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IV Congresso Argentino do Cuaternário y Geomorfologia XII Congresso da Associação Brasileira de Estudos do Quaternário

II Reunión sobre el Cuaternário de América del Sur

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MAPEAMENTO DE FEIÇÕES GEOMORFOLÓGICAS NO SISTEMA ENCOSTA-PLANICIE DA BACIA DO RIO MACAÉ (RJ)

Mônica dos Santos Marçal1 [email protected]

Raphael Nunes de Souza Lima2 [email protected]

Guilherme Hissa Villas Boas2 [email protected]

Renato de Lima Hingel3 [email protected]

1 Departamento de Geografia/UFRJ; 2 Mestrando PPGG/UFRJ; 3 graduando em Geografia/UFRJ

ABSTRACT

This paper presents the mapping of the geomorphic units in river-slope systems within Macaé Catchment. Based on air-photographs and remote sensoring interpretation, the mapping has been plot as schemes, providing solid information about river form. This work discusses two main river behaviors based on related forms that occurs in the up lands (vegetated islands, boulders), and low land plains (point bars and longitudinal bars). The straightened section of Macaé River, has presented erosive and depositional processes that are typical of unconfined valley settings. The geomorphic units mapping associated with the other frameworks provide an analysis tool that contributes to assess the landscape evolution within a catchment approach.

INTRODUÇÃO

Nas ultimas décadas, a discussão sobre a questão ambiental suscitou o desenvolvimento de novas metodologias que pudessem nortear o planejamento e a gestão de vários problemas ambientais, tanto nas áreas urbanas como nas áreas rurais. Dentre essas metodologias pode-se citar a adoção da bacia hidrográfica como unidade de planejamento, que no Brasil ganha legitimidade a partir da Política Nacional do Meio Ambiente, através da Lei 9.433/1997, que cria o Sistema Nacional de Gerenciamento dos Recursos Hídricos (SNGRH). Porém, entender a importância deste recorte geográfico, através de suas características, processos e interações ainda se tornam um desafio, considerando-se a necessidade de abordagem integrada e multidisciplinar que o trabalho requer. A geomorfologia fluvial, através da análise da rede de drenagem e da compreensão dos processos fluviais pode fornecer inúmeras informações sobre sustentabilidade e biodiversidade dos sistemas aquáticos e as implicações para reabilitação e gerenciamento das bacias hidrográficas, identificando áreas de risco à erosão e assoreamento. Além disso, podem contribuir no entendimento da evolução, capacidade de ajuste e respostas às ações que a sociedade exerce-nos diversos subsistemas existentes no âmbito da bacia. O trabalho procura integrar estudos relacionados a técnicas de mapeamentos geomorfológicos, em escala de detalhe, que possam contribuir com a definição de novas metodologias de avaliação de impactos ambientais na bacia do rio Macaé. Para tanto, objetiva-se apresentar a identificação e mapeamento de feições geomorfológicas, através de croquis da forma em planta ao vale, localizados em setores na área do alto, médio e baixo curso ao canal do rio Macaé. A metodologia do trabalho compreende o estudo das formas e feições geomorfológicas, no âmbito do rio Macaé, utilizando-se técnicas de mapeamento através da fotointerpretação em fotografias áreas de 1:10.000 da AMPLA do ano de 2000, imagens de satélite do programa Google Earth Pro®, além da elaboração de perfis transversais ao vale mapeado, o que permitiu apresenta-los em forma de croquis elaborados no programa ARCGIS 9.3. A espacialização e interpretação das feições geomorfológicas na área da bacia do rio Macaé podem contribuir não só para o entendimento da dinâmica geomorfológica da bacia, mas também para elaboração de metodologias adequadas ao manejo dos rios. A bacia do rio Macaé localiza-se no litoral norte do estado do rio de Janeiro e engloba praticamente toda a área dos limites territoriais do município de Macaé (1.448 km2), parte dos municípios de Rio das Ostras (11 km2) e Carapebus (11 km2), além dos municípios de Nova Friburgo (142 km2) onde estão localizadas as nascentes, Casimiro de Abreu (83 km2) e Conceição de Macabu (70 km2) (Figura 1). A bacia drena uma área de aproximadamente 1.765 km2, percorrendo cerca de 136 km até desaguar no Oceano Atlântico. A região da bacia apresenta importantes aspectos relacionados à questão ambiental e econômica, visto que esta área possui um histórico de ocupação muito antigo, remontando ao cultivo da cana-de-açúcar e às fazendas de café do período imperial brasileiro. Essas atividades geraram, assim



