porção centro-oeste, predomina o
tipo BSs´h´- clima muito quente e semiárido, com estação chuvosa que se adianta
para o outono; e, no extremo oeste, perfazendo cerca de 10% da área total da bacia,
o tipo BSw´h´ - clima muito quente e semiárido, com estação chuvosa que se atrasa
para o outono (IGARN, 2009).
De um modo geral, as chuvas anuais médias de longo período decrescem do
litoral para o interior, passando de cerca de 1.600 mm na foz para 500 mm na
nascente, gerando um gradiente de aproximadamente 1100m para uma bacia de
extensão longitudinal.
A variação espaço-temporal da precipitação na área de estudo decorre da
atuação isolada e/ou combinada de sistemas sinóticos em diferentes níveis de
escala: global, regional e orografia local, esta última atuando principalmente no
aumento da umidade na porção ocidental da bacia. Ao mesmo tempo, tem-se que
levar em consideração que a bacia está localizada em uma região que é
caracterizada por ser o final de atuação de diferentes sistemas climáticos.
Os mecanismos dinâmicos que produzem chuvas na região da bacia podem
ser classificados em grande escala, responsáveis por cerca de 30% a 80% da
precipitação observada dependendo do local, e mecanismos de meso e micro
escalas, que completam os totais observados. Dentre os mecanismos de grande
escala, destaca-se a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), cujo
posicionamento está relacionado às condições do Dipolo do Atlântico.
Dentre os sistemas de mesoescala, têm-se as perturbações ondulatórias no
campo dos ventos Alísios, ou ondas de leste e complexos convectivos de
mesoescala como os principais produtores das precipitações. Em uma escala mais
reduzida, observa-se a atuação das brisas marítimas, decorrente da variação
barométrica diária entre continente e oceano e a circulações orográficas, formando
pequenas células convectivas de atuação localizada.
28
3.5.1 Zona de Convergência Intertropical
A Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) é uma grande região de
confluência dos ventos alísios de nordeste, oriundos do sistema de alta pressão ou
anticiclone subtropical do Hemisfério Norte, e dos ventos Alísios de sudeste,
oriundos da alta subtropical do Hemisfério Sul. É caracterizada por uma banda de
nebulosidade e chuvas no sentido leste-oeste aproximadamente (MOLION e
BERNARDO, 2002).
Sobre o Atlântico, a ZCIT migra de sua posição mais ao norte, cerca de 14ºN
em agosto-setembro, para a posição mais ao sul, cerca de 4ºS, durante março-abril.
Esse deslocamento da ZCIT está relacionado aos padrões da Temperatura da
Superfície do Mar (TSM) sobre essa bacia do oceano Atlântico Tropical, e por isso, a
TSM é um dos fatores determinantes na sua posição e intensidade (UVO, 1989).
3.5.2 Complexos convectivos
Os Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM) caracterizam-se como um
conjunto de nuvens cumulonimbus (Cb) frias e espessas que apresentam a forma
circular e crescimento vertical explosivo num intervalo de tempo entre 6 a 12 horas e
associam-se, frequentemente, com eventos de precipitação intensa, acompanhados
de fortes rajadas de vento (SILVA DIAS, 1987).
Os CCMs são responsáveis pela maior parte da precipitação nos trópicos e
em várias localidades de latitudes médias durante a estação quente. A maioria dos
CCMs se forma ao entardecer e nas primeiras horas da noite, quando células
convectivas isoladas se desenvolvem e se unificam em áreas com condições
favoráveis a convecção, sendo então necessário recorrer a um mecanismo de
modulação diurna para acionar o gatilho da convecção, desde que a atmosfera
esteja condicionalmente instável do ponto de vista termodinâmico (CAMPOS e
EICHHOLZ, 2011).
