UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
INSTITUTO DE GEOGRAFIA HISTÓRIA E DOCUMENTAÇÃO
PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOGRAFIA
CARACTERIZAÇÃO DO PROCESSO DE ARENIZAÇÃO NA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO GUANABARA, RESERVA DO CABAÇAL- BAP/MT.
CUIABÁ 2017
ADIVANE MORAIS NOGUEIRA
CARACTERIZAÇÃO DO PROCESSO DE ARENIZAÇÃO NA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO GUANABARA, RESERVA DO CABAÇAL- BAP/MT.
Dissertação apresentada a Banca de Defesa do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal de Mato Grosso, como requisito para obtenção do título de Mestre em Geografia.
Área de Concentração: Meio Ambiente e Ações Antrópicas.
Orientadora: Prof.ª Dr.ª Nely Tocantins Co-orientador: Prof. Dr.: Joaquim Correa Ribeiro
CUIABÁ
2017
FICHA CATALOGRÁFICA
MINISTÉRIODA EDUCACÁO UNIVERSIDADEFEDERAL DE MATO GROSSO PRÓ-REITORIADE ENSINO DE PÓS-GRADUACÁO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOGRAFIA Avenida Fernando Corrêa da Costa, 2367 - Boa Esperança -Cep: 78060900 -CUIABÁ!MT Tel:65 3615-8468 - Email : [email protected]
FOLHA DE APROVAÇÃO
TÍTULO: "CARACTERIZAÇÃO DO PROCESSO DE ARENIZAÇÃO NA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO GUANABARA, RESERVA DO CABAÇAL-BAP/MT"
AUTORA: Mestranda ADIVANE MORAIS NOGUEIRA
Dissertação defendida e aprovada em 17/03/2017.
Composição da Banca Examinadora:
PresidenteBanca/ Orientadora Doutora NelyTocantins ~ ~ '. . ,1- I Instituição: UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO t) (fJ;Mfl}J.1:)~ ' Examinador Interno Doutor Fernando Ximenes de Tavares Sal~ão Instituição: UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO O ExaminadorExterno Doutor JubertoBabilôniade Souza ~ ~4~ 4M.à dJ.A~ In"i'uição , In,ti.olo Podo",jdoEdoooção,CiênciaoTo,"oIogj. do &lado do~~
CUIABÁ,17/03/2017.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, por permitir a realização deste estudo, me
oferecendo forças nos momentos que fraquejei, paz nos momentos de aflição e
angustia e principalmente coragem na hora do medo.
Mesmo em meio tantos obstáculos, nunca me permiti pensar em desistir porque
diante de certas situações desistir não é uma opção.
Neste momento, também agradeço as pessoas que cruzaram meu caminho que
contribuíram para meu crescimento acadêmico e pessoal.
Aos meus amigos e familiares que me apoiaram durante este período, perante as
dificuldades me estimularam.
Os companheiros acadêmicos que dividiram suas lutas e medos, por fim a alegria
desta conquista.
Aos caros professores, que não mediram esforços para dividir seus conhecimentos
acadêmicos e espirituais.
Ainda agradeço, as instituições financiadoras da Pesquisa: Capes, CNPq,
FAPEMAT, UNEMAT.
Em fim, acredito que a vida não passa de um circo de trocas de energias, a positividade e a esperança na vida atrai realizações e este é mais um sonho que se
realiza.
RESUMO
Este estudo visou a caracterização do processo de arenização na bacia hidrográfica do Córrego Guanabara no Município de Reserva do Cabaçal- MT, e teve como objetivos, Analisar o histórico do uso e ocupação da terra na Bacia; Identificar e acompanhar a evolução das áreas submetidas ao processo de arenização e Realizar uma análise comparativa das características físicas, químicas e morfológicas do solo de uma área submetida ao processo de arenização e outra conservada com Cerrado. Para tal elaborou-se um levantamento histórico do processo de ocupação a terra na região, verificando os aspectos físicos que compõe a paisagem local, no segundo momento foi monitorado a evolução da arenização na bacia do Córrego Guanabara, por classificação de seis imagens de satélite Landsat TM/OLI entre os anos 1985/2005/2008/2010/2011 e 2015, sendo possível identificar com acurácia entre 78,5% e 92,5% as áreas afetadas por arenização cuja extensão variou entre 2,4% (2005) e 6,5% da bacia em 2010 e ausência do fenômeno em 1985. Por fim, elaborou-se uma análise comparativa entre área submetida ao processo de arenização e área conservada com vegetação nativa de Cerrado, considerando a morfologia do solo nas duas situações, bem como, resultados de analises química e física de solo, verificando assim que a perda da matéria orgânica do solo a partir do desmatamento, compromete a instabilidade e a disponibilidade de nutrientes no solo. As informações reunidas durante este estudo, indicam que o desmatamento da vegetação nativa aliado às fragilidades do ambiente acarretam o processo de arenização comprometendo a qualidade ambiental, uma vez que compromete a quantidade e qualidade das águas que destinam-se ao Pantanal mato-grossense.
Palavras –Chave: Arenização, Geoprocessamento, Bacia Hidrográfica
LISTA DE FIGURAS
Figura1- Mapa de Localização da área de estudo Figura 2-Espacialização dos pontos de tradagem e abertura de trincheira Figura 3-Trena para delimitar as áreas Figura 4-Trado para coleta das amostras Figura 5-Vista da trincheira aberta na área submetida ao processo de arenização Figura 6-Parede da trincheira com distinção dos horizontes na área não submetida ao processo de arenização Figura 7-Utilização da carta Munsell Figura 8 -Agregado do solo Figura 9- Etapas Metodológicas Figura 10- Compartimentos Morfopedológicos e áreas submetidas ao processo de arenização Figura 11- Processos de Ravinamento com perda de Matéria orgânica Figura 12— Mapa de Declividade e arenização na bacia do Córrego Guanabara Figura 13- Mapa da evolução da arenização na Hidrográfica do Córrego Guanabara/ Reserva do cabal-MT Figura 14- Mapa da evolução da Arenização (1985) da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT. Figura 15- Mapa da evolução da Arenização (2005) da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT. Figura 16-- Mapa da evolução da Arenização (2008) da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT Figura 17- Mapa da evolução da Arenização (2010) da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT. Figura 18- Mapa da evolução da Arenização (2011) da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT Figura 19- - Imagens de satélite utilizadas no Histórico do processo de arenização na Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara/ Reserva do cabal-MT. do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT.
Figura 20- - Mapa da evolução da Arenização (2015) da Bacia Hidrográfica
Figura 21- Gráficos com dados de precipitação conforme o ano das imagens de Satélite Figura 22-- Arenização (2009) e uso da terra na Bacia do Córrego Guanabara
Figura 23- Espacialização dos pontos de coleta das amostras de solo
Figura 24- Processo de Arenização na área de estudo
Figura 25- Evolução das manchas de areia
Figura 26 - Perda de MO
Figura 27/28-Escoamento difuso e perda de matéria orgânica
Figura 29/30- Ravinamentos
Figura 31- Voçoroca
Figura 32- Assoreamento no Córrego Dracena- Reserva do Cabaçal
Figura 33- Bancos de areias nos vales
Figura 34- Área conservada
Figura 35- Serapilheira
Figura 36- Raízes finas
Figura 37- Raízes de espessura média
Figura 38- Raízes de espessura média
Figura 39- Raízes Grossas
Figura 40- Coleta de amostras de solo com o trado
Figura 41- Armazenamento da amostra de solo
Figura 42- Delimitação da área
Figura 43- Coleta de solo com o trado
Figura 42- Caracterização do perfil de solo da área arenizada
Figura 45- Caracterização do perfil de solo da área conservada
Figura 46- Comparação de matéria orgânica entre o perfil da área arenizada (01) com o perfil da área conservada (02).
LISTA DE QUADROS/ GRÁFICO
Quadro 01-Equipamentos de Campo
Quadro 02- Desempenho na classificação multitemporal do Uso e Ocupação da Terra e arenização na BHCG, Reserva do Cabaçal/MT
Quadro 03- Estimativa das áreas classificadas de 2005 e 2015.
Quadro 04- Resultados das Análises Química e Física do Solo
Quadro 05- Resultados de M.O e N no Solo Gráfico-Evolução temporal das áreas absolutas afetadas por processos de arenização 1985 até 2015 da BHCG com avaliação qualitativa das super- e subclassificações ocorrida.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ...... 12 1.1 Localização da área de estudo ...... 14 1.2 Objetivo Geral ...... 15 1.3 Objetivos Específicos ...... 15 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ...... 16 2.1. Paisagem como categoria de análise da geografia ...... 16 2.2 Bacia Hidrográfica ...... 18 2.3 Arenização como forma de degradação ambiental ...... 20 2.4 Compartimentos Morfopedológicos ...... 24 2.5 Análise Pedológica ...... 26 2.6 SIG: Cartografia da Paisagem ...... 28 2.7 CARACTERIZAÇÃO GERAL DA REGIÃO ONDE SE INSERE A ÁREA OBJETO .... 32 2.7.1. Geologia ...... 32 2.7.2 Geomorfologia ...... 33 2.7.3 Pedologia ...... 35 2.7.4 Vegetação ...... 37 2.7.5 Clima...... 39 2.7.6 Aspectos históricos do uso e ocupação do Município de Reserva do Cabaçal-MT. . 40 3. METODOLOGIA ...... 43 3.1 Primeira Etapa – Interpretação de imagens de satélite e elaboração de dados cartográficos ...... 43 3.2 Segunda Etapa- Análise e interpretação de dados climáticos ...... 46 3.3 Terceira Etapa- Levantamento em campo visando a validação dos dados cartográficos ...... 46 3.4 Quarta Etapa – Validação da evolução histórica da Arenização utilizando índice Kappa...... 47 3.5– Quinta etapa levantamento em campo visando análise comparativa entre área submetida ao processo de arenização e área conservada ...... 47 3.6 Sexta etapa – Ensaios laboratoriais ...... 51 3.7 Sétima Etapa – Análise e interpretação dos dados ...... 51 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ...... 53 4.1 Compartimentação Morfopedológica da BHCG...... 53 4.2 Mapeamento da evolução do processo de arenização e uso da terra na Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara...... 60
4.3 Análise comparativa entre área submetida ao processo de arenização e área conservada com vegetação nativa de Cerrado ...... 76 5 CONCLUSÕES ...... 96 6 REFERÊNCIAS ...... 98
12
1 INTRODUÇÃO
As formas de utilização da terra para o desenvolvimento de atividades agropecuárias nem sempre estão de acordo com as potencialidades e limitações do ambiente. Este fato tem causado grandes impactos ambientais de diversas formas e amplitudes, levando a danos ambientais, econômicos e sociais incalculáveis.
De acordo com a evolução das ciências ambientais tem-se construído diversos métodos e técnicas para minimizar os impactos quando possíveis. No entanto, encontram-se dificuldades para as aplicações de formas abrangentes, pois, a forma inadequada do uso a terra está ligada à maneira que o usuário da terra entende e se relaciona com o ambiente, além da cultura social perpetuada historicamente.
Entre as diversas formas de impactos ambientais negativos decorrentes do uso e ocupação inadequada da terra destaca-se o processo conhecido como Arenização, que se distingue de desertificação por estar associado a clima úmido, e não árido ou semiárido (SUERTEGARAY, 2011).
Entende-se arenização como o processo de formação de bancos de areias superficiais, pouco ou não consolidadas, dificultando a fixação das espécies vegetais por conta da intensa mobilidade dos sedimentos por ação das águas superficiais ou subsuperficiais e do vento. É compreendido como um fenômeno de degradação ambiental relacionado ao clima úmido, e abundância de água, comprometendo o potencial biológico (SUERTEGARAY, 2001).
Esse fenômeno foi considerado de origem natural por Suertegaray (2001), na região sul, podendo ser potencializado pelo uso e ocupação indevida da terra, de acordo com o grau de fragilidade natural da paisagem, dando origem a áreas consideradas degradadas por impossibilitar o desenvolvimento da vida.
Os estudos realizados no estado do Rio Grande do Sul (SUERTEGARAY, 2001) em Goiás por Sousa (2007) e Scopel et al (2014) e em Mato Grosso por Antunes (2006) e Takata (2016), buscam entender a dinâmica do processo de arenização, visando subsidiar alternativas de contenção e prevenção do mesmo. 13
No município de Reserva do Cabaçal-MT foram identificadas áreas afetadas pelo processo de arenização por Salomão (2015 e 2009) e Ribeiro et.al. (2013) na Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara (BHCG), afluente do rio Cabaçal, pertencente à Bacia do Alto Paraguai (BAP).
Os aspectos físicos que compõem a paisagem local, dominada por solos arenosos constituídos por Neossolos Quartzarênicos, associadas ao clima e relevo, apontam para um ambiente frágil, com manifestação de processos de arenização. Os sedimentos arenosos são transportados por escoamento superficial por efeito de processos erosivos, de diferentes amplitudes, para o vale e leito dos rios, assoreando-os e comprometendo a quantidade e qualidade das águas que se dirigem para o Pantanal Mato-grossense, via escoamento pelo rio principal, o Cabaçal.
Essa constatação motivou a realização desta Dissertação de Mestrado voltada à determinação das causas e consequências do processo de arenização, estudo este, vinculado ao projeto intitulado: “Sensoriamento Remoto para diagnóstico da erosão laminar e linear da sub-bacia hidrográfica do Córrego Guanabara, da bacia do Alto Paraguai, Município de Reserva do Cabaçal/MT. Realizou-se primeiramente um estudo dos atributos físicos dos ambientes, posteriormente realizou-se a análise do uso e ocupação da BHCG, para, em seguida, identificar e acompanhar a evolução das áreas submetidas ao processo de arenização, além de realizar uma análise comparativa das características física, químicas e morfológicas do solo de uma área arenizada e outra conservada.
14
1.1 Localização da área de estudo
A BHCG é afluente do rio Cabaçal que por sua vez é tributário do rio Paraguai, localizando-se no município de Reserva do Cabaçal, no estado de Mato Grosso, com altitudes que variam entre 300 e 570 m (HAYASHIDA, 2004).
O município de Reserva do Cabaçal, visualizado na Figura 01, situa-se na micro-região de Jauru e na mesorregião Sudeste mato-grossense, distante 400 km de Cuiabá (CURVO, 2008).
Figura 01- Mapa de Localização da Área de Estudo.
Fonte: IBGE (2013) USGS (2015) Google Hearth (2015). Org: NOGUEIRA, A. M. (2015).
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1.2 Objetivo Geral
Caracterizar causas e consequências do processo de arenização na Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara.
1.3 Objetivos Específicos
Analisar o histórico do uso e ocupação da terra na Bacia.
Identificar e acompanhar a evolução das áreas submetidas ao processo de arenização.
Realizar uma análise comparativa das características físicas, químicas e morfológicas do solo de uma área submetida ao processo de arenização e outra conservada na área com vegetação de Cerrado.
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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. Paisagem como categoria de análise da geografia
O termo “paisaje” é derivado das línguas românicas e da palavra latina que significa país, incorporando um significado de lugar, setor territorial e ainda afirma que para superar os aspectos parciais feitos por especialistas das diferentes ciências deveria ter um estudo que se constituíssem em análises da estrutura e funcionamento de todo mosaico, em conjunto com seu aspecto global (BOLOS, 1992 apud CANCER 1994:18).
A paisagem é utilizada tanto no meio científico como no censo comum, por vezes utilizando-os sem estabelecer o consenso sobre o mesmo. Para Cancer (1994) há diversas formas de abordar os estudos da paisagem e sua finalidade, que nem sempre são contraditórios. Entretanto segundo Sousa (2007), os conceitos de paisagem variam de acordo com as perspectivas de análise, da abordagem e das orientações teórico-metodológicas das várias disciplinas e escolas preocupadas com sua compreensão. Na ciência Geográfica a utilização da paisagem como categoria de análise possui inúmeros adeptos, embora os métodos e técnicas utilizados em sua abordagem variem amplamente. Assim, os diversos conceitos relacionados à categoria paisagem foram reformulados conforme as diferentes correntes do pensamento geográfico.
Para Tricart & Killian a geografia é a única ciência que trata abertamente a relação homem e meio. O homem tem se manifestado na maior parte dos aspectos ambientais por seu uso utilitarista dos ecossistemas modificando os mesmos.
Bertrand & Dollfus (1973) comentam sobre as duas principais tendências dos estudos de paisagem com finalidades diferentes. Sendo que a primeira define paisagem como espaço subjetivo, sentido, vivido, ligada à geografia da percepção. A segunda considera a paisagem em sí e por sí mesma com influência da geografia com a ecologia. Ou seja, os autores antecedem o que mais tarde seria definido por Tricart e Killian (CANCER, 1994).
A análise da paisagem pode ser entendida como um resultado das relações dinâmicas entre elementos físicos, biológicos e antrópicos, podendo ser delimitada 17
para se estudar em partes, mas não perdendo o sentido do todo, como nos apresenta Monteiro (2000). Essa ideia também é abordada por Tricart (1997), que destaca uma abordagem considerando a perspectiva evolucionista, enfocando os problemas de conservação do meio ambiente.
Com a crescente habilidade humana de ocupação territorial, bem como interferência nas condições do ambiente, é difícil falar de paisagem natural, sendo mais conveniente a paisagem global, pois, as condições de vida humana sempre tiveram associadas as formas da paisagem que são condicionantes e ao mesmo tempo condicionada às atividades antrópicas (CANCER, 1994).
