Rodrigo Wagner Paixão Pinto Morfogênese do Sistema Fluvial do Rift Continental Sudeste do Brasil: Endorreísmo e Captura Fluvial Tese de Doutorado Tese apresentada ao Programa de Pós Graduação em Geografia da PUC-Rio como requisito parcial para obtenção do grau de Doutor em Geografia. Orientador: Prof. Marcelo Motta de Freitas Co-Orientador: Prof. André Augusto Rodrigues Salgado Rio de Janeiro Abril de 2020 Rodrigo Wagner Paixão Pinto Morfogênese do Sistema Fluvial do Rift Continental Sudeste do Brasil: Endorreísmo e Captura Fluvial Tese apresentada como requisito parcial para obtenção do grau doutor pelo Programa de Pós- graduação em Geografia da PUC-Rio. Submetida à avaliação da comissão examinadora abaixo. Prof. Marcelo Motta de Freitas Orientador Departamento de Geografia e Meio Ambiente – PUC-Rio Prof. André Augusto Rodrigues Salgado Co-orientador Departamento de Geografia – UFMG Prof. Sérgio Cadena de Vasconcelos Departamento de Geografia e Meio Ambiente – PUC-Rio Profª. Telma Mendes da Silva Departamento de Geografia – UFRJ Prof. Miguel Antônio Tupinambá Araújo Souza Faculdade de Geologia – UERJ Prof. Julio Cesar Horta de Almeida Faculdade de Geologia – UERJ Rio de Janeiro, 06 de abril de 2020 Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução total ou parcial do trabalho sem autorização da universidade, do autor e do orientador. Rodrigo Wagner Paixão Pinto Graduou-se em Geografia pela PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro) em 2011. Obteve o título de Mestre em Geografia pela PUC-Rio em 2015. Desenvolveu pesquisas relacionadas à Geografia Física, Geomorfologia e Geociências. Participa do grupo de pesquisa MorfoTEKTOS desenvolvendo projetos de pesquisa de análise da evolução do relevo, processos erosivos e sistemas fluviais. Auxiliou no mapeamento dos deslizamentos de encostas ocorridos na Região Serrana do Rio de Janeiro em 2011. Atuou no diagnóstico do Meio Físico de empreendimentos lineares na região Sudeste, Norte e Centro-Oeste do Brasil. Atualmente é Professor Agregado 2 do Departamento de Geografia da PUC- Rio. Ficha Catalográfica Pinto, Rodrigo Wagner Paixão Morfogênese do sistema fluvial do Rift Continental Sudeste do Brasil : endorreísmo e captura fluvial / Rodrigo Wagner Paixão Pinto ; orientador: Marcelo Motta de Freitas ; co- orientador: André Augusto Rodrigues Salgado. – 2020. 207 f. : il. color. ; 30 cm Tese (doutorado)–Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Departamento de Geografia e Meio Ambiente, 2020. Inclui bibliografia 1. Geografia e Meio Ambiente - Teses. 2. Morfogênese. 3. Rio Paraíba do Sul. 4. Bacias hidrográficas endorréicas. 5. Captura fluvial. I. Freitas, Marcelo Motta de. II. Salgado, André Augusto Rodrigues. III. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Departamento de Geografia e Meio Ambiente. IV. Título. CDD: 910 Agradecimentos À Deus por sempre manter iluminados os caminhos da minha vida. À minha esposa, companheira, conselheira, incentivadora e amiga Simone Monteiro, obrigado pelo carinho e atenção ao longo destes 15 anos de convívio, principalmente, pela paciência e por sempre me incentivar e acreditar em mim. A meus pais, Maria da Graça Paixão Pinto e Marcos Antônio Moraes pelo carinho, atenção e apoio ao longo da minha vida e, principalmente, por acreditarem em mim. Ao meu irmão, Dyego Paixão pelos anos de convivência e pelos momentos de diversão. Ao meu orientador, professor, amigo, Marcelo Motta de Freitas por me incentivar desde os áureos tempos da graduação na iniciação científica até o doutorado, me iniciando na ciência geomorfológica e por compartilhar todo conhecimento sobre o planalto sudeste comigo nesta tese. Ao Professor André Salgado, co-orientador da pesquisa, pelo incentivo, apoio e orientação no entendimento da morfogênese do relevo e pela atenção e cuidado na evolução da pesquisa. Aos professores Julio Cesar Horta de Almeida, Luiz Guilherme Eirado Silva e Miguel Tupinambá pelos ensinamentos na identificação e caracterização do relevo e conselhos sobre a evolução geológica - geomorfológica do Planalto Sudeste brasileiro. À todos os funcionários e professores do departamento de Geografia da PUC-RIO pelos ensinamentos e pela contribuição na minha formação profissional e pessoal ao longo destes anos. Aos integrantes do grupo de pesquisa MorfoTEKTOS pelas reuniões e debates sobre a evolução da paisagem geomorfológica e pelas observações e debates em campo que contribuíram muito para a minha análise da paisagem. Aos pesquisadores e integrantes do Grupo de Pesquisa TEKTOS da Faculdade de Geologia da UERJ e a todos os companheiros do Departamento de Geologia Regional e Geotectônica, do qual tenho muito orgulho em fazer parte, mesmo que por pouco tempo. Ao meu avô Antônio da Conceição Paixão, que sempre foi uma referência na minha vida. A todos os meus familiares pela oportunidade de convivência e pelo incansável apoio. Ao meu eterno pai, Roberto Wagner Freitas Pinto, que tenho certeza que está sempre ao meu lado e junto comigo em mais uma caminhada. In memorian. