UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Geociências e Ciências Exatas Campus Rio Claro ZONEAMENTO AMBIENTAL COMO SUBSÍDIO À GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO CAPIVARI (SP) Ricardo Pacheco Napoleão Orientador: Prof. Dr. Juércio Tavares de Mattos Dissertação de Mestrado elaborada junto ao Programa de Pós-Graduação em Geociências e Meio Ambiente - Área de Concentração Meio Ambiente. Rio Claro (SP) 2003 FICHA CATALOGRÁFICA NAPOLEÃO, R. P. 2003. Zoneamento Ambiental Como Subsídio à Gestão dos Recursos Hídricos na Bacia Hidrográfica do Rio Capivari (SP). Rio Claro, 192p. (Dissertação de Mestrado - Programa de Pós-Graduação em Geociências e Meio Ambiente – UNESP/Campus Rio Claro). Aos meus pais, irmãos, esposa e amigos. AGRADECIMENTOS Ao Programa de Pós-Graduação em Geociências, área de concentração em Geociências e Meio Ambiente da Universidade Estadual Paulista (UNESP – Campus Rio Claro) por possibilitar institucionalmente a realização desse trabalho. Ao Professor Juércio Tavares de Mattos pela orientação, correção e apoio à execução dessa dissertação. Ao Conselho de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela concessão de bolsa de demanda social. Aos Professores Jairo Roberto Jiménez Rueda e Paulina Setti Riedel pelas correções e sugestões no exame de qualificação. Aos funcionários da Secretaria de Pós-Graduação da Universidade Estadual Paulista (UNESP – Campus Rio Claro) pelo empenho nas solicitações necessárias para realização desse trabalho. A Patrícia Rosa Martines Napoleão, minha esposa, pelo apoio e correção para a realização dessa dissertação. SUMÁRIO Índice....................................................................................................................... i Indice de Tabelas.................................................................................................... v Indice de Gráficos................................................................................................... viii Índice de Figuras.................................................................................................... x Resumo.................................................................................................................. xiii Abstract.................................................................................................................. xiv Introdução ............................................................................................................. 1 Justificativa............................................................................................................ 3 Objetivo ............................................................................................................... 3 1 - Área de Estudo.................................... ............................................................ 4 2 – Aspectos Teóricos Sobre o Zoneamento Ambiental, Gestão Ambiental e Gestão dos Recursos Hídricos.............................................................................. 9 3 – Método ............................................................................. .............................. 20 4 – Materiais, Técnicas e Fontes de Pesquisa...................................................... 28 5 – Metodologia...................................................... .............................................. 35 6 – Levantamento Das Informações Ambientais................................................... 40 7 – Resultados e Discussões................................................................................. 50 Bibliografia...................................................... ...................................................... 165 ANEXO A (Gráficos dos índices de freqüência diária de chuva para os meses secos e chuvosos) ...................................................... ......................................... 175 i ÍNDICE DA DISSERTAÇÃO PÁG. INTRODUÇÃO 1 JUSTIFICATIVA 3 OBJETIVO 3 1 - ÁREA DE ESTUDO 4 2 - ASPECTOS TEÓRICOS SOBRE O ZONEAMENTO AMBIENTAL, GESTÃO AMBIENTAL E GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS 9 2.1 – Zoneamento Ambiental 9 2.2 – Zoneamento Ambiental Aplicado em Bacias Hidrográficas 12 2.3 - Gestão Ambiental e Gestão dos Recursos Hídricos 14 3 - MÉTODO 20 3.1 - Sobre o Método Sistêmico 20 3.2 - Sobre os Geossistemas 22 3.3 - Sobre o Sistema Sócio Econômico e a Organização Espacial 26 4 – MATERIAIS, TÉCNICAS E FONTES DE PESQUISA 28 4.1 – Materiais 28 4.1.1 – Cartográficos 28 4.1.1.1 - Mapas do IBGE 28 4.1.1.2 - Mapas Temáticos 28 4.1.2 - Sensoriamento Remoto 29 4.1.2.1 - Parâmetros Técnicos das Imagens 29 4.1.3 – Material de Apoio Computacional 30 4.2 - Técnicas 31 4.2.1 - Álgebra de Mapas 31 4.2.2 - Cartografia Temática 32 4.2.3 - Adequação da Base Cartográfica às Imagens de Satélite 32 4.2.4 - Interpolação 32 4.2.5 - Interpretação de Imagens de Satélite 33 4.3 - Fontes de Pesquisa 34 5 – METODOLOGIA 35 5.1 - Fase 1 (Levantamento das Informações Ambientais) 37 5.2 - Fase 2 (Mapa de Compartimentos Ambientais) 38 5.3 - Fase 3 (Diagnóstico Ambiental Para a Gestão dos Recursos Hídricos) 38 ii 5.4 - Fase 4 (Zoneamento Ambiental) 39 6 - LEVANTAMENTO DAS INFORMAÇÕES AMBIENTAIS 6.1 – Informações Geológicas 40 6.2 - Informações Pedológicas 43 6.2.1 – Latossolos (L) 45 6.2.2 – Argissolos (P) 46 6.2.3 – Neossolos (R) 48 7 – RESULTADOS E DISCUSSÕES 7.1 - INFORMAÇÕES GEOMORFOLÓGICAS 50 7.1.1 - Análise Morfométrica 54 7.1.1.1 - Sub-Bacias do Ribeirão Mandacarú e Córrego do Carneiro 56 7.1.1.2 - Sub-Bacia Córrego Piçarrão 63 7.1.1.3 - Sub-Bacia do Ribeirão Fundo 67 7.1.1.4 - Sub-Bacia da Fazenda São Bento 71 7.1.1.5 – Conclusões 75 7.2 - INFORMAÇÕES DE USO E COBERTURA VEGETAL 78 7.2.1 - Cana-de-Açúcar 78 7.2.2 - Solo Exposto ou Preparado 81 7.2.3 - Pasto ou Campo Antrópico 82 7.2.4 – Culturas 84 7.2.5 – Capoeira 85 7.2.6 – Mata 85 7.3 - INFORMAÇÕES PLUVIOMÉTRICAS 87 7.3.1 - Totais Pluviométricos Mensais 88 7.3.2 - Total Pluviométrico Médio Anual 91 7.3.3 - Totais Pluviométricos Nos Seis Meses Mais Chuvosos e Nos Seis Meses Mais Secos 92 7.3.4 - Freqüência Diária de Chuva: Base Para a Integração da Informação Pluviométrica 96 7.3.5 - Relações entre Pluviosidade e Classificação Climática 101 7.4 - COMPARTIMENTOS AMBIENTAIS 104 7.4.1 – Metodologia 104 7.4.2 – Critérios 105 7.4.3 - Descrição dos Compartimentos Ambientais 107 iii 7.4.3.1 - Compartimento C1 107 7.4.3.2 - Compartimento C2 109 7.4.3.3 - Compartimento C3 111 7.4.3.4 - Compartimento C4 113 7.5 – VULNERABILIDADE AOS PROCESSOS EROSIVOS 116 7.5.1 – Metodologia 116 7.5.2 – Critérios 116 7.5.3 - Componente Pluviométrico 117 7.5.4 - Componente Pedológico 119 7.5.5 - Componente Geomorfológico 122 7.5.6 - Componente Cobertura Vegetal 124 7.5.7 – Componente Uso da Terra 125 7.5.8 - Atribuição de Pesos 126 7.5.9 - Definição das Classes 131 7.5.10 - Uso dos Softwares AUTOCAD R14, IDRISI 32 e COREL DRAW 9 para a confecção da Carta 132 7.5.11 - Descrição das Classes 135 7.5.11.1 - Classe 1 – Vulnerabilidade Baixa 135 7.5.11.2 - Classe 2 – Vulnerabilidade Média 135 7.5.11.3 - Classe 3 - Vulnerabilidade Alta 136 7.6 - POTENCIAL DE RETENÇÃO HÍDRICA DOS SOLOS 137 7.6.1 – Metodologia 137 7.6.2 – Critérios 138 7.6.3 - Componente Pluviométrico 138 7.6.4 - Componente Geomorfológico 138 7.6.5 - Componente Pedológico 139 7.6.6 - Componente Uso e Cobertura Vegetal 140 7.6.7 - Atribuição de Pesos 140 7.6.8 - Definição das Classes 145 7.6.9 - Uso dos Softwares AUTOCAD R14, IDRISI 32 e COREL DRAW 9 para a confecção da Carta 146 7.6.10 - Descrição das Classes 149 7.6.10.1 - Classe 1 – Retenção Baixa 149 7.6.10.2 - Classe 2 – Retenção Média 149 iv 7.6.10.3 - Classe 3 - Retenção Alta 150 7.7 - ZONEAMENTO AMBIENTAL 151 7.7.1 – Metodologia 151 7.7.2 – Critérios 152 7.7.3 - Definição das Zonas 153 7.7.4 - Descrição das Zonas 155 7.7.4.1 - Zona 1 – Preservação Grau 1 155 7.7.4.2 - Zona 2 – Preservação Grau 2 155 7.7.4.3 - Zona 3 – Recuperação 156 7.7.4.4 - Zona 4 – Uso Produtivo Controlado 156 7.7.4.5 - Zona 5 – Uso Consolidado 157 7.7.5 – Instrumentos Legais Para a Viabilização do Zoneamento 157 7.8 – CONCLUSÕES 160 7.8.1 – Quanto ao Método 160 7.8.2 – Quanto a Metodologia 161 7.8.3 – Quanto às Técnicas e Materiais 161 7.8.4 – Quanto às Informações Ambientais Utilizadas 162 7.8.5 – Quanto a Integração e Síntese da Informação 162 7.8.6 – Quanto ao Zoneamento Ambiental 163 BIBLIOGRAFIA 165 ANEXO A (Gráficos dos índices de freqüência diária de chuva para os meses secos e chuvosos) 175 v ÍNDICE DE TABELAS PÁG. TABELAS CAPÍTULO 2 (ASPECTOS TEÓRICOS SOBRE O ZONEAMENTO AMBIENTAL, GESTÃO AMBIENTAL E GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS) Tabela 2.1. Abordagens da gestão ambiental por bacias hidrográficas, segundo CASTRO (1995b). 12 TABELAS CAPÍTULO 4 (MATERIAIS, TÉCNICAS E FONTES DE PESQUISA) Tabela 4.1. Cartas do IBGE (escala 1:50.000) a serem utilizadas no trabalho. 28 TABELAS CAPÍTULO 6 (LEVANTAMENTO DAS INFORMAÇÕES AMBIENTAIS) Tabela 6.1. Unidades de mapeamento dos Latossolos Vermelhos (LV) e suas descrições. 45 Tabela 6.2. Unidades de mapeamento dos Latossolos Vermelho-Amarelos (LVA) e suas descrições. 46 Tabela 6.3. Unidade de mapeamento dos Argissolos Vermelho-Amarelos (PVA) e suas descrições. 47 Tabela 6.4. Unidade de Mapeamento dos Neossolos Litólicos e suas descrições 49 TABELAS CAPÍTULO 7 (RESULTADOS E DISCUSSÕES) Tabela 7.1. Descrição dos compartimentos geomorfológicos da bacia do rio Capivari. 52 Tabela 7.2. Sub-bacias selecionadas para análise morfométrica e seus respectivos compartimentos geomorfológicos. 56 Tabela 7.3. Classes de declividade das sub-bacias ribeirão Mandacaru e Córrego do Carneiro. 60 Tabela 7.4. Classes de declividade da sub-bacia córrego do Piçarrão. 65 Tabela 7.5. Classes de declividade da sub-bacia ribeirão Fundo. 69 Tabela 7.6. Classes de declividade das sub-bacias córrego fazenda São Bento. 73 Tabela 7.7. Síntese das características morfométricas das sub-bacias analisadas. 77 Tabela 7.8. Descrição das estações meteorológicas DAEE(1997). 87 Tabela 7.9. Totais médios mensais e totais médios anuais nas 20 estações metorológicas. 89 Tabela 7.10. Totais médios mensais dos meses chuvosos e valores de sua soma para cada estação meteorológica. 94 Tabela 7.11. Totais médios mensais dos meses secos e valores de sua soma 95 vi para cada estação meteorológica. Tabela 7.12. Divisão das classes de intensidade diária de chuva. 96 Tabela 7.13. Valor do fator aplicado a cada classes de intensidade de chuva. 97 Tabela 7.14. Índices de chuva diária para os períodos chuvosos e secos nas vinte estações meteorológicas. 100 Tabela 7.15. Distribuição das Unidades Geológicas no Compartimento C1. 107 Tabela 7.16. Distribuição das Unidades Pedológicas no Compartimento C1. 108 Tabela 7.17. Distribuição das Classes de Uso de Terra e Cobertura Vegetal no Compartimento C1. 108 Tabela 7.18. Distribuição das Classes de freqüência diária de chuva para o período seco e chuvoso no Compartimento C1. 109 Tabela 7.19. Distribuição das Unidades Geológicas no Compartimento C2. 109 Tabela 7.20. Distribuição das Unidades Pedológicas no Compartimento C2. 110 Tabela 7.21. Distribuição das Classes de Uso de Terra e Cobertura Vegetal no Compartimento C2. 110 Tabela 7.22. Distribuição das Classes de freqüência diária de chuva para o período seco e chuvoso no Compartimento C2. 111 Tabela 7.23. Distribuição das Unidades Geológicas no Compartimento C3. 111 Tabela 7.24. Distribuição das Unidades Pedológicas no Compartimento C3. 