3.5.3. Ondas de leste
Os Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOLs) ou Ondas de Leste (OL) são
sistemas meteorológicos de escala sinótica definidos pela Administração Nacional
29
Oceânica e Atmosférica (NOAA), como sendo um dos mais importantes no que se
diz respeito ao regime de precipitação em muitas regiões tropicais do globo (CHOU,
1990). São ondas que se formam no campo de pressão atmosférica, na faixa tropical
do globo terrestre, na área de influência dos ventos alísios, e se deslocam de oeste
para leste, ou seja, desde a costa da África até o litoral leste do Brasil. Ele provoca
chuvas principalmente na Zona da Mata que se estende desde o Recôncavo Baiano
até o litoral do Rio Grande do Norte (FERREIRA e MELLO, 2005).
Podem ser definidos como perturbações sinóticas associadas a cavados e à
temperatura elevada da superfície do mar, normalmente em baixos níveis (~850-700
hPa), caracterizada por nuvens geralmente convectivas (VAREJÃO SILVA, 2005).
3.5.4 Circulações Orográficas
A variação no relevo é fator que condiciona o aumento da precipitação da
porção ocidental da Bacia, onde a altitude chega a 550m. Conforme é observado na
figura 03, na direção litoral interior vai ocorrendo um aumento topográfico, o que
contribui para na porção mais elevada tem uma variação positiva no volume de
precipitação. Essa condição provocar as chuvas orográficas, que ocorrem quando
uma parcela de ar dotada de certo teor de umidade adevecta paralelamente à
superfície até encontrar a escarpa da Serra de Santana.
Quando isso acontece, o ar tende a continuar seu percurso devido à energia
cinética que possui, elevando-se conforme a inclinação do terreno. Como o
gradiente médio de decréscimo de temperatura é de 6 a 7°C para cada 1000 metros
de elevação (gradiente pseudoadiabático), o ar resfria-se cada vez mais à medida
que se eleva devido ao obstáculo (LIMA, 2015). Com isso, essa parcela de ar
poderá se condensar, o que ocorrerá quando a temperatura do ponto de orvalho
tornar-se igual ou maior que a temperatura dessa própria parcela, formando colunas
de nuvens, normalmente situadas sobre esses obstáculos.
Nas áreas a sotavento de um obstáculo, como uma cadeia montanhosa, há
uma queda nos totais pluviométricos devido ao fato do ar já ter perdido parte ou a
totalidade de sua umidade ao transpô-lo.
30
3.5.6 Distribuição média mensal da precipitação
As figuras 5, 6 e 7 a seguir, representam as médias mensais de três
municípios por serem representativos na região da bacia, sendo eles localizados no
alto, médio e baixo curso da Bacia (Cerro Corá, São Paulo do Potengi e Natal,
respectivamente),
É possível notar, apesar da variação total de precipitação de cada município,
que os meses mais chuvosos em toda área da bacia, vão de janeiro a Setembro.
Os municípios de Cerro Corá (Figura 5) e São Paulo do Potengi (Figura 6)
apresentam os maiores índices de precipitação nos meses de março e abril,
coincidindo com a época de maior atuação da ZCIT na região da bacia.
Figura 5 Precipitação média mensal - Cerro Corá (1992 - 2016)
Fonte: Elaboração própria, 2017
0
20
40
60
80
100
120
140
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Pre
cip
itaç
ão (
mm
)
31
Figura 6 Precipitação média mensal - São Paulo do Potengi (1992-2016)
Fonte: Elaboração própria, 2017
O município de Natal (Figura 7) tem no mês de junho a maior média de
precipitação. Tal fenômeno é justificado principalmente pelos complexos convectivos
de mesoescala associados aos distúrbios ondulatórios de leste.
Figura 7 Precipitação média mensal - Natal (1992-2016)
Fonte: Elaboração própria, 2017
0
20
40
60
80
100
120
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Pre
cip
itaç
ão (
mm
)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Pre
cip
itaç
ão (
mm
)
32
4. METODOLOGIA
Partindo da hipótese que a bacia em estudo apresenta uma variabilidade
espacial da precipitação e que a recorrência dos eventos máximos de precipitação
pode ser definida com base na aplicação de modelos matemáticos, estabeleceu-se
um conjunto de procedimentos para o falseamento ou validação das hipóteses
iniciais.
