UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Geociências e Ciências Exatas Câmpus de Rio Claro CAMILA JARDINETTI CHAVES MAPEAMENTO GEOAMBIENTAL DOS MUNICÍPIOS DE ESPÍRITO SANTO DO PINHAL E SANTO ANTÔNIO DO JARDIM (SP) Rio Claro - SP 2014 CAMILA JARDINETTI CHAVES MAPEAMENTO GEOAMBIENTAL DE ESPÍRITO SANTO DO PINHAL E SANTO ANTÔNIO DO JARDIM (SP) Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas do Campus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Geociências e Meio Ambiente. Comissão Examinadora: Prof. Dr. Fábio Augusto Gomes Vieira dos Reis IGCE/UNESP/Rio Claro (SP) Prof. Dr. José Eduardo Zaine IGCE/UNESP/Rio Claro (SP) Prof. Dr. Oswaldo Augusto Filho EESC/USP/São Carlos (SP) RESULTADO APROVADA Rio Claro, SP 23 de Maio de 2014. AGRADECIMENTOS Dedico especial agradecimento ao professor orientador Fábio, pela confiança, paciência e dedicação a este trabalho, conduzindo os passos e pensamentos para o alcance de meus objetivos. Agradeço a todos os professores que passaram pela minha vida e vieram a acrescentar na pessoa que sou hoje, principalmente a professora e amiga Ada Borges Custódio, pelo seu companheirismo desde a graduação em geografia e também a professora Maísa que me incentivou a fazer o mestrado. Dedico esta, bem como todas as minhas conquistas, aos meus amados pais Fernando e Marilei, irmã Karina pelo apoio e carinho, pois não mediram esforços para que eu chegasse até esta fase da minha vida. Ao meu namorado e melhor amigo, Lucas, pela grande paciência e compreensão com meu mau humor frequente nesses dois anos. As minhas amigas Ana Maria, Andréa, Dayane, Márcia e Claudia Vanessa por tornarem as coisas mais fáceis e agradáveis durante essa jornada. E a querida Rosângela Vacello por estar sempre disposta a auxiliar e resolver os diversos problemas. Por fim, agradeço ao apoio financeiro da FAPESP e, a todos que de alguma forma contribuíram durante esses anos de mestrado. “O grande problema é que o poder é monolítico e o conhecimento é frágil” (Aziz Ab’Saber) RESUMO O mapeamento geoambiental vem se mostrando um importante instrumento de planejamento ambiental, para gestão das inter-relações nas práticas antrópicas com o espaço geográfico. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo a elaboração da carta geoambiental dos municípios vizinhos, Espírito Santo do Pinhal e Santo Antônio do Jardim (SP). Área conhecida pela complexa organização paisagística, devido o contato existente entre os sedimentos da Bacia do Paraná com o Embasamento Cristalino. Na área de estudo existem problemas relacionados à inundação ao longo do ribeirão dos Porcos e do rio Jaguari Mirim, sendo que na região serrana, o relevo acidentado favorece os processos do meio físico, relacionados à erosão linear, e movimentos de massa. A metodologia adotada compreende a análise integrada e a abordagem multitemática. A primeira refere-se à análise integrada dos elementos do meio físico, a partir do método proposto por Zaine (2011), para a fotointerpretação, aplicada nas imagens de satélite do (Landsat TM 5/banda 5), aos produtos auxiliares (carta hipsométrica, declividade e curvatura) e trabalhos de campo para a delimitação das unidades fisiográficas. A segunda, denominada de abordagem multitemática, foi considerado o método de Processo de Análise Hierárquica (AHP), para que houvesse consistência na ponderação das cartas temáticas de (compartimentação fisiográfica, uso e cobertura da terra, chuvas intensas médias e de áreas de preservação permanente, conforme as diretrizes da Lei 12.651/2012). A carta geoambiental foi com uso do Sistema de Informações Geográficas ArcGis 10, na escala 1:50.000, com sete unidades geoambientais, conforme as potencialidades e suscetibilidades aos processos do meio físico e a ocupação antrópica, de forma a subsidiar o desenvolvimento sustentável das práticas econômicas e o gerenciamento dos recursos ambientais. De acordo com os resultados obtidos, constatou-se que as unidades com maior suscetibilidade as chuvas intensas médias encontram-se no Planalto Atlântico. Os resultados obtidos estão apresentados em forma de cartas, pranchas, fotografias, quadros descritivos e tabelas de síntese. Palavras-chave: Mapeamento Geoambiental. Análise Integrada. Abordagem Multitemática. Processos geológicos. SIG. ABSTRACT The geoenvironmental mapping has proved an important instrument of environmental planning for administration of the inter-relations in the anthropical experiences with the geographical space. In this context, the present work has the objective the elaboration of the geoenvironmental letter of the near municipality, Espírito Santo do Pinhal and Santo Antônio do Jardim (SP). It’s a known for its complex scenic organization, due to the contact being among the sediments of Basin of Paraná with the Crystalline Basement. In the area of the study there are problems related to the inundation along the stream of the Porcos and the Jaguari Mirim river, being that in the Hill region, the bumpy land exhibits the processes of the land, related to the straight erosion and mass wasting. The methodology comprises the integrated analysis and cross-thematic approach. The first refers to integrative approach of the elements of the land through the photo interpretation, applied on satellite images of the ( Landsat TM 5/banda 5 ), auxiliary products (hipsometric, slope and curvature letter) and works of area in the delimitation of the physiographic units and the cross- thematic. The second, called of cross-thematic approach was considered the method of Hierarchal Analysis Process (AHP), in oder to there was consistence in the cogitation of the thematic letters of (physiographic subdivision, use and covering of the land, intense rain and areas of permanent preservation, according to the directresses of the Law 12.651/2012). The geoenvironmental letter was generated by Geographic Information System ArcGIS 10, in the scale 1:50.000, with seven geoenvironmental units as the strengths and susceptibilities to the processes of the physical environment and human occupation, in order to support the sustainable development of economic practices and management of environmental resources. According to the results, it was found that units with higher susceptibility intense rain averages are in the Atlantic Plateau. The results are presented in form of letters, planks, photographs, descriptive tables and summary tables. Key-Words: Geoenvironment Mapping. Integrative Approach. Cross-thematic Approach. Geological Process. GIS. LISTA DE FIGURAS Figura 1. Enchente e Inundação ......................................................................................... 21 Figura 2. Exemplo de comparação par a par com três opções ..................................... 40 Figura 3. Localização da área de estudo ........................................................................... 45 Figura 4. Unidades Geomorfológicas da área de estudo ................................................ 48 Figura 5. Unidades Geologias da área de estudo ............................................................ 51 Figura 6. Hidrografia da área de estudo ............................................................................ 54 Figura 7. Produto Interno Bruto de Espírito Santo do Pinhal (Valor adicionado) ........ 57 Figura 8. Posição de Espírito Santo do Pinhal no ranking de riqueza municipal ........ 58 Figura 9. Produto Interno Bruto de Santo Antônio do Jardim (Valor adicionado) ....... 59 Figura 10. Posição de Santo Antônio do Jardim no ranking de riqueza municipal ..... 60 Figura 11. Fluxograma Metodológico ................................................................................. 61 Figura 12. Distribuição dos Pluviômetros na Área de Estudo ........................................ 77 Figura 13. Distribuição das classes de declividade na área de estudo ........................ 81 Figura 14. Carta de Declividade da área de estudo......................................................... 82 Figura 15. Carta Hipsométrica da área de estudo ........................................................... 83 Figura 16. Carta de Curvatura Vertical da área e estudo ............................................... 84 Figura 17. Carta de Compartimentação Fisiográfica da área de estudo ...................... 86 Figura 18. Caracterização da unidade 1 ............................................................................ 88 Figura 19. Caracterização da unidade 2 ............................................................................ 90 Figura 20. Caracterização da unidade 3 ............................................................................ 