112 Tabela 7.25. Distribuição das Classes de Uso de Terra e Cobertura Vegetal no Compartimento C3. 112 Tabela 7.26. Distribuição das Classes de freqüência diária de chuva para o período seco e chuvoso no Compartimento C3. 113 Tabela 7.27. Distribuição das Unidades Pedológicas no Compartimento C4. 114 Tabela 7.28. Distribuição das Classes de Uso de Terra e Cobertura Vegetal no Compartimento C4. 114 Tabela 7.29. Distribuição das Classes de freqüência diária de chuva para o período seco e chuvoso no Compartimento C4. 115 Tabela 7.30. Tipos de uso indicados para os diversos intervalos de classe de declive (BIGARELLA et. al. (1979) apud CUNHA e GUERRA (1996). 123 Tabela 7.31. Classes de Declividade ROSS (1996) 123 Tabela 7.32. Peso máximo e mínimo para cada componente ambiental influenciador na vulnerabilidade aos processos erosivos. 126 Tabela 7.33. Pesos para os índices de freqüência diária de chuvas para os 127 vii períodos secos e chuvosos referente à vulnerabilidade aos processos erosivos. Tabela 7.34. Pesos para as diferentes unidades geomorfológicas para a integração da informação referente à vulnerabilidade aos processos erosivos. 127 Tabela 7.35. Pesos para as diferentes compartimentações pedológicas para a integração da informação referente à vulnerabilidade dos processos erosivos. 128 Tabela 7.36. Pesos para as diferentes classes de uso e cobertura vegetal para a integração da informação referente à vulnerabilidade aos processos erosivos. 128 Tabela 7.37. Nomenclatura das classes de vulnerabilidade aos processos erosivos e seus respectivos limites máximos e mínimos. 131 Tabela 7.38. Peso máximo e mínimo para cada componente ambiental influenciador no potencial de retenção hídrica dos solos. 141 Tabela 7.39. Pesos para as diferentes unidades pedológicas para a integração da informação referente ao potencial hídrico. 141 Tabela 7.40. Pesos para as diferentes unidades pedológicas para a integração da informação referente ao potencial hídrico. 142 Tabela 7.41. Pesos para as diferentes compartimentações geomorfológicas para a integração da informação referente ao potencial hídrico. 142 Tabela 7.42. Pesos para as diferentes classes de uso e de cob. Vegetal para a integração da informação referente ao potencial hídrico. 143 Tabela 7.43. Nomenclatura das classes de vulnerabilidade aos processos erosivos e seus respectivos limites máximos e mínimos. 146 Tabela 7.44. Matriz para a definição das classes de zoneamento ambiental. 153 viii ÍNDICE DE GRÁFICOS PÁG GRÁFICO CAPÍTULO 5 (METODOLOGIA) Gráfico 5.1. Metodologia de pesquisa. 36 GRÁFICO CAPÍTULO 7 (RESULTADOS E DISCUSSÕES) Gráfico 7.1. Distribuição percentual das classes de uso da terra na bacia do rio Capivari. 78 Gráfico 7.2. Distribuição dos valores médios mínimos e máximos nos meses chuvosos (de outubro a março) e nos meses de estiagem (de abril a setembro). 93 GRÁFICOS ANEXO A Gráfico 1. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice, e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica D3-002. 175 Gráfico 2. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica D4-011. 176 Gráfico 3. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica D4-044. 177 Gráfico 4. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica D4-046 178 Gráfico 5. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica D4-047. 179 Gráfico 6. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica D4-068. 180 Gráfico 7. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica D4-069. 181 Gráfico 8. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica D4-071. 182 Gráfico 9. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica D4-079. 183 Gráfico 10. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica D4-083. 184 Gráfico 11. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica D4-092. 185 Gráfico 12. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas 186 ix de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica E3-053. Gráfico 13. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica E4-010. 187 Gráfico 14. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica E4-013. 188 Gráfico 15. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica E4-037. 189 Gráfico 16. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica E4-062. 190 Gráfico 17. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica E4-118. 191 Gráfico 18. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica E4-119. 192 Gráfico 19. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica E4-120. 193 Gráfico 20. Tabelas de freqüência, freqüência relativa e de índice e Histogramas de freqüência no período chuvoso e seco da Estação Meteorológica E4-123. 194 x ÍNDICE DE FIGURAS PÁG. FIGURAS CAPÍTULO 1 (ÁREA DE ESTUDO) Figura 1.1. Mapa Base da Bacia Hidrográfica do Rio Capivari-SP 5 Figura 1.2. Mapa da Rede de Drenagem da Bacia Hidrográfica do Rio Capivari-SP 6 Figura 1.3. Rio Capivari em seu médio baixo (Localização: Município de Louveira). 7 Figura 1.4. Rio Capivari em seu médio curso (Localização: Município de Louveira). 7 Figura 1.5. Rio Capivari em seu baixo curso (Localização: Município de Capivari). 8 FIGURA CAPÍTULO 3 (MÉTODO) Figura 3.1. Os geossistemas e o sistema sócio-econômico. 25 FIGURA CAPÍTULO 6 (LEVANTAMENTO DAS INFORMAÇÕES AMBIENTAIS) Figura 6.1. Mapa Geológico da Bacia do Rio Capivari-SP 42 Figura 6.2. Mapa Pedológico da Bacia do Rio Capivari 44 FIGURAS CAPÍTULO 7 (RESULTADOS E DISCUSSÕES) Figura 7.1. Localização dos geossistemas “Depressão Periférica” e “Mar de Morros" na Bacia Hidrográfica do rio Capivari. 50 Figura 7.2. Mapa Geomorfológico da Bacia do Rio Capivari-SP 53 Figura 7.3. As Sub-Bacias Rib. Mandacaru e Cor. Do Carneiro e Suas Hierarquizações de Drenagem 58 Figura 7.4. Perfil longitudinal da sub-bacia do córrego do Carneiro. 61 Figura 7.5. Perfil longitudinal da sub-bacia do córrego do Mandacarú. 61 Figura 7.6. Perfil transversal A’-A” das sub-bacias córrego do Carneiro e ribeirão Mandacaru. 62 Figura 7.7. Perfil longitudinal B’-B” das sub-bacias córrego do Carneiro e ribeirão Mandacaru. 62 Figura 7.8. A Sub-Bacia Córrego Piçarrão e Suas Hierarquizações de Drenagem 64 Figura 7.9. Perfil longitudinal da sub-bacia do córrego Piçarrão. 66 Figura 7.10. Perfil Transversal A’-A’’ do córrego do Piçarrão. 66 Figura 7.11. Perfil Transversal B’-B’’ do córrego do Piçarrão. 67 Figura 7.12. A Sub-Bacia Ribeirão Fundo e Suas Hierarquizações de Drenagem 68 Figura 7.13. Perfil Longitudinal do ribeirão Fundo. 70 Figura 7.14. Perfil Transversal A’-A’’ do ribeirão Fundo. 70 Figura 7.15. A Sub-Bacia Córrego Fazenda São Bento e Suas Hierarquizações de Drenagem 72 xi Figura 7.16. Perfil Longitudinal do córrego fazenda São Bento. 74 Figura 7.17. Perfil Transversal A’ – A’’ do córrego fazenda São Bento. 74 Figura 7.18. Perfil Transversal B’ – B’’ do córrego fazenda São Bento. 75 Figura 7.19. Mapa de Uso da Terra e Cobertura Vegetal da Bacia Hidrográfica do rio Capivari-SP 79 Figura 7.20. Área de topos aplainados coberta pelo cultivo de cana-de-açúcar (Localização: Estrada Campinas – Capivari). 81 Figura 7.21. Área de topos aplainados com a presença de solo preparado para cultivo (Localização: Município de Elias Fausto). 82 Figura 7.22. Campo antrópico em topos aplainados (Localização: Estrada Campinas-Capivari). 83 Figura 7.23. Área de topos aplainados com a presença de pasto (Localização: Município de Capivari). 83 Figura 7.24. Presença da classe culturas (Localização: Município de Louveira) 84 Figura 7.25. Mata (Localização: Município de Louveira) 86 Figura 7.26. Compartimento “Mar de Morros” coberto parcialmente por mata nativa (Localização: Município de Louveira). 86 Figura 7.27. Localização das estações meteorológicas na bacia hidrográfica do rio Capivari e seu entorno. 88 Figura 7.28. Distribuição espacial da interpolação das médias pluviométricas (em mm) dos meses chuvosos de Outubro a Março da bacia do rio Capivari (período: de 1971 a 1996). 90 Figura 7.29. Distribuição espacial da interpolação das médias pluviométricas (em mm) dos meses secos de Abril a Setembro da bacia do rio Capivari (período: de 1971 a 1996). 91 Figura 7.30. Distribuição espacial dos totais pluviométricos médios anuais (em mm) da bacia do rio Capivari (período: de 1971 a 1996). 92 Figura 7.31. Distribuição espacial da soma dos totais pluviométricos médios (em mm) dos meses chuvosos. 94 Figura 7.32. Distribuição espacial da soma dos totais pluviométricos médios dos meses de estiagem. 95 Figura 7.33. Distribuição espacial do índice de freqüência diária de chuva para o período chuvoso. 100 Figura 7.34. Distribuição espacial do índice de freqüência diária de chuva para o 101 xii período de estiagem. Figura 7.35. Mapa de Compartimentos Ambientais da Bacia Hidrográfica do Rio Capivari-SP 106 Figura 7.36. Mapa de Vulnerabilidade dos Solos Aos Processos Erosivos na Bacia Hidrográfica do Rio Capivari. 134 Figura 7.37. Mapa de Potencial de Retenção Hídrica da Bacia Hidrográfica do Rio Capivari-SP 148 Figura 7.38. Mapa de Zoneamento Ambiental da Bacia do Rio Capivari 154 xiii RESUMO Esse trabalho corresponde a um zoneamento ambiental da bacia hidrográfica do rio Capivari-SP com base em critérios dedutivos que levam em consideração aspectos ambientais relativos à área de estudo. Os aspectos ambientais considerados para a realização do zoneamento foram o elemento climático precipitação, a geologia, a geomorfologia, a pedologia, o uso e ocupação do solo e a cobertura vegetal. Com base nas informações ambientais disponíveis foi possível a elaboração de mapas de integração ambiental. Foram realizados três mapas de integração, o mapa de compartimentos ambientais, o mapa de vulnerabilidade aos processos erosivos e o mapa de potencial de retenção hídrica. O primeiro mapa corresponde a um mapa síntese dos aspectos ambientais da área de estudo e os outros correspondem a mapas elaborados partir de critérios dedutivos aplicados à base de informações e que consideram aspectos teóricos produzidos sobre os temas. O mapa final de zoneamento ambiental foi realizado considerando a aplicação de critérios sobre os mapas de integração e sobre o mapa de uso e ocupação dos solos e cobertura vegetal. Fez-se uso de técnicas de sistemas de informações geográficas para a integração e elaboração das informações referentes as etapas para a realização do zoneamento ambiental. Palavras Chave: Zoneamento Ambiental; Gestão dos Recursos Hídricos; Gestão Ambiental; Sistemas de Informação Geográfica. xiv ABSTRACT This work corresponds of an environment zoning of Capivari vale in the State of São Paulo. This zoning have with base deductive criterions that admit environment aspects of study area. The environment aspects use for realization of zoning was the element climatic precipitation, the geology, the geomorphology, the pedology, the use and occupation of soils and the vegetable cover. With base in available environment information was possible the construction of environment integration maps. Was constructed three integration maps: the map of environment compartments, the map of risk of erosion processes and the map of potential of water retention. The first map correspond of one synthesis map of environment aspects of study area and the others, correspond maps constructed with base in deductive criterions and with theoretical aspects about the theme. The final map of environment zoning was realized with the application of criterions over the integration maps and over the map of use and occupation of soils and vegetable cover. In this work was used techniques of geographical information systems for integration and construct of information referring to the stages for realization of the environment zoning. Key Words: Environment Zoning; Management of Water Resources; Environment Management; Geographical Information Systems. 