O estudo para compreensão da gênese da paisagem natural quando associada à cartografia, possibilita o geógrafo estabelecer ordens e hierarquia das paisagens (VITTE, 2007). Para Kant (1993 apud VITTE, 2007:72) “a paisagem corresponde a uma aparência e uma representação; um arranjo dos objetos visíveis pelo sujeito por meio dos seus próprios filtros”.
É a partir do conhecimento da gênese e dinâmica das paisagens que se pode estabelecer critérios de utilização das mesmas, por meio de diagnóstico ambiental de potencialidades e fragilidades dos ambientes. Somente estudando a paisagem associada à ação antrópica pode-se entender a interação sociedade-natureza.
Cancer (1994) adverte que para estudar a paisagem deve-se considerar as dinâmicas dos períodos geológicos, glaciações resultantes das mudanças climáticas que deixam heranças no ambiente e são fatores decisivos para explicar as condições atuais. O mesmo aborda, sobre a teoria da paisagem integrada, que consiste em considerar globalmente as inter-relações de todos elementos, naturais, antrópicos que formam a paisagem, possuindo diversos adeptos como: Bertrand, Sochava, Tricart, Killian, Dollfus, Rougerie.
Nesta perspectiva, Bertrand (1968) ressalta que o termo Paisagem tem um problema de ordem epistemológica, por ser pouco usado e impreciso, por vezes mudando seu sentido, por fim o autor define que:
A paisagem não é a simples adição de elementos geográficos disparatados. É, em uma determinada porção do espaço, o resultado da combinação dinâmica, portanto instável, de elementos físicos, biológicos e antrópicos que, reagindo dialeticamente uns sobre os outros, fazem da 18
paisagem um conjunto único e indissociável, em perpétua evolução (p. 141).
O termo paisagem pode ser aplicado não se referindo a paisagem natural mas como total, integrando as ações humanas produto das práticas políticas e econômicas, pois a paisagem representa o modelo cultural e econômico dominante.
O conceito de paisagem vem sendo entendido e aplicado de forma diferenciada nos ramos da ciência e também na geografia. Se diferenciando entre as correntes filosóficas e momentos históricos. Na atualidade, mesmo com persistentes diferenças, normalmente tem-se acompanhado o próprio objeto de estudo da geografia. Ainda que aplicando o conceito de formas distintas, a intenção de ambos é entender as relações entre o homem e natureza.
A partir da contextualização apresentada, dispõe-se do uso da categoria de análise paisagem para estudar os atributos físicos que compõe o ambiente relacionando-os com o uso e ocupação da terra, na BHCG, com intuito de analisar a relação sociedade e o ambiente.
2.2 Bacia Hidrográfica
A preocupação com questões ambientais tem aumentado de acordo com a demanda pelo uso e a escassez dos recursos naturais. No Brasil, devido sua própria construção histórica, esta preocupação teve início por volta da década de 1980 (BOTELHO & SILVA, 2004). A partir daí diversos estudos foram elaborados com esse enfoque, com criação de normas e regulamentos de ordenamento territorial, com objetivos conservacionistas, como o Projeto Nacional de micro- bacias hidrográficas. Com isso, aumenta consideravelmente o uso da bacia hidrográfica como unidade de análise.
Estudar as relações socioambientais a partir das bacias hidrográficas permite observar os resultados do uso da terra diretamente no ambiente. Botelho (1996) chama a atenção para a bacia hidrográfica como unidade natural onde é possível reconhecer e estudar as relações existentes entre os diversos elementos da paisagem e os processos que atuam na sua formação e evolução. 19
O uso de bacia como unidade de estudo e planejamento, nas investigações e no gerenciamento dos recursos hídricos tem origem segundo Espíndola (et al, 2000), da percepção que os ambientes aquáticos trocam energia e matéria entre si e com os ambientes terrestres adjacentes, sofrendo alterações de diferentes tipos em virtude das atividades antrópicas desenvolvidas.
Uma bacia hidrográfica é definida como a área drenada por um determinado rio ou por um sistema fluvial que funciona como um sistema aberto e apresenta funções e estruturas intimamente relacionadas, possibilitando análises que são resultantes da ocupação e manejo na incorporação de terras para fins agrícolas, núcleos populacionais, dentre outros (CHRISTOFOLETTI, 1980).
O estudo de bacias hidrográficas significa pesquisar seus componentes, processos e suas interações, uma vez que implica a compreensão não somente das águas, mas do solo, do clima, da geomorfologia e das áreas urbanizadas. Todos os elementos possuem estreita relação de dependência, tornando elementos essenciais para uma boa avaliação, principalmente para a identificação dos pontos mais suscetíveis à influência antrópica (CUNHA & GUERRA, 1998).
Independente da ordem a bacia hidrográfica constitui uma unidade natural de planejamento, seu elemento integrador é a rede de drenagem, mas não o único, pois considera-se demais componentes da natureza como: relevo, solos, subsolo, fauna e flora e aspectos sociais. Devido a importância da água para manutenção da vida, a bacia hidrográfica tem se transformado em uma unidade básica de planejamento e gestão ambiental, e ainda a partir dela desencadear processos de desenvolvimento regional (ROSS & DEL PRETTE, 1998).
Segundo Viessman, Harbaugh e Knapp apud Villela & Mattos (1975) bacia hidrográfica é uma área definida topograficamente, drenada por um curso de água ou um sistema interligado de drenagens com uma vazão com uma única saída
Os cursos de água são classificados com base na constância de seu escoamento, que são: perenes, intermitentes e efêmeros. Os perenes são os que se mantem durante todo o tempo, pois é alimentado por lençóis subterrâneos. Os intermitentes são aqueles que escoam no período das chuvas e secam na estiagem. Os Efêmeros são os que existem apenas no período da precipitação transportando o escoamento superficial e imediatamente secam (VILLELA & MATTOS, 1975). 20
O sistema das nascentes até a foz dos rios ou área de drenagem de um lago, é chamado de bacia hidrográfica, e sua área é limitada por pontos mais altos do terreno, conhecidos como divisores de águas (morros, serras, montanhas) em uma bacia pode existir diversas nascentes mas, uma única saída, o rio principal que é responsável pelo escoamento (ANA, 2006).
O estudo desta unidade espacial requer a distinção de seus elementos e os processos envolvidos, para entender a dinâmica e avaliar o equilíbrio do sistema requer uma análise de sua qualidade ambiental. Botelho & Silva (2004) entende a qualidade ambiental como reflexo da ação humana sobre o espaço e seus componentes em um dado momento.
As características físicas de uma bacia hidrográfica determinam a capacidade de degradação devido a ação antrópica, logo os conhecimentos destes aspectos são essenciais para uma proposta de intervenção e sugestões de técnicas mais adequadas de manejo.
É sobre o território que abrange uma bacia hidrográfica que as atividades humanas são desenvolvidas, seja em áreas urbanas ou rurais, com suas diversas funções, a condição ambiental desta bacia é consequência das formas de ocupação do território.
2.3 Arenização como forma de degradação ambiental
O conceito de arenização foi construído a partir da discussão sobre desertificação na Conferência para o Meio Ambiente em Estocolmo, 1972. No ano de 1977, em Nairóbi, foi implementado o Programa das Nações Unidas sobre Desertificação (UMCOD) que reconheceu a desertificação como problema ambiental com altos custos a sociedade (NASCIMENTO, 2013). A Conferência em Nairóbi, além de conceituar e estabelecer metas elaborou um mapa mundial com a localização dos desertos e áreas com potencial a desertificação. No Brasil incluiu-se somente a região nordeste.
Na Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento, conhecida como ECO-92, se define oficialmente esse fenômeno como “degradação da terra nas regiões áridas, semiáridas e subúmidas, resultantes 21
de vários fatores, entre eles variações climáticas e as atividades humanas”. Ainda na Eco-92 foi ratificada a indicação da Conferência de Nairóbi, que entendeu o processo de desertificação como sendo um problema de primeira ordem (NASCIMENTO, 2013: p. 13)
Quando o fenômeno da desertificação começa a ser debatido em conferências, no Brasil começa a discussão conceitual sobre desertificação incluindo as áreas caracterizadas pelo processo. Assim, recebe-se contribuições conceituais de estudo de, Vasconcelos Sobrinho (1978), Nimer (1988). Onde Ab’Saber (1977) que além de tratar do nordeste, também reconhece feições de degradação antrópica no domínio dos cerrados e ravinamento no domínio dos morros, nestes domínios não utiliza o termo desertificação, e para o sul da Amazônia usa savanização que é o processo de modificação na eco-fisionomia da região (SILVA, 2006).
O Atlas do Meio Ambiente do Brasil (1996) aponta processos de desertificação em outras áreas no país, referindo-se ao sudoeste do Rio Grande do Sul e a região norte da Amazônia (SILVA, 2006).
No entanto, estudos sobre degradação do solo no Rio Grande do Sul considerou-se inadequado à utilização do conceito de desertificação e/ou desertifização para explicar os processos observados, pois, a região de estudo não apresenta características de aridez, e não possui indicação em definitivo de mudança do clima da região (SUERTEGARAY, 2004).
A não ser o nordeste brasileiro, as demais áreas não deviam ser apontadas por razões óbvias como: sua localização geográfica, climas topicais, altos índices de precipitação. No entanto, por apresentar processo de degradação ambiental derivado a ação humana associado a clima úmido, no Rio Grande do Sul, Suertegaray (1987) adota o conceito de arenização.
Assim se estabelece o conceito de arenização como processo de formação de bancos de areias pouco ou não consolidados, que se encontram em constante mobilidade, fato que dificulta a fixação de espécies vegetais. Movimentação esta, que pode ser por ação da água superficial ou subterrânea, bem como, ação dos ventos. O fator clima é bastante importante uma vez que, esse fenômeno, está 22
relacionado aos climas úmidos, fato que diferencia este conceito de desertificação (SUERTEGARAY, 2012).
Se desertificação está associada a clima árido, logo, a formação de bancos de areia registrados em climas topicais sub-úmidos, com condições pluviométricas de elevada umidade, sem constatação de tendência de mudança no clima, não podem ser consideradas áreas com potenciais para desertos. Como é o caso dos areais registrados no sul do país por Suertegaray (2001) e, em Goiás, por Silva (2006) e Scopel et al (2014).
Estudos desenvolvidos por Suertegaray, entre 1998 e 2001, sobre os areais no Rio Grande do Sul, denominou o processo da formação de arenização, diferenciando de desertificação pela questão climática e ainda por constatar a existência de areais anterior à ocupação territorial intensa.
Apesar do fenômeno ser considerado natural, com base nos estudos de Suertegaray (2012) no Rio Grande do Sul, pode ser potencializado por meio de ações antrópicas, assim se torna uma forma de degradação ambiental, pois, diminui o potencial biológico, mas, não acarreta definitivamente em condições de deserto. Isso porque a dinâmica dos processos envolvidos deriva-se da abundância de água.
Os processos erosivos do solo, se evidência em diversas obras da literatura. Erosão pode ser entendida como processo de desagregação e remoção de partículas do solo e/ou de fragmentos e partículas de rocha, pela ação combinada da gravidade com a água, vento, gelo e organismos (plantas e animais) (SALOMÃO, 2010).
Existem dois tipos de erosão: a natural ou geológica, que ocorre em equilíbrio com a própria formação do solo; e a antrópica, que ocorre com intensidade superior ao processo de formação do solo, impossibilitando uma recuperação natural (SALOMÃO et al, 2009).
Diversos estudos já foram realizados no município de Reserva do Cabaçal, abordando várias temáticas, destacamos: Processos Erosivos (HAYSHIDA, 2004); (RIBEIRO et al. 2015); Potencialidades turísticas (GATTI, 2005); Análise geo- ambiental (AVELINO, 2006); Caracterização física (CURVO, 2008); Educação 23
ambiental (SANTOS, 2011); Recuperação e conservação dos recursos hídricos (ARAÚJO, 2014). Estes estudos oferecem um acervo histórico-documental, sobretudo bases cartográficas.
As paisagens que compõe a região compreendida pela BHCG são resultantes das práticas econômicas desenvolvidas desde o processo de ocupação com desmatamentos para o plantio de culturas de subsistência e pastagens. A vegetação nativa de grande porte, associada à Chapada dos Parecis e presente nos vales, serviram de atrativo para atividade madeireira. Por outro lado, o relevo declivoso restringiu a produção agrícola empresarial, presente em grandes latifúndios no estado. Assim, a atividade pecuária de corte e leiteira se tornou a principal atividade econômica em Reserva do Cabaçal (RIBEIRO, et al. 2013).
A formação geológica dominada por arenito permitiu o desenvolvimento de Neossolos Quartzarênicos, solos arenosos com areia fina, profundos, de baixa coesão, baixa fertilidade e instáveis. Neste tipo de solo as características morfopedológicas associadas ao funcionamento hídrico favorecem a instalação de processos erosivos e movimentos de massa (SALOMÃO et al, 2009).
Considerando as condições fisiogeográficas, a BHCG apresenta processos de arenização associados ao clima tropical sub-úmido, com duas estações bem definidas: uma seca e a outra úmida, com chuvas torrenciais, com precipitação média regional de 1.500 mm, e máximo mensal de 140 a 300 mm, aproximadamente, e um mínimo mensal de 20 a 50 mm durante a estação seca (CURVO, 2008).
A degradação do solo está relacionada com a substituição da vegetação nativa por pastagem e demais cultivos de subsistência, com manejo inadequado da terra, com solos considerados instáveis. Pois a fragilidade dos Neossolos Quartzarênicos deve-se à sua constituição arenosa, e são normalmente degradados por processo de arenização (SUERTEGARAY et al., 2001 apud ANTUNES, 2002).
Analisando-se parte da bibliografia existente sobre arenização, foram encontradas duas hipóteses sobre tal processo. A primeira é apresentada pelos estudos desenvolvidos no Rio Grande do Sul, que, por meio de mapeamentos identificam as manchas de Neossolos Quartzarênicos, no entanto, não foram detectados indícios que suas causas estão associadas ao uso recente da terra, e 24
sim de longas datas, possivelmente devido aos processos naturais. Pois, o uso da terra predomina a pecuária, as pastagens parece ser a vocação dessas áreas. As manchas de arenização não parecem ter relação com o uso e manejo do solo, levando os pesquisadores a afirmar que a sua origem é atribuída às condições do meio físico envolvendo processos pedológicos, geomorfológicos e geológicos da área em questão (SCOPEL et al, 2013).
Segundo Suertegaray (2012) o fenômeno é resultante de um processo natural, mas, seu agravamento é decorrente de ações antrópicas, tais como: retirada da vegetação nativa, pisoteio de gado e o uso de maquinaria pesada.
A segunda hipótese trata-se do processo de arenização no estado de Goiás, com indícios de que a maior parte das áreas arenizadas, é consequência do uso e manejo inadequado da terra com pecuária, tais como, falta de reposição de nutrientes ou correção do solo, associado a pastoreio intensivo (SCOPEL et al, 2013: 42). Os mesmos autores comentam que “As causas da degradação do solo já foram discutidas, mas percebe-se forte relação entre os sistemas de uso e manejo do solo e as manchas de solo arenizadas”. Portanto, em Goiás, o processo é essencialmente antrópico, acarretado pelo uso inadequado dos recursos naturais e de técnicas de manejo, considerando a influência do material de origem, relevo, clima e outros processos naturais, mas, de forma secundária (SCOPEL et al, 2013).
Para os pesquisadores Sousa (2006) e Scopel et al (2014), essas áreas arenizadas são formas recentes, consequências do processo socioeconômico de ocupação da região. É tratada como resultante da rarefação da vegetação em áreas arenosas, que está relacionada ás ações antrópicas. “os areais são manchas de Neossolos Quartzarênicos sem ou com rara cobertura vegetal, expostos a ações erosivas e resultantes da degradação do solo in situ e/ou da deposição de areia transportada (SOUSA, 2007:95).
2.4 Compartimentos Morfopedológicos
A aplicação do conhecimento geológico e da ciência do solo renova-se buscando melhorar a compreensão e a racionalização do uso do meio ambiente. 25
Mesmo assim, muita destruição da natureza continuou a ser praticada, muitos conhecimentos voltaram-se para recuperação ou redução dos danos, quando possível (LIMA, 1977).
No Brasil, de meados do século XIX ao começo do atual, a expansão da agricultura se deu com uso de diferentes métodos, existentes em propriedades pequenas até a agricultura comercial, gerando efeitos desfavoráveis. A substituição das áreas florestadas empobrece o solo e potencializa a erosão, alterando o regime dos rios. Esses desperdícios de recursos naturais aconteceram mesmo em tempo que já havia conhecimento científico e experiências vivenciadas. Aliado a essa forma de agricultura e pastoril está a atividade industrial que contribui para agravar o fato, com várias formas de poluição, deteriorando as condições de vida (TRICART, 1977).
A junção do conhecimento da ciência associado às experiências adquiridas possibilitaria entender as inter-relações levando a maior percepção do meio ambiente. Assim, entendendo a dinâmica dos fenômenos poderiam ser previstos, buscando a essência dos agentes atuantes e sua atuação nos processos reconhecidos.