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001. Resumo Pinto, Rodrigo Wagner Paixão; Freitas, Marcelo Motta. Morfogênese do Sistema Fluvial no Rift Continental Sudeste do Brasil: Endorreísmo e Captura Fluvial. Rio de Janeiro, 2020. 207p. Tese de Doutorado – Departamento de Geografia e Meio Ambiente, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. O objetivo geral da presente Tese é analisar a morfogênese do sistema de drenagem do rio Paraíba do Sul e reconhecer os processos envolvidos na sua evolução. Para tanto, foram utilizados os seguintes procedimentos metodológicos: (i) revisão bibliográfica sobre a temática; (ii) construção de um banco de dados temáticos georreferenciados; (iii) análise morfológica e morfométricas dos sistemas de drenagem e do relevo; (iv) processamento de dados em ambiente SIG e análise dos resultados. Ao analisar a morfologia dos sistemas de drenagem na bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul foram identificadas zonas de convergência de drenagem ao longo da calha principal do rio, estando associadas aos grábens originados pelo tectonismo cenozoico que atingiu o planalto sudeste, sendo eles: Taubaté, Resende, Volta Redonda, Três Rios e Itaocara. Além disso, percebeu-se a ocorrência de gorges (gargantas) próximos às zonas de convergência de drenagem, o que sugere a formação de paleodivisores ao longo da bacia. Foram extraídos perfis normalizados de afluentes de drenagem que indicam que rios distantes da foz do rio Paraíba do Sul apresentam índices de concavidades elevados, indicando maior ajuste ao nível de base. Os mapas Seppômen indicam a formação de depressões topográficas ao longo do Planalto Sudeste, situados nos grábens e nas zonas de convergência de drenagem. A análise de perfis topográficos ao longo do divisor da Mantiqueira indica maior dissecação na porção nordeste e menor dissecação na porção sul, esta característica é corroborada pelos valores de chi (χ) que indicam um divisor mais próximo do equilíbrio na porção norte enquanto o divisor na porção sul está submetido à processos de migração e recuo. Com a análise dos resultados, pode-se dizer que o sistema fluvial da Bacia Hidrográfica do rio Paraíba do Sul possui uma complexa história evolutiva, herdada pela interação de esforços tectônicos e processos geomorfológicos sobre o relevo. Sua paleodrenagem era formada por sistemas fluviais endorreicos que convergiam na direção das depressões do relevo formadas com a consolidação do Rift Continental do Sudeste do Brasil. Esta afirmação é comprovada por três evidências: (i) a ocorrência de drenagens inversas ao canal principal do rio Paraíba do Sul; (ii) Perfis de drenagens muito ajustados ao nível de base distantes da foz; (iii) a formação de zonas topográficas deprimidas interrompidas por elevações observados no mapa Seppômen. A evolução do sistema de drenagem da área de estudo se deu por meio de erosão remontante a partir de capturas fluviais sobre o planalto sudeste brasileiro. Estes mecanismos de erosão remontante e capturas fluviais dissecaram os paleodivisores e criaram vagas erosivas que incorporaram, uma a uma, os sistemas fluviais endorreicos do RCSB ao Oceano Atlântico. O sistema de capturas e o pulso erosivo do rio Paraíba do Sul atingiu o divisor da Serra da Mantiqueira inicialmente a norte, através do rio Pomba, e avançou sobre o planalto sudeste incorporando sistemas de drenagem endorréicos por meio de capturas de drenagem até configurar o sistema de drenagem atual. Palavras-chave Morfogênese; rio Paraíba do Sul; Bacias Hidrográficas Endorréicas; Captura Fluvial. Abstract Pinto, Rodrigo Wagner Paixão; Freitas, Marcelo Motta. Morphogenesis of the Fluvial System of Southeastern Brazil Continental Rift: Endorheism and River Capture. Rio de Janeiro, 2020. 207p. Tese de Doutorado – Departamento de Geografia e Meio Ambiente, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. The main objective of this Thesis is to analyze the morphogenesis of the Paraíba do Sul River drainage system and to recognize the processes involved in its evolution. For that, the following methodological procedures were used: (i) bibliographic review about the theme; (ii) construction of a georeferenced thematic database; (iii) morphological and morphometric analysis of drainage and relief systems; (iv) data processing in a GIS environment and analysis of results. Analyzing the morphology of the drainage systems in the Paraíba do Sul river