1 INTRODUÇÃO A crescente preocupação com os problemas relacionados com a degradação dos recursos naturais e, em particular, com a degradação dos recursos hídricos no Brasil, tem levado as entidades governamentais dedicadas ao planejamento e gestão ambiental a concentrarem esforços na elaboração de projetos voltados ao equacionamento dos problemas associados ao uso múltiplo do recurso água. A bacia hidrográfica do rio Capivari, junto com as demais bacias da região, vem assumindo destaque nos estudos dessa natureza, apresentando-se, dentro do Estado de São Paulo, condições críticas no trecho que abrange os municípios de Campinas, Monte Mor, Capivari, Rafard, entre outros, conforme apontado em diversos diagnósticos e relatórios ambientais elaborados pelo Consórcio Intermunicipal das Bacias do Rio Piracicaba e Capivari, Cetesb, DAEE, CBH-PCJ (Comitê de Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí), SEMA, entre outros. Esta constatação ocorre não apenas devido ao processo histórico de ocupação e degradação dos solos, mas especialmente pelo significativo processo de concentração industrial e urbana, iniciado na 2a metade do século XX. A gestão dos recursos hídricos fluviais vem sendo colocada como fator estratégico na política governamental de meio ambiente e de desenvolvimento, devido ao elevado grau de alteração dos geossistemas e ecossistemas fluviais, ocasionada pelas atividades urbanas, industriais e agrícolas, que por não terem sido coordenadas de maneira racionalizada, vêm comprometendo continuamente a disponibilidade e a qualidade das águas (BENNETI et. al., 1993; LANNA, 1993). Essa gestão tem sido colocada como estratégica, devido a condição de dependência e vulnerabilidade das atividades econômicas e sociais frente a escassez e diminuição da qualidade das águas. A necessidade de gestão dos recursos hídricos surge através da preocupação das entidades governamentais (em nível federal, estadual e municipal) com a crescente demanda nacional para o uso deste recurso para a atividade industrial e agrícola, assim como para as práticas sociais (LANNA, 1995). Essa preocupação governamental cristaliza-se através do desenvolvimento de legislação ambiental específica, como a Lei no 9.433 de 8 de janeiro de 1997, que trata da Política Nacional dos Recursos Hídricos, assim como a ação mais pragmática, como a criação de comitês de bacias hidrográficas em diversas regiões 2 do país. A realização de estudos voltados ao planejamento e gestão ambiental utilizando bacias hidrográficas, reconhecidas como unidades ideais para a prática da gestão conforme diversos autores como MORAES (1994), LANNA (1995), CASTRO (1995b), constitui-se um objeto de pesquisa importante para a análise das questões ambientais. Em meio a estas questões percebe-se que o estudo integrado do meio ambiente pode fornecer importantes contribuições ao estudo das práticas sociais e do seu relacionamento com a dinâmica física do ambiente em que a sociedade se insere. A investigação das práticas sociais envolvidas com a geração e intensificação de desequilíbrios ambientais, a diagnose ambiental e a proposição de medidas que atuem diretamente no re-ordenamento territorial, a partir da visão da prejudicabilidade de usos inadequados do solo, assim como a definição de práticas direcionadas à gestão racional da natureza, vem tornando cada vez mais pertinente a formulação de projetos de pesquisa voltados à quantificação e qualificação dos problemas que afetam negativamente a qualidade de vida das comunidades em diversas escalas espaciais. Neste contexto, o Zoneamento Ambiental vem configurando uma prática de ordenamento territorial de significativa relevância para o desenvolvimento sustentado, envolvendo estratégias para melhoria e para disciplina das relações entre o sistema socioeconômico e os geossistemas. A geração de produtos cartográficos que expressem o nível de conhecimento científico e tecnológico disponível para compreender e integrar as variáveis físicas e sócio-econômicas e projetar o comportamento do ambiente segundo suas reais potencialidades e vulnerabilidades, representa um campo de estudos de grande importância no âmbito da pesquisa ambiental. Desse modo, é dentro da linha de estudos que buscam a aplicabilidade da base de conhecimentos metodologicamente produzidos na região e do conhecimento teórico produzido sobre o tema que o presente trabalho se insere, constituindo-se como um fornecimento de subsídios e metodologias para o entendimento do meio ambiente, o que irá contribuir com o processo de gestão dos recursos hídricos na região. 3 JUSTIFICATIVA Existe grande concentração populacional, industrial e agrícola nos municípios que compõem a bacia do rio Capivari, fruto do processo histórico de desenvolvimento que modificou as condições dos recursos hídricos em forma de alteração dos processos ambientais bem como ocasionou conflitos pelo acesso a esse recurso natural. A população dos municípios que fazem parte da bacia do rio Capivari está em torno de 640 mil habitantes, com projeção de 784 mil para o ano de 2005 (CBH-PCJ, 1999). Boa parte das terras agricultáveis da bacia do rio Capivari são enquadradas como áreas com alta suscetibilidade a erosão em sulcos, ravinas e voçorocas; assim como graus variados de suscetibilidade a inundações, recalques e assoreamentos.(CBH-PCJ, 1999). OBJETIVO A partir da conjugação das metodologias de avaliação ambiental assim como das informações ambientais produzidas na região de estudo, tal como todo o arcabouço teórico produzido sobre o tema, o trabalho pretende atingir o seguinte objetivo: elaborar um zoneamento ambiental para a bacia hidrográfica do rio Capivari. O zoneamento ambiental é efetuado com base na síntese das informações ambientais, expressas através da vulnerabilidade dos solos aos processos erosivos e através do potencial de retenção hídrica. A escolha dessas bases visa direcionar o zoneamento ambiental especificamente para a questão dos recursos hídricos na bacia hidrográfica do rio Capivari, definindo zonas a serem preservadas, recuperadas, ter o uso controlado e/ou consolidado. 4 1 - ÁREA DE ESTUDO Visando o tratamento integrado dos diversos aspectos que configuram o quadro ambiental, dentro de uma perspectiva de gestão dos recursos hídricos, o trabalho proposto terá como recorte espacial à área que abarca a bacia hidrográfica do rio Capivari como podemos observar no mapa a seguir (Figura 1.1). A bacia hidrográfica do rio Capivari possui 1.655 km2 e faz parte da Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí. Os municípios que abrangem a área da bacia hidrográfica são: Jundiaí, Louveira, Vinhedo, Valinhos, Itupeva, Indaiatuba, Elias Fausto, Monte Mor, Capivari, Rafard, Mombuca, Rio das Pedras, Tietê e Campinas. A Figura 1.1 mostra a bacia do rio Capivari com a delimitação dos municípios, a representação da rede de drenagem e das principais rodovias e a Figura 1.2 apresenta a rede de drenagem e o nome dos principais rios que fazem parte da bacia do rio Capivari. As Figuras 1.3, 1.4 e 1.5 mostram o rio Capivari em três áreas distintas. 3 9410 1 2 11 12 5 8 7 6 13 Municípios 01 - Campinas 02 - Indaiatuba 03 - Jundiaí 04 - Vinhedo 05 - Capivari 06 - Mombuca 07 - Rio das Pedras 08 - Rafard 09 - Louveira 10 - Itupeva 11 - Monte Mor 12 - Elias Fausto 13 - Valinhos 14 - Tietê FIGURA 1.1. MAPA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO CAPIVARI-SP Programa de Pós-Graduação em Geociências e Meio Ambiente Área de Concentração Meio Ambiente Convenções Cartográficas Drenagem Limite da Bacia Hidrográfica Área Urbana Limite Municipal Estradas Projeção Universal Transversa de Mercator Datum Vertical Imbituba - SC Datum Horizontal Córrego Alegre - MG Localização da bacia no Estado de São Paulo 220000 230000 240000 250000 260000 270000 280000 290000 300000 310000 7460000 7450000 7440000 7470000 5 14 0 5 10 15 20 km 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Índice dos Rios 1 - Rio Capivari 2 - Rio Capivari Mirim 3 - Córrego do Piçarrão 4 - Ribeirão Água Choca 5 - Córrego do Carmo 6 - Córrego Mombuca 7 - Córrego São João 8 - Córrego São Matias 9 - Córrego do Pinheiro 10 - Córrego do Araponga 11 - Ribeirão do Diamante 12 - Ribeirão Fundo 13 - Córrego Barão 14 - Córrego Monte Alto 15 - Ribeirão Marins ou Itapeva 16 - Ribeirão Palmeiras 17 - Ribeirão do Forquilho 18 - Ribeirão dos Agostinhos 19 - Córrego Tibureio 20 - Córrego do Carneiro 21 - Ribeirão Mandacarú 22 - Córrego do Brejão 23 - Córrego do Jacaré 24 - Córrego Faz. São Bento Convenções Cartográficas Drenagem Limite da Bacia Hidrográfica Área Urbana Estradas Projeção Universal Transversa de Mercator Datum Vertical Imbituba - SC Datum Horizontal Córrego Alegre - MG Localização da bacia no Estado de São Paulo 220000 230000 240000 250000 260000 270000 280000 290000 300000 310000 7460000 7450000 7440000 7470000 FIGURA 1.2. MAPA DA REDE DE DRENAGEM DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO CAPIVARI-SP Programa de Pós-Graduação em Geociências e Meio Ambiente Área de Concentração Meio Ambiente 24 6 0 5 10 15 20 km 7 Figura 1.3. Rio Capivari em seu alto curso. Pode-se observar na figura a presença de mata ciliar, feição de cobertura vegetal presente em alguns trechos do rio Capivari (Localização: Município de Louveira). Figura 1.4. Rio Capivari em seu médio curso. Pode-se observar a presença de mata ciliar, tal como na figura 1.3, só que com mais intensidade. (Localização: Município de Louveira). 8 Figura 1.5. Rio Capivari em seu baixo curso. Trecho do rio dentro da área urbana do Município de Capivari que apresenta sinuosidade. (Localização: Município de Capivari). 9 2 - Aspectos Teóricos Sobre o Zoneamento Ambiental, Gestão Ambiental e Gestão dos Recursos Hídricos. 2.1 - Zoneamento Ambiental O zoneamento ambiental constitui uma técnica caracterizada pelo ordenamento, em áreas homogêneas, de zonas que possuem um potencial de uso ambiental. O potencial das zonas é obtido através da análise ambiental dos aspectos do geossistema quando o zoneamento é efetuado considerando apenas critérios físicos e junto às informações do sistema sócio-econômico refletidas através do uso e ocupação dos solos. Esse instrumento de ordenação territorial está íntima e indissoluvelmente ligado ao desenvolvimento da sociedade, que visa assegurar, ao longo prazo, a eqüidade de acesso aos recursos ambientais, naturais, econômicos e sócio- culturais, os quais se configuram, quando adequadamente aproveitados, em oportunidades de desenvolvimento sustentável (LANNA, 1995). Existem inúmeras controvérsias com relação à definição do termo zoneamento ambiental, existindo várias propostas para a sua qualificação e implementação. Uma dessas propostas é a do zoneamento ecológico-econômico definido teoricamente por AB’SABER (1989), IBGE (1993), BECKER e EGLER (1997), ROSS (1998), SCHUBART (1998), assim como em nível governamental, pela Secretaria de Políticas de Desenvolvimento Sustentável, através dos seguintes trabalhos teóricos (SPDS (2000), SPDS (2001a), SPDS (2001b), SPDS (2001c), SPDS (2001d), SPDS (2001e) e SPDS (2002)), pela Secretaria de Meio Ambiente do Estado de São Paulo (SMA, 1990) e pela Secretaria de Meio Ambiente do Estado do Rio de Janeiro (SEMA, 1996). Existem também trabalhos acadêmicos que buscam a aplicação deste conceito em áreas específicas, saindo da escala regional para a local, como os trabalhos de LANNES (2000) e SILVA (2000). Esses trabalhos são apenas alguns exemplos de diferentes aplicações e desenvolvimentos metodológicos sobre o conceito de zoneamento ecológico-econômico, tendo possivelmente muitos outros trabalhos que abordam esse conceito. Considerando apenas o termo “zoneamento ambiental”, termo esse contemplado neste trabalho, podemos considerá-lo como um instrumento de ordenação espacial, com base em um conceito geográfico de divisão do espaço em 10 zonas ou áreas específicas. O modelo de zoneamento depende dos objetivos e da natureza dos indicadores e interações utilizadas durante a análise (IBGE 1988, apud CASSOL (1996). Com isso pode-se ter zoneamentos ambientais com base em aspectos geológicos, geomorfológicos, hidrológicos, florestais, entre outros, ou como no caso deste trabalho: zoneamentos ambientais com base na integração das informações ambientais. A escolha desta base depende do objetivo a ser alcançado com o zoneamento. O Decreto n.