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AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA EM ÁREA DE MOVIMENTOS DE MASSA NO BAIRRO PORTO DA MADAMA NO MUNICÍPIO DE SÃO GONÇALO/RJ
MERAT, G.S.¹, LEMES, M.W.¹, LIMA, L.G.² , SOUZA, J. M.³, BERTOLINO, A.V.F.A.4
¹ Bolsista FAPERJ; Graduando em Geografia UERJ/FFP - E-mail: [email protected] ² Bolsista FAPERJ; Mestranda em Geofísica Marinha / UFF 3 Graduando em Geografia UERJ/FFP 4 Professor Adjunto DGEO/UERJ/FFP - Rua Dr. Francisco Portela, 1470 – Patronato - SG
Os fatores condicionantes que englobam os processos naturais tais como movimentos de massa são justificados pelo regime pluviométrico, pela morfologia do relevo e propriedades dos solos e das rochas, além da deflagração desses processos por ação antrópica. Os deslizamentos são, assim como os processos de intemperismo e erosão, fenômenos naturais contínuos de dinâmica externa, que modelam a paisagem da superfície terrestre (FERNANDES & AMARAL, 1996). O estudo é realizado no bairro Porto da Madama no município de São Gonçalo/RJ, por registrar significante número de ocorrência de deslizamentos de encostas e uma grande ocupação urbana desordenada. O objetivo principal deste trabalho é caracterizar o perfil de intemperismo visando a partir de parâmetros físicos e químicos, correlacionar com os movimentos de massa ocorridos no bairro. Foram coletadas amostras deformadas e indeformadas de cada horizonte do perfil para análises físico-químicas. As análises das amostras de solos seguem o Manual de Métodos de Análises de Solos (EMBRAPA, 1997). Nas análises texturais, os HI, HII e HIII foram classificados como Argiloso, Franco-siltoso e Franco-siltoso respectivamente. Os resultados das análises de carbono do HI foram discrepantes, pois apresentaram um valor muito elevado em relação aos teores no HII e HIII. A porosidade total se apresentou decrescente, em maior porcentagem no HI, seguido do HII e HIII. Os resultados de macroporosidade foram HI: 32,88%, HII: 21,72%, HIII: 20,74%. Os valores maiores em superfícies devem-se a presença de cobertura vegetal significante com raizames medianos. Encontra partida a microporosidade apresenta um comportamento inverso, demonstrando um aumento em relação a profundidade contendo no HI: 25,86%, HII: 33,46% e HIII: 32,76%. No entanto esses valores tendem a sofrer influência da formação litológica. Palavras chaves: movimentos de massa, textura, carbono ABSTRACT The conditioning factors that include natural processes such as mass movements are justified by the precipitation, the morphology of the topography and properties of soils and rocks, and the outbreak of these processes by human action. The slides are, as well as the processes of weathering and erosion, natural phenomenon of continuous external dynamics that shape the landscape of the earth's surface (FERNANDES & AMARAL, 1996). The study is conducted in the district of Porto Madama in the municipality of São Gonçalo / RJ, to register significant numbers of occurrence of landslides and slopes of a large urban disorderly occupation. The aim of this study is to characterize the profile of weathering to from physical and chemical parameters. The deformed samples were collected from each horizon and underformed of the profile and then made the physical-chemical analysis of samples. The analysis of soil samples followed the Manual of Methods for Analysis of Soil (EMBRAPA, 1997). In the textural analysis, the HI, HIII hii and were classified as Clay, Silt loan and silt loan respectively. The results of the analysis of carbon HI discrepancies were therefore presented a very high value on the contents HII and HIII . The total porosity was found decreases in higher percentage in HI, followed by HII and HIII. The results of macroporosity were HI: 32.88%, HII: 21.72%, HIII: 20.74%. The higher values in areas due to the presence of vegetation with significant root average. Microporosity significante root system show HI: 25.86%, HII: 33.46% and HIII: 32.76%. These values tend to influence the lithological formation. Key words: mass movements, texture, carbon
INTRODUÇÃO
A dinâmica da ocorrência dos movimentos de massa e as conseqüentes alterações em uma
determinada área constituem um importante objeto de estudo, pois esse fenômeno não está vinculado
somente aos diversos fatores e mecanismos antrópicos, mas também aos naturais que associados geram
novas relações para a ocorrência destes. A resistência dos solos depende de muitos fatores. Entre os
fatores que podem ser determinados são: tipos de minerais e suas estruturas; tipos de cátions
adsorvidos no solo, forma e distribuição do tamanho das partículas, teor de água, tipo de solo, e uma
variedade de fatores externos, tais como o clima e vegetação (SELBY, 1982).