92 Figura 21. Caracterização da unidade 4 ............................................................................ 94 Figura 22. Caracterização da unidade 5 ............................................................................ 96 Mestrado/Dissertação%20Final%20Camila.doc#_Toc380693778 Mestrado/Dissertação%20Final%20Camila.doc#_Toc380693779 Mestrado/Dissertação%20Final%20Camila.doc#_Toc380693780 Mestrado/Dissertação%20Final%20Camila.doc#_Toc380693781 Mestrado/Dissertação%20Final%20Camila.doc#_Toc380693782 Figura 23. Caracterização da unidade 6 ............................................................................ 98 Figura 24. Caracterização da unidade 7 .......................................................................... 100 Figura 25. Caracterização da unidade 8 .......................................................................... 102 Figura 26. Caracterização da unidade 9 .......................................................................... 104 Figura 27. Caracterização da unidade 10 ........................................................................ 106 Figura 28. Carta do Uso e Cobertura da terra ................................................................ 110 Figura 29. Carta de Chuvas Intensas Médias ................................................................. 112 Figura 30. Carta das Áreas de Preservação Permanente na área de estudo ........... 114 Figura 31. Carta Geoambinetal da área de estudo ........................................................ 117 Figura 32. Área sem proteção arbórea na subunidade geoambiental B1 .................. 119 Figura 33. Escorregamento circular sem a devida manutenção sobre a medida adotada para a contenção do fenômeno. ........................................................................ 121 Figura 34. Sulcos erosivos em talude no município de Santo Antônio do Jardim .... 122 Figura 35. Depósito de talús .............................................................................................. 123 Figura 36. Blocos rochosos próximos ao talude de corte ............................................. 124 Figura 37. Erosão em taludes (rodovia) ........................................................................... 125 Figura 38. Atividade pecuária na unidade geoambiental F2. Detalhe na ausência de mata ciliar .............................................................................................................................. 126 Figura 39. Topo de morro sem cobertura vegetal apropriada ...................................... 127 Figura 40. Processos erosivos no córrego Santa Barbara ........................................... 127 Mestrado/Dissertação%20Final%20Camila.doc#_Toc380693783 Mestrado/Dissertação%20Final%20Camila.doc#_Toc380693784 Mestrado/Dissertação%20Final%20Camila.doc#_Toc380693785 Mestrado/Dissertação%20Final%20Camila.doc#_Toc380693786 Mestrado/Dissertação%20Final%20Camila.doc#_Toc380693787 LISTA DE QUADROS Quadro 1. Principais linhas metodológicas para elaboração de mapas geoambientais .................................................................................................................................. 23 Quadro 2. Escala de Saaty para comparação par a par ........................................... 39 Quadro 3. Palavras chaves adotadas no levantamento bibliográfico ........................ 63 Quadro 4. Análise geológica nas imagens de sensoriamento remoto ....................... 67 Quadro 5. Critérios analíticos utilizados na Compartimentação Fisiográfica ............. 69 Quadro 6. Critérios utilizados para a definição dos pesos para cada unidade fisiográfica ................................................................................................................. 71 Quadro 7. Classes de fragilidades estabelecidas no uso e cobertura da terra ......... 71 Quadro 8. Classe de suscetibilidade a chuvas intensas na área de estudo .............. 72 Quadro 9. Uso e cobertura da terra conforme as unidades fisiográficas ................. 108 Quadro 10. Áreas de Preservação Permanente presentes na área de estudo ....... 113 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Características do sensor TM e da Órbita do Landsat - 5............................. 37 Tabela 2. Representação da matriz de comparação dos julgamentos das três opções .................................................................................................................................................. 40 Tabela 3. Soma das colunas da matriz recíproca ............................................................ 42 Tabela 4. Normalização da matriz recíproca ..................................................................... 42 Tabela 5. Calculo do Auto vetor .......................................................................................... 42 Tabela 6. Índice de Consistência ........................................................................................ 43 Tabela 7. Culturas Permanentes no município de Espírito Santo do Pinhal em 2010 .................................................................................................................................................. 57 Tabela 8. Culturas Temporárias no município de Espírito Santo do Pinhal em 2010. .................................................................................................................................................. 57 Tabela 9. Culturas Permanentes no município de Santo Antônio do Jardim em 2010 .................................................................................................................................................. 59 Tabela 10. Culturas Temporárias no município de Santo Antônio do Jardim em 2010 .................................................................................................................................................. 59 Tabela 11. Valores ótimos de n para Xc e para α = 0,05 e Pu = 0,85, e correspondentes valores de β para Pp = 0,90; 0,95 e 0,99 .................................................................................................................................................. 73 Tabela 12. Dados de chuva acumulada registrados em pluviômetros ......................... 75 Tabela 13. Classes hipsométricas da área de estudo ..................................................... 81 Tabela 14. Relação de pontos classificados em campo ............................................... 107 Tabela 15.Distribuição em área das classes ................................................................... 111 Tabela 16. Matriz AHP dos atributos utilizados na carta geoambiental: Matriz Recíproca .............................................................................................................................. 115 Tabela 17. Matriz Normalizada .......................................................................................... 115 Tabela 18. Análise de Erro ................................................................................................. 115 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS IPT - Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo SBCG - Simpósio Brasileiro de Cartográfica Geotécnica e Geoambiental CBGE - Comissão de Cartografia Geotécnica e Geoambiental LAGEOLAM - Laboratório de Geologia Ambiental – LAGEOLAM UFSM – Universidade Federal de Santa Maria U.G – Unidade Geoambiental IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. SGB - Serviço Geológico do Brasil SIG - Sistemas de Informação Geográfica UBC - Unidades Básicas de Compartimentação UTB - Unidades Territoriais Básicas – UTB REM - Radiação Eletromagnética CIIAGRO - Centro Integrado de Informações Agrometeorológicas IG - Instituto Geológico GPS - Global Positioning System UTM - Universal Transversa de Mercator PIB - Produto Interno Bruto IPRS - Índice Paulista de Responsabilidade Social IEA - Instituto de Economia Agrícola CATI - Coordenadoria de Assistência Técnica Integral LUPA - Levantamento Censitário de Unidades de Produção Agropecuária SEADE - Fundação Sistema Estadual de Análise de Dados VNP (Virtual Private Network ou Rede Virtual Privada) http://www.ciiagro.sp.gov.br/ http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System LISTA DE SÍMBOLOS Hab - habitantes MW - Megawatt R$ - Símbolo Monetário (Real) °C - Graus Celsius mm - Milímetro km² - Quilômetro quadrado km - Quilômetro % - Percentual Cwa - clima subtropical Cwb - clima subtropical de altitude ha - hectare m - metros http://pt.wikipedia.org/wiki/Megawatt ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 15 2. OBJETIVOS .......................................................................................................... 