º 84.017, de 21 de setembro de 1979 que aprova o regulamento dos Parques Nacionais Brasileiros, nos traz um bom exemplo dos critérios e dos objetivos para a utilização do zoneamento ambiental. O artigo 6o deste decreto, estabelece que é através de técnicas de planejamento ecológico que se deve efetuar o zoneamento de Parques Nacionais, o qual deve caracterizar cada uma das zonas e propor o seu desenvolvimento físico de acordo com suas finalidades. No artigo 7o deste decreto são definidas as seguintes zonas e suas características (descritas aqui parcialmente), que podem estar contidas dentro de um Parque Nacional: 1) Zona Intangível: é aquela onde a primitividade da natureza permanece intacta, não se tolerando quaisquer alterações humanas, representando o mais alto grau de preservação; 2) Zona Primitiva: é aquela onde tenha ocorrido pequena ou mínima intervenção humana, contendo espécies de fauna e flora ou fenômenos naturais de grande valor científico; 3) Zona de Uso Extensivo: é aquela constituída em sua maior parte por áreas naturais, podendo apresentar alguma alteração humana; 4) Zona de Uso Intensivo: é aquela constituída de áreas naturais ou alteradas pelo homem; 5) Zona Histórico-Cultural: é aquela onde são encontradas manifestações históricas, culturais ou arqueológicas, que serão preservadas, estudadas, restauradas e interpretadas pelo público, servindo à pesquisa, educação e uso científico; 6) Zona de Recuperação: é aquela que contém áreas consideravelmente alteradas pelo homem e que devem ser recuperadas; 7) Zonas de Uso Especial: é aquela que contém as áreas necessárias à administração, manutenção e serviços do Parque Nacional (DECRETO, 1979). Como é possível observar, esse Decreto estabelece especificamente os objetivos do zoneamento, ou seja, ordenar a área do Parque Nacional visando a sua conservação, com base em critérios de intensidade de alteração dos ecossistemas e do meio físico. Vários outros trabalhos acadêmicos utilizaram o termo “zoneamento ambiental” empregando critérios e técnicas diversificadas. ROSA (1995) fez uso do 11 sistema de informação geográfica (SIG) como abordagem metodológica para realização de zoneamentos ambientais. CASSOL (1996) fez uso de técnicas cartográficas e variáveis ambientais otimizadas estatisticamente e aplicadas ao zoneamento. WENDEL (2000) e ROSAS (2000) utilizaram respectivamente os critérios geomorfológico e hidrológico para a realização dos zoneamentos. Os exemplos apresentados vêm comprovar que mesmo nas ciências da natureza não existe uma metodologia única ou técnicas exclusivas a serem aplicadas ao zoneamento ambiental. Cada zoneamento será resultado de uma metodologia originada para satisfazer um objetivo pré-determinado pela equipe ou pelo pesquisador que realizará o zoneamento. O zoneamento ambiental como instrumento prático faz parte da Política Nacional do Meio Ambiente, definido pela Lei Federal n.º 6.938 de 31 de Agosto de 1981. No capítulo dedicado aos instrumentos da Política Nacional do Meio Ambiente, artigo no 9, inciso II, essa lei estabelece que o zoneamento ambiental é um de seus instrumentos, entre outros onze (LEI FEDERAL, 1981). Esse instrumento, embora não mencionado literalmente, pode também ser usado para o planejamento dos recursos hídricos na execução da Lei Federal no 9.433 de 8 de janeiro de 1997 que institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, pois na Seção I, referente aos Planos de Recursos Hídricos, o artigo 7o, inciso X, estabelece propostas para a criação de áreas sujeitas a restrição de uso, com vistas à proteção dos recursos hídricos (LEI FEDERAL, 1997). Obviamente que o zoneamento ambiental pode ser um dos instrumentos a serem utilizados para a realização dessa proposta. A menção ou a presença implícita do zoneamento ambiental nas leis federais citadas, o surgimento de metodologias para sua elaboração, a incorporação e o surgimento de técnicas aplicadas ao mesmo, e sua aplicação em diferentes partes do território brasileiro em diferentes escalas, ressalta sua importância nas questões referentes ao meio ambiente, constituindo-se portanto um instrumento de grande valor quando se pensa na gestão dos recursos hídricos, principalmente dentro do contexto da gestão e do planejamento ambiental em nível Institucional, Municipal, Estatal e Federal. 12 2.2 - Zoneamento Ambiental aplicado às Bacias Hidrográficas Neste trabalho o instrumento de zoneamento ambiental teve como recorte espacial considerado os limites de uma bacia hidrográfica, entendida como unidade de gestão e planejamento dos recursos ambientais e especialmente, os recursos hídricos. Na literatura que enfoca a gestão e o manejo ambiental, freqüentemente as bacias hidrográficas são consideradas como a base territorial mais adequada para o desenvolvimento dos processos de gestão ambiental (Tabela 2.1). Dentre as razões para esta escolha, podemos destacar que os processos físicos completam seu ciclo dentro da bacia, facilitando o manejo técnico-científico no sentido de recuperar os ecossistemas, controlar os efeitos dos seus usos e realizar ações preventivas de proteção. A adoção da bacia hidrográfica como unidade de planejamento e gestão é de aceitação internacional, pois esse recorte espacial constitui-se numa unidade física bem caracterizada, tanto do ponto de vista da integração como da funcionalidade de seus elementos, mas, também, porque não há qualquer área que não se integre a uma bacia. A expressão bacia hidrográfica pode ser utilizada tanto para grandes como para pequenas áreas de terra, bastando apenas localizá-la no espaço, ajustando-lhe o nome do curso d´agua responsável pela drenagem superficial da área (PROCHNOW, 1990). Ainda nesta ótica, torna possível a visualização dos limites e compreensão dos impactos diretos causados por diferentes usos, configurando-se como um instrumento heurístico mediador dos mecanismos político-institucionais constituindo-se uma atividade de estímulo à interação (CASTRO, 1995b). Tabela 2.1. Abordagens da gestão ambiental por bacias hidrográficas, segundo CASTRO (1995b). M. Prochnow (1990) Por gestão de bacia hidrográfica pode-se entender a forma pela qual se pretende equacionar e resolver as questões ambientais nela existentes, mediante procedimentos integrados de planejamento e de administração. O uso da bacia como unidade de planejamento, permite uma abordagem sistêmica onde o tamanho da bacia escolhida pode ser ajustado às características físicas da diversidade de ocupação, dos problemas ambientais, dos aspectos socioeconômicos e institucionais, bem como dos objetivos, do tempo e do potencial humano disponível. C. Andreoli (1992) Uma alternativa para o estabelecimento de um sistema mais adequado de gestão ambiental e planejamento por bacias hidrográficas, respeitando os ecossistemas homogêneos, inserindo dentro dos planos de desenvolvimento socio-econômico- 13 homogêneos, inserindo dentro dos planos de desenvolvimento socio-econômico- ambiental, em nível nacional ou regional integrados com planos executivos em nível de pequenas bacias. Este processo de planejamento não pode ser dissociado do seu gerenciamento baseado na integração participativa, buscando trazer para dentro do processo as discussões sobre os conflitos de uso a partir da vontade local. E. Yassuda (1989) O modelo de gerenciamento de bacias hidrográficas baseadas em integração participativa depende do aperfeiçoamento de três procedimentos fundamentais: 1) planejamento estratégico e programação executiva; 2) tomada de decisão mediante discussão e deliberação multilateral e descentralizada (usuários da água e classes sociopolíticas); 3) cobrança direta dos usuários das águas das bacias hidrográficas. Implica, portanto no comprometimento direto da sociedade e das empresas, criando-se a vontade política local que passa a ser o vetor preponderante do sucesso da administração pública na utilização múltipla e integrada dos recursos hídricos e na conseqüente proteção ambiental. No entanto, a utilização do recorte espacial representado pelas bacias hidrográficas como unidade básica para a prática da gestão ambiental possui certas peculiaridades no que diz respeito aos aspectos físicos e político-institucionais, que merecem ser destacadas. A gestão por bacias hidrográficas torna-se mais complexa em função de, numa mesma bacia, existirem áreas de drenagem de sub-bacias dispostas exclusivamente dentro de limites estaduais (ou mesmo municipais), enquanto outras extrapolam estes limites, configurando-se sub-bacias federais. Este aspecto legal compromete a autonomia de órgãos estaduais que podem ter suas competências sobrepostas por regulamentações de instâncias federais. Devido a essa questão é que surge a implantação dos comitês de bacia, sendo uma entidade organizacional integrativa entre os Municípios e os Estados que compõem a área física da bacia. Um outro aspecto, com relação às peculiaridades, diz respeito à dinâmica físico- hídrica, pois muitas vezes este recorte espacial não corresponde aos limites das unidades litológicas que controlam a dinâmica das águas subterrâneas, sendo um complicador para equacionamento dos problemas relativos à qualidade e quantidade das águas, pois existe uma indeterminação quanto a possibilidade de gerir problemas de uso do solo fora dos limites do recorte espacial. Ainda sobre o aspecto da adoção deste recorte espacial, LANNA (1995) aponta que ao se considerar as bacias hidrográficas como unidade de gestão e 14 considerando o uso do solo e as estratégias dos múltiplos agentes sociais, surge a dificuldade de lidar com a complexidade caótica desses sistemas, impedindo que se possa representá-los, com rigor, através de fluxogramas, pois existe tanto uma aleatoriedade de comportamento, quanto alterações nas próprias estratégias ao longo do tempo, que podem modificar totalmente as condições pré-estabelecidas de planejamento. Embora sejam identificadas essas dificuldades, a área de uma bacia hidrográfica mostra-se como a unidade mais adequada para a gestão e planejamento dos recursos hídricos, tendo inclusive respaldo legal. De acordo com a Lei Federal 9.433/97, Capítulo I, referente aos fundamentos da Política Nacional de Recursos Hídricos, o artigo primeiro, inciso V, define a bacia hidrográfica como unidade territorial para implementação dessa política, assim como unidade de atuação do Sistema Nacional de Recursos Hídricos (LEI FEDERAL, 1997). 