4.1. Caracterização ambiental
Para descrição das unidades litoestratigráficas da área utilizou-se as
informações contidas na Carta Geológica do Rio Grande do Norte, escala de
1:500.000, desenvolvida pela CPRM.
Para descrição da compartimentação geomorfológica utilizou-se a Folhas SB
24/25 Jaguaribe/Natal, na escala de 1:1.000.000, do Radambrasil e perfis
topográficos gerados no ArcGIS 10.1, utilizando os dados topográficos do SRTM.
Os mapeamentos de solos disponíveis para região apresentam escalas
variáveis e com baixa compatibilidade com a escala do trabalho, são eles: Ministério
da Agricultura (1968) escala 1:1.500 000, Embrapa 1972, na escala de 1:500.000 no
Estado do Rio Grande do Norte, RadamBrasil (1981) escala 1:1.000 000.
Já os dados climatológicos foram obtidos através da Empresa de Pesquisa
Agropecuária do Rio Grande do Norte (EMPARN), cotendo as séries pluviométricas
dos municípios da BHRP.
4.2 Espacialização da precipitação
Neste trabalho foram utilizados dados de precipitação, fornecidos pela
Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte (EMPARN), referentes
a um período máximo de 25 anos (1992 a 2016) para os 18 municípios. Foi utilizado
um total de 18 pontos de coleta de dados de precipitação, distribuídas por toda a
Bacia Hidrográfica do Rio Potengi, como mostra a figura 8.
33
Figura 8 Mapa com a localização das estações pluviométricas utilizadas
Fonte: elaboração própria, 2017.
Para gerar a espacialização média pluviométrica, foram calculados os valores
das precipitações médias anuais de cada estação da bacia do Potengi, em seguida
as informações foram espacializadas através do Sistema de Informação Geográfica
ArcGis 10.1®. Utilizou-se o método de Interpolação – Inverso da Distância (IDW) e o
Quantil como método de classificação.
4.3 Determinação dos períodos de retorno dos totais pluviométricos
O período de retorno de totais pluviométricos foi determinado através do
método de Gumbel, o qual consiste em uma distribuição de valores extremos anuais,
obtidos como limitantes das distribuições de maiores (ou menores) valores em
amostras aleatórias de tamanho de amostra crescente.
De acordo com Cordeiro et al. (2009) a determinação do período de retorno é
uma maneira de estimar, a partir de dados observados, a previsão de futuras
34
ocorrências de certo evento. Pode ser definido como o tempo médio decorrido entre
as ocorrências de um evento que exceda ou iguale certa magnitude.
Respaldado na sequência de procedimentos para a aplicação da distribuição
Gumbel, foi feita a organização dos dados mensais, em tabela, para todo o período.
Em seguida, foram calculados os parâmetros estatísticos: média aritmética e desvio
padrão. A partir da série histórica foram escolhidos somente os valores máximos
diários de cada ano.
Segundo Righetto (1998), a distribuição de Gumbel foi introduzida em 1941,
com o objetivo de identificar os valores máximos de enchente de um rio, a máxima
precipitação, o máximo vento, etc. Ou seja, ela busca individualizar os eventos de
alta magnitude que promovem histereses nos sistemas naturais e sociais.
Para analisar as maiores valores das precipitações, é usada a distribuição de
Gumbel, conforme Righeto, 1998:
- ln ( ln ( 1 / (1 – (1 / T ))))
Sendo: S = desvio padrão
= média
e = parâmetros P = precipitação T = tempo
Com os dados tratados, foram elaborados gráficos e tabelas que ajudaram a
compreender da melhor forma os resultados.
Por fim, foi realizada uma interpretação dos dados à luz do referencial teórico-
metodológico da Geografia, de forma que a variável meteorológica em questão
(precipitação) fosse compreendida no contexto da dinâmica da paisagem, na
perspectiva da visão geossistêmica.