Em relação à dinâmica terrestre, o morfogênico é o componente mais importante, pois possibilita ou restringe o desenvolvimento da vida. Daí a necessidade de se estabelecer uma taxonomia dos tipos de ambientes calcada no grau de estabilidade e instabilidade da morfodinâmica. A produção da carta morfopedológica consiste em delimitar extensões com características específicas das relações entre a geomorfologia e os solos, tendo sido posteriormente incluído a litologia (TRICART, 1977).
Tricart e Killian (1982) afirmam que a abordagem morfopedológica possibilita verificar a integração dos elementos que constituem a paisagem, de forma a verificar que são dependentes uns dos outros em todo o processo evolutivo e dinâmico.
Castro & Salomão (2000: p. 27) definem tais “[..] compartimentos morfopedológicos como produtos da inter-relação entre o substrato geológico, relevo e solos que constituem, unidades têmporo-espaciais homogêneas e intrínsecas do meio físico, reconhecíveis em média e grande escala”.
Assim, segundo Salomão et al (2016:48): 26
[..] os compartimentos morfopedológicos são suportados por organizações/estruturas litológicas e pedológicas (internalidade), cujos atributos e funcionamentos revelam consonância histórico-evolutiva, no tempo e no espaço e são passíveis de observações relativamente diretas através de procedimentos de compartimentação do modelado e de serem representados cartograficamente em escala de detalhe e obter diferentes áreas homogêneas; pois o uso e ocupação do solo no tempo e espaço são capazes de induzir modificações de formas, materiais e processos do meio físico, de modo continuado ou rápido e intenso, e gerar mudanças no seu funcionamento e consequentemente na sua fisionomia.
Neste sentido os comportamentos Morfopedológicos resultam em um produto síntese das relações naturais produzidas por fatores de formação e evolução que estão relacionados com o processo de ocupação e utilização da terra, servindo de instrumento para prevenção ou controle de impactos ambientais.
2.5 Análise Pedológica
Para realização das análises química, física e de morfologia do solo independente do objetivo, requer-se a aplicação de técnicas para coleta de amostras, disponíveis no Manual de Métodos de Análises do Solo (EMBRAPA, 2011) e no Manual de descrição e coleta de solo no campo (SBCS, 2013).
As análises químicas e físicas para entender a composição e dinâmica do solo são realizadas em laboratórios especializados sendo verificados os teores de cada elemento, para posteriormente estabelecer comparações entre os parâmetros de análises existentes.
A morfologia do solo, ou seja, as feições (características) representadas pela cor, espessura dos horizontes, textura, estrutura etc. Podem ser observadas em campo em um perfil de solo que
é o conjunto de todos horizontes e/ou camadas, acrescidos do material mineral subjacente pouco ou nada transformado e do manto superficial de resíduos orgânicos que influenciam a gênese e o comportamento do solo (SBCS, 2013: p. 1). Os horizontes do solo são as partes de um perfil, mais ou menos paralelas à superfície do terreno resultantes dos processos pedogenéticos atuantes e as camadas são pouco ou nada afetadas pelos processos pedogenéticos (SBCS, 2013). 27
Normalmente para descrever e coletar amostras dispõe-se da abertura de trincheiras onde coleta-se também amostras dos horizontes e camadas. O uso do trado é para a coleta de amostras complementares, recomenda-se o Trado holandês (SBCS, 2013).
Diferentemente do que ocorre com as análises química e física para os fatores biológicos do solo ainda não foi estabelecido parâmetros para as análises para avaliação do grau de degradação de um ambiente, no entanto, a técnica que vem sendo utilizada trata-se de avaliações comparativas entre áreas de referência como áreas nativas com mínimos impactos antropogênico (DICK, 1994; DORAN & PARKIN, 1994; TRASAR-CEPEDA et al., 1998; MENDES et al., 2003. apud LOPES, 2012).
Entre os elementos utilizados na comparação das distintas áreas encontra-se a matéria orgânica, que apesar de representar apenas 5% em uma composição ideal de solo, é condicionante da fertilidade do solo sob seus aspectos químicos físicos e microbiológicos (ROTINI, 1997 apud FERREIRA, 1997).
O solo é resultado dos processos dinâmicos entre seus constituintes que são os elementos minerais, material orgânico, água e o ar, em proporções diferenciadas. Até o ano de 1840 a matéria orgânica era considerada como fonte primordial de nutrientes para as espécies vegetais. Com o início da doutrina mineralista de Liebig, os estudos científicos voltaram-se para o conhecimento da química e física. Atualmente vem se retomando parcialmente à fertilização orgânica, encarada como fonte de nutrição, mas atrelado a outros condicionantes (FERREIRA, 1997).
A biomassa é formada a partir do ciclo natural de captação da energia solar pelos vegetais; dessa biomassa, parte é exportada para fora do ecossistema. A outra é utilizada integrando-se e interagindo com a fração mineral do solo sofrendo processos como: mineralização primária, reorganização e humificação e mineralização secundária. A matéria orgânica apresenta substâncias húmicas diferentes, tanto de origem como de evolução. “É ao nível do húmus que se efetuam as transferências de matéria e energia que asseguram o funcionamento dos ecossistemas naturais ou perturbados pelo homem” (FERREIRA, 1997. :p. 9-10). 28
Os fatores de formação do solo são: Material de Origem, Clima, Organismos e Tempo, como indicou Dokouchaev, em 1941, Hans Jenny ressaltou a importância do Relevo que foi incluído como fator de formação, desde então são estes fatores indicados como responsáveis a condicionarem as características dos solos. Dentre eles destacamos fator Organismos que é caracterizado pela formação de canais feitos pelas raízes que influenciam, também, a aeração e a drenagem do solo, determinando suas condições de oxi-redução (FREIRE, 2006).
Pesquisas realizadas no Brasil apontam que o clima é um fator preponderante no ambiente tropical úmido a mineralização da matéria orgânica que tende a ser rápida (FERREIRA, 1986 apud FERREIRA, 1997).
A importância do húmus relaciona-se às suas características; sua cor normalmente escura contribui para a absorção de calor pelo solo, influenciando na germinação de sementes e desenvolvimento de raízes. Sua capacidade de retenção da água diminui o potencial do escoamento superficial. O húmus tem alta capacidade de troca catiônica (CTC), sendo importante para os solos tropicais de capacidade baixa. A degradação da matéria orgânica significa a perda desta capacidade de troca, que depende da fração orgânica quanto mais o solo for arenoso (KIEHL, 1985; CARDOSO, 1992; SILVA & RESK,1992 apud FERREIRA, 1997).
2.6 SIG: Cartografia da Paisagem
A arte de desenhar mapas, cartas e figuras tem acompanhado a própria história do homem, que buscavam representar as dimensões espaciais conhecidas e o modo de vida. Essa prática tem sido utilizada para diversos fins e é mais antiga que a própria escrita (TIMBÓ, 2001).
As primeiras manifestações cartográficas não podem sem datadas, mas é certa sua existência em tempos pré-históricos. Assim, a ciência cartográfica vem evoluindo ao passo das inovações tecnológicas e das novas necessidades de representações (CORRÊA, 2008). 29
Devido à importância da informação que é um dos recursos estratégicos para o desenvolvimento de um projeto, o uso da cartografia oferece informações precisas sobre um recorte espacial e vem sendo cada vez mais procurada (TIMBÓ, 2001).
Os saberes cartográficos modernos, são os somatórios dos conhecimentos acumulados desde a antiguidade, nos dias atuais temos maior expressão cartográfica resultado dos acúmulos das informações da Cartografia, que viabiliza diversas interações das atividades humanas. Por outro lado, os conhecimentos cartográficos foram criticados e denunciados por Lacoste (1980), como um instrumento que pode e vem sendo utilizado como ferramenta para perversidade humana, citando como exemplo as guerras.
Justamente por ter variadas funções (usos) a cartografia vem somando conhecimentos desde a antiguidade e visualizando a utilização de instrumentos conhecidos atualmente tais como Sensoriamento Remoto, imagens vias Satélites e as facilidades do Geoprocessamento automáticos de precisão etc.
O SIG 1teve início por volta da década de 60, tem se difundido de acordo com o avanço tecnológico tornando-se mais eficiente. E pode ser entendido como um Sistema que é área pré-delimitada, esse sistema pode ser aberto ou fechado, aberto quando essa área delimitada considera relações com seu entorno e o fechado analisa-se de forma isolada. O termo Informação se refere aos dados que serão utilizados com base em uma operação matemática. O geográfico é a parte que considera a localização do evento, apresentado em forma de questões como: Onde? Quando? Como? Aonde? Por meio desse sistema pode-se armazenar, manipular, exibir e analisar dados, geográficos ou espaciais. Os dados podem ser representados por meio de pontos, linhas ou polígonos.
SIG é considerado como um conjunto de programas, equipamentos, metodologias, dados e pessoas (usuário), de forma integrada para coletar, armazenar, processar, e analisar dados georreferenciados, e produção de informação advinda de sua aplicação (LISBOA FILHO & IOCHPE, 1996).
1 Conteúdo da aula ministrada pelo docente Gilson Alberto Rosa Lima na disciplina de Geoprocessamento do Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos –UFMT, 2015. 30
Atualmente existe um consenso quanto a importância da informação e recursos estratégicos para desenvolver projetos, independente da escala trabalhada. O geoprocessamento vem se desenvolvendo neste sentido, para organizar de forma prática as informações para melhor planejar e para tomadas de decisões. Pode-se dizer que o geoprocessamento é um conjunto de atividades que inclui aquisição, tratamento interpretação e análise de dados sobre a Terra, caracterizado por sua interdisciplinaridade em diversas áreas, com uso de imagens de satélite, sensores remotos, GPS e programas de informática em ambientes integrados para gerenciamento de dados e fenômenos geográficos (TIMBÓ, 2001).
Existem diversas técnicas para aquisição e manipulação de informações geográficas, dentre elas destaca-se o Sensoriamento Remoto que se utiliza de sensores a bordo de satélites e aeronaves para capturar informações sobre a superfície e atmosfera terrestre; os sensores variam de acordo com a capacidade de detalhamento da observação espacial, espectral, temporal e radiométrica; os sinais capturados pelos sensores são transmitidos para a Terra, recebidos em estações onde eles são transformados em imagens digitais (FERREIRA, 2006).
Dentre os programas de processamento de dados existe o ArcGis programa utilizado para criar o banco e dados adquiridos ou produzidos e elaborar os mapas necessários a esse estudo.
No programa ArcGis destaca-se a ferramenta de Classificação que se divide entre a supervisionada ou não supervisionada, devido ao conhecimento existente sobre as classes presentes da área que se pretendia estudar optou-se pela supervisionada. Pois, neste método o procedimento requer um conhecimento prévio da área, para produção do algoritmo, para que o mesmo possa reconhecer os intervalos de comprimento de onda e assim definir as fronteiras entre as classes (SILVA, 2009).
A agregação das informações espectrais podem ser pixel a pixel, ou seja, utiliza a informação espectral de cada pixel isolado para encontrar regiões homogêneas, traçando assim uma probabilidade de um determinado pixel analisado pertencer ou não a uma determinada classe. Ou por regiões que foi a técnica utilizada, que consiste em levar em consideração a variabilidade espectral e a 31
textura natural. Um agrupamento de pixel é selecionado e utilizado como unidade de classificação (SILVA, 2009).
Estes classificadores procuram simular o comportamento de um foto intérprete, ao reconhecer áreas homogêneas nos dados orbitais, baseados nas propriedades espectrais e espaciais dessas áreas na imagem. A informação de borda é utilizada inicialmente para separar regiões; e as propriedades espaciais e espectrais agrupam áreas com mesma textura. (FERREIRA, 2006).
Entre os métodos de classificação existentes nos programas, destaca-se o da Máxima Verossimilhança também conhecido como MAXVER, que pressupõe a ponderação das distâncias entre médias dos níveis digitais das classes, utilizando parâmetros estatísticos. Para resultar em uma boa classificação é recomendado recolher um valor alto de amostras, considerando que as amostras não devem ter contaminações, ou seja, apresentar informações de outras classes.
Esta técnica de classificação de ambientes, com suas diversas características, contribui para o planejamento e a gestão de ambientes com uso do Geoprocessamento (SILVA, 2009). Este método normalmente é utilizado para classificar áreas em imagens de satélite, de acordo uso e ocupação da terra. O uso da terra é a forma da utilização dos elementos biofísicos da superfície terrestre, resultante das práticas e relações sociais envolvidos no processo (INPE, 2009).
32
2.7 CARACTERIZAÇÃO GERAL DA REGIÃO ONDE SE INSERE A ÁREA OBJETO
2.7.1. Geologia
A região onde se insere a área objeto é constituída pelo Planalto dos Parecis e Depressão do alto Paraguai (RADAM BRASIL, 1982; ARAÚJO, 2014; RIBEIRO, et al. 2015).
O planalto dos Parecis é formado por rochas cristalinas, vulcânicas e sedimentares paleozóicas e mesozóicas, evolvendo duas subunidades: Chapada dos Parecis que é constituída pela parte mais elevada, dominada por áreas pediplanadas com amplas superfícies tabulares erosivas e interflúvios tabulares com altitude em torno de 600m. E o Planalto Dissecado dos Parecis engloba as porções mais erodidas de 200 a 400m de altitude (RADAM BRASIL,1982).
O Planalto Dissecado e Chapada dos Parecis abrangem uma vasta área que envolve entre o leste de Mato Grosso e sudoeste de Rondônia. Com domínio de formações sedimentares datados no Cretáceo e recorbertos por sedimentos detriticos do Terciário (RADAM BRASIL,1982).
A região é composta geologicamente pelo Grupo Parecis, reconhecendo-se a existência de dois pacotes sedimentares distintos da base para o topo: formações Salto das Nuvens e Utiariti (RIBEIRO, et al. 2015).
A formação Salto das Nuvens é composta por conglomerados petromíticos, matriz arcoseana, intercalados com arcóseos, argilitos e trapes basálticos em sua seção basal. Na seção média e topo, constitui-se por conglomerados petromíticos, arcóseos, arenitos feldspáticos com estratificação cruzada (RIBEIRO, et al. 2015).
Para Barros (et. al. 1982, apud ARAÚJO, 2014 p. 21) “Esta unidade possui seus melhores afloramentos em voçorocas ao longo das escarpas da Chapada dos Parecis. Esta formação encontra-se representada por dois depósitos, um inferior e outro superior, os quais podem ser separados inclusive por uma discordância erosiva entre ambos’’.
A Formação Utiariti foi denominada por causa de afloramentos de arenitos, siltitos e argilitos avermelhados, e encontra-se nas partes mais elevadas do Planalto dos Parecis, ocupando grandes extensões de areais. Repousa sobre as rochas do 33
Complexo Xingu e sobre as rochas do Grupo Aguapeí e se assenta em discordância angular e erosiva sobre metarenitos das formações Fortuna e Morro Cristalino, e sobre os metapelitos da Formação Vale da Promissão. Litologicamente, este pacote sedimentar é constituído, em sua quase totalidade, por sedimentos arenosos (RIBEIRO, et al.2015; ARAÚJO 2014).
A Depressão do Alto Paraguai segundo Curvo (2008) é uma subunidade da depressão, correspondendo a área drenada pelo alto curso do rio Paraguai. Uma superfície de relevo pouco dissecado com pequeno caimento topográfico de norte a sul. A altitude varia de 120 a 300 m.
2.7.2 Geomorfologia
De acordo com Araújo (2014) a região estudada destaca-se três unidades geomorfológicas: Chapada dos Parecis, Planalto Dissecado dos Parecis e Depressão do Alto Paraguai.
Segundo Figueiredo (et al. 2006. p. 15-16) o relevo da formação geomorfológica Planalto dos Parecis, se subdivide em diversas formas erosivas:
“Superfície pediplana. Superfície de aplanamento elaborada por processo de pediplanação cortando litologias pré-cambrianas do complexo basal, grupo Cuiabá, grupo Alto Paraguai e terciários do Planalto dos Parecis e dos Guimarães”.
“Superfície erosiva tabular. Relevo residual de topo aplainado, provavelmente testemunho de superfície aplainada, geralmente limitado por escarpas erosivas”.
“Patamares estruturais. Relevo escalonados, comportando degraus topográficos, resultante de erosão diferencial”.
“Terraço erosivo fluvial. Patamar esculpido pelo rio, com declive fraco voltado para o leito fluvial, geralmente com cobertura aluvial”.
Ainda de acordo com os mesmos autores as formas de dissecação são definidas como:
[...] formas aguçadas – relevo de topo contínuo e aguçado, com diferentes ordens de grandeza e de aprofundamento de drenagem, separados geralmente por vales em V; formas convexas – relevo de topo convexo, com 34
diferentes ordens de grandeza e de aprofundamento de drenagem, separados por vales de fundo plano; formas tabulares – relevo de topo aplainado, com diferentes ordens de grandeza e aprofundamento de drenagem, separados por vales de fundo plano (p. 17).
A Chapada dos Parecis é a subunidade geológica mais elevada (acima de 550m). Como está na superfície central do planalto, seus limites se fazem com a superfície ligeiramente mais rebaixada que a envolve. A sudoeste e sul apresenta esparsos anfiteatros erosivos. A oeste a junção desses anfiteatros erosivos originam um sistema contínuo de escarpas erosivas com frente voltada para sudeste, que interrompem bruscamente as superfícies aplainadas e residuais de topo plano (Ep, Et). A norte o contato se realiza com a subunidade denominada Planalto Dissecado dos Parecis, através de espigões delimitados por escarpas, que avançam para o norte, separando corredores rebaixados, que também se abrem na mesma direção e pertencem ao referido planalto (FIGUEIREDO et al. 2006).