2.3 - Gestão Ambiental e Gestão dos Recursos Hídricos A gestão dos recursos hídricos insere-se no contexto maior das discussões em torno do que vem sendo designado como gestão ambiental (IBAMA, 1994), cujo surgimento é fruto de um processo histórico de conscientização ambiental por parte da sociedade em suas diversas esferas que a compõe, conforme apontado por NAPOLEÃO (2000) em uma revisão histórica e ROSS (1998) também em forma de marcos históricos. Essa relação está prevista na lei Federal 9.433 (Política Nacional de Recursos Hídricos) Capítulo 3, artigo 3o, inciso III, onde estabelece em suas diretrizes gerais de ação, a integração entre a gestão dos recursos hídricos e a gestão ambiental (LEI FEDERAL, 1997). O objetivo da gestão ambiental é articular as ações dos diferentes agentes sociais que interagem em um dado espaço, visando garantir, com base em princípios e diretrizes previamente acordados e definidos, a adequação dos meios de exploração dos recursos ambientais - naturais, econômicos, sociais e culturais - às especificidades do meio ambiente (LANNA, 1995). Ainda segundo LANNA (1995), a gestão ambiental é precedida pelo planejamento ambiental, constituindo-se como um processo organizado de obtenção de informações, reflexão sobre os problemas e potencialidades de uma região. A gestão ambiental deve ser estabelecida pelas entidades governamentais 15 em nível institucional e nas esferas governamentais municipais, estaduais e federais. No caso da gestão dos recursos hídricos a prática deve ser exercida pelos comitês de bacias hidrográficas e pelas agências de água. As instituições governamentais possuem instrumentos para prática da gestão ambiental, destacando-se o manejo integrado de bacias hidrográficas, o manejo de recursos naturais em regime sustentado de produção e uso múltiplo, o manejo integrado de pragas, o gerenciamento costeiro, as reservas naturais e os estudos de impactos ambientais (BRESSAN, 1996). Incluiria também o zoneamento ambiental como um instrumento constituinte da prática da gestão ambiental e da gestão dos recursos hídricos. A questão da gestão dos recursos hídricos, sendo parte de uma abordagem muito mais ampla concernente à gestão ambiental, vem assumindo nos últimos anos grande importância no cenário nacional, especialmente em virtude dos problemas gerados pela degradação das águas por múltiplos usos em áreas de forte concentração urbano-industrial. A água é um recurso natural, vital e condicionante para a manutenção da vida (SILVEIRA, 1993; BENETTI, 1993) e de grande importância econômica e social, sendo portanto um elemento estratégico primordial para a política governamental, no âmbito dos ecossistemas, das políticas desenvolvimentistas e dos agentes sociais. A preocupação com os recursos hídricos assume a escala mundial, sendo alvo de debate em entidades governamentais de atuação global. Isso se reflete através de publicações de diversos relatórios e reuniões, cujo tema central é a disponibilidade e a degradação dos recursos hídricos. Como exemplo podemos citar o relatório da World Water Assessment Programme, entitulado Water Security: A preliminary assessment of policy since Rio, apresentado na International Conference on Freshwater realizado em Bonn na Alemanha em dezembro de 2001; assim como a publicação do Centro Del Agua de Tropico Húmedo para América Latina y el Caribe (CATHALAC) e outras organizações, entitulada: Proceedings of the Third Inter-American Dialogue on Water Management, realizada em 1999 no Panamá. Deve se incluir, entre outros, os seguintes documentos que expressam a preocupação das entidades governamentais em nível global: a declaração de Dublin em 1992, a declaração de Santa Cruz de La Sierra em 1994, e a declaração de Paris em 1998; todas essa declarações buscam demonstrar a preocupação dessas entidades com os problemas relativos aos Recursos Hídricos. No Brasil, esta crescente preocupação das entidades governamentais 16 cristaliza-se na promulgação da Lei no 9.433 de 8 de janeiro de 1997, que trata da Política Nacional dos Recursos Hídricos, a qual apresenta diretrizes para o uso racional deste recurso natural. Essa lei aponta diversas normas para o tratamento da questão da gestão das águas, destacando-se a legalização de instrumentos para esta política, tais como: os planos de recursos hídricos, o enquadramento dos corpos de água em classes, a outorga dos direitos de uso de recursos hídricos, a cobrança pelo uso de recursos hídricos, e o sistema de informações sobre recursos hídricos (LEI FEDERAL, 1997). Esses instrumentos, aliados a outras diretrizes, servem como base para a prática de projetos de planejamento e gestão dos recursos hídricos. Um dos aspectos mais positivos da Lei 9.433/97 diz respeito a um de seus fundamentos: a gestão descentralizada e a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades, de acordo com o artigo primeiro, inciso VI (LEI FEDERAL, 1997). A descentralização da gestão cristaliza-se através da hierarquia criada para o Sistema Nacional de Recursos Hídricos. Esse sistema é integrado pelo Conselho Nacional de Recursos Hídricos, pelos Conselhos de Recursos Hídricos dos Estados e do Distrito Federal, pelos Comitês de Bacia Hidrográficas, pelos órgãos dos poderes públicos federal, estaduais e municipais, cujas competências se relacionem com a gestão dos recursos hídricos e pelas Agências de Água. Segundo a citada Lei, todos esses órgãos devem contar com a gestão participativa entre o Poder Público, os usuários e os representantes das organizações civis; esse aspecto não é mencionado para os órgãos cujas competências se relacionem com a gestão dos recursos hídricos. Um outro aspecto positivo, porém polêmico, refere-se à cobrança pelo uso da água. A Seção IV, da Lei 97.433/97, trata exclusivamente da cobrança do uso especificando que a mesma deve incentivar a racionalização do recurso, visto que a cobrança incide em termos quantitativos e qualitativos, ou seja, a quantidade que é captada e a qualidade em que essa água retorna ao local de origem da captação. Segundo o artigo 22, os valores arrecadados devem ser prioritariamente revertidos para bacia hidrográfica em que foram gerados, e devem ser alocados para o financiamento de estudos, programas, projetos e obras incluídas nos Planos de Recursos Hídricos; do mesmo modo deve cobrir as despesas administrativas, não excedendo esse valor a 7,5% do total arrecadado. A cobrança pelo uso de recursos 17 hídricos constitui-se um excelente instrumento de financiamento para a gestão e o planejamento dos recursos hídricos; no entanto a grande polêmica com relação a isso diz respeito ao estabelecimento do valor a ser pago por unidade de água a ser consumida ou descartada. As entidades empresariais e agrícolas (os maiores consumidores deste recurso) temem que esse valor onere ainda mais as receitas de suas atividades em um contexto de alta carga tributária e de recessão econômica. O outro fato a ser destacado com relação à gestão dos recursos hídricos no Brasil, trata da implantação da Agência Nacional de Águas (ANA). A implantação desta agência coloca em evidência a preocupação das entidades governamentais federais com a questão dos recursos hídricos no Brasil, na medida que esta agência regulamenta a lei Nacional 9.433/97. Segundo o governo Federal, a ANA terá a competência de adotar medidas necessárias para o atendimento do interesse público e para o desenvolvimento do sistema nacional de gerenciamento de recursos hídricos, atuando com independência, imparcialidade, legalidade, impessoalidade e publicidade, e especialmente: regular, fiscalizar, controlar e atualizar as ações e as atividades decorrentes do cumprimento da legislação federal pertinente aos recursos hídricos. Deste modo, a gestão dos recursos hídricos no Brasil, vem atender à necessidade de resolução dos problemas relacionados ao tratamento da questão do uso e do equacionamento das demandas dos diversos agentes sociais. LANNA (1993, p. 727) identificou que: “A gestão de recursos hídricos é uma atividade analítica e criativa voltada à formulação de princípios e diretrizes, ao preparo de documentos orientadores e normativos, à estruturação de sistemas gerenciais e à tomada de decisões que têm por objetivo final promover o inventário, uso, controle e proteção dos recursos hídricos”. A conscientização da escassez frente às demandas de múltiplos usuários pelos recursos hídricos vem sendo apontada como questão fundamental para o gerenciamento de conflitos entre diversos agentes sociais, como apontam BARTH, (1987, p.12): 18 “em recursos hídricos, o planejamento pode ser definido como conjunto de procedimentos organizados que visam ao atendimento das demandas de água, considerada a disponibilidade restrita deste recurso”; e concluem: “a gestão de recursos hídricos, em sentido lato, é a forma pela qual se pretende equacionar e resolver as questões de escassez relativa dos recursos hídricos”. Assim, o processo de gestão possui um fim em si, que é proporcionar a utilização racional deste bem natural de fundamental importância para a sociedade, como também identificaram BARTH (1987, p.12): “o planejamento dos recursos visa à avaliação prospectiva das demandas e das disponibilidades desses recursos e sua alocação entre usos múltiplos, de forma a obter os máximos benefícios econômicos e sociais”. A presença desses problemas na atualidade, reforça a necessidade da atuação constante de uma política para os recursos hídricos. Na área de estudo, o reflexo da atuação desta política se dá pela implementação e atuação do Comitê de Bacias Hidrográficas do Rio Piracicaba, Capivari e Jundiaí – CBH-PCJ. A implantação de um projeto de planejamento e gestão dos recursos hídricos na bacia do rio Capivari, através do Comitê para Integração da Bacia Hidrográfica do rio Piracicaba, Capivari e Jundiaí – CBH-PCJ, está de acordo com o novo sistema de gestão dos recursos hídricos nacionais. Segundo ROSS (1998) o CBH-PCJ, fundado em 18 de novembro de 1993 (primeiro comitê fundado em São Paulo) teve seu embrião baseado na experiência acumulada pelas atividades do Consórcio Intermunicipal da Bacia do Piracicaba- Capivari. Esse Consórcio foi fundado em 13 de outubro de 1989 e tinha o objetivo de reunir prefeituras para a recuperação das bacias hidrográficas dos rios Capivari e Piracicaba (anos depois foi incorporada a bacia do rio Jundiaí). O CBH-CPJ está organizado de acordo com o modelo sistêmico de integração participativa que, segundo LANNA (1995) é considerado como um dos mais modernos no que se refere à gestão dos recursos hídricos, se caracterizando pela criação de uma estrutura sistêmica e pela adoção de três instrumentos principais: - o planejamento estratégico multissetorial por bacias hidrográficas; 19 - a tomada de decisão através de deliberações multilaterais e descentralizadas, baseadas na constituição de um comitê de bacias hidrográficas com a participação de todos os atores sociais atuantes na bacia; - o estabelecimento de instrumentos legais e financeiros necessários para a implementação de planos e programas de investimentos. Este modelo de gestão integral e participativa ressalta a importância das ações em escala local para a obtenção da melhoria das condições dos recursos hídricos e equacionamento dos conflitos existentes em diferentes escalas, conforme é estabelecido pela Política Nacional de Recursos Hídricos. Têm-se como atividades recentes do CBH-PCJ, a publicação do relatório zero que contêm um diagnóstico das condições físicas, sociais e econômicas da área de abrangência do comitê (CBH-PCJ, 1999); o plano de bacias para o período de 2000 a 2003; a questão da implantação da termoelétrica CARIOBA II e as deliberações periódicas envolvendo assuntos diversos, como aprovação de RIMA (Relatório de Impacto Ambiental), regulação de áreas de proteção ambiental, execução de obras em estações de tratamento de esgoto, proposta de revisão da lei de mananciais, entre outras. 