35
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Variação espaço-temporal
Tomando como base os dados de precipitação de 18 postos de coleta na
Bacia Hidrográfica do Potengi e entorno imediato, a precipitação média anual foi
tabulada (Tabela 02) e especializada (Figuras de 09 a 12). Os dados demonstram
que há uma variação na distribuição espacial da precipitação de 1.241,7mm.
Tabela 2 Precipitação média anual
Posto de Coleta Coordenada X Coordenada Y Precipitação Média Anual
Rui Barbosa -5°55’0.01” -35°56’43.54” 502,776
São Tome -5°58’0.01” -36°4’0.03” 456,918
Cerro Cora -6°3’0.03” -36°21’0.00” 595,352
Barcelona -5°57’0.03” -35°55’0.01” 554,716
Sítio Novo -6°6’0.01” -35°55’0.01” 547,538
Riachuelo -5°49’0.03” -35°49’0.02” 577,544
Lagoa De Velhos -6°0’0.03” -35°52’0.01” 546,175
Tangará -6°10’59.96” -35°47’0.04” 504,933
Santa Maria -5°50’0.02” -35°43’0.03” 713,9
Serra Caiada -6°6’0.02” -35°42’0.02” 576,144
São Paulo Do Potengi -5°54’0.03” -35°46’0.03” 602,216
São Pedro -5°54’0.02” -35°38’0.02” 630,145
Ielmo Marinho -5°49’0.01” -35°33’0.01” 702,77
Senador Elói De Sousa -6°2’0.00” -35°42’0.03” 499,977
Bom Jesus -5°59’0.07” -35°34’0.11” 745,224
São Gonçalo Do Amarante -5°48’0.03” -35°20’0.01” 1203,52
Macaíba -5°53’59.84” -35°21’59.95” 1210,536
Natal -5°50’15.14” -35°12’28.31” 1698,568
Fonte: Elaboração própria, 2017
36
A Figura 9 mostra que os setores mais próximos do litoral apresentam valores
médios de precipitação superiores, os quais vão decrescendo à medida que vai se
afastando do litoral, sentido leste-oeste, com valores que variam de 1.616mm à
457mm. Essa diminuição está nitidamente relacionada aos controles climáticos de
escala local e regional, com destaque para atuação do Vórtice Ciclone na Atmosfera
Superior - VCAN, um sistema que causa a inibição de precipitações na região do
semiárido brasileiro.
Figura 9 Espacialização da precipitação média anual na Bacia do Potengi.
Fonte: elaboração própria, 2017.
O gradiente de diminuição da precipitação é revertido à medida que tem-se a
elevação das cotas topográficas, especialmente nas proximidades da nascente do
Rio Potengi, onde observa-se um ligeiro aumento do valor médio da precipitação
anual. Essa condição decorre da influência do fator orográfico, que tendem a
promover uma convecção forçada do ar úmido que advecta em baixos níveis
atmosféricos, resultando em precipitação localizada.
37
Em relação aos valores médios de precipitações relativas às quadras
chuvosas (Figuras 10, 11 e 12), é evidente a predominância de chuva nas quadras
de Janeiro-Fevereiro-Marco-Abril e Maio-Junho-Julho-Agosto, em torno de 90% do
total anual. Este comportamento já era o esperado e validam os resultados, pois, os
principais mecanismos formadores de chuvas nestas regiões são a Zona de
Convergência Intertropical, atuando entre janeiro e abril e as Brisas marítimas
intensificadas pelas Ondas de Lestes, atuando entre os meses de maio a agosto.
Figura 10 Espacialização da precipitação média - JAN, FEV, MAR, ABR (1992-2016)
Fonte: elaboração própria, 2017.
Cabe ressaltar que a quadra chuvosa que vai de maio a agosto se concentra
apenas na porção litorânea da bacia (Figura 11), tendo em vista que os sistemas
produtores da precipitação dificilmente consegue produzir precipitações na porção
mais interior do continente.
38
Figura 11 Espacialização da precipitação média - MAI, JUN, JUL, AGO
Fonte: elaboração própria, 2017.