No Planalto Dissecado dos Parecis para Figueiredo (et al. 2006. p. 20-21):
[...] a esculturação dos metassedimentos gerou relevos tabulares de topo conservados com interferência direta da estrutura ( St ). Esses relevos conservados apresentam escarpas estruturais escalonadas, com frente voltadas para sudoeste e orientação geral sudeste-noroeste. Em contrapartida, as litologias do Complexo Basal originaram formas de dissecação generalizamente convexas ( c ). Neste trecho de dissecação em formas convexas, o índice de aprofundamento da drenagem varia de norte para o sul, estando inversamente proporcional ao dimensionamento dos interflúvios, ou seja, na medida em que o espaçamento interfluvial aumenta, o aprofundamento diminui. Ocorrem então, formas do tipo c22 e c32.
A depressão do Alto Paraguai é considerada uma subunidade da depressão do Paraguai, caracterizada pela presença de “[...] encostas rampeadas e fundo de vales, sendo constituído por formas suaves de relevo (colinas, encostas de vales e fundos de vales) e domínio de sedimentos aluvio-coluvionares depositados sobre rochas graníticas, que se distribuem nas margens do Córrego Guanabara” (SALOMÃO et al., 2016. p. 64).
35
2.7.3 Pedologia
O município de Reserva de Cabaçal segundo Curvo (2008) foi contemplado por estudos de interpretação das ocorrências pedológicas pela EMBRAPA (1995) Bittencourt Rosa et al. (2002), Salomão (2003), que concluíram a existência dos seguintes tipos de solos: Latossolos, Neossolos Litólicos, Organossolos, Argissolos e Neossolos Quartzarênicos. Segundo EMBRAPA (2006. p. 161) os latossolos são: “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 de espessura”.
São típicos das regiões equatoriais e tropicais, ocorrendo também em zonas subtropicais, distribuídos por amplas e antigas superfícies de erosão, pedimentos ou terraços fluviais antigos, apresentam-se normalmente em relevo suave ondulado, todavia, pode ocorrem em áreas mais acidentadas. Tem origem de diversos tipos de rochas e sedimentos, sob condição de clima e tipos de vegetação (EMBRAPA, 2006).
Os Neossolos são caracterizados por ser pouco evoluídos e constituídos por material mineral, ou por material orgânico com menos de 20cm de espessura (EMBRAPA, 2006). A classe dos Neossolos Litólicos segundo Salomão & Antunes (1998. apud CURVO,2008 p. 67).
[..] são solos rasos, sem horizonte B, apresentam sequência de horizontes A-C ou horizonte A em contato direto com a rocha, sendo, portanto, solos pouco evoluídos e rasos. Esses solos ocorrem com muita frequência associados aos afloramentos de rochas. Apresentam em geral profundidade não superior a 0,50 m.
A classe Neossolos Litólicos, se desenvolve sobre as rochas profundamente intemperizadas, encontradas na área em foco, especialmente aquelas associadas a granitos, gnaisses e migmatitos. Os Neossolos Litólicos ocorrem nas bordas das chapadas estando associados à couraça ferruginosa (Petroplintitas). Esses solos possuem pH ácido e baixo na faixa de 3,7. Pouca é a mobilidade dos óxidos de Al e Fe, assim como é pequena a lixiviação da sílica e teor em fósforo é baixo (CURVO, 2008). 36
Os Organossolo de acordo com a EMBRAPA (2006. p. 86)
Compreende solos pouco evoluídos, com preponderância de características devidas ao material orgânico, de coloração preta, cinzenta muito escura ou brunada, resultantes de acumulação de restos vegetais, em graus variáveis de decomposição, em condições de drenagem restrita (ambientes mal a muito mal drenados), ou em ambientes úmidos de altitudes elevadas, saturados com água por apenas poucos dias durante o período chuvoso.
Os Organossolos normalmente ocorrem em várzeas onde a sedimentação aluvionar e recente. Caracteriza-se por serem mal drenados, e apresenta um horizonte A que não ultrapassa 2 m de espessura. O pH destes solos é variável, sendo ácido e oscilando em torno de 5,2 a 3,7. Os álcalis Ca, Mg e Na ocorrem em valores baixos, assim como o fósforo (CURVO, 2008).
Os Argissolos de acordo com a EMBRAPA (2006. p. 101) são solos:
[..] constituídos por material mineral, apresentando horizonte B textural imediatamente abaixo do A ou E, com argila de atividade baixa ou com argila de atividade alta conjugada com saturação por bases baixa e/ou caráter alítico na maior parte do horizonte B, e satisfazendo, ainda, os seguintes requisitos: a) Horizonte plíntico, se presente, não satisfaz os critérios para Plintossolo; b) Horizonte glei, se presente, não satisfaz os critérios para Gleissolo.
Os Argissolos possuem características distintas, onde os sedimentos dão origem a solos pobres com teores de alumínio trocáveis, com presença de argila nos horizontes mais profundos. O uso deste solo exige o conhecimento de técnicas de conservação em níveis ou faixas, terrenos com gradientes, carpas alternadas, entre outras (CURVO, 2008).
E por fim, os Neossolos Quartzarênicos esse solo da região, foi estudado por Salomão (2009. p.4) afirma que este solo se destaca:
Devido a sua constituição essencialmente quartzosa, esse solo é pobre em nutrientes para as plantas, tanto em macro, como em micro nutrientes, apresenta baixa capacidade de retenção de cátions, raramente atingindo, mesmo na camada superficial mais rica em matéria orgânica, índices superiores à 1cmolc/dm3, além de não se disporem de 37
reservas nutricionais que possam ser liberadas gradativamente, já que se desenvolvem a partir da alteração de arenito. É excessivamente drenado e apresenta séria limitação com respeito à capacidade de armazenamento de água disponível em seu perfil, que influi negativamente na fixação de fósforo e favorece a lixiviação e perdas de nitratos.
Na área da bacia, predominam-se os Neossolos Quartzarênicos álicos, nesta classe, estão agrupados solos profundos e muito profundos, de pouco desenvolvimento, com as seqüências de horizontes do tipo A/C. Fatores aliados à baixa capacidade de retenção de umidade, intensa lixiviação, considerável susceptibilidade à erosão e granulometria com teores de areia em torno de 90% também são identificados (RIBEIRO, et al. 2013).
Estes solos são bem susceptíveis as erosões, não sendo raro nas áreas de seu predomínio a ocorrência de ravinamentos e voçorocamentos, principalmente face às intervenções de natureza humana. Os solos Neossolos Quartzarênicos se estendem ao longo dos chapadões e nas áreas aplainadas de topo de colinas (CURVO, 2008).
2.7.4 Vegetação
A região estudada encontra-se em um contexto, cujas características físicas como geomorfologia e clima dentre outros, possibilita que sua área apresente tipos de formações vegetais tais como: Cerrado (Savana), Campo Cerrado (Savana Arbórea Aberta ou arborizada), Campo Sujo (Savana Parque), Campo Limpo (Savana Gramíneo Lenhosa) e Cerradão (Savana Arbórea Densa ou florestada), matas (destacando as matas ciliares e as de galerias) e áreas desmatadas (RADAM BRASIL, 1982).
Cerrado (Savana): De acordo com RADAMBRASIL (1982 p. 288)
A denominação Savana apresenta-se um conceito fitogeográfico muito antigo, tendo sua origem na Venezuela. No século XV foi levado para a Àfrica pelos naturalistas espanhóis e aí conceituada como um lhamo: “Formação herbácea, graminóide, contínua, em geral coberta por plantas lenhosas”. No Centro-Oeste é conhecida por Cerrado, nome consagrado popularmente e adotado por alguns fitogeográficos. 38
O manual técnico de vegetação Brasileira do IBGE (2012. p. 109) afirma que a Savana (Cerrado) “[..] é conceituada como uma vegetação xeromorfa, que ocorre sob distintos tipos de clima. Reveste solos lixiviados aluminizados, apresentando sinúsias de hemicriptófitos, geófitos, caméfitos e fanerófitos oligotróficos de pequeno porte, com ocorrência em toda a Zona Neotropical e, prioritariamente, no Brasil Central”.
Campo Cerrado (Savana Arbórea Aberta ou arborizada):
O RADAMBRASIL (1982. p. 289) caracteriza o Campo Cerrado como uma formação vegetal de: “fisionomia campestre, formada por espécies baixas, de fustes finos e tortuosos, esparsamente distribuídas sobre o solo recoberto por um estrato graminóide contínuo, entremeado de plantas lenhosas raquíticas e palmeirinhas acaules”.
O IBGE (2012. p. 110) aborda que o subgrupo pode ser de “[..] formação natural ou antropizado que se caracteriza por apresentar uma fisionomia nanofanerofítica rala e outra hemicriptofítica graminoide contínua, sujeito ao fogo anual. As sinúsias dominantes formam fisionomias ora mais abertas (Campo Cerrado), ora com a presença de um scrub adensado, Cerrado propriamente dito”.
Campo Sujo (Savana Parque): Esta formação vegetal caracteriza-se por uma fisionomia estritamente campestre, formada pelo estrato graminóide contínuo, ou em forma de touceiras, entremeada por espécies vegetais arbóreas raquíticas dispostas mais ou menos ordenada e bastante espaçadas, as vezes apresentas agrupamentos arbóreos (RADAMBRASIL, 1982).
Campo Limpo (Savana Gramíneo Lenhosa): é uma formação estritamente campestre, formada por uma superfície graminóide entremeada por poucas plantas lenhosas raquíticas e palmeiras acaules (RADAMBRASIL, 1982). Ocupam extensas áreas dominadas por hemicriptó-fitos e quando manejados com fogo ou pastoreio, vão sendo substituídos por geófitos que se diferem por apresentar colmos subterrâneos, portanto, mais resistentes ao pisoteio do gado e ao fogo (IBGE, 2012).
Cerradão (Savana Arbórea Densa ou florestada): O aspecto fisionômico da Savana Arbórea Densa caracteriza-se pelos agrupamentos de espécies vegetais arbóreas, xeromorfas, de fustes finos e tortuosos, revestidos por uma casca grossa 39
e rugosa e apresentando esgalhamento profuso, além de possuírem folhas coriáceas e perenes (RADAMBRASIL, 1982). De acordo com (IBGE, 2012. p.109) em alguns lugares apresenta-se: “[..] sinúsias lenhosas de meso e microfanerófitos com altura média superior aos 10 m, sendo muito semelhante, fisionomicamente, a Florestas Estacionais, apenas diferindo destas na sua composição florística. Não apresenta sinúsia nítida de caméfitos, mas sim relvado hemicriptofítico, de permeio com plantas lenhosas raquíticas e palmeiras anãs”
A mata ciliar é entendida como sistemas florestais estabelecidos naturalmente em faixas, sobre as margens dos rios, funcionando como instrumento redutor do assoreamento, e degradação do meio ambiente com transformação da diversidade ambiental (OLIVEIRA et. al, 2010 apud SALOMÃO, 2016). As formações vegetais presentes na região citadas acima, de acordo com Ribeiro (et al. 2015) vêm sendo retiradas/substituídas na bacia, por atividades agropecuárias, criando espaços onde não mais apresentam as características florísticas e estruturas originais, prevalecendo espécies secundárias e de baixo valor econômico.
2.7.5 Clima
O clima da região que situa a bacia, segundo os tipos climáticos de Koeppen (1948) é classificado como Aw - Clima quente semi-úmido (tropical), com inverno seco. Apresenta estação chuvosa no verão, de novembro a abril, e nítida estação seca no inverno, de maio a outubro (julho é o mês mais seco). Este tipo de clima predomina principalmente no centro do Mato Grosso, Pantanal Mato-Grossense. Ocorre ainda, na faixa amazônica deste o noroeste do Tocantins, até Roraima; oeste de Mato Grosso e sul de Rondônia (EMBRAPA, 1986 e 1988).
A dinâmica atmosférica associado às características geográficas regionais resultam em estações bem distintas na área estudada sendo estas: estação chuvosa, que varia entre os meses de setembro indo até o mês de abril, 80% das precipitações ocorrem nessa temporada. Nesta estação as temperaturas oscilam entre 24 a 34º C. E a estação de estiagem (seca) ocorre entre os meses de maio à agosto, onde as chuvas são escassas, podendo ocorrer precipitações quando existe uma queda acentuada de temperatura que oscila entre 18 a 21°C. Nessa variação 40
sazonal, oscilações acontecem entre extremo quente a frio seco. A pluviometria média regional é de 1.500 mm, com um máximo mensal de 140 a 300 mm, aproximadamente, e um mínimo mensal de 20 a 50 mm durante a estação seca (CURVO, 2008).
2.7.6 Aspectos históricos do uso e ocupação do Município de Reserva do Cabaçal- MT.
O nome Reserva do Cabaçal se deu pela junção de Reserva por ser uma área reservada pelo governo estadual para ser um patrimônio. E Cabaçal provém do nome do rio, que corta a sede do Município, nas margens do mesmo habitavam os indígenas da etnia Bororo, denominados Cabaçais, advindos por meio da Bolívia. Atualmente encontram-se na área indígena Umutina em Barra do Bugres com população reduzida devido ao processo de colonização (GATTI, 2005).
A presença de indígenas foi comprovada devido a presença de material lítico, trabalhado, como: instrumento de pedra polida e cerâmica em vários locais do município (CURVO, 2008).
Caldas 1887 aborda que os Bororos denominados de Avavirás ou da Campanha era da margem direita dos rios Paraguai e Jauru. Os do Rio Cabaçal, eram denominados Cabaçais, com os conflitos interétnicos os Bororo Cabaçais e da Campanha deixaram os lugares de seus antigos aldeamentos, atravessando o Rio Cuiabá, pretendendo se proteger contra os ataques de bandeirantes (ZAGO, 2015)
Os Bororo foram nomeados pelos viajantes e escrivães, de Orientais e Ocidentais, para distinguir o povo mediante sua localização. No Oeste e Leste do Paraguai superior do Rio Cabaçal à região das grandes lagoas encontra-se os Bororo Ocidentais, sofreram fortes ataques com toda a carga possível de violência física e cultural, desde Antônio Pires de Campos, que conseguiu aldear muitos deles e foram utilizados para lutar contra seus inimigos, tanto dos bandeirantes como dos Bororo, guerreando principalmente contra os Paiaguá e Caiapó (ZAGO, 2005). 41
As entradas/bandeiras e as monções, incursões terrestres e fluviais, foram expedições caracterizadas pelo fluxo migratório, com propósito de levar interessados ao interior da colônia brasileira, destacando a província mato-grossense para captura de índios, em busca de zonas mineradoras (CURVO, 2008). Há registros de atividade de mineração na região do rio Cabaçal em 1789 e segundo Silva (et al., 1991 apud CURVO, 2008) foram incentivadas pelo governador da Capitania de Mato Grosso, João Albuquerque de Melo Pereira e Cáceres.
Com a expansão da navegação após a guerra do Paraguai associada a interesses voltados à exportação, destaca-se o extrativismo vegetal dentre esses produtos encontra-se a poaia (Cephaeles ipecapuanha) uma espécie nativa que formava grandes florestas, em regiões que compreendem as bacias hidrográficas dos rios Paraguai e do rio Guaporé, com destaque na região de Cáceres, município do qual se originou a Reserva do Cabaçal (CURVO, 2008).
Os incentivos e políticas de colonização do estado atraiu colonos principalmente dos estados Espirito Santo, Minas Gerais e Bahia, contratados para trabalhar na Fazenda Itaguaty próximo a Reserva. Quando os colonos souberam que as terras da margem esquerdas do rio Cabaçal eram devolutas ocuparam a área, afim de que os agentes da Companhia de Desenvolvimento do Estado de Mato Grosso (CODEMAT) demarcassem e efetuassem a legalização dos lotes.
A resistência de parte das famílias perante as dificuldades forçou a CODEMAT a franquear a colonização, incialmente com a portaria 001/71 sobre a base da estrutura social da Reserva. Isso favoreceu a chegada de mais colonos, configurando a área urbana, de acordo com as possibilidades da população, mas acompanhada pela CODEMAT (GATTI, 2005).
O Município de Reserva do Cabaçal pertenceu primeiramente ao município de Cáceres, depois distrito de Rio Branco. Em 1982 ocorre um plebiscito para emancipação, mas não foi possível devido à ausência de alguns requisitos legais. Em 15 de novembro de 1985 se emancipa Reserva do Cabaçal (GATTI, 2005).
Desde a colonização, o município apresenta a principal atividade econômica o a pecuária de leite e corte, além da agricultura de subsistência. A forma cultural de manejo da terra, trazida e praticada por colonos, associado as características físicas de Reserva do Cabaçal, tem acarretado diversas formas de degradação dos 42
ambientes tais como: perda de solo, ravinas imensas, voçorocas, assoreamento de córregos e rios, além da destruição de nascentes, identificadas por Ribeiro (et al, 2013).