17 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................. 18 3.1. Cartografia Geoambiental .................................................................................. 18 3.2. Compartimentação Fisiográfica .......................................................................... 28 3.2.1. Fotointerpretação ............................................................................................ 31 3.3. A Utilização de SIGs em Estudos de Mapeamento Geoambientais ................... 34 3.4. Método AHP. Processo Analítico Hierárquico .................................................... 38 4. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ....................................................... 44 4.1. Aspectos Gerais ................................................................................................. 44 4.2. Aspectos do Meio Físico .................................................................................... 46 4.2.1. Geomorfologia ................................................................................................. 46 4.2.2. Geologia .......................................................................................................... 49 4.2.3. Hidrologia ........................................................................................................ 52 4.2.4. Clima e Vegetação .......................................................................................... 55 4.2.5. Aspectos do Meio Socioeconômico ................................................................. 56 5. MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................... 61 5.1. Pesquisa Bibliográfica e Aquisição de Imagens Orbitais e Documentação Cartográfica ............................................................................................................... 62 5.2. Edição da Base Cartográfica .............................................................................. 64 5.3. Elaboração da Carta de Compartimentação Fisiográfica a partir da Análise Integrada ................................................................................................................... 66 5.4. Trabalho de Campo ............................................................................................ 69 5.5. Elaboração da Carta Geoambiental a partir da Abordagem Multitemática ......... 70 5.5.1. Carta de Uso e Cobertura da Terra ................................................................. 72 5.5.2. Carta de Chuvas Intensas Médias .................................................................. 74 5.5.3. Carta de Áreas de Preservação Permanente .................................................. 78 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES .......................................................................... 80 6.1. Produtos Auxiliares para a Elaboração da Carta de Compartimentação Fisiográfica ................................................................................................................ 80 6.2. Carta de Unidades Fisiográficas ........................................................................ 85 6.2.1. Unidade 1. Planície Aluvionar ......................................................................... 87 6.2.2. Unidade 2. Intrusões básicas em relevo de morros e morrotes ...................... 89 6.2.3. Unidade 3. Grupo Itararé em relevo de colinas médias................................... 91 6.2.4. Unidade 4. Granitos finos a médios e migmatitos subordinados em relevo de morros ....................................................................................................................... 93 6.2.5. Unidade 5. Complexo Migmatítico-Granítico em relevo de morros paralelos .. 95 6.2.6. Unidade 6. Complexo Migmatítico-Granítico em relevo de mar de morros e paralelos .................................................................................................................... 97 6.2.7. Unidade 7. Granito Porfiróide em relevo de morros ........................................ 99 6.2.8. Unidade 8. Depósito de tálus em encostas ................................................... 101 6.2.9. Unidade 9. Granito Porfiróide em relevo de morros com serras restritas ...... 103 6.2.10. Unidade 10. Granito Porfiróide em topo de morros e serras restritas ......... 105 6.3. Uso e Cobertura da Terra ................................................................................. 107 6.4. Carta de Chuvas Intensas Médias ................................................................... 111 6.5. Carta de Áreas de Preservação Permanente ................................................... 113 6.6. Carta Geoambiental: avaliações e recomendações ......................................... 115 6.6.1. Unidade Geoambiental A .............................................................................. 116 6.6.2. Unidade Geoambiental B .............................................................................. 118 6.6.2.1. Subunidade Geoambiental B1 .................................................................... 118 6.6.2.2. Subunidade Geoambiental B2 .................................................................... 119 6.6.3. Unidade Geoambiental C .............................................................................. 120 6.6.4. Unidade Geoambiental D .............................................................................. 121 6.6.5. Unidade Geoambiental E .............................................................................. 122 6.6.6. Unidade Geoambiental F .............................................................................. 123 6.6.6.1. Subunidade Geoambiental F1 .................................................................... 124 6.6.6.2. Subunidade Geoambiental F2 .................................................................... 125 6.6.7. Unidade Geoambiental G .............................................................................. 126 7. CONCLUSÕES ................................................................................................... 128 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 131 ANEXOS ................................................................................................................. 141 Anexo 1. Ficha para Levantamento Bibliográfico .................................................... 142 Anexo 2. Ficha de Campo ....................................................................................... 144 15 1. INTRODUÇÃO O uso dos recursos naturais sem planejamento adequado tornou-se um dos grandes problemas nos dias de hoje, de forma a intensificar os processos do meio físico e, junto aos eventos pluviométricos excepcionais desencadeiam diversos danos ambientais, econômicos e sociais. Grandes modificações são concebidas a superfície terrestre, como aterros e cortes, onde ocorre a exposição do material de origem e a sobreposição/acumulação de diversos outros, como os resíduos. Ação que pode influenciar na capacidade do solo em sustentar vegetações e na sua resistência aos processos erosivos, deslizamentos, contaminação de aquíferos e o desequilíbrio hidrológico associado à compactação e a impermeabilização, aumentando as taxas de escoamento superficial e contribuindo com os fenômenos de inundações e enchentes nas áreas urbanas e rurais. Destacam-se também as práticas agrícolas que fazem o uso intensivo do solo, por vezes mal manejado, podendo ocasionar sua exaustão e conduzir a um alto impacto ambiental. Nesse sentido, é de grande importância considerar as características do meio físico, de forma a reconhecer suas potencialidades e fragilidades quanto ao uso da terra de acordo com suas condições naturais, buscando o apropriado desenvolvimento econômico do lugar. Dados sobre as potencialidades e restrições de uso da terra que podem ser obtidos a partir do mapeamento geoambiental, que vêm se mostrando bastante eficiente, sendo um dos instrumentos de planejamento ambiental que visa o estudo da interação do homem com o espaço geográfico, através da adequação das diferentes formas de ocupação do território, buscando minimizar os prejuízos. Nesta dissertação é apresentado o estudo referente ao mapeamento geoambiental, em escala 1:50.000 dos municípios de Espírito Santo do Pinhal e Santo Antônio do Jardim, localizados no estado de São Paulo. Área de estudo escolhida devido ao contato existente entre a Bacia Sedimentar do Paraná com as rochas do Embasamento Cristalino, pela complexa organização paisagística, onde há problemas relacionados a processos de dinâmica superficial, tais como: enchentes, inundações, erosão e movimentos de massa e, também por serem municípios que não possuem parques de conservação ambiental. 