No período que compreende os meses de setembro, outubro, novembro e
dezembro, as precipitações diminuem e concentram-se na porção litorânea, onde a
gangorra barométrica continente-oceano produz chuvas rápidas e com baixos
volumes (Figura 12). É o período mais seco na bacia, sendo que os maiores valores
se concentram no litoral, porém esses valores são significativamente baixos
comparados com o período chuvoso.
39
Figura 12 Espacialização da precipitação média - SET, OUT, NOV, DEZ
Fonte: elaboração própria, 2017.
A figura 13 apresenta a distribuição média anual da precipitação em três
diferentes postos da bacia, onde fica evidente o comportamento do volume e
distribuição anual entre as três estações. Os postos de Cerro Corá e São Paulo do
Potengi têm nos meses de março e abril os maiores valores de precipitação,
enquanto no posto de Natal os dois meses mais chuvosos são junho e julho. Tal fato
demonstra que sistemas distintos controlam a precipitação nos diferentes setores da
bacia.
Figura 13 Precipitação média mensal (1992-2016)
Fonte: EMPARN, 2017
0 25 50 75
100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Natal SP Potengi Cerro Corá
40
5.2 Período de retorno
Buscou-se caracterizar os eventos de precipitações máximas (eventos de alta
magnitude e baixa recorrência) na escala de décadas, no contexto da bacia
hidrográfica do Potengi, como base na distribuição de Gumbel. Para tanto, a unidade
bacia hidrográfica constituiu o delimitador da área de estudo e a dinâmica
geomorfológica embasou o entendimento de eventos capazes de promover
alteração na paisagem.
Em termos geomorfológicos, entende-se por eventos máximos aqueles cujo
volume de chuva em (mm) é capaz de mobilizar sedimentos em uma encosta ou em
canais de primeira ordem. Assim, adotou-se como eventos máximos os que
possuem valor de precipitação acima de 50mm e precipitações concentradas em
24h (LEITE, ADACHESKI e VIRGENS FILHO, 2011; SOUZA, 2014; AMORIM,
2015). Segundo Souza (2014), o valor de 50mm/dia de precipitação é utilizado
historicamente para a identificação das chuvas extremas nos EUA.
Com base nas séries históricas de dados de precipitação das estações
meteorológicas de Natal, Cerro Corá e São Paulo Do Potengi, foram aplicados filtros
para identificação das precipitações máximas diárias de cada ano, entre os anos de
1992 e 2016. Esses três postos pluviométricos foram escolhidos por constituírem
amostras representativas dos três contextos de volumes de precipitação existentes
na bacia.
Para o posto localizado na cidade de Natal, distante a 2,3 km do mar, ao
longo do período analisado, foram identificados 25 eventos de precipitação máxima,
ou seja, valores diários acima de 50mm, o que representa a quantidade de 1 evento
por ano. Desse total, 16 eventos tiveram valores acima de 100mm e dois eventos
com valores superiores a 200mm.
O posto localizado no município de São Paulo do Potengi, distante a 65,3 km
do mar, registrou 16 eventos de precipitação com valores acima de 50mm, o que
representa uma quantidade de 0,6 evento por ano. Desse total, 2 eventos superaram
os 100mm.
No posto localizado no município de Cerro Corá, distante a 129,5 km do mar a
uma altitude de 565m, foram identificados 19 eventos com valores de precipitação
diária acima de 50mm, o que representa uma quantidade de 0,8 evento por ano,
sendo 8 deles com valores superiores a 100mm.
41
Cabe ressaltar que há inexistência de dados de precipitação nos anos 2003 e
2016 para o município de Cerro Corá, desta forma, enquanto Natal e São Paulo do
Potengi tiveram uma série de 25 anos de dados, Cerro Corá apresentou apenas 23.
A Tabela 3 apresenta todos os dados de eventos de precipitação máxima anual para
o período descrito.
Tabela 3 Precipitações máximas diárias anuais em Natal, Cerro Corá e SP do Potengi.