Desde 1990 o Município de Reserva do Cabaçal possui promulgada sua Lei Orgânica, que prevê os dispositivos ambientais sob a tutela do Município. Mas não tem garantido a qualidade ambiental, coibindo os impactos tais como, processos erosivos causados por formas inadequadas de uso e ocupação da terra, que tem como princípio os desmatamentos realizados em locais de alta fragilidade, ou seja, encostas com alta declividade, cabeceiras de córregos e nascentes, grotas e fundos de vales, bem como, construção de estradas sem critério técnico para direcionamento das águas pluviais. Nas pastagens, por não ter cercas no entorno dos córregos os animais descem até o vale para dessedentação, formando trilhas que favorece a concentração do escoamento superficial desencadeando processos erosivos (FIGUEIREDO et al. 2006).
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3. METODOLOGIA
De acordo com os objetivos à serem cumpridos desta dissertação, no primeiro momento foram levantadas bibliografias em Livros, Teses, Dissertações e Monografias e Sites, referentes ao assunto a ser tratado, bem como, pesquisas realizadas na área de estudo para compor os itens de Revisão Bibliográfica, Caracterização geral da região onde se insere a área objeto, Aspectos históricos da ocupação do Município de Reserva do Cabaçal-MT e Metodologia.
Posteriormente foram realizadas atividades de escritório, envolvendo, especialmente, a interpretação de imagens de satélite, e atividades em campo, que serão, a seguir, objetivamente descritas em seis etapas de trabalho.
3.1 Primeira Etapa – Interpretação de imagens de satélite e elaboração de dados cartográficos
Inicialmente foram pesquisados e analisados dados bibliográficos envolvendo informações de pesquisas disponíveis, relacionados aos objetivos da dissertação de mestrado e com a área de estudo.
Foram levantadas referenciais com a temática, com ênfase nos estudos que realizaram mapeamentos das áreas submetidas ao processo de arenização. Os trabalhos como os de Suertegaray, realizados em 2001/2012/2011 no estado do Rio Grande do Sul, bem como estudos de Antunes (2006); Souza (2007); Scopel et al. (2013) e de Silva, (2006), empregaram técnicas de geoprocessamento com SIGs, onde foram utilizadas imagens de satélite principalmente Landsat, bem como as CBERS para os mapeamentos.
Utilizou-se a metodologia aplicada por Silva (2006) na Alta Bacia do Rio Araguaia, divisa entre Goiás e Mato Grosso, que elaborou uma série histórica da evolução dos areais.
Para elaboração dos mapas da evolução temporal dos areais, foram utilizadas cinco imagens georeferenciadas do sistema Landsat 5 TM (nível de correção 1, projeção UTM, datum WGS 84) e uma do Landsat 8 OLI (nível de correção L1T, com calibração radiométrica e ortoretificação, projeção UTM, datum 44
WGS 84), ambas incluindo as bandas 3, 4 e 5 com resolução espacial de 30 m (índice WRS 228/70), obtidas junto ao site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Para facilitar a comparação entre as classificações foram escolhidas imagens sem nuvens, principalmente do período da seca na região, entre os meses de Setembro e Outubro.
Foram inicialmente selecionadas imagens em intervalos de 10 anos, sendo a primeira do ano de 1985, quando ocorreu a emancipação do Município de Reserva do Cabaçal, ano em que nenhuma área com arenização pode ser detectada. No entanto, a partir da observação das imagens adquiridas, constatou-se que esta série temporal não seria a mais viável para avaliação dos processos ocorridos, uma vez que, a série apontou o início do processo de arenização ano de 2005, e em 2015 o já demostra o processo em estágio avançado, assim contribuiria menos para entender a dinâmica do fenômeno, que ocorre de forma rápida, principalmente durante a última década. Assim foram utilizadas na análise imagens dos anos 2005 (12/10) 2008 (18/09) e 2010 (08/09), 2011 (27/09) e 2015 (22/09).
A imagem do Landsat 8 OLI possuiu ajuste geométrico de alta qualidade (deslocamento < 1 pixel), enquanto as imagens Landsat 5 TM foram reajustadas (reamostragem pelo algoritmo de vizinho mais próximo) a partir de 8 a 12 pontos de controle na rede hidrográfica da base cartográfica da escala 1:100.000, resultando em erros relativos abaixo de 1,2 pixel.
A classificação supervisionada pixel a pixel aplicada consiste em uma técnica padrão em estudos de Sensoriamento Remoto para mapeamento de uso e ocupação da terra (FERREIRA, 2006) e identificação e monitoramento de processos de desertificação (DAWELBAIT & MORARI, 2012) e arenização (VICENTE, 2007). Classificações supervisionadas requerem um conhecimento prévio da área em estudo para designação de áreas de treinamento e extração das assinaturas espectrais típicas para cada classe a ser diferenciada no processo classificatório (SILVA, 2009). Apesar de ser um método paramétrico de classificação, o algoritmo de Verossimilhança Máxima (MAXVER) mostrou em inúmeros estudos robustez nos resultados classificatórios (SHALABY & TATEISHI, 2007).
Deste modo, contou-se com o uso de imagens de satélite e SIGs para aplicar as técnicas de geoprocessamento e georreferenciamento, necessárias para 45
elaboração dos materiais cartográficos suporte para caracterização do processo de arenização na bacia do Córrego Guanabara, a seguir descritos: 1. Mapa de Localização da área de estudo (1:60.000) 2. Mapa da evolução histórica dos areais (1:100.000)
3. Mapa de uso e ocupação da terra (1:40. 000)
4. Mapa de Declividade (1:40. 000)
5. Mapa Morfopedológico/arenização (1:40.000)
6. Mapa Topográfico 3D (Tin).
O mapa de Localização da área de estudo foi construído a partir dos polígonos de limites municipais e estaduais disponibilizados no site do IBGE. A delimitação da bacia e a rede de drenagem do Córrego Guanabara foram geradas a partir da ferramenta ArcGisHidro, que é uma extensão do ArcGis, utilizando o Modelo Numérico do Terreno (MNT) disponibilizado no site USGS com resolução espacial de 30m. A rede de drenagem foi aprimorada por meio do Google Earth (2015).
O mapa Morfopedológico foi elaborado por compilação do relatório técnico de Salomão et al (2016). Esse mapa foi analisado e nele inseridas as áreas submetidas ao processo de arenização. Para tal foram extraídos os polígonos das áreas submetidas ao processo de arenização do mapa resultante da classificação da imagem landsat-8 do ano de 2015, inserindo-os no mapa morfopedológico.
O mapa de declividade na escala de 1:40.000 foi construído com base no MNT, tendo-se o cuidado de corrigir falhas de elevação. Este mapa foi elaborado em coordenadas UTM distinguindo-se em 5 classes de declividade em graus, tendo-se também inserida a curva de nível de 500 metros. Essa curva de 500m foi inserida neste mapa por permitir, com base nas observações em campo, a separação aproximada entre a unidade geomorfológica de Planalto e da Depressão.
Foi também elaborado um mapa topográfico em 3D por meio da utilização do MNT. Para tal, foram extraídas as curvas de nível com equidistância de 10 metros e lançado no programa ArcScene, extensão do ArcGis (Apêndice).
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3.2 Segunda Etapa- Análise e interpretação de dados climáticos
As condições climáticas, principalmente a precipitação, conforme anteriormente comentado, é que mais interferem na dinâmica dos areais, tendo-se os dados de precipitação diária obtidos da Estação Meteorológica Automática do Município de Salto do Céu-MT, que se encontra aproximadamente 60 km de distância do Município de Reserva do Cabaçal, que estão disponibilizados no site do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET).
Foram utilizados dados climáticos de precipitação em forma de gráficos, e verificado o quantitativo diário e anual para os anos de 2008, 2010 e 2015, desta forma foi possível determinar qual foi o ano com maior índice e volume de precipitação pluviométrica. Esse procedimento permitiu identificar o importante desempenhado pelas precipitações pluviométricas na evolução do processo de arenização.
3.3 Terceira Etapa- Levantamento em campo visando a validação dos dados cartográficos
O trabalho de campo teve como propósito a checagem de dados para validação do mapeamento realizado, contando com GPS e observação in loco. Para tal, todas as estradas e caminhos possíveis de serem percorridos por veículos, foram utilizados.
As observações realizadas em campo foram de fundamental importância para comprovação da validade das ocorrências de arenização mapeadas por interpretação de imagens. Além das manchas maiores de areia mapeadas, a interpretação de imagens pelo método de classificação permitiu identificar ocorrências pontuais e arenização, que foram posteriormente observadas em campo. Assim, em campo, ao longo das estradas vicinais percorridas, pode-se comprovar que principalmente nos limites entre pastagem e vegetação nativa aparecia ocorrências pontuais de areias, que muito possivelmente evoluirão para formação de novos areais. 47
A validação do mapeamento histórico e uso da terra contou com as visitas de campo em 2015/ 2016 além da comparação com imagens de alta resolução espacial (SPOT HRG, GeoEye-1) entre 1434/ 1940 pixel, divididos em dois conjuntos para treinamento das classificações e suas validações.
3.4 Quarta Etapa – Validação da evolução histórica da Arenização utilizando índice Kappa. A validação se deu por meio da determinação das matrizes de erros e determinadas a acurácia no mapeamento das arenizações, e, para o monitoramento do UOT, a acurácia geral e o coeficiente de Kappa, medida do desempenho geral de classificações que inclui no seu cálculo elementos non‐diagonais da matriz de erro, reconhecido como método eficiente para comparação de diferentes matrizes de erro (Congalton,1991, Foody, 2002). O coeficiente Kappa é uma das variáveis que podem ser quantificadas após construir a matriz de confusão, sendo um índice que retrata o grau de concordância dos dados, gerando, assim, um aspecto de confiabilidade e precisão dos dados classificados (PERROCA e GAIDZINSKI, 2003 Apud Prina & Trentin).
Para limitar classificações errôneas e por dar ênfase na detecção de áreas de arenização somente três classes foram diferenciadas no mapeamento do uso da terra: a) área antropizada denominada como pastagem, a principal atividade desenvolvida na bacia, b) área de vegetação nativa que inclui formações de Cerrado e Florestas semi-decíduas e c) as áreas em processo de arenização.
Sendo acurácia Geral apresenta média da classificação de todas as classes, e a parcial retrata cada uma das classes.
3.5– Quinta etapa levantamento em campo visando análise comparativa entre área submetida ao processo de arenização e área conservada
De acordo com Lopes (2012), o melhor critério para avaliar a degradação biológica de um ambiente é a análise comparativa entre áreas degradadas e áreas em condição natural. Essa conclusão também foi apresentada por Dick (1994); Doran & Parkin (1994); Trasar-Cepeda et al. (1998), Mendes et al. (2003). apud Lopes (2012). 48
Na área objeto numa mesma condição morfopedológica, foi realizada análise comparativa entre uma área submetida ao processo de arenização e outra não submetida ao processo de arenização, ocupada por vegetação nativa de Cerrado. Nestas áreas foram caracterizados os materiais de cobertura do terreno envolvendo as características morfológicas, físicas e químicas.
Inicialmente essas duas áreas contíguas foram selecionadas por meio de interpretação de imagens de satélite. Em campo procurou-se constatar se essas duas áreas se encontram nas mesmas condições topográficas do terreno e de cobertura pedológica.
Essas duas áreas selecionadas foram inicialmente percorridas visando o reconhecimento prévio, demarcando os locais onde foram realizadas as investigações dos terrenos para amostragem de solo, por meio do uso do trato tipo holandês além da abertura de trincheiras. Os perfis de solo foram descritos com utilização do Manual de Descrição e Coleta de Solo no Campo (SBCS, 2013), do Manual do Instituto Agronômico (IAC, 2015).
Para determinação dos locais de descrição do perfil de solo e coleta das amostras de solo foi utilizado o critério conforme apresentado na Figura 02.
Figura 02- Espacialização dos pontos de tradagem e abertura de trincheira Fonte: NOGUEIRA, A. M, 2015.
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Para o levantamento em campo foram utilizadas as seguintes ferramentas descritas no Quadro (1).
Quadro 01- Equipamentos de Campo Fonte: NOGUEIRA, A. M, 2015.
Para delimitar as áreas de amostragem utilizou-se uma trena (Figura 03). Em seguida, foram coletadas as amostras de solo com 20 centímetros de profundidade utilizando um trado (Holandês). Essas amostras foram armazenadas em sacos plásticos previamente identificados (Figura 04), depois fechados e guardados em uma caixa de isopor com frascos de gelo. Após a coleta com trado foram abertas as trincheiras no ponto central das áreas pré-determinadas.
Figura 03-Trena para delimitar as áreas Figura 04-Trado para coletar as Amostras. Fonte: NOGUEIRA, A. M; TOCATINS, N. (2015) 50
Conforme mostram as Figuras 05 e 06, as trincheiras, foram abertas com profundidade de 1,40m, tendo por objetivo a descrição morfológica dos horizontes pedológico e coletas de amostras deformadas.
Figura 05 (Esquerda)-Vista da Trincheira aberta na área submetida ao processo de arenização. Figura 06 (Direita)- Parede da trincheira para descrição dos horizontes na área não submetida ao processo de arenização Fonte: NOGUEIRA, A. M; TOCANTINS, N. (2015)
Foram observadas as características como: a cor com base na Carta de Cores Munsell (Figura 07), espessura dos horizontes, presença de restos vegetais como: raízes e folhas, além da estrutura, porosidade e consistência do solo (Figura 08).
Figura 07- Utilização da carta Munsell Figura 08- Agregado do solo Fonte: NOGUEIRA, A.M. (2015).
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Depois da descrição dos perfis, ainda em campo, as amostras coletadas foram armazenadas, em saco plástico dentro de caixas de isopor com gelo, posteriormente, foram transferidas para uma geladeira, conforme recomendado pelo Ministério de Agricultura e Abastecimento (MAA) e Instituto Agronômico (IAQ). As amostras de solo precisaram ser conservadas para estabilizar as atividades biológicas.
3.6 Sexta etapa – Ensaios laboratoriais
As amostras acondicionadas nas caixas de isopor com gelo foram encaminhadas ao laboratório AGROANÁLISE-Laboratórios Integrados em Cuiabá- MT, totalizando vinte e seis (26) amostras.
As dezoito (18) amostras coletadas com trado, sendo nove (09) amostras na área arenizada e as outras nove (09) na área conservada, foram submetidas a análises para determinação de matéria orgânica e de Nitrogênio.
Nas oito (08) amostras, sendo quatro em cada trincheira, uma em cada horizonte foram submetidas a análises: granulométrica (argila, silte e areia) e análise química verificando pH, P, K, Ca, Mg, Al, H, CTC juntamente com determinação de matéria orgânica do solo, sob o Método Colorimétrico em espectrofotômetro (Walkley-Black).
3.7 Sétima Etapa – Análise e interpretação dos dados
Os resultados dos ensaios granulométricos e químicos foram analisados de maneira comparativa entre os dois locais estudados, quais sejam: área submetida ao processo de arenização e área conservada por cerrado.
Realizou-se também uma análise comparativa entre a área arenizada e conservada entre os teores de matéria orgânica, CTC e outros. E também com os parâmetros de interpretação de resultados de análise química do solo para culturas anuais, estabelecidos pela Agência de Informação Tecnológica EMBRAPA.
Para interpretação dos resultados e análise comparativa entre os dois locais estudados, contou-se com trabalhos realizados em regiões com características similares de meio físico, destacando-se: Ferreira (1997) Antunes (2006), Sousa (2007) e SCOPEL et al (2014). 52
Para melhor ilustrar as atividades realizadas apresentamos um diagrama a seguir.
Figura 09- Etapas metodológicas Org: Nogueira, A. M (2017)
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Compartimentação Morfopedológica da BHCG.
Para entender melhor a dinâmica dos areais, contou-se com o mapa Morfopedológico (Figura 10) desenvolvido por Salomão et al (2016).
Figura 10- Compartimentos Morfopedológicos e áreas submetidas ao processo de Arenização da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT. Fonte: SALOMÃO et al (2016) INPE (2015). Org: NOGUEIRA, A. M. (2015).
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Como apresentados na figura 10 da bacia do Córrego Guanabara foi possível em escala cartográfica 1:50.000, a identificação de cinco compartimentos morfopedológicos, representados pela sigla CM seguida de algarismo romano (SALOMÃO et al, 2016) e que serão a seguir destacados:
CM-I - Chapadas com Coberturas arenosas
CM-II Encostas de Vales Profundos em Forma de “V”
CM-III- Pequenas Colinas com solos arenosos
CM-IV Colinas Médias com solos rasos
CM-V- Encostas rampeadas e fundos de vales
Compartimento Morfopedológico CM-I: Chapadas com Coberturas arenosas.
[...] ocupa boa parte da bacia do Córrego Guanabara, correspondendo a 37,7% da sua área total, envolvendo extensas superfícies ligeiramente aplainadas, com caimento suave em direção a encostas de vales onde se situam cursos d’água de drenagens afluentes do Córrego Guanabara, e algumas porções embaciadas do relevo. Representa, assim, esse setor do terreno, situação de maior fragilidade, e quando desprovido de cobertura vegetal natural favorece a instalação de processos erosivos lineares na forma de ravinas profundas e boçorocas (Salomão et al, 2016: p. 60).