20 3 - MÉTODO O trabalho proposto adotou como método de investigação da realidade a abordagem sistêmica, tendo como base os geossistemas, o sistema sócio- econômico e a organização espacial do recorte selecionado que se refletem através da transformação das características ambientais da paisagem. Será considerado o interrelacionamento entre os objetos ou elementos do geossistema que compõem a paisagem, e o relacionamento destes com os objetos ou elementos do sistema sócio-econômico. 3.1 - Sobre o Método Sistêmico Um sistema é constituído por um conjunto estruturado de objetos que mantêm relações integrativas entre si, que possui variabilidade e intensidade, e que no estudo do meio ambiente aplica-se na concepção de unidades complexas, como um todo de natureza integrada representando entidades interativas de lugares e regiões (CHRISTOFOLETTI, 1999). Essa concepção de entender a realidade de forma integrada já era buscada desde a Antigüidade, como afirma GLACKEN (1967) apud CHRISTOFOLETTI (1995) ao descrever que a antiga civilização grega elaborou vários conceitos para explicar a sua visão, considerando as relações consistentes e explicativas entre clima e sociedade, ou entre solos e personalidades. O caráter integrativo também já era buscado pelo geógrafo alemão Alexander Von Humbold, que procurava sempre entender as conexões, por mais complexas que pudessem ser, para alcançar leis e as totalidades que explicam a Terra e o Universo conforme abarcava a sua clássica obra “COSMOS” (TROPPMAIR, 2000; CHRISTOFOLETTI, 1995). Segundo CHRISTOFOLETTI (1995), a palavra “Sistema” representa o conjunto de elementos e de interações entre elementos e possui uso antigo e difuso no conhecimento científico, mas a sua conceituação e análise rigorosa surgiu explicitamente na Biologia Teorética e, posteriormente, foi absorvida e adaptada para outras disciplinas, como os sistemas dinâmicos, desenvolvidos na Física e na Química. Foi Ludwing Von Bertalanffy, na década de 30 do século passado, o autor da primeira formulação de um arcabouço teórico sistêmico, mas Alexander Bogdanov, 20 a 30 anos antes já publicara os primeiros artigos sobre sistemas 21 (CAPRA, 1996 apud TROPPMAIR, 2000). Segundo TROPPMAIR (2000), a visão sistêmica que foi absorvida em todas as ciências, tem em comum uma série de critérios: “a) O primeiro e mais geral afirma: “... é a visão de mudança das partes para o TODO ... as propriedades essenciais ou sistêmicas são propriedades do TODO que nenhuma das partes possui. Elas surgem das relações de Organização”. b) Um segundo critério chave é: “A capacidade de descolar a própria atenção de um lado para outro entre diferentes níveis sistêmicos ... portanto, diferentes níveis sistêmicos representam níveis de diferentes complexidades”. c) Um terceiro critério afirma: “... as propriedades das partes não são propriedades intrínsecas, mas só podem ser entendidas dentro de um contexto do TODO MAIOR ...aquilo que denominamos parte é um padrão numa teia inseparável de relações” (CAPRA, 1996, 46) apud TROPPMAIR (2000). Segundo CHRISTOFOLETTI (1999), foi Chorley que introduziu o conceito de sistema na Geografia Física em 1962, e vários aspectos deste foram considerados por STRAHLER (1980)*, HUGGET (1985)* e SCHEIDEGGER (1991)**. CHORLEY e KENNEDY (1971) apud CHRISTOFOLETTI (1999) salientaram o aspecto conectivo do conjunto formando uma unidade, escrevendo que: “um sistema é um conjunto estruturado de objetos e/ou atributos. Esses objetos e atributos consistem de componentes ou variáveis (isto é, fenômenos que são passíveis de assumir magnitudes variáveis) que exibem relações discerníveis um com os outros e operam conjuntamente com um todo complexo, de acordo com um determinado padrão”. Derivando o conceito de sistemas para o entendimento das paisagens, foi Sotchava que, em 1960, criou o termo “Geossistema - Sistema Geográfico ou Complexo Natural Territorial” (BEROUTCHACHVILI e BETRAND, 1978 apud * apud CHRISTOFOLETTI (1999). 22 TROPPMAIR op. cit.). 3.2 - Sobre os Geossistemas Têm-se como geossistema um conjunto de objetos com os seus respectivos atributos que variam segundo as condições naturais do seu meio. Neste trabalho, serão considerados como objetos constituintes do geossistema: o elemento climático pluviosidade, o substrato geológico, a geomorfologia, os solos e a cobertura vegetal. Tem-se a idéia de que a visão estática entre esses objetos naturais constitui a paisagem natural; a dinâmica ou o relacionamento entre esses objetos e seus atributos é que permite a abordagem sistêmica com a representação da realidade em forma de modelo de fluxos de entrada e saída de energia e matéria. O método de abordagem proposto considerando os geossistemas e o sistema sócio-econômico e a organização espacial das sociedades foi trabalhado por inúmeros autores, tendo como destaque os trabalhos de SOTCHAVA (1971;1978); BERTRAND (1972;1978); CHRISTOFOLLETI (1979;1986-1987;1990;1999 e TROPPMAIR (1983;2000). Segundo CHRISTOFOLLETI (1999) e TROPPMAIR (2000), Sotchava foi o primeiro pesquisador a inserir o conceito de geossistema na literatura geográfica. Sotchava buscava uma metodologia para a interpretação da paisagem de seu país, ex-União Soviética, que apresentava diversidade muito elevada de sistemas ambientais, numa situação semelhante a do Brasil. Para isso usou o termo geossistema para caracterizar extensas áreas onde os componentes ambientais possuíssem uma semelhança que permitisse uma generalização para a classificação em uma unidade. Essa visão segue o método daquela considerada como Geografia Tradicional, inserida na literatura soviética, a qual buscava estudar os complexos geográficos naturais daquele país (CHRISTOFOLLETI, 1999). Segundo TROPPMAIR (2000), devido a gênese deste conceito estar ligada a um espaço geográfico de grandes dimensões territoriais, o termo geossistema criado por Sotchava refere-se a delimitação de áreas ambientais homogêneas na escala de centenas e mesmo milhares de quilômetros quadrados. Exemplificando este conceito para uma realidade brasileira, podemos entender como geossistemas as Planícies Costeiras (do sul, do sudeste, do nordeste, e do norte), assim como o Planalto Central, o Meridional, as Depressões existentes nessas unidades 23 ambientais que englobem a escala considerada. Sotchava considerou que dentro das unidades geossistêmicas existiriam outros níveis hierárquicos de abordagem que poderiam ser delimitados. TROPPMAIR (2000) considera que Sotchava estabeleceu um nível de abordagem denominado geofácies, para a delimitação de áreas de centenas de quilômetros quadrados, e essas englobariam geomorfologicamente superfícies aplainadas, o conjunto de encostas e vales fluviais. Existiria também um outro nível de abordagem mais detalhada, denominado como geotopo e esse englobaria unidades na escala de dezenas de quilômetros quadrados (TROPPMAIR, 2000). Segundo CHRISTOFOLETTI (1999), para Sotchava, a noção de geossistema reporta ao relacionamento entre o sistema natural e a sociedade, pois embora os geossistemas sejam representados através de componentes naturais, as práticas sociais influenciam em sua dinâmica condicionando certas particularidades especiais e que portanto devem ser levadas em consideração durante o processo de análise. Para Sotchava, os geossistemas são sistemas dinâmicos, flexíveis, abertos e hierarquicamente organizados, com estágios de evolução temporal, numa dinâmica cada vez mais influenciada pela intervenção do homem no ambiente. Conforme CHRISTOFOLETTI (1999), Sotchava considera como elemento básico para classificação o espaço e tudo que nele está contido em integração funcional através das escalas geográficas e topológica (entende-se como local), regional e planetária e que estariam no mesmo nível de escala, em ordem decrescente das categorias que distinguem um geossistema, dos geócoros, geômeros e geótopos. O outro pesquisador que considerou os geossistemas em sua abordagem foi Bertrand. Esse autor utilizou essa abordagem para buscar entender os sistemas ambientais franceses. Segundo CHRISTOFOLETTI (1999), Bertrand define geossistema como “situado em uma determinada porção do espaço, sendo resultado da combinação dinâmica, portanto instável, de elementos físicos, biológicos e antrópicos, que fazem da paisagem um conjunto único e indissociável, em perpétua evolução”. Ainda segundo CHRISTOFOLETTI (1999), Bertrand propôs um sistema taxonômico de hierarquização da paisagem constituído por seis níveis que levam em consideração o tempo e o espaço em ordem decrescente. Nas chamadas unidades superiores encontramos a zona, o domínio e a região correspondentes às grandezas de I a IV de Tricart (1965) apud CHRISTOFOLETTI (1999), onde os elementos climáticos e estruturais são mais relevantes. As 24 grandezas de IV a VIII da classificação de Tricart correspondem às “unidades inferiores”, onde estão o geossistema, o geofácies e o geótopo, caracterizados pelos elementos biogeográficos e antrópicos. Para Bertrand, o geossistema consiste do resultado de uma combinação de um potencial ecológico (geologia, geomorfologia, clima, cobertura vegetal), uma exploração biológica (vegetação, solo, fauna) e ação antrópica, não apresentando, necessariamente, homogeneidade fisionômica, e sim um complexo essencial dinâmico. Essa unidade abrange escala de alguns quilômetros quadrados a centenas de quilômetros, podendo ser decompostas em unidades menores fisionomicamente homogêneas, representados pelos geofácies e geótopos. O geofácies, correspondendo a um setor fisionomicamente homogêneo que se sucede no tempo e no espaço no interior de um geossistema, possui também potencial ecológico, exploração biológica e ação antrópica. Os geótopos correspondem ao último nível da escala têmporo-espacial de Bertrand, apresentando, geralmente, condições diferentes dos geossistemas e do geofácies que se encontram. Constitui a menor unidade homogênea diretamente visualizada no terreno (CHRISTOFOLETTI, 1999). Existe uma diferença de escala entre a abordagem de Sotchava e Bertrand para a conceituação de geossistema e de sua hierarquização. Enquanto Sotchava admite um geossistema em escala de centenas e milhares de quilômetros quadrados, Bertrand admite que o mesmo pode ser aplicado em uma escala que varia de dezenas até centenas de quilômetros quadrados. Quanto ao problema que se refere ao conceito de geossistema, TROPPMAIR (2000) afirma que Bertrand ao conceituar este termo levou em consideração a realidade territorial francesa, mas que ao usar escalas geográficas de pouco detalhe este conceito não encontra amparo na Geografia russa e alemã, e segundo o autor vai contra a própria definição de Geografia se a definimos como “a ciência que estuda as estruturas, as interrelações e a dinâmica do espaço” (BERRY, 1969 apud TROPPMAIR, 2000); para TROPPMAIR o conceito de espaço e território só podem ser referidos a áreas de grandes extensões territoriais. O problema da terminologia para o emprego do conceito de geossistema advêm, segundo TROPPMAIR (2000), do fato de que ao criar o termo “Geossistema”, Sotchava o deixou bastante vago e flexível e por esse motivo vários geógrafos o aplicaram com conteúdo, metodologia, escala e enfoque diferentes, tal 25 como: CHORLEY & KENNEDY, 1971*; BEROUTCHACHVILI & BERTRAND, 1978*; BERTRAND, 1978*; CHRISTOFOLLETI, 1979*, 1999*; PREORATZENSKY 1983*; REOUGERI & BEROUTCHACHVILI, 1976**). Em uma outra abordagem, MONTEIRO (1978) considera que o geossistema constitui um “sistema singular, complexo, onde interagem os elementos humanos, físicos, químicos e biológicos, e onde os elementos sócio-econômicos não constituem um sistema antagônico e oponente, mas sim estão incluídos no funcionamento do sistema”. Segundo CHRISTOFOLETTI (1999), nesta proposta surge a possibilidade de confundi-la com a abrangência da organização espacial, e conclui que nos geossistemas, “os produtos do sistema sócio-econômico entram como inputs e interferem nos processos e fluxos de matéria e energia, repercutindo inclusive nas respostas da estruturação espacial geossistêmica”. Essa conclusão é amplamente aceita neste trabalho, pois admite-se aqui a hipótese de que foi a partir da intervenção humana sobre os geossistemas (inputs) e que os mesmos geraram respostas (outputs) indesejáveis no espaço geográfico. CHRISTOFOLETTI (1999) tendo como base conceitos desenvolvidos a partir de SOTCHAVA(1971) e BERTRAND(1972) esquematizou o método sistêmico para a investigação do meio ambiente da seguinte forma: Figura 3.1. Os geossistemas e o sistema sócio-econômico, segundo CHRISTOFOLETTI (1999). Neste esquema existe uma separação clara entre o geossistema e o sistema sócio-econômico e que como já exposto, interagem na forma de inputs e outputs. A conclusão de TROPPMAIR (2000), com relação aos geossistemas, vai de encontro com a questão entre a interação entre os geossistemas e o sistema sócio- econômico quando afirma que: * apud TROPPMAIR (2000). 