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como em grande parte do território brasileiro, um estado de degradação do ambiente refletido no empobrecimento dos solos e no assoreamento de canais fluviais devido à retirada da mata ciliar. Essa situação se agravou com a implantação da Petrobrás, na década de 1970, na Bacia de Campos, que provocou um acelerado crescimento econômico da região, aumentando a demanda sobre os recursos hídricos. Toda essa dinâmica econômica vem contribuindo para a modificação dos variados tipos de ambientes na bacia, onde se podem incluir as praias, restingas, estuário, manguezais, lagoas e colinas costeiras e serras que vêm sendo ocupadas por atividades agropecuárias, industriais e turísticas (Marçal & Luz, 2003; Marçal et. al 2008).

Figura 1 – Mapa de Localização da bacia do rio Macaé (RJ). CARACTERÍSTICAS AMBIENTAIS DA BACIA DO RIO MACAÉ:

A região da bacia do rio Macaé reflete a superposição de diversos impactos ambientais que se sucederam, durante séculos, e que vem modificando significativamente o seu sistema hidrológico. As perturbações no equilíbrio do sistema se deram de forma diferenciada no tempo e no espaço, acompanhando tendências distintas de uso da terra nas áreas do alto, médio e baixo curso da bacia. A década de 40 do século XX foi caracterizada na região pela retirada, em grande escala, da cobertura vegetal original definida pela Mata Atlântica e pela exploração da madeira e cultivo da lavoura do café. Atualmente, essas áreas mais a montante da bacia apresentam expressivos remanescentes de Mata Atlântica que se estendem pelos morros e nas encostas da Serra do Mar, em trechos de difícil acesso, onde o crescimento das pastagens naturais corresponde a principal pressão sobre esses fragmentos florestais. Já na planície aluvionar, em altitudes bem mais inferiores, espraiam-se grandes áreas de campos, onde se cultiva principalmente arroz, feijão e áreas para pastagens. Essas áreas mais baixas da bacia, no curso inferior do rio Macaé, durante a década de 40, sofreram com obras de retificação e alargamento da calha (realizadas pelo extinto DNOS – Departamento Nacional de Obras e Saneamento) para diminuir a área inundada durante as cheias. A morfologia do rio Macaé e de alguns de seus principais afluentes, que outrora apresentava meandros, foi completamente alterada, modificando assim suas características hidráulicas. Observa-se nestas áreas que essas transformações na vegetação vêm causando efeitos adversos na morfologia dos rios, na estabilidade dos canais (mudança na dinâmica de erosão e deposição) e consequentemente nos ecossistemas aquáticos. Destaca-se ainda, que a partir da década de 70 do século passado até os dias atuais, com a implantação da atividade de extração do petróleo no litoral norte fluminense, a cidade de Macaé situada na zona costeira vem passando por um processo de expansão urbana acelerada, com graves problemas ambientais gerados pela falta de saneamento básico, coleta de lixo e esgoto (Marçal et. al., 2008). Os municípios da região e



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que compõem a região da bacia hidrográfica, também tiveram reflexo dessa ocupação acelerada, principalmente por ter atraído investimentos nas atividades de hotelaria, comércio, transporte, alimentação e lazer, para atender o enorme contingente de mão-de-obra especializada, vinda de todas as partes do Brasil e do exterior, modificando a estrutura da cidade sede e das redondezas. O processo de acelerado crescimento urbano modificou sobremaneira a paisagem da região de Macaé, com perda de áreas significativas de restingas na zona costeira, que na atualidade encontram-se descaracterizada em grande parte, em decorrência da especulação imobiliária. Os terrenos mais desvalorizados como as áreas de manguezais e os terrenos inundáveis estão sendo ocupados pela população de baixa renda. Na região serrana, onde se localizam as nascentes do rio Macaé, a atividade do turismo vem contribuindo de forma acelerada para a degradação do meio ambiente, através do acúmulo de lixo nos locais mais visitados e o desmatamento dos remanescentes da Mata Atlântica em função da especulação imobiliária. A população do município de Macaé apresentou um crescimento significativo, passando de 82.961 habitantes, no censo realizado em 1991, para atingir um total de 132.461 habitantes em 2000; a estimativa realizada pelo IBGE para o ano de 2007, estaria em 169.513 habitantes (Tabela 1).