O Compartimento Morfopedológico CM-I apresenta alta fragilidade do ambiente a processos erosivos laminares e lineares e processos de arenização que se manifestam com o desmatamento, intensificando com o uso desajustado dos terrenos. São áreas impróprias à exploração agropecuária, e recomenda a conservação/preservação com estímulos à criação de Parques, ou Reservas Ambientais e produção florestal, que utilizando manejo apropriado à incorporação de matéria orgânica no solo. Recomenda-se também ações voltadas à revegetação das Áreas de Preservação Permanentes (APP) degradadas, impedindo-se a dessedentação animal em locais onde ocorrem nascentes e cursos d’água, com a introdução de manejo e bebedouros apropriados. As porções do terreno situados na Borda da Chapada, na interface com escarpas desfeitas exigem cuidados especiais quanto à ocupação, devendo ser 55
mantidas preservadas pela cobertura vegetal natural, e, naquelas já desmatadas, necessita a recuperação com urgente plantio de espécies vegetais adaptadas ao ambiente local.
O Compartimento Morfopedológico CM-II foi identificado nas encostas de vales profundos em forma de V:
[..] situa-se imediatamente abaixo da Borda de Chapadas, correspondendo a 26,4% da área total da bacia do Córrego Guanabara, sendo constituído por encostas com forte declive, superior a 20%, com solos rasos a pouco profundos (Neossolos Litólicos, Cambissolos) apresentando em superfície pequena cobertura de materiais cascalhentos (Talus) e sedimentos arenosos (colúvios) (SALOMÃO et al, 2016: p. 61).
Em campo pode-se observar as feições que compreendem este ambiente, sendo encostas declivosas que se dirigem a vales profundos e ocorrências isoladas de anfiteatros erosivos onde se instalam cabeceiras de drenagens e presença de nascentes. Neste compartimento foi registrada ocorrência de solos rasos a pouco profundos (Neossolos Litólicos e Cambissolos) recobrindo tais encostas, permitindo constatar a presença em superfície de camadas pouco espessas de tálus e colúvios que facilitam a percolação das águas de chuva e retenção no horizonte subjacente constituído por material argiloso e pouco poroso, produto da alteração intempérica e pedogênese do substrato rochoso constituído por granitos. As características topográficas, de cobertura pedológica e funcionamentos hídricos apresentados por essas encostas tornam-nas suscetíveis não só a processos erosivos, mas, também, por processos de movimentos de massa. O comportamento erosivo das águas de escoamento nos fundos de vales possui alta capacidade de entalhamento, originando, dessa forma vales em forma de V com poucas ocorrências de depósitos de assoreamento de materiais finos (arenosos e argilosos), mas com possibilidades de manifestação de ocorrências de materiais grosseiros na forma de cascalhos e matacões. A ausência quase que total de cobertura vegetal na forma de matas ciliares facilita ainda mais a instalação de processos erosivos nos fundos de vales. O Compartimento Morfopedológico CM-III é constituído por pequenas colinas com solos arenosos: 56
[..] ocupa porção central da bacia do Córrego Guanabara, correspondendo a 9,4% da sua área total. Trata-se de relevos residuais resultantes do recuo da frente de escarpa e processos de dissecação por intemperismo e erosão geológica, preservando em superfície sedimentos coluvionares arenosos recobrindo o substrato rochoso constituído por granitos (SALOMÃO et al, 2016: 62).
Este ambiente é formado essencialmente por solos arenosos (Neossolos Quartzarênicos), muito erodíveis, desprovidos de coesão, o que favorece a manifestação de processos erosivos tanto por escoamento difuso (erosão laminar) como por escoamento concentrado (erosão linear por sulcos e ravinas). Em locais onde ocorrem surgências d’água na encosta das colinas o desmatamento favorece a manifestação de fenômenos de “piping” mesmo que o aquífero freático não seja interceptado por ravina, constituindo, assim, local muito sensível ao desenvolvimento de boçorocas e destruição das nascentes. Devido suas características, esses locais devem ser preservados mantendo- se a cobertura vegetal natural ou, se for o caso, revegetá-los com espécies arbóreas adaptadas ao ambiente. O Compartimento Morfopedológico CM-IV compreende áreas com colinas médias com solos rasos e constitui “relevo residual resultante do recuo da escarpa originalmente existente no Planalto dos Parecis dissecados por ação do intemperismo e erosão natural, correspondendo a 13,5% da área total da BHCG” (SALOMÃOet al, 2016: p. 62). Sendo o Compartimento:
Constituído por granitos, apresenta recobrimento detrítico na forma de depósito de tálus e colúvio constituído por materiais grosseiros (cascalhos e matacões) gerados por processos de movimentos de massa ocorridos em épocas pretéritas, provavelmente quando essa porção do terreno ainda estava ligada à escarpa do planalto. Com o avanço intempérico e pedogenético o substrato granítico alterado permitiu a formação de solos caracterizados por Cambissolos, rasos a pouco profundos e muito erodíveis (SALOMÃO et al, 2016: p. 62)
Este compartimento é considerado impróprio à urbanização e agropecuária intensiva, sendo recomendado o incentivo para empreendimentos voltados ao turismo e lazer, e, eventualmente, à produção agrícola familiar e de subsistência. Recomenda-se a aplicação de ações voltadas à revegetação das Áreas de Preservação Permanente (APP) e medidas como impedir que os animais tenham acesso em locais de nascentes e cursos d’água, empregando uso de bebedouros apropriados (SALOMÃO et al, 2016). 57
O Compartimento Morfopedológico V é constituído por encostas rampeadas e fundo de vales, situado na Depressão do Alto Paraguai, e domínio de sedimentos aluvio-coluvionares depositados sobre rochas graníticas, que se distribuem nas margens do Córrego Guanabara. Em campo foi observado que as margens do Córrego Guanabara encontram- se desmatadas e com desenvolvimento de processos erosivos e de assoreamento. A baixa energia de escoamento das águas dos córregos, propiciando o acúmulo de sedimentos provenientes de processos erosivos verificados nos setores de Chapada e da Frente de Escarpa. O transporte e acúmulo da grande quantidade de sedimentos provenientes dos processos erosivos promovem erosão fluvial e assoreamento, que acarretam alagamentos periódicos durante o período de chuva nas porções rebaixadas em amplos fundos de vales dos cursos d’água afluentes do Rio Cabaçal. Este compartimento apresenta áreas favoráveis à ocupação urbana e rural (especialmente pecuária), no entanto, necessita de uma proteção de Áreas de Preservação Permanentes (APP) e das planícies de inundação isolando-as e recuperando a cobertura vegetal.
Por meio da análise Morfopedológica, mostrado na Figura 09, foi possível constatar que o processo de arenização manifestou-se nos compartimentos CM-I Chapadas com coberturas arenosas e CM-II Encostas de vales profundos em forma de V que se evidencia as maiores áreas arenizadas. As Chapadas com coberturas arenosas possuem uma alta fragilidade devido a presença do Neossolo Quartzarênico um solo essencialmente arenoso associado às formas de relevo. Com a retirada da cobertura vegetal nativa fica suscetível a processos erosivos e arenização. Observou-se, em campo, que a substituição da vegetação nativa por pastagem, além de alterar o sistema hídrico favorecendo o escoamento superficial, conta com o pisoteio bovino que se dirigem aos córregos para dessedentação, formando trilhas que favorecem a concentração do escoamento superficial das águas de chuva. Essas trilhas dão origem a sulcos que se aprofundam, transformando em ravinas, que posteriormente, podem atingir o aquífero freático transformando-se em voçorocas. Os processos erosivos potencializam a perda de matéria orgânica e 58
podem drenar as águas sub-superficiais contribuindo assim para escoamento das águas levando a um ressecamento das áreas (Figuras- 11).
Figura 11- Processo de ravinamento com transporte de Matéria Orgânica. Fonte: NOGUEIRA. A. M. (2015).
O compartimento CM-II: Encostas de vales profundos em forma de V, constituído por formas de relevo com encostas rampeadas e fundo de vales com forte declive, potencializa o comportamento erosivo das águas de escoamento nos fundos de vales com alta capacidade de entalhamento, o desmatamento total da cobertura vegetal na forma de matas ciliares facilita ainda mais a instalação de processos erosivos nos fundos de vales, bem como a arenização.
Os compartimentos CM-I e CM-II são mais propícios ao desencadeamento dos processos de arenização por conta de suas características como: relevo, solos, observa-se que os mesmos ocorrem na chapada. Na figura (12) o Mapa de Declividade confirma que processo de arenização está acentuado principalmente acima de 500 metros de altitude, representado pela curva de nível. 59
Figura 12-Mapa de Declividade e Arenização da Bacia do Córrego Guanabara Fonte: USGS (2015) INPE (2015). Org: NOGUEIRA, A.M. (2015).
As declividades mais acentuadas se tratam do Planalto dos Parecis em processo de dissecação, que de acordo com o tipo de uso e ocupação da terra, ou seja, retirada da vegetação para inserção de pastagem, leva a um ambiente propício a degradação.
60
4.2 Mapeamento da evolução do processo de arenização e uso da terra na Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara.
É inegável a importância da pecuária na ampliação territorial brasileira, porque possibilitou a ocupação nas áreas centrais do país, garantindo a posse do espaço físico e constituindo a formação sócio-cultural na região do Cerrado (SILVA, 2006). Mas, a falta de conhecimento sobre as fragilidades ambientais da região e de técnicas conservacionistas levou ao desencadeamento de diversos impactos negativos.
Ribeiro (et al. 2013) afirma que na região estudada observa-se o domínio de pastagem, sendo a produção de leite e o gado de corte a base da economia do município de Reserva do Cabaçal.
Em campo observa-se que apenas nos vales e encostas íngremes ainda existe resquícios de vegetação arbórea nativa, que conseguem manter-se mesmo sob solos pobres, mas, ao longo do tempo a vegetação nativa se adaptou as condições naturais locais, tendo o material orgânico que a mesma produz como fonte de nutrientes necessários à manutenção da vida.
É possível observar que as pastagens existentes em ambientes sob Neossolos Quartzarênicos, apresentam manejo inadequado, uma vez que, encontram-se nascentes e margens de rios sem nenhuma vegetação, com entrada de gado para dessedentação formando trilhas que potencializa a erosão superficial concentrada, com perda de matéria orgânica.
A interpretação de imagens Landsat (5/8) permitiu situar o avanço do desmatamento e de processos de arenização da região.
As classificações MAXVER do uso e ocupação da terra e extensão da arenização resultaram em acurácias gerais, índices de Kappa e acurácias parciais bastante distintas (Quadro 2).
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Índice Acurácia Acurácia Ano Kappa Geral (%) arenização (%) 2005 0,950 95,1 85,1 2008 0,880 88,4 78,5 2010 0,609 65,7 89,6 2011 0,580 65,8 92,5 2015 0,891 86,2 79,6 Quadro 2. Desempenho na classificação multitemporal do Uso e Ocupação da Terra e arenização na BHCG, Reserva do Cabaçal/MT
Enquanto foram obtidos indicadores de alta qualidade em 2005, 2008 e 2015 com acurácias gerais acima de 86,2% e índices Kappa maior ou igual a 0,88, o desempenho no mapeamento do UOT foi limitado nos anos de 2010 e 2011 com acurácias gerais abaixo do que 66% e índices de Kappa menores do que 0,61. O desempenho reduzido nestes dois anos ocorreu principalmente devido a fortes subestimativas das áreas de pastagem, pois não ocorreu redução real das mesmas em comparação com o ano de 2008.
O mapeamento demonstra que em 1985 a área onde posteriormente apresenta maior índice de arenização ainda não foi registrado processos de arenização, pelo menos não de extensão suficiente para ser identificada por satélite (Figura 13).
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Figura 13- Evolução espaço- temporal do uso e ocupação da terra e arenização de 1985 até 2015 da BHCG, Reserva do Cabaçal/MT. Fonte: INPE (2015) Org: NOGUEIRA, A. M (2015)
A estimativa apresentada demonstra o surgimento e crescimento do processo de arenização durante as duas últimas décadas. Da série analisada, somente a partir do ano de 2005 foram identificadas manchas de areias, que evoluíram ao passo do desmatamento. Pode-se observar, porém, uma dinâmica evolutiva, na qual o ano de 2010 apresenta maior área arenizada.
Apesar de não poder ser descartada a hipóteses de uma diminuição das áreas arenizadas a partir de 2010, a série temporal (Figura 13) deve ser avaliada no contexto do desempenho das classificações.
63
220 Arenizacão super-classificada 200 Arenizacão sub-classificada 180 160 140 120
(ha) 100 80 60 40 20 0 1985 2005 2008 2010 2011 2015 Ano Gráfico- Evolução temporal das áreas absolutas afetadas por processos de arenização 1985 até 2015 da BHCG com avaliação qualitativa das super- e subclassificações ocorridas.
Nos anos de 2005 e 2008, com acurácias parciais de 85,1% e 78,5% respectivamente, existiu leve e forte tendência de sub-classificação das áreas com arenização (predominância de falsos negativos). Sub-classificação seria classificar mais áreas do que realmente existe em cada classe.
A identificação das áreas de arenização foi mais confiável nos anos de 2010 e 2011, com acurácias parciais de 89,6 e 92,5%, respectivamente. Os erros, entretanto foram principalmente falsos positivos, ou seja, a área de arenização foi super-classificada. Já no ano de 2015, com acerto inferior de 79,6%, ocorrem frequentemente falsos negativos, ou seja, a extensão das áreas com arenização foi sub-classificada, ou seja, classificou menos que deveria. Desta forma entende-se que as variações anuais tendem ter sidas inferiores do que nas estimativas obtidas, porém, com tendência de aumento desde 2005.
Essa constatação é mais contundente se considerarmos o avanço constatado do processo de arenização em relação à área da unidade morfopedológica de Chapada, onde esse processo de degradação se manifesta.
Analisando o histórico de ocupação da BHCG e evolução do processo de arenização observa-se que, em 1985, já havia uma intensa substituição da vegetação nativa por cultivos/pastagem, mas, não apresentava processo de arenização possível de ser identificado por imagem de satélite (Figura 14). 64
Figura 14- Mapa da evolução da Arenização (1985) da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT. Fonte: INPE (2016). Org: NOGUEIRA, A. M (2015).
A Figura 13 mostra que o desmatamento já se encontrava avançado em 1985, podendo-se verificar que as próprias margens dos córregos foram desmatadas, conforme apresenta o mapa. Em campo pode-se observar que diversos córregos ainda se encontram com suas margens desmatadas.
Estudos desenvolvidos na área objeto, conforme Salomão et al (2016. p. 7-8), chamam a atenção para os devidos cuidados quanto o uso da terra, destacando que
A dinâmica da natureza é perfeita, e as interações entre os componentes do meio físico e cobertura vegetal, resultam em fenômenos que se manifestam de forma equilibrada, não causando impactos ambientais. Entretanto, as ações humanas como o desmatamento, desencadeia e potencializa os fenômenos de forma intensa causando impactos ambientais, podendo afetar vidas humanas. O estudo realizado por meio de interpretação de imagens de satélite permitiu a identificação do processo de arenização a partir de 2005, conforme mostra a Figura 15 a seguir. 65
Figura 15- Mapa da evolução da Arenização (2005) da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT. Fonte: INPE (2015). Org: NOGUEIRA, A. M (2015).
A Figura 15 deixa claro o avanço do desmatamento na bacia para o plantio de pastagem de 1985 para 2005, mostrado na figura 13. A Figura 15 também mostra que o processo de arenização está concentrado, principalmente, ao norte da bacia, onde se situa a Unidade Morfopedológica da Chapada dos Parecis, caracterizada por Salomão et al (2016) por possuir alta fragilidade tanto a processos erosivos laminares e lineares como a processos de arenização que se manifestam com o desmatamento, pastoreio intensivo, além do pisoteio do gado. Na Figura 16, relativa de 2008, nota-se a expansão da área arenizada, principalmente na mancha inicial, comparativamente de 2005, apresentado na Figura 15. 66
Figura 16- Mapa da evolução da Arenização (2008) da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT. Fonte: INPE (2015). Org: NOGUEIRA, A. M (2015).
A Figura 16, além de mostrar a expansão das áreas sob processo de arenização, identifica novas ocorrências de áreas arenizadas a leste e oeste da bacia. Além da expansão das pastagens.
A Figura 17, de 2010, apresenta maior extensão das áreas arenizadas e identifica divesas ocorrencias pontuais de arenização, por toda extenção da bacia, principalmente nas bordas da Chapada. Este processo foi observado em campo, pois, ao longo das estradas vicinais percorridas na bacia, é possível indentificar manchas de areias entre áreas de pastagem e início da vegetação nativa, manchas que possivelmente evoluirão para extensas áreas arenizadas. 67
Figura 17- Mapa da evolução da Arenização (2010) da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT. Fonte: INPE (2015). Org: NOGUEIRA, A. M (2015).
A Figura 17 mostra uma área ocupada por pastagem menor que a observada em 2008, esse fato foi também constatado na Figura 18, de 2011, apresentada a seguir. 68
Figura 18- Mapa da evolução da Arenização (2011) da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT. Fonte: INPE (2015). Org: NOGUEIRA, A. M (2015).
As áreas de pastagens de 2010 e 2011 encontram-se bastante reduzidas comparadas aos demais anos da série história citada anteriormente, como se houvesse feito um reflorestamento. Isto se deve ao fato da técnica de classificação supervisionada ter identificado nestes dois anos, a pastagem bem formada como vegetação nativa, devido à proximidade das refletâncias eletromagnéticas entre as duas classes. Sendo identificada como áreas de pastagem apenas locais onde as mesmas ocorrem de forma espaçada, solo exposto ou áreas que foram recentemente desmatadas. No entanto, o índice Kappa mostra que houve nestes anos um alto desenho na classificação quanto as áreas de arenização.