Ano Precipitação
máxima diária (mm) – Natal
Ano
Precipitação máxima diária (mm) - Cerro
Corá
Ano
Precipitação máxima diária (mm) - SP do
Potengi
1992 94,2 1992 103 1992 56,5
1993 70 1993 87,4 1993 30,4
1994 87,4 1994 44,6 1994 71
1995 103,8 1995 110 1995 60
1996 79 1996 74 1996 40
1997 122,2 1997 156 1997 156
1998 253,2 1998 30 1998 36
1999 122,6 1999 98 1999 45
2000 184,8 2000 63 2000 61
2001 153,1 2001 64 2001 89
2002 117,5 2002 64 2002 75
2003 82,6 2003 - 2003 26,8
2004 152 2004 72 2004 58,5
2005 163,5 2005 44,7 2005 105,6
2006 128,9 2006 107,7 2006 41,8
2007 118,4 2007 118,7 2007 79,9
2008 216,8 2008 86,2 2008 106
2009 115,5 2009 100 2009 62
2010 69 2010 106 2010 23,5
2011 115,6 2011 142 2011 75
2012 92,7 2012 27 2012 36
2013 125,6 2013 91 2013 77
2014 222 2014 62 2014 65
2015 69,9 2015 50,3 2015 66,2
2016 92,6 2016 - 2016 47,2
média 126,116 média 82,68 média 63,62
Desvpad 49,64 Desvpad 33,5 desvpad 29,47
ᵝ 38,7 ᵝ 26,13 ᵝ 23
ᵅ 103,786 ᵅ 67,60 ᵅ 50,35
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Com base nos valores máximos de cada ano, foi calculada a média, o desvio
padrão e os parâmetros ᵅ e ᵝ, e os resultados obtidos foram utilizados no método de
gumbel, para calcular as precipitações nos períodos estimados (2, 5, 10, 20, 50, 100,
500 e 1000 anos).
Tabela 4 Cálculo das precipitações máximas dia em milímetros, para vários períodos de retorno usando a distribuição de Gumbel
Variáveis Tempo de retorno de precipitação (mm/dia)
Período de
retorno (ano) 2 5 10 20 25 50 100 500 1000
São Paulo do
Potengi 58,9 84,9 102,1 118,7 123,9 140,1 156,1 193,2 209,3
Cerro Corá 77,27 106,8 126,4 145,2 151,2 169,5 187,8 229,9 248,2
Natal 118,1 161,8 190,9 218,7 227,6 254,8 281,8 344,1 371,2
Pode-se observar que houve uma significativa correlação entre os totais
pluviométricos medidos e aqueles verificados de acordo com o período de retorno
determinado pelo método de Gumbel. Tornando os resultados obtidos satisfatórios,
ao mesmo tempo em que demonstra o grande potencial de aplicação do presente
estudo na gestão do território.
No intervalo de retorno de 10 anos, todos o postos apresentam valores de
precipitação acima de 100mm em 24h, sendo que em Natal esse valor é de
190,9mm, demonstrando que a capital potiguar está sujeita a eventos pluviométricos
que podem desencadear inúmeros transtornos ao ambiente urbano.
Na tabela 3 pode ser observado que a chuva de 222mm, registrada no evento
de junho de 2014, corresponde a um período de retorno entre 10 e 20 anos, ou seja,
é uma chuva com tempo de recorrência curto, do ponto de vista da dinâmica da
paisagem, que pode ocasionar diversos prejuízos, como foi o caso do
voçorocamento que ocorreu em Mãe Luiza.
Quando a paisagem é vista como um elemento da modificação social, com
construções e diferentes tipos de transformações no meio físico, um tempo de
retorno de 10 a 20 anos pode parecer longo, porém é necessário considerar que os
prejuízos gerados e os risco de perdas humanas justifica-se a necessidade de
adotar medidas que permitam adequar o uso do solo à essa dinâmica natural.
43
5.3 Consequências socioambientais
Dentre as consequências dos eventos de precipitação com alta magnitude e
baixa recorrência, os processos erosivos, enchentes e alagamento são os mais
comuns no que tange aos problemas socioambientais.