16 Para o desenvolvimento do estudo foram empregadas duas abordagens metodológicas, a análise integrada e a análise multitemática com processamento e integração dos dados a partir do Sistema de Informações Geográficas (SIG), ArcGis10. A análise integrada representou a fase de elaboração da carta de compartimentação fisiográfica a partir da fotointerpretação realizada em imagens de satélite do Landsat TM 5, com o auxilio das cartas de hipsometria, declividade, curvatura vertical do terreno e mapas com informações geomorfológicas e geológicas da área. A análise integrada foi necessária, pois os mapas de geologia e geomorfologia da área encontra-se em escalas diferentes, o que impossibilita a sua sobreposição. Para a abordagem multitemática, foram elaboradas as cartas de uso e cobertura da terra, chuvas intensas e áreas de preservação permanente que junto à carta de compartimentação fisiográfica, receberam peso de importância, de acordo com o Processo Analítico Hierárquico, conhecido como método (AHP). A sobreposição dessas quatro cartas pela ferramenta Weighted Overlay do software ArcGis10, resultou na carta geoambiental da área de estudo com a classificação de 7 unidades geoambientais de acordo com suas potencialidades e fragilidades, relacionados ao assoreamento, enchentes, inundações, processos erosivos, movimentos de massa, entre outros avaliados e, posteriormente recomendações foram propostas a esses processos do meio físico de acordo com as características de cada unidade. 17 2. OBJETIVOS O objetivo principal da presente pesquisa foi elaborar o mapa geoambiental dos municípios de Espírito Santo do Pinhal e Santo Antonio do Jardim (SP), na escala 1:50.000, visando definir as potencialidades e fragilidades do meio analisado em relação aos aspectos fisiográficos, de uso e cobertura da terra, pluviometria e áreas de preservação permanente. 18 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA O termo geoambiental compreende a atuação de profissionais das Geociências e Meio Ambiente e da Geologia de Engenharia, onde por meio da cartografia, buscam a gestão ambiental do meio físico estudado (VEDOVELLO, 2004). Sendo que nos últimos anos, metodologias utilizadas na cartografia geoambiental no Brasil, começam a ser aprimoradas e ganham importância em estudos de bacias hidrográficas e até mesmo em pesquisas ambientais de caráter mais amplo. 3.1. Cartografia Geoambiental A cartografia geoambiental começou a ser desenvolvida no Brasil a partir das décadas de 1970 e 1980, que segundo Vedovello (2004, p. 337) esse tipo de cartografia é “como todo o processo de obtenção, análise, representação, comunicação e aplicação de dados de informações do meio físico” e tem como objetivo auxiliar nas decisões quanto aos problemas relacionados ao mesmo, associados ou não a ocupação antrópica a partir da elaboração de cartas ou mapas. Problemas no Brasil, relacionados principalmente aos processos geológicos exógenos, como:  Assoreamento: incidem nos rios, lagos, represas e reservatórios pela obstrução de areia, detritos e sedimentos decorrente de erosões naturais ou antrópica, ocasionam diversos impactos ao diminuir o armazenamento de água devido à redução da profundidade da calha de cursos d’água, gerando enchentes e inundações, afetando a qualidade da água e também a biodiversidade existente.  Erosão: pode ocorrer em condições naturais, em um processo lento e continuo através do desgaste do solo e da rocha pela água, vento, gelo e organismos (intemperismo), ou de forma acelerada onde há a intervenção humana que ligada às condições naturais (cobertura vegetal, relevo, solos e o substrato rochoso) aumentam a intensidade do processo, desenvolvido pelo desflorestamento e do uso e ocupação do solo de forma inadequada. Sem o controle, pode ocasionar a 19 degradação de solos agricultáveis, de áreas urbanas e alterar os recursos hídricos. Com a concentração das chuvas em determinados meses do ano, sucede o escoamento superficial junto à remoção das partículas dos solos desagregados e acontece a erosão. Explica Infanti Jr., Fornasari Filho (1998 p. 137) que: Dependendo da forma que se processa o escoamento superficial, ao longo de uma encosta, pode-se desenvolver dois tipos de erosão: erosão laminar, ou em lençol, causada pelo escoamento difuso das águas das chuvas, resultando na remoção progressiva e uniforme dos horizontes superficiais do solo, e a erosão linear, causada pela concentração das linhas de fluxo das águas de escoamento superficial, resultando em pequenas incisões na superfície do terreno, em forma de sulcos, que pode evoluir, por aprofundamento para ravinas.  Movimento de massa, quando há o desprendimento e transporte de materiais (solo e/ou fragmentos de rochas) presentes nas vertentes. Movendo vertente abaixo, devido à força da gravidade, podendo ser acelerado no caso do Brasil, pela ação das águas correntes e atividades antrópicas. Quanto aos tipos de movimentos de massas, destacam-se: a) Rastejo: caracteriza-se por ser um movimento bastante lento e por não apresentar uma superfície de ruptura bem definida, como o escorregamento. O processo de rastejo pode afetar grandes áreas do terreno, vindo a ser comprovado pela inclinação de árvores, cercas e postes. Porém, com o aumento da saturação de água no solo, o movimento pode se tornar mais rápido, transformando-o em um escorregamento. b) Escorregamento: “consistem no movimento rápido de massas de solo ou rocha, geralmente bem definidas quanto ao seu volume, cujo centro gravidade se deslocam para baixo e para fora de um talude” (INFANTI Jr.; FORNASARI FILHO, 1998, P.137). Movimento bastante comum no território brasileiro, que pode ser classificado de 20 acordo com sua geometria e seu material como: escorregamentos planares translacionais – geralmente ocorre em solos pouco espessos, como nas encostas serranas brasileiras. “Sendo condicionados por estruturas planares desfavoráveis à estabilidade, relacionadas a feições geológicas diversas” (INFANTI Jr.; FORNASARI FILHO, 1998, P.137). Escorregamentos circulares rotacionais está relacionado geralmente a aterros, solos espessos e rochas sedimentares ou cristalinas fraturadas, onde ocorrem sucessivos deslizamentos em série ao longo de uma superfície encurvada. E por último os escorregamentos em cunha – condicionado por estruturas planares de maciços rochosos e saprolitos, ocorre o deslocamento de um prisma ao longo da linha de intersecção destes planos (INFANTI Jr.; FORNASARI FILHO, 1998). c) Corridas de massa: associada a grande concentração de água superficial, relacionada à intensa precipitação pluviométrica, num curto espaço de tempo, tornando os materiais com parte argilosa e misturada a água, num líquido viscoso, conhecido como (lama), que é levado através de um movimento rápido, para as partes mais baixas do terreno. d) Queda de bloco: movimento rápido, bastante comum em pedreiras de diabásico, basalto, granito e regiões serranas (maciço fraturado), onde blocos e/ou lascas de rocha recentemente solta, caem em queda livre de encostas ou taludes verticais.  Enchentes ou cheias: fenômeno natural decorrente dos processos erosivos sobre os cursos d’água, ocasionando o assoreamento, também causado pela impermeabilização das áreas de infiltração na bacia de drenagem e fatores climáticos. Onde há à elevação da água de um determinado rio ou córrego até a altura de suas margens (GOERL, M.; KOBIYAMA, R. F, 2005). 21  Inundações: a inundação ocorre quando há o transbordamento da água para as áreas adjacentes, como pode ser observado na (figura 1). Assim essas águas podem atingir comunidades instaladas sobre a planície de inundação ou nas proximidades dos rios, e gerar prejuízos de pequena ou grande intensidade, caracterizando-se como desastre natural (GOERL, M.; KOBIYAMA, R. F, 2005). Sendo as enchentes e inundações, fenômenos responsáveis por grandes perdas econômicas e de vidas humanas, esta última relacionada principalmente aos escorregamentos entre outros tipos de processos. Figura 1. Enchente e Inundação Fonte: (GOERL, M.; KOBIYAMA, R. F, 2005, P. 49). Compreender melhor esses fenômenos, para um planejamento do uso e ocupação do solo em áreas ribeirinhas e em áreas urbanas, é de extrema importância. Sendo o Brasil, um país com capacidade de desenvolvimento e possibilidades de expansão na ocupação territorial do meio físico, necessitará de mapas que contenham esse tipo de informação, como os geoambientais. 