Tabela 1: População do Município de Macaé.

ANO População Urbana

População Rural

Total

Censo de 1991 - - 122.307 Censo de 2000 126.007 6.454 132.461 Estimativa 2007 - - 169.513

Fonte: IBGE Toda essa dinâmica sócio-ambiental vem refletindo gradativamente de forma negativa nos recursos hídricos da bacia do rio Macaé, considerando que é cada vez mais crescente a demanda pela água pelos vários setores da sociedade, inclusive das grandes empresas que ali se instalaram. Os relatórios do Consorcio da Macro Região Ambiental 5 (MRA5) e da Empresa Pública Municipal de Urbanização Habitação Saneamento e Água (EMUHSA) demonstram que existem tentativas de articulação da gestão de conflitos pelo uso da água entre os usuários, todavia, a região ainda é bastante carente de projetos e estratégias de reabilitação de áreas degradadas. Do ponto de vista geológico, geomorfológico e pedológico a região da bacia do rio Macaé é constituída, de um modo geral, por rochas metamórficas do pré-Cambriano, onde dominam as unidades Região dos Lagos e São Fidélis. Ao longo do canal do Rio Macaé e da costa litorânea, existem depósitos sedimentares quaternários de areias aluviais e areias litorâneas, caracterizando depósitos flúvio-marinhos em algumas porções da planície. A região enquadra-se nos grandes lineamentos e fraturamentos do Estado do Rio de Janeiro, com predomínio da direção E-NE, no qual se encaixa o Rio Macaé. As principais unidades estruturais de relevo pertencem ao domínio do Cinturão Orogênico do Atlântico e a Bacia Sedimentar Cenozóica (Dantas, 2001). As unidades morfoesculturais incluem escarpas serranas, maciços costeiros e superfícies aplainadas do litoral leste fluminense, planície aluvial, planície fluvio-lagunar e planície costeira. De acordo com o Mapa de Solos do Estado do rio de Janeiro, elaborado por Carvalho et al. (2000), no âmbito do Projeto Rio de Janeiro, as principais classes de solos encontradas na região da bacia, pertencem aos Latossolos, Argissolos, Espodossolos, Gleissolos, Neossolos Flúvicos, Organossolos e Neossolos Quartzarênicos.

FEIÇÕES GEOMORFOLÓGICAS NO SISTEMA ENCOSTA – PLANÍCIE Com base na interpretação das fotografias aéreas e imagens de satélites, identificou-se nos trechos mapeados uma associação entre as feições geomorfológicas com características distintas (Tabela 2), demonstrando que o sistema apresenta formas variadas em retrabalhar os sedimentos, podendo-se inferir diferentes níveis de conectividade entre os canais. Os resultados do mapeamento estão apresentados em forma de croquis da figuras 2 à figura 5. A primeira associação pode ser observada na região do alto curso do rio Macaé, com presença de feições geomorfológicas do tipo ilhas vegetadas e barras longitudinais (figura 2). Estas feições no canal ocorrem de forma espaçada, onde as barras são instáveis, uma vez que esses sedimentos podem ser removidos e retrabalhados em decorrência dos períodos de cheia. Já as ilhas são feições mais estáveis, devido à presença de blocos e de vegetação, que ajudam a fixar os sedimentos. Os vales apresentam dois comportamentos específicos, caracterizados pelo grau de confinamento do canal e pela sua estabilidade lateral, ou seja, o canal não apresenta deslocamento horizontal dentro do vale, com presença elevada de