26 “pela ação antrópica poderão ocorrer pequenas alterações nos sistemas, afetando algumas de suas características, porém estes serão perceptíveis apenas em micro-escala e nunca com tal intensidade que o Geossistema seja totalmente transformado, descaracterizado ou condenado a desaparecer”. Salvo algumas questões epistemológicas, o que se deve ressaltar é o entendimento da realidade de forma sistêmica, onde existe a compartimentação da realidade, que pode ser estudada isoladamente, e ao mesmo tempo estabelece relações entre as partes que representam a integração do todo, sendo este um nível superior. Assim, através dessa abordagem, é possível utilizar o arcabouço teórico produzido para cada segmento da realidade e integrá-los através da síntese teoricamente obtida através da interdisciplinaridade. A abordagem sistêmica constitui o método deste trabalho, pois os componentes ambientais serão considerados e analisados como parte do meio que compõe a área de estudo, sendo suas características particulares mas que possuem um vínculo com os fenômenos característicos deste meio. Ainda assim deve-se ressaltar, a inclusão do sistema sócio-econômico e a organização espacial como um conjunto de objetos e ações que provocam sensíveis alterações na dinâmica natural dos geossistemas e que neste trabalho está refletida através do uso e ocupação do solo. 3.3 - Sobre o Sistema Sócio-Econômico e a Organização Espacial O sistema sócio-econômico e a organização espacial serão considerados como um conjunto de objetos e ações com seus respectivos atributos, que mantêm relação entre si e que possuem cada qual um grau de relacionamento entre os objetos do geossistema. A organização espacial e o sistema sócio-econômico dão-se pelo grau de intervenção e transformação evoluído historicamente da relação entre o homem e a natureza. SANTOS (1996) procura enquadrar historicamente essa evolução em diferentes períodos que representariam a forma deste relacionamento, dividindo a história em períodos técnico-científico e informacional. A noção de totalidade na relação entre o homem e a natureza expressa 27 através da supremacia da unicidade técnica advinda com o processo histórico de globalização (SANTOS, 1994), manifesta-se no lugar através de um processo de filtragem ao se considerar as escalas de representação geográfica (CASTRO, 1995b). Portanto, cada ação do conjunto dos objetos do sistema sócio-econômico e da organização espacial origina-se de um impulso totalizante que é filtrado segundo as especificidades da escala geográfica nacional, regional e local. 28 4 – MATERIAIS, TÉCNICAS E FONTES DE PESQUISAS 4.1- Materiais 4.1.1 - Cartográficos 4.1.1.1 - Mapas do IBGE Fez-se uso de cartas topográficas na escala de 1:50.000 que abrangem parcialmente à área de estudo, elaboradas pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Foram utilizadas as seguintes cartas: Tabela 4.1. Cartas do IBGE (escala 1:50.000) utilizadas no trabalho. ÍNDICE FOLHA SF-23-Y-A-V-4 CAMPINAS SF-23-Y-C-II-2 INDAIATUBA SF-23-Y-A-V-3 AMERICANA SF-23-Y-C-II-1 SALTO SF-23-Y-A CAPIVARI SF-23-Y-C-I-2 PORTO FELIZ SF-23-M-III-3 IBITIRUNA 4.1.1.2 - Mapas Temáticos Fez-se uso dos seguintes mapeamentos temáticos para a elaboração do trabalho: _ Mapa Geológico do Estado de São Paulo publicado pelo IPT em 1981 na escala 1 : 500.000. _ Mapa Geomorfológico do Estado de São Paulo publicado pelo IPT em 1981 na escala 1:1.000.000. 29 _ Mapa Pedológico do Estado de São Paulo, escala 1:500.000, elaborado pelo IAC e EMBRAPA (1999). _ Carta de Utilização das Terras do Estado de São Paulo, IGC, escala 1:250.000 folha de Campinas (1980). _ Levantamento de Cobertura Vegetal Natural do Estado de São Paulo – tabelas de quantificação por município – Projeto Olho Verde – DEPRN/SMA, 1988/1989. 4.1.2 - Sensoriamento Remoto Fez-se uso de imagens digitais disponibilizadas pela Embrapa Monitoramento por Satélite que representam a área de estudo. Segundo a EMBRAPA, essas imagens revelam de forma fiel a situação vigente das diversas modalidades de uso e ocupação do solo da área imageada. Esses mosaicos de imagens são materiais de extrema utilidade para trabalhos de planejamento ambiental, monitoramento e gestão territorial. Ainda segundo a EMBRAPA, os mosaicos foram produzidos em cooperação com empresas que atuam no mercado de observação da terra, utilizando as mais avançadas tecnologias para o processamento digital de imagens, o que lhe dá características particulares, como a seleção criteriosa das cenas empregadas, georreferenciamento com precisão cartográfica e a perfeita combinação dos processos de equalização de histograma, balanço de cores, ajuste geométrico e recorte. Segue a seguir a descrição técnica dos mosaicos elaborados. 4.1.2.1 - Parâmetros Técnicos das Imagens Segundo a Embrapa as imagens possuem os seguintes parâmetros técnicos: • Fontes dos dados: imagens de satélite Landsat 7/ETM+; • Órbita/Ponto: 219/076 e 220/076; • Data: Para Órbita/Ponto 219/076: 03/05/2001 e para Órbita/Ponto 220/076: 23/03/2001; 30 • Composição: combinação das bandas espectrais 5,4,3/RGB em composição colorida falsa cor; • Projeção/Datum: Projeção Geográfica (Lat/Long); • Elipsóide: South America 1969; • Datum: SAD69; • Principais Processamentos: ajuste geométrico, equalização radiométrica, balanço de cores, mosaicagem, recorte e reprojeção; • Tipo: matricial (raster) 8 bits, 1 byte por píxel; • Resolução: variável em função do tamanho do Estado. Geralmente a resolução é de 60 m (estados da Amazônia Legal) e 30 m (demais estados). • Sazonalidade das imagens: foram utilizadas preferencialmente datas do período seco; • Cobertura de Nuvens: preferencialmente com cobertura de nuvens máxima de 10%. Na inexistência de imagens que atendam a esse critério, foi utilizada a imagem com menor cobertura disponível; • Precisão Geométrica: erro circular horizontal de 1,5 pixel (60, 90 m); • Georeferenciamento: a partir de pontos cartográficos obtidos na cartografia 1:100.000 ou maior escala disponível na região; • Reamostragem: convolução cúbica; • Modelização Polinomial: modelo polinomial de 1º grau; • Perímetro Estadual: Base oficial do IBGE na escala 1:250.000 e detalhadas ao longo das feições geográficas naturais, como rios e represas; 4.1.3 - Material de Apoio Computacional - Software AutoCAD Map R2, para a digitalização e adequação das informações ambientais. Fabricante : AUTODESC, INC. - Software IDRISI32 para a integração das informações ambientais e geração dos mapas de integração e de zoneamento, assim como para interpolação altimétrica e elaboração de informações referentes à declividade. Fabricante: CLARK LABS. 31 - Software SURFER versão 6.01 para a interpolação dos dados referentes à pluviosidade. Fabricante: GOLDEN SOFTWARE, INC. - Software COREL DRAW versão 9.0, para edição dos mapas. Fabricante: COREL CORPORATION. - Software WORD e EXCEL 2000 para edição de textos, gráficos e tabelas. Fabricante: MICROSOFT CORPORATION. 4.2 - Técnicas 4.2.1 - Álgebra de Mapas A técnica de álgebra de mapas em Sistema de Informações Geográficas (SIGs), foi utilizada para a elaboração dos mapas de “vulnerabilidade aos processos erosivos”, “potencial de retenção hídrica” e para o mapa de “zoneamento ambiental”. Para os mapas de vulnerabilidade aos processos erosivos e potencial de retenção hídrica fez-se uso como operador de funções de manipulação “soma”. Para a elaboração do mapa de zoneamento ambiental, foram utilizados os operadores lógicos de conjunto: “E”, “OU” e “NÃO” (em inglês: “AND”, “OR” ou “NOT”). Não se exclui o uso de outros operadores de manipulação para a obtenção dos objetivos desse trabalho. Aspectos teóricos com relação ao conceito e descrição da técnica de álgebra de mapas, entre outras, em Sistema de Informações Geográficas (SIGs) podem ser consultados em: ANSELIN (1999); ARANOFF (1995); BAILEY et al. (1996); BURROUGH et al. (1998); HEARNSHAW et al. (1994); JONES (1997); LAURINI et al. (1992); e XAVIER (1993;2001). 32 4.2.2 - Cartografia Temática Técnicas de cartografia temática foram utilizadas para a representação das informações tanto para os mapas referentes a cada componente ambiental como para os mapas de integração das informações ambientais e para o mapa de zoneamento. Os mapas de levantamentos ambientais, compartimentos ambientais e de zoneamento possuem informações do tipo seletiva, logo, optou-se pelo emprego de cores variadas para a representação das mesmas Para a representação dos mapas de vulnerabilidade aos processos erosivos e de potencial de retenção hídrica, que contêm informações ordenadas, optou-se pela variação do tom de cores que indicassem a intensidade dos fenômenos analisados. Essa idéia foi expressa através do uso de tons relativos a uma matriz de uma determinada cor. Foi usado o tom claro para representar a baixa intensidade dos fenômenos, um tom intermediário para representar a intensidade média e um tom forte para representar a alta intensidade dos fenômenos. As matrizes de cores utilizadas foram a cor vermelha para representar a vulnerabilidade aos processos erosivos e a amarela para representar o potencial de retenção hídrica dos solos. 4.2.3 – Adequação da Base Cartográfica às Imagens de Satélite A adequação da base cartográfica às imagens de satélite foi efetuada com o auxílio do software AUTOCAD MAP R2 através do comando “rubber sheet”. Foram selecionados pontos base na imagem e pontos de referência na base cartográfica efetuando-se a adequação. As imagens de satélite já estavam georreferenciadas. 