Nas vertentes de bacias hidrográficas, a erosão hídrica é identificada como a
principal causa do empobrecimento do solo agrícola, em cujo processo a estrutura
do solo é destruída pelo impacto da chuva que atinge a superfície do terreno e, em
seguida, o material solto, rico em nutrientes e matéria orgânica, é removido do local
e depositado nas depressões no interior das vertentes e no fundo dos vales, tendo
como resultado o assoreamento dos leitos dos rios (Pissarra et al., 2005). Na bacia
em análise esse processo é especialmente identificado no baixo curso, onde é
observado um intenso processo de assoreamento do leito menor do rio (Figura 14).
Figura 14 Assoreamento do rio Potengi em área de dragagem para comercialização.
Fonte: Blog Grito Verde, 24 de maio de 2009.
Alem do elevado poder erosivo dos eventos de alta magnitude, têm-se
intervenção humana, por meio da ocupação e uso intensivo do solo, removendo a
44
cobertura vegetal, permitindo que os horizontes superficiais do solo sejam
rapidamente removidos. A mudança de cobertura da terra e a adoção de práticas
agrícolas inadequadas à conservação do solo facilitam a formação de sulcos e
ravinas, especialmente quando o escoamento da água é torrencial (Endres et al.,
2006).
Ao mesmo tempo em que a água transporta os sedimentos, fertilizantes e
agroquímicos vão sendo arrastados, provocando problemas e poluição na rede
hidrográfica, produzindo a eutrofização de mananciais e elevando os custos para o
tratamento do abastecimento humano (SANTOS, GRIEBELER e OLIVEIRA, 2009).
Quando a precipitação se dá sem áreas urbanas, impermeabilizadas, sem um
planejamento urbano capaz de suportar tais eventos, criam uma realidade
desfavorável à população e a seu modo de vida cotidiana. São consequências da
precipitação: as enchentes, inundações, alagamentos e deslizamentos de terra,
como o caso do bairro de Mãe Luíza em Natal/RN, em junho de 2014 (Figura 15).
Figura 15 Desastre ocorrido em Mãe Luiza
.Fonte: RioGrandedoNorte.net, 17 de junho de 2014.
45
Segundo Lima (2017), a dinâmica ambiental intensa, a formação geológica e
geomorfológica, associada à ocorrência de intensas chuvas em uma área com solo
desprotegido (fator que propicia o movimento de massa), e as características
socioambientais do bairro (ausência de infraestrutura e ações de
prevenção/mitigação), foram fatores que levaram à ocorrência do desastre em junho
de 2014, o qual atingiu residências e deixou várias famílias desabrigadas.
A ocorrência de precipitação anômala de chuvas, no período de 13 a 15 de
junho de 2014, foi considerada como a maior precipitação concentrada dos últimos
50 anos em Natal – RN (CPRM, 2014). Cabe destacar que a ocorrência de 03 dias
seguidos com chuva foi resultado da combinação de condições atmosféricas
favoráveis à convecção local e a junção com muita umidade vinda do oceano.
Em referência à ocorrência desse grande volume de chuva, que precipitou,
em um período de 36 horas, cerda de 340 mm, não se pode dizer que foi um evento
raro em uma escala de tempo 100 anos, isso ocorre por influência da Zona de
Convergência Intertropical (ZCIT) e pelas ondas de leste, que faz dos meses de
junho e julho os mais chuvosos.
Desta forma, a erosão hídrica proveniente de chuvas intensas tem
ocasionado problemas de ordem ambiental, econômico e social relevantes ao
equilíbrio natural dos geossistemas em uso.
46
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A paisagem é dinâmica e está sempre evoluindo. Nessa perspectiva, a
precipitação pluviométrica é a responsável por adicionar água ao solo fazendo com
que os processos intempéricos atuem e aprofundem os mantos de intemperismos e
possibilitem o desenvolvimento da vegetação. Por sua vez, quando os valores de
precipitação ultrapassam os limiares de resistência da paisagem, o material friável
passa a ser remobilizado, transitando por diferentes compartimentos
geomorfológicos.