22 Fiori (2004), descreve que, para colaborar nas análises do geoambiente, assim em diagnósticos do meio físico: [...] estão sendo desenvolvidas metodologias de mapeamento ou de ordenamento do território, como são os casos dos zoneamentos ambientais e geoambientais, estudos de impacto ambiental e de planejamento territorial. O objetivo de tais mapas é a compartimentação do território com base nas características do geoambiente, suas inter-relações e relações com o meio biológico e com as atividades antrópicas, colocando em evidências as suas potencialidades ou restrições de uso (p. 287). Salienta Aswathanarayana (1995), que as análises geoambientais estão relacionadas à faixa superior da litosfera, que correspondem: aos fluídos, gases, organismos, rochas e solos. Que sofrem alterações, devido: as atividades humanas, o clima, a cobertura vegetal, sendo influenciados também pelas características do terreno. Fiori (2004), destaca que, de forma geral, a preparação desses mapeamentos está relacionada à sobreposição de mapas temáticos, elaborados por ferramentas de apoio técnico presentes na cartografia digital, Sistemas de Informações Geográficas (SIG) e Sensoriamento Remoto (RS). Dentre os mapas temáticos o: Geológico, Geomorfológico, Pedológico, Litológico, Declividade, Drenagem e do Uso e Ocupação do Solo. Sendo que há a possibilidade de integração dessas informações através dos seguintes métodos: a) Qualitativos, pela sobreposição de níveis de informação ou layers; b) matriciais, a partir de pesos são relacionados atributos e parâmetros do meio físico; c) probabilísticos, através de funções de probabilidades são relacionados atributos do meio físico, e d) Determinísticos, onde funções matemáticas são utilizadas na avaliação dos aspectos do meio físico. Quatro métodos que possuem vantagens e desvantagens quanto ao custo, rapidez e credibilidade. 23 Silva; Dantas (2010), também apresentam o método de elaboração desse tipo de mapeamento através da sobreposição, no caso denominado de análise multitemática (linha analítica). Além dessa, esses autores explicam a linha metodológica sintética para a preparação do mapa geoambiental, como pode ser observado no (quadro 1). Metodologias com enfoque analítico, relacionadas à cartografia temática, acontecem quando a superfície da terra é analisada como resultado de uma sobreposição vertical dos elementos, a partir de um Sistema de Informação Geográfica (SIG). Ocorre então, à definição de unidades geoambientais (táxon menor) representado por diversos temas, junto às potencialidades e fragilidades de uma região, tendo como resultado um produto de síntese. Ou seja, primeiramente são elaborados diversos mapas básicos, relacionados aos componentes do meio físico, como: (declividade, forma do relevo, materiais inconsolidados, substrato rochoso, entre outros) trabalhados separadamente, e só depois ocorre à integração e delimitação das unidades (SILVA; DANTAS, 2010). Quanto ao enfoque sintético, (análise integrada), como é denominado o segundo procedimento, que de acordo com Lollo (1998) e Vedovello et al., (2002), serão determinadas/delimitadas e caracterizadas as unidades do terreno ou fisiográficas a partir da análise das feições do relevo (landforms), pelas técnicas de fotointerpretação aplicados em dados de sensoriamento remoto. Baseia-se na morfolitoestrutura, o mapa exibe a superfície como um mosaico de unidades homogêneas, formado pela junção horizontal e desenvolvido para diferentes fins (CENDRERO, 2004; SILVA; DANTAS, 2010). Quadro 1. Principais linhas metodológicas para elaboração de mapas geoambientais ANÁLITICA SINTÉTICA Elaboração de mapas temáticos Elaboração de mapas de unidades homogêneas Avaliação de elementos em mapas temáticos Avaliação das unidades homólogas por foto-análise Análise multitemática, com enfoque geossistêmico Análise sintética, com ênfase na informação geológica Elaboração de mapas de Unidades de Paisagem Elaboração de mapas de Geodiversidade Fonte: Adaptado de Silva e Dantas (2010). 24 Seguindo a linha analítica, pesquisadores do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – (IBGE), desenvolveram conceitos pioneiros sobre mapas geoambientais em 1986, 1990 e 1993. Onde são considerados os aspectos geológicos, geotectônicos e paleoclimáticos no arranjo estrutural do relevo, definindo assim, a área de estudo em macrocompartimentos, classificados do táxon maior para o menor, denominados de: Domínios, Regiões e Geossistemas (DEL’ARCO, 1999 apud SILVA; DANTAS, 2010). Outros trabalhos com esse tipo de enfoque e conceito estão relacionados às pesquisas de Corrêa; Ramos (1995), analisadas pela correlação dos parâmetros das cartas temáticas de: aptidão das terras, clima, geologia, relevo, solo, vegetação e uso atual, na elaboração do mapa geoambiental. E por fim, destacam-se aqueles realizados pelo Serviço Geológico do Brasil – (SGB/CPRM): [...] entendendo que os Domínios Geoambientais são definidos pelos constituintes geológicos e padrões de relevo, as Unidades Geoambientais (táxon menor) pelos solos e cobertura vegetal e uso atual das terras, com a elaboração, dependendo das características regionais, dos demais temas: recursos minerais, formações superficiais, geoquímica ambiental, hidrologia, hidrogeologia, riscos geológicos, geofísica, solos, aptidão agrícola, unidades de conservação e pontos turísticos. Baseado nas informações dos temas levantados é apresentado na legenda, para cada unidade geoambiental, as potencialidades e fragilidades ao uso e ocupação frente às obras viárias e enterradas, minerais, águas, agricultura e turísticas (SILVA; DANTAS, 2010, p. 04). A linha sintética começou a ser aplicada principalmente nas regiões metropolitanas e também nas bacias hidrográficas em 1994, pelo Serviço Geológico do Brasil – (SGB/CPRM). Nessa abordagem, foram considerados na elaboração do mapa geoambiental na escala 1:100.000, métodos desenvolvidos por Theodorovicz (1994), relacionado à morfolitoestrutura, onde várias informações sobre as características do meio físico estudado são coletados principalmente através de trabalhos de campo, de forma a identificar suas potencialidades e fragilidades, em busca do planejamento sustentável das formar de uso e ocupação do solo ao subsidiar macrodiretrizes. “[...] estabelecendo os Domínios e Subdomínios, através da fotointerpretação, destacando-se a análise lógica dos sistemas de drenagem e relevo, conforme 25 concebido por Guy (1966) e Rivereau (1972) e as lineações estruturais” (SILVA; DANTAS, 2010). O procedimento de confecção desses enfoques é facilitado a partir das ferramentas de Cartografia Digital e Sistemas de Informação Geográfica (SIG). Que permite uma abordagem complexa do geoambiente1 para sua gestão através, da integração dos dados de diversas fontes, possibilitando a criação de banco de dados georreferenciados, agilidade na composição de informações e a produção de documentos cartográficos para tomada de decisões necessárias (CENDRERO, 2004; FIORI, 2004). O propósito dessas linhas é suavizar os efeitos gerados por colapsos, desertificações, erosão, escorregamentos, inundações, entre outros fenômenos naturais estudados atualmente pelos métodos geofísicos e geoquímicos, aprimorando ainda mais as pesquisas geoambientais. Ambos os procedimentos podem utilizar produtos de sensoriamento remoto. No entanto, salienta Cardoso et. al., (2009) que na abordagem multitemática: A grande fragilidade da técnica é que ela exige, para que os resultados finais sejam consistentes, que a escala dos mapas cruzados seja semelhante entre si e compatível com a escala final pretendida para a análise, o que nem sempre é possível num país como o Brasil, que apresenta grande carência de mapas básicos. (p. 252). Dessa forma entende-se que, a metodologia relacionada à análise integrada, melhor satisfaz as expectativas da pesquisa para a compartimentação fisiográfica, pois os mapas relacionados à geologia e geomorfologia da área de interesse, encontram-se em diferentes escalas. Sendo que, para a elaboração do mapeamento geoambiental dos municípios de Espírito Santo do Pinhal e Santo Antônio do Jardim, adotou-se a abordagem multitemática, incorporada pelas cartas de compartimentação fisiográfica, uso e cobertura da terra e chuvas intensas médias, na escala 1:50.000. O mapeamento geoambiental está relacionado a três etapas, sendo a primeira a compartimentação fisiográfica, em segundo a caracterização das 1 “[...] Paisagens que foram afetadas por atividades humanas, as quais compreendem rochas, solos, fluídos, gases, organismos. Como todos esses elementos são influenciados pela atmosfera, clima e cobertura vegetal pode-se concluir que a reflexão do geoambiente só é possível com um número elevado de documentos cartográficos que especialize as ocorrências de determinados fenômenos” (DE NARDIN, 2009). 