O fator climático atua diretamente na formação dos solos, por meio da alteração dos minerais do
substrato, ou indiretamente por meio da vegetação. A influência das precipitações pluviométricas no
desenvolvimento pedogenético deve-se considerar não apenas a ação da água no processo de alteração
química dos minerais, mas também, o seu importante papel na promoção do movimento de soluções e
do processo de lixiviação do solo (SALOMÃO & ANTUNES, 1998).
Os aspectos geológicos são associados às falhas, que atuam como caminhos preferenciais de
alteração, permitindo que à frente de intemperismo avance para o interior do maciço de modo muito
mais efetivo (PRESS, et al, 2006). Para LEÃO (2000) a declividade do relevo é um ponto importante
para se compreender os processos erosivos que ocorrem em uma vertente onde através da observação
das feições geomorfológicas presentes podem ser mais fáceis perceber a modelagem dos processos.
Segundo SIDLE (1985), além de contribuir para o conhecimento da evolução das formas de
relevo o estudo detalhado dessas feições e suas transformações podem contribuir para minimizar os
danos causados a sociedade e a diminuição da produtividade dos solos causada tanto pela erosão dos
seus nutrientes quanto pela deposição de sedimentos em áreas férteis, como por exemplo, depósitos de
solos aluviais.
Devido à instabilidade dos fatores naturais e aos acelerados processos de ocupação humana, as
áreas com problemáticas de deslizamentos de encosta no município de São Gonçalo/ RJ, tornam-se
dinâmicos campos de alteração necessitando, portanto, de acompanhamento sistemático, planejamento
e intervenções adequadas pelos gestores públicos a fim de minimizar os riscos para a população
residente de tais áreas e adjacências (SILVA, 2005).
As constantes ocorrências de movimentos de massa associados a paisagem urbana do bairro que
apresenta uma dinâmica intimamente associada ao crescimento desordenado da cidade . Segundo
GOUDIE (1995), os seres humanos também têm sido responsáveis pela aceleração das taxas de
remoção dos sedimentos das encostas. Sendo assim, observa-se que os constantes movimentos de
massa associados ao sistema de encosta constituem um problema de natureza social e ambiental.
Desta forma o objetivo deste trabalho é caracterizar as propriedades físico-químicas do solo de
um perfil de intemperismo, no bairro Porto da Madama/ São Gonçalo–RJ.
MATERIAIS E MÉTODOS
A área de estudo situa-se no município de São Gonçalo, localizado na porção leste da Baía de
Guanabara, no estado do Rio de Janeiro, entre as coordenadas 22° 49’37” S e 43°03’14”W. Apresenta
uma população de 960.841 habitantes em 248,7 Km². De acordo com dados da Defesa Civil do
município de São Gonçalo, o bairro Porto da Madama (Figura 1). está localizado em pontos de grave
ocorrência de deslizamentos de encosta, este bairro está situado no perímetro urbano do município de
São Gonçalo/ RJ, e apresenta uma intensa ocupação de suas encostas, deficiência de infra-estrutura de
canalização e rede de esgoto (CIDE, 2005).