69
Para demostrar a evolução da arenização, foram calculadas as áreas de vegetação nativa, pastagem e as submetidas ao processo de arenização, nos anos de 2005 onde se identificou o início das manchas de areias por meio de imagens de satélite e do ano de 2015 o último ano observado. O Quadro 3 apresenta os dados quantitativos estimados.
Quadro 3- Estimativa da evolução das áreas arenizadas entre 2005 e 2015, na bacia hidrográfica do córrego Guanabara, Reserva do Cabaçal-MT. Fonte: NOGUEIRA, A. M.
A estimativa elaborada demostra que o ano de 2005 a área de vegetação nativa era maior que em 2015. Vejamos que em dez (10) anos as áreas sob processo de arenização cresceram 2,3% sendo um dado significativo e preocupante, visto que a arenização evoluiu consideravelmente.
Essa constatação é mais contundente se considerarmos o avanço constatado do processo de arenização em relação a área da unidade Morfopedológica de Chapada, onde esse processo de degradação se manifesta de forma mais concentrada.
Por meio das imagens de satélite utilizadas pode-se observar o fato, além dos areais, o uso da terra, e as áreas desmatadas recentes até mesmo o solo exposto. Mesmo todas se tratando de imagens Landsat, pode-se observar uma variação na tonalidade das imagens, com uma qualidade mais realçada, influenciando na classificação, vide Figura 19. 70
Figura 19- Imagens de Satélite utilizadas no Histórico do processo de arenização na Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara/ Reserva do Cabaçal-MT. Fonte: INPE (2015) Org: NOGUEIRA, A. M (2015) 71
O mapa de arenização referente de 2015 representado na figura 20, da mesma forma que de 2011, demostra uma área arenizada extensa, no entanto, não exibe tantas manchas e pontos de areias como de 2010. Como se o processo de arenização estivesse diminuído, de 2010 até 2015.
Figura 20- Mapa da evolução da Arenização (2015) da Bacia Hidrográfica do Córrego Guanabara-Reserva do Cabaçal/MT. Fonte: INPE (2015). Org: NOGUEIRA, A. M (2015).
Conforme observou-se na Figura 17, de 2010 apresentou maior extensão de áreas arenizadas e arenização pontual comparada a todos os demais anos da série histórica. Para uma possível explicação, recorreu-se aos dados de clima no site do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), para verificar se neste ano houve diferença do padrão climático local.
Segundo Suertegaray (2012), as dinâmicas do processo de arenização estão relacionadas com fenômenos em consequência da precipitação pluviométricas e determinadas formas de escoamento d’água. 72
Para Sousa (2009), as precipitações mal distribuídas, aliadas aos demais aspectos físicos do ambiente, promovem a evolução dos areais.
Por meio de dados, em forma de gráficos de precipitação, pode-se verificar o índice diário e anual de precipitação de 2008, 2010 e 2015, ou seja, um ano antes e outro posterior a 2010 da série histórica, tanto os gráficos como os dados diários de precipitação demostraram que, de 2010, houve maior quantidade de chuva durante e com maiores volumes, quando comparado aos de 2008 e 2015.
Os dados apresentam, respectivamente, 857 mm; 2.238 mm e 1.027 mm de precipitação. Esse resultado permitiu constatar a relação intrínseca entre o processo de arenização com a disponibilidade de água, fato que poderia influenciar a dinâmica dos areais.
Uma vez que a quantidade de chuva sobre um solo com pouca proteção vegetal pode estar relacionada com o desencadeamento do processo de arenização Suertegaray (2012) também aponta a importância do fator clima no processo de arenização. Os gráficos utilizados de acordo com os anos estão apresentados na Figura (21) a seguir.
73
Figura 21-Gráficos com dados de precipitação conforme o ano das imagens de Satélite. Fonte: INMET (2016) Org: NOGUEIRA, A. M. (2016). 74
Por meio da evolução do processo de arenização, foi possível identificar as áreas arenizadas e acompanhar sua evolução e dinâmica, demonstrando estar intricadamente relacionadas com a forma de uso e ocupação da terra. Uma vez que o aparecimento do processo de arenização e sua evolução ocorrem após o desmatamento das áreas para o plantio de pastagem.
Neste sentido, entende-se que a forma de uso e ocupação da terra pode desencadear processos como erosão e arenização, de acordo com os atributos físicos e fragilidades do ambiente.
Como anteriormente demonstrado nas áreas submetidas ao processo de arenização o solo que predomina é o Neossolo Quartzarênico, solos essencialmente arenosos possuem baixa capacidade de retenção de umidade, intensa lixiviação, considerável susceptibilidade à erosão e granulometria com teores de areia em torno de 90% conforme identificados no trabalho de Ribeiro (et al. 2013).
As condições climáticas que favorecem a grande quantidade de chuvas de forma concentrada com precipitações mal distribuídas aliadas aos demais fatores, contribuem para a evolução dos areais (SOUSA, 2009).
Com a disponibilidade de uma imagem SPOT de 2009, foi elaborado um mapa de Uso da terra, com as classes de vegetação nativa, pastagem e arenização. Devido à resolução da imagem de 2,5 m o mapa gerado apresenta as classes de forma mais nítida, conforme retratado na Figura (22) a seguir. 75
Figura 22- Arenização (2009) e uso da terra na Bacia do Córrego Guanabara Fonte: SEMA (2009) USGS (2015) Org: NOGUEIRA, A. M, 2015.
Devido à resolução da imagem (SPOT), as áreas arenizadas apresentam-se mais nítidas. Por isso, seria interessante fazer a série histórica com imagens de melhor resolução como a SPOT.
76
4.3 Análise comparativa entre área submetida ao processo de arenização e área conservada com vegetação nativa de Cerrado
O processo de Arenização na bacia do Córrego Guanabara foi diagnosticado e analisado com base em trabalhos realizados em dois locais representativos do ambiente potencialmente favorável à sua manifestação, sendo um em área desmatada e ocupada por pastagem sendo submetida ao processo de arenização, e outro local em área conservada ocupada por cerrado, e, portanto não submetida ao processo de arenização (Figura 23).
Figura 23- Espacialização dos pontos de coleta das amostras de solo Fonte SEMA (2009) Org: NOGUEIRA. A. M (2015).
77
Como apresentado na Figura 23, a área arenizada selecionada para análise comparativa, encontra-se desnudada, coberta por areia branca e quase total espécies vegetais, nativas ou de pastagem.
Na área conservada ocorre vegetação de Cerrado, com diversos substratos vegetacionais e com quantidade apreciável de material orgânico, formando uma camada de serapilheira sobre o solo. Não sendo identificado, neste caso, nenhum vestígio de arenização, tanto nas imagens de satélite como em campo.
A arenização na bacia do córrego Guanabara foi analisada de acordo com o conceito de arenização de Suertegaray (1987). E para justificar o uso deste conceito, em campo, foi observado e registrado imagens que ilustram os fenômenos associados à arenização. Na área de estudo foi observado, conforme a Figura 24, formações de banco de areias cujos sedimentos encontram-se em constante movimentação por ação da água da chuva e do vento. Diminuindo drasticamente a quantidade de espécies vegetais, presenciando grandes áreas que se encontram sem resquícios de vegetação.
Devido à característica do clima da região, as precipitações são mal distribuídas durante o ano, registrando no período chuvoso, precipitações torrenciais o que contribui para a movimentação dos sedimentos e perda de nutrientes e, consequentemente, da cobertura vegetal, conforme demonstra a figura 24.
78
Figura 24- Fotos do Processo de Arenização na área de estudo Fonte Conceito: Suertegaray (1987) Org: NOGUEIRA, A. M. (2015), TOCANTINS N. (2015). 79
No campo pode-se observar diversos fenômenos, como os apresentados na Figura 24, sendo possível identificar a evolução do processo de arenização, ou seja, quando as pastagens ficam espaçadas permitindo escoamento superficial da água (Figura 25), que começa carrear a matéria orgânica do solo (Figura 26).
Figura 25-Evolução das manchas de areia-.Figura 26- Perda de M.O Fonte: NOGUEIRA, A.M
Com a mobilidade dos sedimentos e retirada da matéria orgânica, a pastagem fica escassa, dando lugar aos areais. A ocorrência do fenômeno2 está também relacionada com baixos teores de macronutrientes e micronutrientes, por se tratar de um solo arenoso, caracterizado por conter poucos nutrientes. As condições locais não são adequadas para uma planta exótica. Principalmente quando se esgota os nutrientes da serapilheira remanescente ao desmatamento a pastagem entra em processo de degradação, perdendo seu vigor e capacidade de regeneração, uma vez que não seja manejado para recuperação. O espaçamento cada vez maior entre a vegetação possibilita maior escoamento difuso de sedimentos e da matéria orgânica, da forma como apresenta as figuras (27/28).
2 Conteúdo da aula ministrada pelo docente Fabrício Tomaz Ramos da disciplina de Fundamentos de solo do Departamento de Solos e Engenharia Rural-UFMT, 2016. 80
Figuras 27/28- escoamento difuso com perda de matéria orgânica- BHCG. Fonte: NOGUEIRA, A. M. (2015).
A perda de matéria orgânica, primeiramente, é por escoamento difuso, conforme mostra as figuras 27 e 28, e ocorre em relevo praticamente plano. Observa-se que esta área representada era ocupada por pastagem e atualmente perante a situação encontra-se apenas raras espécies nativas. Nas áreas de encostas do vale na porção inferior da vertente, observa-se escoamento concentrado das águas de chuva manifestando erosão linear por sulcos e ravinas (Figura 29/ 30).
Figura 29/30 – Ravinamentos-BHCG. Fonte: NOGUEIRA. A.M (2015).
A suscetibilidade à erosão, com escoamento concentrado das águas de chuva, é maior na encosta do vale, pois, a energia de escoamento é maior, e potencializa o desencadeamento e/ou aprofundando de ravinas. 81
Na encosta do vale observa-se maior aprofundamento das ravinas tendo em vista o aumento da declividade e consequentemente intensificação do escoamento concentrado das águas conforme mostram as Figuras 29 e 30.
Na porção inferior da vertente, junto ao fundo de vale, as ravinas interceptam o aquífero freático que se situa em subsuperfície, dando origem a voçorocas com desenvolvimento de fenômenos de piping, isto é, erosão interna do solo com formação de tubos subterrâneos. A Figura 31 ilustra a ocorrência de uma voçoroca na porção inferior da vertente e fundo de vale.
Figura 31- Voçoroca na bacia hidrográfica do Córrego Guanabara Fonte: NOGUEIRA, A. M. (2015)
Foram observados assoreamentos em córregos e também no rio Cabaçal, tanto no leito, tornando as águas turvas (Figura 32), com presença de bancos de areias nas margens (setas), vista sobre a ponte do rio Cabaçal (Figura 33). Por se tratar da estação chuvosa o rio encontra-se cheio e com grande quantidade de sedimentos as águas transbordam na planície. 82
Figura 32- Assoreamento no Córrego Dracena Figura 33- Bancos de areias nos vales do rio Cabaçal. Fonte: NOGUEIRA, A. M (2016).
Os processos erosivos ocorrem com maior intensidade em áreas desmatadas e sob processo de arenização. As erosões potencializam o transporte de sedimento aos vales e leito dos rios. A área conservada com cerrado encontra-se estável com cobertura vegetal de diversas estratificações (Figura 34), o que permite a formação de uma camada de serapilheira sobre o solo (Figura 35).
Figura 34- Área Conservada-BCG. Figura 35- Serapilheira-BHCG. Fonte: NOGUEIRA, A. M (2015)
As espécies vegetais juntamente com a camada de serapilheira diminuem a energia cinética das gotas da chuva, permitindo que a infiltração ocorra de forma mais lenta, ficando parte da água retida nos poros da camada superficial, que auxiliam as plantas no período de deficiência hídrica na estiagem, além de garantir maior estabilidade do solo, pois, a vegetação diminui a capacidade da perda matéria orgânica por escoamento superficial. A matéria orgânica fornecida pela própria vegetação é a principal fonte de nutrientes para as plantas, em um solo essencialmente arenoso e pobre em nutrientes. 83
Na área conservada destaca-se a presença das raízes de diferentes espessuras e profundidade, que além de retirar os nutrientes necessários para manutenção da vida vegetal, ainda contribui na estruturação do solo, pelo fato de desenvolver a macro porosidade, e se diferenciam de um horizonte para o outro (Figuras 36/37/38/39).
Figura 36- Raízes finas. Figura 37- Raiz de espessura média Fonte: NOGUEIRA (2015).
Figura 38- Raiz de espessura média Figura 39- Raiz Grossa Fonte: NOGUEIRA (2015).
Os solos arenosos possuem porosidade entre as partículas minerais, ou seja, apresentam poros de maior diâmetro que implica na perda rápida de água.
A M.O oferece alimento e água para plantas pois, os nutrientes imobilizados na biomassa podem retornar à sua forma solúvel, disponível para o aproveitamento das plantas, processo esse chamado de mineralização (ROSCOE, et al. 2006).
Conforme apresentado no item 3 da Metodologia, para comparar as características químicas, físicas e morfológicas da área submetida ao processo de arenização com uma área conservada, foram coletadas amostras com trado (holandês) de 20 cm em nove (pontos) em cada área. 84
As amostras foram coletadas conforme as normas estabelecidas e submetidas a análises de Matéria Orgânica e Nitrogênio.
Figura 40- coleta de solo com o trado-BHCG. Figura 41- armazenamento da amostra– BHCG. Fonte: NOGUEIRA (2015).
Na área conservada foi executado o mesmo procedimento descrito acima e representados nas figuras (42/43) a seguir.
Figura 42- Delimitação da área Conservada-BHCG. Figura 43- coleta de amostras do solo com o trado na área conservada –BHCG. Fonte: NOGUEIRA (2015).
Na área conservada antes da coleta da amostra foram afastados do local as folhas e galhos presentes.
Em campo foram realizadas as descrições morfológicas dos horizontes pedológicos em trincheiras abertas, na área conservada e na área submetida ao processo de arenização. As Figuras 44 e 45 sintetizam a descrição morfológica dos horizontes. 85
Figura 44- Caracterização do perfil do solo da área arenizada. Fonte: Adaptado de Salomão por Nogueira, A. M, (2015).
86
Figura 45- Caracterização do perfil do solo da área conservada. Fonte: Adaptado de Salomão por Nogueira, A. M, (2015). 87
O perfil do solo da área submetida ao processo de arenização apresenta horizontes superficiais Ap1 (0-08 cm) Ap2 (8-35 cm) praticamente sem ocorrência de matéria orgânica sendo constituído por material essencialmente arenoso de coloração branca e marrom amarelado, respectivamente.
Evidências de ocorrências de matéria orgânica incorporada ao solo foi observado em profundidade superior a 35cm na forma de estrias, com maior concentração na porção inferior do perfil no horizonte Ac 2, que se encontra a partir da profundidade de 55cm. Esse fato permite deduzir pela manifestação de fenômenos ligados a migração de matéria orgânica em profundidade por infiltração das águas de chuva.
O perfil do solo da área conservada realizado em campo por meio da descrição morfológica dos horizontes permitiu constatar a ocorrência de horizonte superficial (horizonte O) constituído por uma fina camada de serapilheira (5 cm). Nesta camada a matéria orgânica apresenta com alta concentração, evidenciando uma coloração marrom avermelhado. Abaixo desta camada superficial de serapilheira nota-se a existência de um horizonte A até a profundidade de 24cm, com evidências de matéria orgânica impregnada nas partículas minerais de areia lavada.
A concentração de matéria orgânica é observada em profundidade superior a 50 cm, nos horizontes AC e Horizonte C. Esse fato permite considerar que mesmo se tratando da área conservada por vegetação de Cerrado a matéria orgânica também migra em profundidade por efeito da infiltração das águas da chuva.
Entretanto, a existência e manutenção da serapilheira tendo em vista, principalmente, a deposição de restos vegetais permite o acúmulo de matéria orgânica nos horizontes superficiais do solo.
Portanto, evidencia-se que a principal diferença entre as áreas está relacionada à oferta e disponibilidade de matéria orgânica existente na área conservada, enquanto que na área arenizada não há produção e os resquícios que havia de matéria orgânica da vegetação nativa anterior está sendo carreada constantemente. Lembrando que essa quantidade citada é em 88
relação à área arenizada. Pois, quando se trata da média nacional os dois casos são baixos/muito baixos.
A perda da M.O pode interferir drasticamente nos processos fundamentais na formação e conservação do solo e no desempenho das plantas, acarretando a degradação, principalmente em ambientes tropicais que se encontram intimamente ligado a dinâmica da matéria orgânica (FELLER & BEARE,1997 apud (ROSCOE, et al. 2006).
A perda de Matéria Orgânica está associada à infertilidade e instabilidade, diminuindo as reações químicas e comprometendo as propriedades físicas do solo, tornando-o mais suscetível a desencadeamento de processos de degradação tais como a arenização e a erosão (ROSCOE, et al. 2006).
Com os resultados laboratoriais em mãos, pôde-se constatar por meio da comparação entre os perfis, que o impacto da chuva diretamente sobre as áreas arenizadas, além de potencializar o escoamento superficial, possibilita a lixiviação e a migração da matéria orgânica em profundidade, conforme sugere a Figura 46.