26 unidades e a terceira a avaliação e classificação das unidades de forma a evidenciar as fragilidades e potencialidades da área de estudo (VEDOVELLO; MATTOS ,1998; SILVA; DANTAS, 2010) A importância do aprimoramento da metodologia relacionada à cartografia geoambiental no país, pode ser observada na realização de simpósios e congressos na área, como: Simpósio Brasileiro de Cartográfica Geotécnica e Geoambiental (SBCG) e Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia (CBGE). Eventos realizados de modo a expor, formas de aplicação desse instrumento de planejamento ambiental no país. E das discussões ocorridas nos mesmos, gerou a Comissão de Cartografia Geotécnica e Geoambiental, estruturada em 2001, no 4º SBCG, ocorrido em Brasília e formalizada em Ouro Preto no ano de 2002, na reunião do 10º CBGE. No 5º SBCG foram relatados que, 13 instituições, principalmente universidades, elaboraram cerca de 1.144 pesquisas relacionadas a cartografia geoambiental e direcionadas ao planejamento regional e urbanos nas escalas de 1: 10.000 até 1: 1.000.000. A seguir são apresentados trabalhos que seguiram a linha da cartografia geoambiental, apresentados no 5° SBCG: Como a pesquisa desenvolvida por Trentin et. al (2004), denominado de Mapeamento Geoambiental na bacia Hidrográfica do rio Reúno – RS, sendo que para gerar unidades do relevo, foram considerados pelos autores: a análise morfométrica da bacia, quanto a área (A), a amplitude altimétrica, ao comprimento total dos canais (ctc), ao coeficiente de capacidade (Kc) e comprimento de rampa, declividade, densidade de drenagem (Dd), fator forma (Kf), índice de rugosidade e a ordem e magnitude (M). Além desses dados, também foi coletado informações a respeito do uso da terra. Esses produtos cartográficos foram integrados, gerando 14 áreas com características semelhantes sobre a bacia. Outro trabalho que pode ser citado é dos autores Menezes; Zuquette, (2004), Avaliações Metodológicas em estudos geoambientais de bacias hidrográficas: a Bacia do Rio Pardo. Esta pesquisa teve como objetivo, analisar metodologias e informações do meio físico, necessárias para estudos geoambientais em bacias hidrográficas de grande extensão (5° ou maior ordem), a partir da avaliação do aproveitamento de dados existentes sobre o meio físico e da seleção de três trechos das diferentes porções da bacia de acordo com os materiais encontrados. 27 Essas entre outras pesquisas, desse cunho, que de forma geral, estão relacionadas às regiões sul e sudeste brasileiro, com o intuito de compartimentar a paisagem, assim descritos os problemas geoambientais, para orientar interessados de como deve ser feito o uso adequado do solo, tanto pelas atividades agropecuárias, minerárias ou pelas manchas urbanas e implantação de novos empreendimentos, referentes às bacias hidrográficas principalmente. Em busca do desenvolvimento sustentável em áreas onde há a presença de unidades de conservação e de remanescentes florestais. Sobressaindo-se também aqueles trabalhos sobre a análise dos processos metodológicos designados a estudos geoambientais. Em relação às pesquisas da região sul, destaca-se a metodologia desenvolvida pelo Laboratório de Geologia Ambiental – LAGEOLAM/Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), trabalho realizado na porção oeste do Rio Grande do Sul, essa região foi dividida em unidades geoambientais de modo a conseguir diversos mapeamentos sistêmicos na escala 1:50.000. Diante das pesquisas citadas, considera-se que, atualmente, o mapeamento geoambiental é um instrumento em desenvolvimento, importante e estratégico para o planejamento regional, ligado ao parcelamento e definições de usos do solo, que quando não respeitados agravam os processos geológicos, e assim gerando prejuízos. Esse tipo de mapeamento tem caráter acadêmico e técnico e, não é considerado pela legislação brasileira. Mesmo assim, é de fundamental importância para a realização de diversos outros trabalhos de mapeamento/zoneamento previstos pela lei. Servindo como diagnóstico do meio físico através da compartimentação da área, relacionada às características homogêneas, de forma a gerar as unidades geoambientais com base na integração dos dados do meio ambiente e do uso da terra. Para que assim, sejam classificadas as unidades de acordo com a tolerância do ambiente estudado, em relação às interferências humanas (SANTOS, 2004). De forma geral a base conceitual de mapeamentos geoambientais são semelhantes, apenas se distinguem quanto à metodologia empregada em cada trabalho, na maioria das vezes adaptada aos objetivos desses. Explica Lima e Cestaro (2010) apud Adamy (2005), que esses trabalhos “estruturam-se através da geologia e, principalmente, da geomorfologia, por serem mais fáceis de identifica-los 28 e delimita-los no espaço, contribuindo diretamente para a classificação dos sistemas ambientais” (p. 164). De acordo com Trentin (2007), sendo essa uma das ferramentas de planejamento ambiental, têm por objetivo a compartimentação da área, através das características do ambiente e sua relação com as atividades antrópicas e o meio biológico. Destacando as restrições de uso, devido às fragilidades naturais do terreno ou relacionados a impactos, riscos e conflitos gerados pela interação humana com o meio ambiente; e também as potencialidades de acordo com as variáveis composta pelo: clima, drenagem, geologia, relevo, uso e ocupação do solo, entre outros, buscando pela sua manutenção para a qualidade de vida social (VEDOVELLO, 2004). Conduzindo as atividades humanas de acordo com a capacidade de suporte dos recursos naturais. (LIMA; CESTARO, 2010). 3.2. Compartimentação Fisiográfica Em pesquisas organizadas por Herbertson (1905), constatava-se o que viria a ser a compartimentação fisiográfica. No caso desse autor, desenvolvida pela necessidade de gerar divisões naturais do globo terrestre através do clima, geologia, orografia e vegetação. Trabalhos que caracterizam o seu início. Dentre esses, o publicado por Fenneman (1916), nos EUA, é apresentado o mapeamento de unidades geoambientais realizado por membros de uma comissão, nomeados pelo “The Association of American Geographers”. A partir dessas, a compartimentação expande-se principalmente pela Europa e EUA e, inicia-se um processo com objetivo de sistematizar a sua metodologia, sendo incorporado o termo paisagem como critério na realização da compartimentação em uma “área topográfica”, através da união de características geoambientais que se formaria uma “unidade da paisagem”. Processo que teve seu início segundo Vedovello, Mattos (1998), com Bourne (1931) e Unstead (1933). Esses autores citam também o trabalho “General reportonsurveyof Katherine- Darwanregion, 1946” autoria de Christian e Stewart (1953), onde são analisados os processos e as formas do revelo na compartimentação. 29 Na época em que esses trabalhos foram produzidos, Vedovello; Mattos (1998), esclarecem a existência de duas linhas de analise dos relevos, a de caráter ecológico (paisagem) e a fisiográfica (geomórfica). Explicam que no decorrer dos anos a metodologia destinada a compartimentação dos terrenos, (também denominado de compartimentação fisiográfica), foram evoluindo, de forma que hoje em dia, a mais utilizada, é a compartimentação fisiográfica com enfoque nos aspectos geomorfológicos (VEDOVELLO; MATTOS, 1998). A compartimentação fisiográfica, consiste em dividir o meio físico estudado em unidades homólogas, quanto às características dos elementos presentes neste e, seu comportamento em relação às atividades antrópicas nas imagens de sensoriamento remoto, a partir das diferenças de homogeneidade. De forma, a definir as Unidades Básicas de Compartimentação (UBCs). Essas unidades devem ser conseguidas a partir da abordagem fisiográfica e da análise sistemática de produtos de sensoriamento remoto. Homogeneidade (ocorrência em uma região de propriedades texturais constantes ou não), que diz respeito às propriedades texturais constantes - homogêneas ou heterogêneas; a tropia relacionada às feições texturais orientadas - anisotropia ou isotropia; assimetria das propriedades texturais - à igualdade (simetria) ou (assimetria) e os elementos texturais, que são a menor superfície contínua e homogênea, presentes nas imagens de sensoriamento remoto que contribuem para que as zonas homogêneas sejam identificadas (VEDOVELLO; MATTOS, 1998). Quanto a analise para a definição das unidades, pode ser realizado em diversas escalas, através da classificação mais utilizada, chamada taxonômica (relação natural/genética entre as classes) onde Província, Zona, Subzona e Unidade fazem parte da sua hierarquização, ou, a classificação descritiva, pouco utilizada (determinada em função da escala e da finalidade do trabalho). Os quatro níveis taxonômicos são conceituados por Vedovello e Mattos (1993), o primeiro a ser classificado é a: Província: a divisão em província é determinada pelas diferentes formas de ocorrência dos elementos fisiográficos relacionados à modelagem tectono-climática a nível regional. Correspondem assim a compartimentos tectônicos atuais os quais englobam regiões com 30 diversidade genética submetidas agora às mesmas condições climáticas na regência de sua evolução (p. 157). Neste são considerados nos aspectos texturais, a assimetria das formas de drenagem. Enquanto que a Zona, a segunda a ser conceituada por esses autores, é analisada a assimetria e a tropia das formas de drenagem e relevo. Zona: a determinação de zonas é feita em função da forma de ocorrência dos elementos fisiográficos relacionados à variações tectono-estruturais e de idade geológica. São então áreas correspondentes à grupos de rochas que apresentam diferenças de ordem genética e de evolução tectônica, e que portanto oferecem “resistência” diversa a modelagem tectono-climática (Vedovello; Mattos, 1993, p. 157). O terceiro é denominado de Subzona, e nela são consideradas a partir do meio físico, as formas de ocorrência dos elementos presentes no mesmo. [...] determinadas por diferenças litoestruturais ou de sistemas de relevo ou de processos deposicionais. Constituem estão áreas definidas em função do tipo litológico, da morfologia do relevo e do tipo de sedimento, os quais apresentam composição físico-química específica que é condicionante da modelagem das formas da paisagem (Vedovello; Mattos, 1993, p. 157). Quanto aos aspectos texturais na Subzona, correspondem ao grau e ordem de estruturação, integrada às formas dos elementos texturais de drenagem e relevo. Relacionada às unidades básicas do terreno e integradas à ocorrência de “geoformas”, está a Unidade, é o quarto e ultimo nível taxonômico. Neste, os aspectos texturais compreendem as propriedades das formas dos elementos texturais de drenagem e relevo (arranjo, densidade, grau e ordem de estruturação e tipo). Vedovello e Mattos (1993), descrevem geoformas sendo: [...] uma parte do terreno onde ocorre uma associação específica das formas de ocorrência de vários elementos ficiográficos que compõem a paisagem, e que são resultantes da ação dos elementos da paisagem exógenos ao meio físico (clima, ação antrópica, etc.), bem como a dinâmica de evolução e das propriedades intrínsecas (estáticas) dos elementos fisiográficos (geologia, solo, vegetação, etc.). Assim, uma geoforma apresenta litologia, forma de relevo, perfil de alteração, vegetação, etc. específicos e constantes na sua área de ocorrência (p. 157). 31 Na presente pesquisa, optou por desenvolver a compartimentação fisiográfica através do nível taxonômico, já que segundo Vedovello (2008), a utilização da genética na definição das unidades presentes em um compartimento, fundamentalmente devem oferecer as mesmas condições, presentes e passadas de evolução morfoambiental. Dessa forma o processo de compartimentação a partir do nível taxonômico torna-se mais vantajoso. Dentre as técnicas para a realização da compartimentação fisiográfica, autores como: Guy (1966), Goosen, (1966), Ray (1963), Riverau (1972), Soares; Fiori (1976), Veneziane; Anjos (1982) Vedovello; Mattos (1993), Vedovello (2000), destacam metodologias que mais tarde são sistematizadas por Zaine (2011), relacionadas às etapas de fotointerpretação, para a compreensão dos elementos presentes em produtos de sensoriamento remoto. Essas etapas são: a fotoleitura, fotoanálise e a fotointerpretação. 3.2.1. Fotointerpretação A fotointerpretação possibilita a análise fisiográfica de diferentes unidades de compartimentação da paisagem, havendo uma relação direta entre as propriedades externas e internas, sendo essa última, analisada de acordo com perfis de solos de uma determinada área de estudo. Unidades que podem ser denominadas de Unidades Geoambientais ou Unidades Básicas de Compartimentação – (UBCs). No desenvolvimento da metodologia da fotointerpretação geológica e geoambiental, contribuem trabalhos inicialmente produzidos por Guy (1966), onde é definido o elemento de textura da imagem como menor superfície contínua, dando origem ao método lógico de fotointerpretação. Método que mais tarde é abordado por Riverau (1972), onde parâmetros para interpretação da textura e estrutura das feições na imagem são constituídos. Além desses, pesquisas de fotointerpretação geológica realizados por Soares e Fiori (1976), onde são consideradas as zonas fotogeológicas homólogas, que por possuírem características geológicas e geotécnicas semelhantes, podem proporcionar inferências sobre as propriedades físicas dos materiais inconsolidados, possibilitando a mudança em sua composição química e gerando coberturas com comportamentos espectrais distintos. Dessa forma a fotointerpretação é uma técnica que auxilia no reconhecimento de formas de relevo e drenagem, através do método adotado por Guy (1966) e 32 Rivereau (1972), ao considerar a textura das imagens, sejam elas fotografias aéreas e de Radar para a delimitação das zonas homólogas estudadas por Soares e Fiori (1976). O uso dessa técnica, em imagens de satélite é adaptado na pesquisa desenvolvida por Soares, Fiori e Mattos (1978), destacam sua importância para o planejamento e gestão de uma determinada área, através da análise fisiográfica ao gerar Zonas Homólogas e posteriormente em Unidades Geoambientais. Denominada então de Zonas Homologas de Unidades Básicas de Compartimentação (VEDOVELLO, 2000). Sendo que trabalhos como de Veneziane e Anjos (1982), também se destacam pela utilização de imagens Landsat em mapeamentos geológicos a partir do método lógico, de forma a considerar a escala, características espectrais, níveis de cinza, resolução e texturas fotográficas. Mais tarde essas técnicas são descritas e sistematizadas por Zaine (2011), dentre elas a desenvolvida por Guy (1966), Riverau (1972), Soares e Fiori (1976), Ponçano et. al (1981) e Veneziane e Anjos (1982), onde quadros de análises relacionados a interpretação fotogeológica são apresentados, para que assim se consiga uma compartimentação fisiográfica mais eficaz. Esses quadros de análise são apresentados no capitulo 5. São consideras por Soares e Fiori (1976) a fotointerpretação em três etapas, sendo elas: Fotoleitura: reconhecimento e identificação dos elementos das imagens com os objetos correspondentes e sua repartição. [...] exige o conhecimento das técnicas e processos de obtenção da fotografia tais como: a câmara, a geometria da imagem, as propriedades da visão estereoscópica, as emulsões de impressão e as formas de energia captáveis. Constitui um requisito para o bom desempenho na análise e interpretação das fotos (p. 01). Ou seja, a fotoleitura está relacionada ao primeiro contato com a imagem a ser interpretada, sendo ela uma foto aérea, de radar ou de satélite, conferindo também sua escala, drenagem, relevo, posicionamento das feições, vegetação, entre outros. A outra etapa está relacionada à fotoanalise, considerada “estudo das relações entre as imagens, associação e ordenação das partes de imagens”. (SOARES; FIORI, 1976, p. 01). 