Os dados de espacialização demonstram que há uma significativa variação
espaço-temporal da precipitação dos diferentes compartimentos da bacia. Essa
diferenciação decorre do posicionamento da bacia em relação à área de atuação de
diferentes sistemas climáticos, notadamente a ZCIT e as Ondas de Leste, bem como
relacionada aos controles exercidos pelo o relevo.
Com relação a variação na distribuição espacial da precipitação, foi
observado uma amplitude de 1.241,7mm, com média máxima de 1698mm para a
cidade de Natal e média mínima de 456mm para o município de São Tomé.
Constatou-se, também, que os municípios mais próximos do litoral
apresentam valores médios de precipitação superiores, os quais vão decrescendo à
medida que vai se afastando do litoral. Entretanto, o gradiente de diminuição da
precipitação é revertido à medida que tem-se a elevação das cotas topográficas,
como é o caso do município de Cerro Corá.
O período chuvoso da bacia ficou compreendido entre os meses de janeiro a
agosto, concentrando cerca de 90% do total anual de chuvas, sendo o primeiro
quadrimestre devido principalmente à atuação da Zona de Convergência
Intertropical e o segundo devido as Brisas marítimas intensificadas pelas Ondas de
Leste.
Considerando eventos máximos os que possuem valor de precipitação acima
de 50mm, constatou-se que nos anos de 1992 a 2016 (25 anos), o município de
Natal identificou pelo menos 1 evento máximo por ano. O município de São Paulo do
Potengi registrou eventos máximos em apenas 16 anos, enquanto que Cerro Corá
registrou eventos de precipitação máxima em 19 dos 25 anos estudados.
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No intervalo de retorno de 10 anos, todos os três municípios apresentam
valores de precipitação acima de 100mm em 24h. Já a chuva de 222mm, registrada
no evento de junho de 2014, corresponde a um período de retorno entre 10 e 20
anos apenas no município de Natal. Os tempos de retorno de precipitações máximas
demonstram a importância de visualizar os fenômenos de forma dinâmica, com a
identificação dos valores que superam a normalidade.
A erosão hídrica proveniente de chuvas intensas tem ocasionado problemas
de ordem ambiental, econômico e social ao longo da bacia do Potengi. À medida
que o homem promove o desmatamento das matas ciliares, os sedimentos são
transportados para dentro do leito do rio, provocando assoreamento ao longo de seu
curso. Em áreas urbanas, a precipitação causa diversos prejuízos à população,
como no caso das enchentes, inundações, alagamentos e deslizamentos de terra.
Na perspectiva do planejamento, observa-se que uma parte significativa da
construção-reconstrução do espaço, não leva em consideração a existência de
inputs de energia e matéria com capacidade para causar danos no tecido urbano.
Grande parte das ações de intervenção na infraestrutura considera apenas valores
médios e pontuais, destoante de uma realidade mais dinâmica e complexa com
grandes variabilidades espaciais e temporais.
Cabe destacar a importância da coleta, de forma contínua e organizada, dos
dados de precipitação para compreensão dos eventos causadores de histerese em
sistemas naturais e sociais. Nesse contexto, observa-se a falta de uma coleta de
dados mais sistematizada por parte dos órgãos competentes, bem como a grande
quantidade de falhas e falta de dados nas séries históricas.
De modo geral, deve-se ressaltar que, apesar das conclusões referidas, por
meio das análises feitas neste trabalho, é importante ainda o estudo de outras
variáveis para que, através, de outras apreciações, possa se ter um maior
entendimento e interpretação geográfica e do regime pluviométrico da bacia do
Potengi, com o intuito de enriquecer conhecimento da mesma. No que tange às
análises do presente trabalho, pode-se concluir que os fenômenos climatológicos de
precipitação com alta magnitude e baixa recorrência são frequentes em uma escala
de tempo de décadas, estando, esses, vinculados à dinâmica climática regionais e
aos condicionantes de controle global.
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7. REFERÊNCIAS
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