Figura 46 Comparação da M.O do Perfil da área arenizada (01) e Perfil da área conservada (2), na bacia hidrográfica do Córrego Guanabara. Fonte: NOGUEIRA. A.M (2015) 89
Ao longo do perfil 01 (Figura 46), que se refere à área arenizada presencia-se volumes escuros que apontam para a presença de matéria orgânica juntamente com a areia, distribuída em todo perfil. A matéria orgânica migra em profundidade como aponta as análises feitas nas amostras dos horizontes, pois a mesma aumenta relativamente conforme a profundidade.
No perfil 02 (Figura 46), que é da área conservada, constata-se a concentração da matéria orgânica no horizonte O (superficial) e diminui com a profundidade. A cobertura vegetal e a serapilheira ajudam a manter a matéria orgânica e outros nutrientes, diferente do que ocorre em um solo exposto e de textura arenosa.
Este fenômeno é abordado por Ferreira (1997), que cita Bruckert & Dommengues (1968) e Bruckert (1970), para explicar de que maneira a condição do meio influi na ação da M.O no solo. Se os fatores estão desfavoráveis, a evolução da M.O é lenta, tanto na fase inicial biológica quanto na fase de maturação físico-química do húmus. Assim, com atividade biológica reduzida a M.O formada é constituída principalmente de Ácidos Húmicos (AH) e Ácidos Fúlvicos (AF), que são solúveis e migram em profundidade. E carreiam consigo cátions acidificando ainda mais o meio, de acordo com as condições climáticas.
Conforme ressaltamos os solos arenosos são conhecidos por seu baixo teor de M.O, mas o processo de arenização consegue diminuir ainda mais esse quadro. Os processos de infiltração da água em solos arenosos acontecem de forma mais rápida por apresentarem poros de maior diâmetro, apresentam estrutura fraca e baixos teores de matéria orgânica, assim possuem alta suscetibilidade a erosão, principalmente quando encontra-se desprotegido de espécies vegetais (SCOPEL, et al, 2013).
A observação dos perfis demonstrou a pouca variação na textura dos horizontes A e C da área conservada, a transição gradual se dá pelo teor de M.O existente. O grau de degradação do solo nas áreas arenizadas puderam ser verificadas por meio da análise comparativa entre a área arenizada e uma conservada destacando-se as seguintes evidências: 90
1. Perda parcial de estrutura do solo, tornando-se mais friável 2. Perda de matéria orgânica superficial e por migração em profundidade
Por meio da análise feita do solo coletado em área arenizada e conservada, percebe-se que em condições naturais ocorre a permanência da vida animal e vegetal por interferência de material orgânico oferecendo um ambiente estável. Para Ferreira (1997), a M.O existente no solo é um fator fundamental para impedir mudanças bruscas no meio, que interferem diretamente sobre as atividades biológicas, e propriedades físicas e químicas do solo. Ao analisar o quadro 3 os componentes químicos do solo na trincheira da área conservada (TII) tais como: Cálcio (Ca), Magnésio (Mg), pouco variam em relação a área arenizada (TI), tais elementos são citados por Souchier (1971) como influenciados pela própria composição da rocha mãe (FERREIRA, 1997).
Os significados mais expressivos estão nos componentes Potássio (K), Fósforo (P), capacidade de troca de cátions (CTC) e Matéria Orgânica do Solo (MOS), principalmente em relação aos horizontes superficiais. A área conservada apresenta um horizonte O de 05 cm (serapilheira) com 19,88 (cmo/dm²) de CTC. Os demais horizontes do perfil conservado apresentam maior quantidade de K, P, CTC e de M.O, nos horizontes superficiais, que é mais importante para as espécies vegetais e microorganismos. Análises químicas e físicas das áreas Arenizada e Conservada na BHCG. Trincheira I (arenizada) HorizontesP (mg/dm³) K (mg/dm³) Al (cmol/dm³) Ca (cmol/dm³) Mg (cmol/dm³)M.O (g/dm³ CTC (cmol /dm³PH (água/CaCI²) AP1 1,2 11,4 0,78 0,20 0,15 12,3 4,00 4.7 4.0 AP2 0,9 12,2 1,00 0,16 0,12 16,7 4,88 4.6 3.8 AC1 1,8 10,3 0,95 0,16 0,11 18,2 4,69 4.7 4 AC2 1,6 13,8 1,13 0,10 0,8 18,8 4,76 4.6 3.9
Trincheira II (conservada) HorizontesP (mg/dm³) K (mg/dm³) Al (cmol/dm³) Ca (cmol/dm³) Mg (cmol/dm³)M.O (g/dm³ CTC (cmol /dm³PH (água/CaCI²) O 2,8 28,2 3,13 0,10 0,08 76,8 19,88 4 3.2 A 1,2 11,3 1,23 0,15 0,11 19,3 5,29 4.3 3.6 AC 0,6 10,7 1,5 0,15 0,12 14,5 4,67 4.5 3.7 C 0,9 12,3 0,88 0,10 0,8 15,1 4,54 4.7 4 Quadro 4- Resultados da análise química e física do solo dos horizontes nos perfis da área conservada e da arenizada. Fonte: NOGUEIRA, A. M. (2015).
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Os valores de Ca e Mg são mais elevados nos horizontes superficiais da área arenizada, enquanto que o Al tem maior concentração na área conservada. Mas em compensação a CTC e a MOS também a maior. O alumínio é considerado um elemento tóxico às plantas, e o excesso de Al reduz o crescimento radicular das plantas, o que limita a absorção de água, nutrientes e consequentemente a produtividade (Sousa & Lobato, 2004). Nas amostras analisadas das distintas áreas, a saturação por alumínio das duas áreas foi acima de 67, 24%, chegando a 92,60%. Nos levantamentos realizados por Sousa (2007) em Neossolos Quartzarênicos (Goiás), também apresentaram baixa fertilidade natural, e em sua maioria alta saturação por alumínio, variando de fortemente a moderadamente ácido, que é um elemento nocivo para a maioria das culturas. Os pH de todas as amostras analisadas nos perfis do solo estão com valores impróprios para culturas comumente cultivadas no Estado de Mato Grosso, conforme o intervalo ideal de pH preconizado, conforme Sousa & Lobato (2004), que é de 5,5 a 6,3. O pH é uma variável que está relacionada ao grau de acidez e alcalinidade do solo, o mesmo afeta propriedades como, atividade microbiana; mobilidade de nutrientes e o crescimento vegetal. E a acidez do solo, está relacionado com a disponibilidade de água no solo, de acordo com o fator clima. De acordo com Vieira (1998) o pH é uma das propriedades do solo que pode ser condicionada pela natureza dos resíduos orgânicos. O autor afirma que no processo evolutivo do solo o conteúdo de carbono orgânico, de nitrogênio e pH do perfil desenvolvem-se rapidamente e a densidade aparente está condicionada à cobertura vegetal. A diferença entre os teores de MOS, CTC, K, e P entre a área arenizada e a área conservada (Quadro 3) se deve a presença das espécies vegetais e da matéria orgânica. Devido a desproporção entre a quantidade de microporos e macroporos, em solos arenosos, a falta de microporos responsáveis pela retenção de água. A capacidade de água disponível fica comprometida. Neste caso a presença da MOS é fundamental para diminuir a força cinética da chuva e retenção de água no horizonte superficial. A CTC influi na disponibilidade de nutrientes. 92
Estudos sob Neossolos Quartzarênicos, desenvolvidos por Sousa (2007), usando da mesma forma de análise comparativa, observou-se que em relação aos aspectos químicos, os níveis de Ca, Mg, K e P, CTC, MOS, em geral são baixos em todas as amostras. No entanto, no solo sob Cerrado, apesar de possuir valores considerados baixos de MOS, nas amostras dos areais há uma diminuição de 44% da matéria orgânica, comparado ao encontrado sob Cerrado. Assim, inferiu-se a degradação biológica, uma vez que a matéria orgânica alimenta os microorganismos, que desempenham papel importante na nutrição das plantas. Considera-se ainda a degradação física, pois a MOS auxilia na agregação, permeabilidade, porosidade e na retenção de água e, por fim, a degradação química, uma vez que a matéria orgânica tem nutrientes e alta CTC que, por sua vez, atua na adsorção dos nutrientes. A permanência dos nutrientes Ca, Mg e K no horizonte superficial do solo é dependente da geração de cargas negativas na superfície de minerais e constituintes orgânicos do solo. Os solos do Cerrado são bastante intemperizados, a fração de argila é pobre em cargas e uma CTC adequada depende em essência da matéria orgânica do solo (Sousa e Lobato, 2003). Os resultados alcançados pela análise confirmam a importância da M.O em um solo resultante da alteração de um arenito presente na área de estudo (HAYASHIDA, 2004) que é composto basicamente por quartzo, mineral resistente ao intemperismo, pobre em nutrientes e com baixa capacidade de troca de cátions. O húmus tem alta capacidade de troca catiônica (CTC) importante para os solos tropicais de capacidade baixa. A degradação da matéria orgânica significa perda na capacidade de troca, sendo que essa depende mais da fração orgânica quanto mais arenoso o solo for (SILVA E RESK, 1992 apud FERREIRA, 1997). A CTC de frações isoladas de húmus vai de 300 a 1400 meq/100g, o que é importante em solos tropicais, cuja fração mineral tem reduzida de reter e trocar cátions. Verdade (1956) afirma que 50 a 60% do total de CTC em solos arenosos é oriundo da matéria orgânica (FERREIRA, 1997). 93
Além da análise dos perfis realizou-se uma análise comparativa entre a área arenizada e a conservada considerando a quantidade de M.O e N das amostras dos nove pontos em cada Área, conforme mostra o Quadro 4. Os dados apresentados no Quadro 5 permitem observar que na área arenizada e conservada os valores de nitrogênio mudam de acordo com o teor de Matéria Orgânica. A existência da camada arbórea vegetal nativa interfere na quantidade de M.O.
Análises de M.O e N nas áreas Arenizada e Conservada na BHCG Área Arenizada Área Conservada Pontos M. O (g/Kg) N. (g/Kg) Pontos M.O (g/Kg) N. (g/Kg) Ponto 1 17,41 0,53 Ponto 1 28,73 0,89 Ponto 2 22,20 0,59 Ponto 2 33,51 1,04 Ponto 3 20,7 0,64 Ponto 3 41,20 1,26 Ponto 4 21,65 0,62 Ponto 4 33,51 0,89 Ponto 5 18,61 0,56 Ponto 5 63,51 1,46 Ponto 6 22,25 0,67 Ponto 6 42,75 1,15 Ponto 7 21,37 0,64 Ponto 7 33,10 0,92 Ponto 8 22,06 0,59 Ponto 8 44,82 1,22 Ponto 9 19,99 0,87 Ponto 9 32,75 0,83 Quadro 5- Matéria Orgânica e Nitrogênio nas áreas Arenizada e Conservada. Fonte: NOGUEIRA, A. M. (2015).
O quadro 5, confirma as condições anteriormente apresentadas onde constata maior enriquecimento do solo existente na área conservada em relação a área arenizada. Esse fato demonstra que a diferença entre o conteúdo de matéria orgânica das duas áreas não se restringe a um local específico onde foram realizadas as trincheiras, mas, se estende nas áreas como um todo. Interessante também constatar que o teor de nitrogênio acompanha os teores de matéria orgânica, isto é, na área arenizada os solos encontram-se mais empobrecido em nitrogênio do que na área conservada.
A importância da M.O já é reconhecida na literatura, para os processos físicos, químicos e biológicos, pois, está ligada a processos fundamentais como a ciclagem retenção de nutrientes, agregação do solo e dinâmica da água, e atua como fonte básica de energia para as atividades biológicas (ROSCOE, et 94
al. 2006). Os diversos resíduos que caem sobre o solo são transformados em M.O e posteriormente húmus que interage com a fração mineral no processo de agregação do solo. Essa interação ocorre entre a fração mineral com a M.O humificada, formando os complexos organo-minerais a junção da M.O humidicada com a transitória forma os microagregados e unindo-se formam os macroagregados, com auxílio das raízes e macrofaunas. A M.O no solo incrementa o grau de estabilidade do solo, trazendo maior capacidade de resistir a perturbações, com melhor infiltração e armazenamento de água, melhores condições para desenvolvimento das plantas. Neste sentido, entende-se que a M.O é fundamental para o solo, contribuindo na agregação dos minerais. Além do papel material orgânico que forma a serapilheira que amortecem a velocidade das águas das chuvas, possibilitando uma infiltração lenta e armazenamento de água no solo, principalmente em solos arenosos que é o caso do Neossolo Quartzarênico. A disponibilidade do nitrogênio influi no desenvolvimento das espécies vegetais por se constituir de nutriente ligado a produção de novas células e tecidos, e ainda está diretamente ligado a capacidade de desenvolvimento das espécies vegetais. Isso ocorre porque este nutriente está diretamente relacionado com a molécula da clorofila, que é a pigmentação que dá a coloração verde das plantas que capturam a energia solar, produzindo os açúcares que a planta usa para produzir e se desenvolver (BRAGA, 2011). Sendo assim pode-se entender, neste caso, que o desenvolver das plantas depende da qualidade do solo, da mesma forma que, a qualidade do solo depende do desenvolvimento das plantas.
A partir das análises químicas e físicas percebe-se que a matéria orgânica tem sido o diferencial entre as áreas observadas; comparando os valores estipulados em laboratório verifica-se que a quantidade de matéria orgânica é maior no solo conservado, e alguns outros nutrientes como P e K além da CTC, estando associados à disponibilidade de matéria orgânica e estão concentrados no horizonte superficial na área conservada.
Verificando as necessidades nutricionais para se cultivar em um solo no Cerrado arenoso segundo a EMBRAPA –MT (2004), observou-se que a 95
condição química e física do solo da área conservada, da mesma forma que a área sob processo de arenização não se encontra de acordo com os parâmetros nutricionais estabelecidos pelo órgão citado, e se fosse o caso teria que ser corrigido, como por exemplo o grau de acidez do solo.
No entanto, a vegetação nativa conforme demonstrada encontra-se em sua dinâmica normal, esta situação é possível porque possivelmente o Cerrado nativo levou milhares de anos para se adaptar a situação natural oferecida, e o mesmo por meio da matéria orgânica produzida proporciona um ambiente propício à sua manutenção e desenvolvimento. Logo, a pastagem que é uma vegetação exótica, quando submetida às características físicas naturais do ambiente, não se adapta, e esta tentativa de substituição tem acarretado dados ambientais econômicos e sociais incalculáveis.
Sousa e Lobato (2003) apontam que os Neossolos Quartzarênicos são solos de baixa aptidão agrícola, e que o uso contínuo com culturas anuais leva- os rapidamente a degradação. E culturas perenes requerem manejo adequado e cuidados intensivos no controle da erosão, em todos os casos citados, até reflorestamentos comerciais é uma alternativa em áreas afastadas de mananciais e rede de drenagem, pois, as mesmas devem ser obrigatoriamente isoladas e preservadas.
96
5 CONCLUSÕES De acordo com o objetivo proposto, foi possível elaborar um mapeamento das áreas submetidas ao processo de arenização na área objeto, levando a algumas conclusões:
Apesar do uso de imagens do mesmo período climático nos anos avaliados, o classificador pixel-a-pixel MAXVER demonstrou limitações na análise multitemporal.
Futuros estudos devem considerar a utilização de imagens de refletância após correção atmosférica para melhorar a comparabilidade entre os diferentes anos e facilitar a designação uniforme de áreas de treinamento. Outra abordagem metodológica para maximizar a comparabilidade entre os mapas produzidas e minimizar a geração de diferenças seria a técnica da extensão multi-temporal das assinaturas espectrais utilizadas na classificação.
Considerando os aspectos naturais do ambiente e as ações antrópicas, foi possível, fazer constatações a respeito da gênese e evolução da arenização no período da série estipulada, possibilitando a compreensão da dinâmica envolvida.
A partir da análise da paisagem com ênfase na interpretação morfopedológica, análises químicas e físicas foi possível caracterizar o processo de arenização existente na bacia do córrego Guanabara e selecionar uma área submetida ao processo de arenização e outra conservada protegida por Cerrado, que foram analisadas de forma comparativa, permitindo destacar as seguintes conclusões:
Com base nas análises químicas, físicas e morfologia dos horizontes pedológicos, verificou-se que a principal diferença entre área arenizada e a área conservada é o teor diferenciado dos elementos Ca, Mg, K CTC e a MOS. A escassez destes nutrientes, além das visíveis perdas de MOS, a partir do desmatamento para inserção da pastagem, compromete a manutenção da vegetação exótica, e ainda 97
dificulta o reflorestamento natural pela vegetação nativa nas áreas arenizadas. A perda da MOS, que é fundamental à sustentabilidade de solos arenosos, compromete o desenvolvimento de espécies cultivadas, levando a degradação das áreas, sendo necessária aplicação de técnicas de recuperação e reflorestamento. O uso inadequado da terra potencializa os processos erosivos e desencadeia o processo de arenização, cujos sedimentos são transportados em grande quantidade para os vales e leito dos rios, assoreando-os e comprometendo a quantidade e a qualidade das águas, que se destinam ao Pantanal Mato-grossense.
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Apêndice
Mapa Topográfico 3D (p. 44)