Figura 1: Localização da área de estudo (Modificado de BERTOLINO,2007)
O local de interesse encontra-se localizada na unidade geológica pIIcs - UNIDADE
CASSOROTIBA: compreende (granada) - biotita - plagioclásio - K-feldspato gnaisses homogêneos,
dominantemente porfiroblásticos, com estruturas nebulítica e subordinadamente "schlieren". Matriz
quartzodiorítica a granodiorítica, de granulação média a fina, com porfiroblastos grosseiros de K-
feldspato, em geral microclina. Foliação de incipiente a bem desenvolvida. Presença local de porções
migmáticas heterogêneas da Unidade Santo Eduardo, não mapeáveis à escala. Contatos transicionais
para as Unidades Santo Eduardo, São Fidélis e Gnaisse Facoidal (Figura 2).
Unida de s Geológic asKbm cpCIIc spCIIg fpCIIIsfpCIIs eQ cQ lQ pTbT ibr
5 0 5 10 Km
N
Mapa Geológico Mu nicíp io de São Gonça lo
Esca la 1 : 15 0 00 0
Figura 2: Unidades geológicas do município de São Gonçalo (FERRARI, 2001)
A classificação pedológica do município segue como: PVA14 - ARGISSOLO Vermelho
Amarelo Distrófico + LATOSSOLO Amarelo Distrófico + LATOSSOLO Vermelho Amarelo
Distrófico (Figura 3).
Figura 3: Unidades Pedológicas do município de São Gonçalo (IBGE, 2001)
As coletas se procederam em três profundidades distintas do perfil de alteração: Horizonte I (H
I: 0 – 35 cm), Horizonte II (H II: 35 – 277 cm), Horizonte III (H III: acima de 277 cm) localizado no
bairro Porto da Madama/ SG-RJ (Figura 4). Foram coletadas 12 amostras indeformadas, sendo 4 em
cada profundidade para análise de porosidade total, macroporosidade, microporosidade e quantificação
do carbono orgânico As análises granulométricas foram realizadas utilizando-se o Método da Pipeta
(EMBRAPA, 1997).
Figura 4: Coleta de material no perfil de intemperismo, Porto da Madama, São Gonçalo-RJ
As determinações da porosidade total, macroporosidade e microporosidade, foram realizadas
segundo o Método do Anel Volumétrico (EMBRAPA, 1997), que consiste em levar as amostras que
foram pesadas antes e depois de serem submetidas a saturação à mesa de tensão (Figura 5). Na mesa
de tensão foi exercida sobre as amostras uma sucção equivalente a uma coluna de água de 60cm
(OLIVEIRA & PAULA, 1983, PAULA & OLIVEIRA, 1984). Durante o período em que as amostras
estiveram na mesa de tensão foram pesadas diariamente.
É importante observar que esta metodologia parte do preenchimento de todos os poros com
água, e é através da retirada desta água que chegamos aos resultados. A mesa de tensão tem o papel de
quantificar os macroporos (poros de diâmetro maior ou igual a 0,05mm), pois a água contida nestes é
mais facilmente retirada. Já a água contida nos microporos (poros de diâmetro menor do que 0,05mm)
só pode ser retirada através de evaporação, por isso a necessidade do uso da estufa neste segundo
momento do ensaio. Portanto, a porosidade total é obtida através do volume de água perdido, que por
sua vez é obtido pela diferença entre o peso úmido e o peso seco (depois da estufa), sendo esta
diferença relacionada com o volume total. Já a macroporosidade está relacionada apenas ao volume de
água perdido na mesa de tensão. A microporosidade está relacionada ao volume de água perdido na
estufa (105°C).
Figura 5: Mesa de tensão utilizada para determinação da macroporosidade, microporosidade e porosidade total.
O teor do material orgânico do solo foi encontrado oxidando a matéria orgânica em via úmida
com dicromato de potássio em meio ácido, empregando-se como fonte de energia o calor desprendido
do acido sulfúrico e ou aquecimento. O excesso de dicromato após a oxidação é titulado com solução
padrão de sulfato ferroso amoniacal (EMBRAPA, 1997). Os resultados obtidos nos ensaios foram
realizados no Laboratório de Geociências (LABGEO) do Departamento de Geografia da UERJ - FFP.