4.2.4 - Interpolação 33 A técnica de interpolação é bastante utilizada nas ciências ambientais para a obtenção de dados que se apresentam de forma contínua no espaço, como é o caso de dados referentes à altitude, textura dos solos, teor de minerais, dados de pluviosidade, entre outros. Essa técnica é utilizada em estudos geoestatísticos. Neste trabalho a técnica de interpolação foi utilizada para a obtenção das informações referentes a pluviosidade e para a obtenção de modelos digitais do terreno com base em dados contidos em curvas de nível (dados altimétricos). Para a interpolação da informação pluviométrica utilizou-se do software SURFER versão 6.01 para a aplicação do algoritmo “curvatura mínima” sobre os dados das estações pluviométricas. O algoritmo “curvatura mínima” é descrito tecnicamente no manual de ajuda do software. Para a obtenção dos modelos digitais do terreno foi necessário à utilização do interpolador “TIN” presente no software IDRISI32. O algoritmo desse interpolador também se encontra disponível no manual de ajuda do software IDRISI32. Aspectos teóricos com relação às definições de conceitos e descrições de técnicas que envolvem a geoestatística podem ser consultadas em: LANDIM (1988), BRAGA (1990), HOULDING (2000), entre outros. 4.2.5 - Interpretação de Imagens de Satélite O uso de técnicas de interpretação de imagens de satélite foi necessário para a obtenção das feições referentes ao uso da terra e cobertura vegetal, assim como para delimitação dos compartimentos geomorfológicos. A obtenção das feições de uso e de cobertura vegetal e dos compartimentos geomorfológicos foi efetuada com o auxílio do software AUTOCAD MAP R2. Neste software é possível a utilização do recurso de ampliação da imagem (“zoom”) para melhor identificação de extensão, limite e tipologia das feições e compartimentos. As feições de uso e cobertura vegetal e os compartimentos geomorfológicos foram delimitados em forma de polígonos. 34 4.3 - Fontes de Pesquisa Para a elaboração do trabalho foram consultadas fontes de pesquisas dos seguintes institutos: _ Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) _ Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) _ Instituto Agronômico de Campinas _ Departamento de Água e Energia Elétrica do Estado de São Paulo (DAEE) _ Ministério da Agricultura _ Secretaria de Meio Ambiente do Estado de São Paulo _ Comitê de Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (CBH-PCJ) _ Universidade Estadual Paulista – Unesp – Rio Claro _ Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ _ Universidade de São Paulo – USP 35 5 - METODOLOGIA A metodologia de trabalho está dividida em quatro fases: a fase de levantamento de informações ambientais, integração das informações, diagnóstico para a gestão dos recursos hídricos e de zoneamento ambiental com base na integração das informações ambientais. O Gráfico 5.1 demonstra as diferentes fases da pesquisa. 36 Gráfico 5.1. Metodologia de pesquisa. 1 FASE 1 LEVANTAMENTO DE INFORMAÇÕES AMBIENTAIS 2 Informações Geológicas 3 Informações Pedológicas 4 Informações Geomorfológicas 6 Informações Pluviométricas 5 Info. de Uso da Terra e Cobertura Vegetal 8 FASE 3 DIAGNÓSTICO AMBIENTAL PARA A GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS 11 FASE 4 CRITÉRIOS PARA O ZONEAMENTO AMBIENTAL 12 Zonas de Preservação Grau 1 Grau 2 Grau 3 13 Zonas de Recuperação 9 Espacialização do Potencial de Retenção Hídrica 10 Espacialização da Vulnerabilidade aos Processos Erosivos 7 FASE 2 MAPA DE COMPARTIMENTOS AMBIENTAIS 15 Zonas de Uso Consolidado 14 Zonas de Uso Controlado 37 5.1 - Fase 1 (Levantamento de Informações Ambientais) 1) Levantamento de informações ambientais Na primeira fase foi efetuado um levantamento de informações e dados ambientais disponíveis para a região de estudo. A partir deste levantamento foi possível adquirir as informações referentes ao substrato geológico e pedológico e informações geomorfológicas e as de uso e cobertura vegetal. 2) Informações Geológicas As informações geológicas e a carta de unidades geológicas foram obtidas através do Mapa Geológico do Estado de São Paulo, publicado pelo IPT em 1981 na escala 1:500.000. 3) Informações Geomorfológicas As informações geomorfológicas foram obtidas com base em imagens obtidas através do satélite Landsat TM7 e com auxílio das cartas topográficas do IBGE na escala 1:50.000. 4) Informações Pedológicas As informações pedológicas foram obtidas através do Mapa Pedológico do Estado de São Paulo, escala 1:500.000, elaborado pelo Instituto Agronômico de Campinas (IAC-SP) e EMBRAPA. 5) Informações de Uso e Cobertura Vegetal As informações sobre o uso da terra e de cobertura vegetal foram obtidas com base nas imagens Landsat TM7, tendo como referência as seguintes publicações: a Carta de Utilização das Terras do Estado de São Paulo, IGC, escala 1:250.000 folha de Campinas (1980) e o Levantamento de Cobertura Vegetal 38 Natural do Estado de São Paulo – tabelas de quantificação por município (Projeto Olho Verde) DEPRN/SMA, 1988/1989. 6) Informações Pluviométricas As informações do elemento climático pluviosidade foram obtidas através dos dados de 20 estações meteorológicas da rede DAEE (Departamento de Água e Energia Elétrica do Estado de São Paulo), distribuídas pela área da bacia e de seu entorno. 5.2 - Fase 2 (Mapa de Compartimentos Ambientais) 7) Mapa de Compartimentos Ambientais A partir do levantamento das informações ambientais foi elaborado um mapa síntese, na escala de mapeamento 1:500.000, correspondente aos compartimentos ambientais, em que constam todas as informações ambientais relevantes e que serviram de base para o cumprimento dos objetivos da pesquisa. 5.3 - Fase 3 (Diagnóstico ambiental para a gestão dos recursos hídricos) 8) Espacialização da vulnerabilidade aos processos erosivos A partir da definição de critérios para a integração dos dados foi efetuada a espacialização da informação referente a vulnerabilidade dos processos erosivos na escala de mapeamento 1:500.000, de acordo com as informações ambientais disponíveis. 9) Espacialização do potencial de retenção hídrica Assim como para a espacialização da vulnerabilidade aos processos erosivos, a partir da definição dos critérios para a integração dos dados foi efetuada a espacialização da informação referente ao potencial de retenção hídrica, na escala de mapeamento 1:500.000, da bacia hidrográfica do rio Capivari de acordo com as 39 informações ambientais disponíveis. 5.4 - Fase 4 (Zoneamento ambiental) 11) Critérios Para o Zoneamento Ambiental Com base no levantamento e integração das informações ambientais foi elaborado o zoneamento ambiental, em escala de mapeamento 1:500.000, tendo como base as informações referentes aos aspectos físicos relevantes para a identificação de zonas que possuem importância ao processo de gestão dos recursos hídricos na região. A partir dos critérios elaborados para o zoneamento, foi possível a determinação das seguintes zonas: 12) Zonas de Preservação Zonas destinadas à preservação das condições ambientais, estão definidas em três graus de relevância: graus 1, 2 e 3. 13) Zona de Recuperação Zona destinada à recuperação das condições ambientais para que exista uma melhor resposta com relação à quantidade e à qualidade dos recursos hídricos. 14) Zona de Uso Controlado Zona destinada ao uso produtivo com a aplicação ou manutenção de técnicas de conservação do solo. 15) Zona de Uso Consolidado Zona destinada à manutenção do uso, expansão agrícola ou urbana. 6 – LEVANTAMENTO DAS INFORMAÇÕES AMBIENTAIS 40 6.1 - Informações Geológicas As informações geológicas foram obtidas do Mapa Geológico do Estado de São Paulo, publicado pelo IPT em 1981, na escala 1 : 500.000. A bacia hidrográfica do rio Capivari está localizada na borda centro-leste da Bacia Sedimentar do Paraná, sendo formada por grande variedade de litologias, que podem ser agrupadas em quatro grandes domínios geológicos: as rochas metamórficas (essencialmente metassedimentares) e as rochas graníticas, ambas pertencentes ao embasamento cristalino e localizadas na área à leste da bacia hidrográfica; as rochas sedimentares paleozóicas, litologias essas mais expressivas em termos de área e localizadas no centro e a oeste da bacia hidrográfica; os corpos intrusivos básicos distribuídos espacialmente ao centro e a oeste da bacia; e as coberturas sedimentares Cenozóicas, localizadas ao centro e a leste da bacia hidrográfica. São encontradas as seguintes unidades geológicas na bacia hidrográfica do rio Capivari: _ Gnaisses Esses gnaisses fazem parte do Complexo Amparo de idade pré-cambriana e são representados por biotita gnaisses, gnaisses migmatizados e migmatitos com estruturas diversas. _ Suítes Graníticas Pós-Tectônicas – Fácies Itú Formação pertencente a era Paleozóica e ao Grupo Tubarão. É constituída pela presença de corpos graníticos e granodioríticos alóctones, isótropos, granulação fina e grossa. _ Formação Itararé Formação pertencente a era Paleozóico e ao Grupo Tubarão. É constituído por arenitos de granulação variada e arcósios, conglomerados, diamictitos, tilitos, siltítos, folhelhos ritmitos e raras camadas de carvão. 41 _ Formação Iratí Formação pertencente a era Paleozóica e ao Grupo Passa Dois. É constituída por siltos, argilitos e folhelhos sílticos, folhelhos pirobetuminosos, localmente em alternância rítmica com calcários, silicificados e restritos níveis conglomeráticos. _ Formação Corumbataí Formação pertencente a era Paleozóica e ao Grupo Passa Dois. É constituída por argilitos, folhelhos e siltítos com intercalações de bancos carbonáticos, silexíticos e camadas de arenitos finos. _ Intrusivas Básicas Tabulares Pertencente a era Mesozóica e ao Grupo São Bento. É constituído por soleiras diabásicas e diques básicos em geral. _ Formação Rio Claro Formação pertencente a era Cenozóica. É constituída por depósitos continentais indiferenciados, incluindo sedimentos alúvio-coluvionares de natureza areno-argilosa e depósitos variados associados às encostas. _ Aluviões em Geral Pertencente a era Cenozóica. É caracterizado por areias finas e sedimentos silto-argilosos encontrados nas planícies dos principais rios (coberturas colovionares e aluvionares recentes de encostas associados às calhas atuais) ou depósitos em terraços suspensos (cascalheiras e aluviões pré-atuais) compostos por arenitos médios grossos estratificados. A Figura 6.1 apresenta a distribuição espacial das unidades geológicas, descritas anteriormente, na bacia hidrográfica do rio Capivari. Figura 6.1. MAPA GEOLÓGICO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO CAPIVARI-SP Programa de Pós-Graduação em Geociências e Meio Ambiente Área de Concentração Meio Ambiente Convenções Cartográficas Drenagem Área Urbana Estradas Projeção Universal Transversa de Mercator Datum Vertical Imbituba - SC Datum Horizontal Córrego Alegre - MG Fonte: Adaptação do mapa Geológico do Estado de São Paulo Escala 1:500.000 - IPT Localização da bacia no Estado de São Paulo Legenda Tqr - Formação Rio Claro JKB - Intrusivas Básicas Tabulares PC - Formação Corumbataí Pi - Formação IratíQa - Aluviões em Geral Eoyl - Granitos Fácies Itú PlaGM - Gnaisses Cpi - Formação Itararé 7460000 7450000 7440000 7470000 220000 230000 240000 250000 260000 270000 280000 290000 300000 310000 C e n o zó ic o M e so zó ic o Pa le o zó ic o Pr é -C a m b ria no 42 0 5 10 15 20 km 43 6.2 - INFORMAÇÕES PEDOLÓGICAS As informações pedológicas foram obtidas através do Mapa Pedológico do Estado de São Paulo, escala 1:500.000, elaborado pelo Instituto Agronômico de Campinas (IAC) e pela EMBRAPA (CNPS). O método utilizado para a confecção deste mapa foi o da compilação. Segundo OLIVEIRA et. al. (1999), mapas compilados são efetuados a partir das informações pedológicas disponíveis. No referido mapeamento fez-se uso de documentações cartográficas em diferentes escalas e elaboradas por diversas instituições. O mapa pedológi