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blocos e matacões com diâmetros que podem chegar até 1,5m. A presença desses blocos (boulders) estende-se até, aproximadamente, o final do médio curso, sendo depositados, tanto nas margens, quanto no leito do canal, ocupando o fundo do vale e apresentando também seqüência de quedas d’água (vertical

drops) (Summerfield, 1991; Brirley & Fryirs 2000). Nessa região do alto curso mapeada, o rio tem uma forte função erosiva, sem possuir planícies ou áreas deposicionais expressivas, porém, apresentam assim mesmo, feições geomorfológicas deposicionais no canal que podem ser representativas da variação climática, da vazão do rio e também podendo estar relacionada à reestruturação e reordenamento da drenagem devido a novos movimentos tectônicos vigentes.

Tabela 2: Feições geomorfológicas no canal e na planície de inundação do rio Macaé/RJ

Fonte adaptado: Brirley & Fryirs (2000), Summerfield (1991), Christofoletti (1981). A segunda associação relaciona-se ao médio e baixo curso do rio Macaé. No médio curso, o rio encontra-se confinado, porém apresenta seqüências de planícies de inundação descontínuas, em forma de alvéolos, constituído material arenoso. As feições morfológicas que ocorrem no leito do canal, estão associadas ao diferentes comportamentos hidrológicos, tais como ilhas formadas por blocos, com presença de vegetação, pequenas praias e barras longitudinais (Figura 3). A velocidade do fluxo varia muito, aumentando e diminuindo devido à formação de corredeiras e áreas de baixa energia. Nesse trecho, há uma alternância de umbrais (riffles) e depressões (pools) ao longo do leito fluvial, (Summerfield, 1991; Brirley & Fryirs 2000). Nota-se que essa região transfere com eficiência os sedimentos que chegam a montante devido à alta energia das águas. O aumento da velocidade do fluxo é diretamente proporcional ao confinamento do vale e da incisão do canal em seu leito. Pode-se dizer que, nessa porção do rio, ocorre grande variabilidade na sua geometria. Ao longo do trecho, o canal apresenta ora caráter erosivo, ora deposicional, que varia diversas vezes, mostrando o potencial do fluxo em retrabalhar os sedimentos depositados. Já no baixo curso, nota-se a influencia de uma extensa e contínua planície fluvial, que compreende uma grande zona de acumulação constituída de sedimentos quaternários arenosos com vales abertos e largos, com gradientes extremamente suaves e convergentes em direção aos canais-tronco. Nessa região, o rio apresenta acumulações de sedimentos predominantemente arenosos e siltosos em forma de praias fluviais (point bars) e barras longitudinais (midchannel bars) (Summerfield, 1991 ; Brirley & Fryirs 2000). A forma em planta do canal permite observar um padrão sinuoso, apresentando meandros irregulares (Figura 4). O canal possui uma elevada instabilidade lateral, apresentando boa capacidade de ajuste dentro de sua planície de inundação. O rio Macaé teve uma parte significativa do canal retificado em seu baixo curso, na década de 1940, pelo extinto Departamento Nacional de Obras e Saneamento (DNOS) para diminuir a área inundada durante as cheias. Sua morfologia, que outrora apresentava meandros, foi completamente alterada, modificando assim suas características hidráulicas. Entretanto, através dos perfis em planta do canal (Figura 5) pode-se notar uma significativa modificação na morfologia do canal, devido ao desencadeamento de processos erosivos nas margens. Ou seja, a forma retificada do canal em decorrência das obras, tem sido alterada através do processo de ajuste lateral e formação de barras e ilhas, típico de canais com planícies de inundação extensas e contínuas. Através das análises realizadas, pode-se inferir que o rio Macaé apresenta uma sensível condição geomorfológica, dado que ao longo do seu curso, o canal apresenta problemas de entulhamento de

Forma Descrição

Barras longitudinais (bars) Depósitos de sedimentos finos que se tornam emersos durante o período de vazante. Diferenciam-se das ilhas pela ausência de vegetação e a lta instabilidade.

Ilhas fluviais (islands) Depósitos do centro do canal que se formam pela redução de competência do canal.

Meandros abandonados (meander

cut-off) Canais inativos, que recebem sedimentos durante o período de enchente.