RESULTADOS E DISCUSSÕES:
Os solos foram classificados no HI em Argiloso, HII em Franco-Siltoso e HIII também em
Franco-Siltoso (Figura 6).Os resultados da analise textural das amostras deformadas do H I
apresentaram 22,49% de areia, 31,80% de silte e 45,70% de argila, seguido do H II onde foi
encontrado 24,37% de areia, 68,30% de silte e 7,32% de argila, em detrimento do H III, onde foi
observado 20,05% de areia, 70,35% de silte e 9,59% de argila.
Figura 6: Classificação dos horizontes do perfil.
A figura 7 aponta os valores da porosidade total no H I 58,75%, enquanto que no H II foram
encontrados 55,19%, e no H III 53,51% (Figura 7). Esta característica é responsável pela aeração e
infiltração de água no solo (AZEVEDO & DALMOLIN, 2004); e se mostra elevada em todo o perfil
de intemperismo estudado.
Figura 7: Distribuição da Porosidade Total por horizonte.
Variações significativas foram observadas nos valores de macroporosidade. Em superfície (H
I), a porcentagem de macroporos é tocante a 32,88%, seguido do H II com 21,72% e H III com 20,74%
(Figura 8). Valores maiores em superfície devem-se a presença de cobertura vegetal significante, com
raizames medianos e segundo RESENDE et al (2007) o solo argiloso apresenta macroporosidade em
decorrência da agregação.
Figura 8: Distribuição da Macroporosidade por horizonte.
Os dados de microporosidade apresentam-se, no H I 25,86%, no H II 33,46% e H III 32,76%.
A baixa porcentagem de microporos no H I pode ser entendida por conta da alta concentração de
material argiloso (Figura 9), no entanto essas porcentagens tendem a sofrer influência da formação da
unidade litológica.
Figura 9: Distribuição da Microporosidade por horizonte.
No que se refere aos resultados de carbono orgânico pode-se observar no H I teor igual a
14,14g/kg, seguido do HII 0,75g/kg e HIII 0,60g/kg. O material orgânico tende a diminuir com o
aumento da profundidade, normalmente (Figura 10).
Figura 10: Distribuição dos Teores de Carbono Orgânico (g/kg) por horizonte.
Na tabela 1, observa-se a concentração de material orgânico, em porcentagem. Valores em
porcentagem indicam níveis baixos em todos os horizontes segundo DE-POLLI (1988). No HI, o teor
é maior, alcançando 2,43%, seguido do HII e HIII, com 0,12% e 0,10% respectivamente.
Tabela 1: Teores de Carbono Orgânico e Matéria Orgânica (%).
Amostra CO % MO %
H I 1,4 2,43
H II 0,07 0,12
H III 0,05 0,10
Segundo BAYER & MIELNICZUK (1999) este comportamento é comum e a principal
característica física do solo afetado pela matéria orgânica é a agregação. Um solo com baixo teor de
matéria orgânica apresenta pouca agregação, sendo assim tendo maior susceptibilidade a erosão. O
carbono orgânico (CO) é adicionado através da degradação de raízes e dos resíduos de vegetais
(ALLISON, 1973).
CONCLUSÕES
Após a discussão dos dados apresentados, foi observado que a deflagração dos deslizamentos
da encosta sofre influência da alta concentração de frações finas, facilitando erosão hídrica com lenta
drenagem no perfil. Junto a isso temos uma alta declividade da encosta que mantém elevado o fluxo de
água em eventos pluviométricos. Os resultados da porosidade total mostram valores elevados ao longo
de todo perfil; nos dados de macroporosidade obteve-se um comportamento comum nos três
horizontes, observando-se uma diminuição de macroporos conforme o aumento da profundidade; nos
dados referentes à microporosidade foi-se observado um desvio nos resultados, pois o HII apresentou
uma quantidade maior de microporos em relação ao HIII; os valores referentes ao carbono orgânico
mostraram níveis baixos, mesmo assim apresentam um comportamento normal pois seus teores
diminuem com o aumento da profundidade.
AGRADECIMENTOS
Os autores gentilmente agradecem a FAPERJ pelo apoio financeiro com os processos de
números: E-26/100.761/2009 , E-26/ 100.760/2009 e E-26/102.009/2008.
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