Paleocanal (paleochannel) Forma que evidência a ocorrência no passado de um rio naquele local.

Praias fluviais (point bars) Porção arenosa localizada nas margens dos rios ou em algumas ilhas fluviais que ficam descobertas durante a vazante do rio.

Terraço fluvial (terraces) Terraço constituído por aluviões antigos e topograficamente mais elevado do que a planície ativa atual; representa um testemunho do processo de evolução da planície.

Umbrais (riffles) Barra de rocha dura que funciona como nível de base num ciclo de erosão.



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sedimentos, associados ao aumento de aporte sedimentar causado pela erosão das vertentes e a perda de uma área significativa de vegetação. Por outro lado, deve-se considerar ainda, que a região apresenta indícios de reordenamento da drenagem em função da ocorrência de feições de anomalias de drenagem identificadas na bacia do rio Macaé. Trabalhos realizados na região apontam que as características da drenagem na bacia do Rio Macaé revelam um forte controle estrutural, evidenciado pelo forte encaixamento dos vales fluviais na região, e as anomalias de drenagem encontradas, associadas ao contexto regional, são um importante indício de uma possível reativação de falhas pré-cambrianas, definida como tectônica ressurgente.

Figura 2: (A) Forma em planta do alto curso do rio Macaé (RJ). Canal confinado sob substrato rochoso. Elevada capacidade erosiva e de transporte. (B) Croqui do perfil em planta. Observação

de queda d’água e blocos ao longo do canal.



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Figura 3: (A) Forma em planta do médio curso do rio Macaé (RJ). Formação de ilhas vegetadas, pequena planície de inundação descontínua; (B) Croqui do perfil em planta. Presença de ilhas

vegetadas, blocos, praia fluvial e barras submersas. Fonte: Google Earth Pro®



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Figura 4: (A) Forma em planta do baixo curso do rio Macaé (RJ). Gradiente suave, com características de acumulação de sedimentos arenosos e siltosos em forma de praias fluviais e barras longitudinais; (B) Croqui do perfil em planta. Presença de paleocanais, praias fluviais e barras submersas. Fonte:

Google Earth Pro®.



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Figura 5: (A) Forma em planta da parte retificada do canal do rio Macaé (RJ). (B) Croqui do perfil em planta. Presença de barras e meandros abandonados. Fonte: Google Earth Pro®



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CONCLUSÕES

A magnitude dos impactos ambiental, frente às transformações induzidas, varia em função da natureza, intensidade e extensão das intervenções humanas e do grau de alteração antecedente imposto à paisagem. Esses impactos são vistos como indicadores de desajustes internos na paisagem, promovendo assim, cumulativamente, uma degradação do meio físico, da biodiversidade e da qualidade de vida da população. O mapeamento das feições geomorfológicas do canal do rio Macaé, juntamente com outras metodologias, proporcionam uma ferramenta de análise que contribui na compreensão da evolução da paisagem no âmbito da bacia de drenagem, ajudando na definição e discussão dos processos geomorfológicos responsáveis pelas mudanças na paisagem nos últimos milhões de anos.

AGRADECIMENTOS

Ao CNPq (Conselho Nacional de Pesquisa) e FAPERJ (À Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro) pela concessão de auxílio à pesquisa na bacia do rio Macaé. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CHRISTOFOLETTI, B. J. Geomorfologia fluvial. São Paulo: Edgard Blucher, 1981. v. 1. MARÇAL, M. S. & LUZ, L. M. (2003). Planejamento e gestão da Bacia do Rio Macaé – Litoral Norte Fluminense, com base em estudos integrados de Geomorfologia e uso do solo. In: IX Congresso ABEQUA, Recife, PE, CD-ROM. MARÇAL, M.S.; LUZ, L.M.; IOS, C.B.; GARCIA, A.S.G. (2002). Avaliaçao dos Problemas Ambientais no Litoral Norte Fluminense (RJ)-Área de Influencia da Bacia Petrolífera de campos. IV Simpósio de Geomorfologia, São Luis do Maranhão. SUMMERFIELD, M.A. (1991). Global Geomorphology. New York: Longman Scientific & Technical.

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