33 Consideram o processo de separar objetos ou elementos naturais constituintes como relevo e drenagem, para a obtenção de informações geológicas e, a partir desses, compor associações, definir formas, zonas de repartição dos elementos, seus limites e sua relação com o todo. Por fim, a última etapa desenvolvida por Soares e Fiori (1976), é denominada de: “fotointerpretação: estudo da imagem fotográfica visando à descoberta e avaliação, por métodos indutivos, dedutivos e comparativos do significado, função e relação dos objetos correspondentes às imagens” (p. 01). Considerando assim a análise de elementos texturais como drenagem e relevo, sendo os seus limites demarcados de acordo com a homogeneidade, tropia e assimetria desses elementos, de forma a identificar as zonas homogêneas em produtos de sensoriamento remoto (VEDOVELLO; MATTOS, 1993). Os critérios desenvolvidos por Soares e Fiori (1976), para a identificação das zonas homogêneas através dos elementos de fotoanálise e fotointerpretação, são considerados como: propriedade dos elementos texturais, densidade de textura, estrutura, grau de estruturação (ou intensidade) e ordem de estruturação (ou grandeza). A propriedade dos elementos texturais está relacionada à menor superfície contínua e homogênea, determina qual elemento textural está sendo estudado, (drenagem, relevo ou tonal). “Um elemento textural pode ser a imagem de uma árvore, ou de parte da árvore, dependendo da escala; ou a imagem de uma parte da linha de drenagem ou de parte do relevo” (SOARES; FIORI, 1976, p. 02). A densidade de textura é o contrário da distância média que afasta os elementos texturais, podendo ser também o maior /menor número de elementos texturais por unidade de área. Descrita em termos qualitativos e comparativos como alta, moderada, baixa, entre outros. Quanto ao “termo estrutura pode referir-se à lei de organização como à disposição ordenada; assim, ao arranjo radial dos elementos de textura denominaremos estrutura radial”. (SOARES E FIORI, 1976, p. 02). O grau de estruturação (ou intensidade), compreende a regularidade de organização dos elementos texturais, relacionado a lei de ordenação, podendo ser: fracamente estruturada, fortemente, regularmente ordenada, pouco regular ou pouco precisa. Ordem de estruturação (ou grandeza): 34 [...] qualifica a complexidade da organização dos elementos ou a superposição de padrões de organização. Tem-se uma estrutura de 1ª ordem, quando apenas uma lei define o padrão de ordenação, como no caso de disposição em linha reta de elementos texturais (SOARES e FIORI, 1976, p. 02). Podendo ser de primeira ordem, quando um tipo de estrutura ocorre e estrutura de segunda ordem, bem como duas leis determinam o padrão de ordenação e assim por diante (SOARES; FIORI, 1976). 3.3. A Utilização de SIGs em Estudos de Mapeamento Geoambientais A utilização de SIGs (Sistemas de Informações Geográficas) ou GIS (Geographic Information System) vem sendo bastante utilizado em estudos sobre o meio ambiente atualmente, mostrando-se bastante importante no processamento de dados gráficos e alfanuméricos, em busca da análise espacial e a modelagem de superfícies para o planejamento geoambiental, com o objetivo de facilitar a tomada de decisões governamentais, como a proposta de Pablo et al. (1994), e até mesmo para agilizar na compartimentação de unidades homogêneas e na classificação do uso e cobertura da terra (GRIFFITH et al., 1995). Câmara (1995), define os SIGs, como sistemas computacionais que possibilitam analisar, apresentar, capturar, consultar, recuperar, manipular e modelar de forma rápida os dados geograficamente referenciados de natureza espacial ou geográfica que são acompanhados por um banco de dados onde há a localização em coordenadas e seus atributos. A importância da utilização dos Sistemas de Informações Geográficas em estudos geoambientais está relacionada à “[...] eficiência – acesso e modificações de grandes volumes de dados; integridade – controle de acesso por múltiplos usuários; e persistência – manutenção de dados por longo tempo [...]” (SILVA; SANTOS, 2004, p. 238). Quanto aos diversos estudos integrados sobre o meio ambiente, com a utilização de SIGs, para diferentes fins, no Brasil, segundo Silva; Santos (2004), destacam-se dois tipos de estudos, os:  Uniobjetivos: envolve estudos com produtos ou temas sobre o zoneamento do café, climático e agrícola ou quanto àqueles que abordem a análise da viabilidade ambiental para a implantação de um determinado empreendimento, de forma a atender o aspecto 35 econômico, social e ambiental, em busca de orientar a instalação adequada para essa atividade. Esse tipo de pesquisa pode estar relacionado ao EIA – (Estudo de Impacto Ambiental).  Multiobjetivos: referem-se aqueles estudos que buscam: [...] identificar unidades homogêneas no ecossistema sem a preocupação, a priori, de um empreendimento ou atividade a ser instalada. Porém, em função da vulnerabilidade e da aptidão do meio ambiente, buscam determinar uma série de indicações de uso e a construção de cenários alternativos (SILVA; SANTOS, 2004, p. 239). Estudos multiobjectivos, como aqueles organizados por C. Y. Ju, et al. (2012), Calderano Filho, et al. (2009), Longhi; Meneses (2005). Sendo que na maioria dessas pesquisas, foi utilizado imagens de Sensoriamento Remoto com o suporte do SIG. De interesse específico para esta proposta, destacam-se trabalhos desenvolvido por Cardoso et al. (2009), que através do SIG, da abordagem integrada e da fotointerpretação foi identificado as unidades homogêneas do terreno no município de Peruíbe e Jamel et. al. (2007), Gupta; Joshi, (1990) e Ribeiro, (2011), utilizaram à abordagem multitemática e os métodos multicritérios integrados ao ambiente SIG, como ferramentas para promover zoneamento através da atribuição de pesos estabelecidos de acordo com o grau de importância de cada critério. Na presente pesquisa considerou em especial o conjunto de ferramentas contidas no SIG ArcGIS® 10, para o geoprocessamento (técnincas computacionais e matemáticas para tratar ou extrair informações de objetos ou fenômenos geograficamente identificados e observados por um sistema de sensor), de forma a gerar novos produtos cartográficos na escala 1:50.000, que auxiliaram na compartimentação fisiografia realizada a partir de produtos de sensoriamento remoto do Landsat 5 (sensor TM) e posteriormente para a integração temática das cartas de (uso e cobertura da terra, chuvas intensas médias e áreas de preservação permanente) através de uma lógica de sobreposição, que pode ser definida por uma determinada regra empírica de cruzamento ou através do suporte de modelos matemáticos-estatísticos (PINTO; GARCIAG, 2005). O método aplicado para a 36 integração dessas cartas temáticas refere-se ao método de Processo de Análise Hierárquica (AHP). Produtos de sensoriamento remoto, como as imagens de satélite e fotografias aéreas, possibilitam um panorama geral da área de estudo em épocas distintas, o que vem a facilitar a divisão e a análise das similaridades entre as zonas homólogas e da dinâmica do uso da terra. A escolha correta desses produtos, tendo em vista as características da imagem como, o ângulo de elevação solar, a cobertura de nuvens, azimute junto às peculiaridades da área de estudo facilitam o trabalho de interpretação da cena em questão. Lembrando que esses produtos fazem parte de um conjunto de técnicas que aplicam modernos sensores, aeronaves e espaçonaves para estudos da superfície terrestre e as interações entre a Radiação Eletromagnética (REM) com as substâncias presentes na superfície (NOVO, 1992). Assim a partir desses procedimentos, é possível ter como resultado final, a classificação do terreno em (UBCs) e do uso e cobertura da terra. Na classificação do terreno, divisões fisiográficas que podem ou não estar estruturadas segundo uma relação taxonômica são estabelecidas em diferentes níveis hierárquicos, de acordo com as condições morfoambientais e genéticas de uma determina área (VEDOVELLO, 2000). Quanto à classificação do uso e cobertura da terra, pode ser realizado a partir da interpretação visual ou automática. A técnica de interpretação visual é bastante utilizada mesmo em produtos de média e baixa resolução espacial, como as imagens do sensor Thematic Mapper dos satélites da série Landsat. A vantagem dessa técnica é o reconhecimento de elementos mais complexos que não são incorporados nas análises do valor digital do pixel na imagem. O que vem a tornar essa técnica inviável é grande extensão da área a ser analisada, exigindo maior disponibilidade de tempo. Nesse caso, são empregadas as classificações automáticas. Na presente pesquisa optou-se pela técnica de classificação visual, em razão do tamanho da área de estudo não comprometer o desenvolvimento da pesquisa e também pelos resultados insatisfatórios obtidos com a classificação automática (BERNARDES, 2007). O produto de sensoriamento utilizado na compartimentação fisiográfica e também na classificação do uso e cobertura da terra, dos municípios de Espírito Santo do Pinhal e Santo Antônio do Jardim (SP), compreende ao satélite mais antigo em operação, desde 1984, o satélite landsat 5 TM, suas características podem ser 37 observadas na (tabela 1). As imagens do mesmo vêm sendo empregadas principalmente no monitoramento de impactos gerados pelas atividades antrópicas, fenômenos naturais, cobertura vegetal, a dinâmica espaço temporal do uso do solo, urbanização e na atualização de mapas (MELLO, 2009). Tabela 1. Características do sensor TM e da Órbita do Landsat - 5 Bandas espectrais (цm) Banda 1 - Azul (0,450 - 0,520) Banda 2 - Verde (0,520 - 0,600) Banda 3 - Vermelho (0,630 - 0,690) Bandas espectrais Banda 4 - Infravermelho próximo (0,760 - 0,900) Banda 5 - Infravermelho médio (1,550 - 1,750) Banda 6 - Infravermelho termal (10,40 - 12,50) Banda 7 - Infravermelho médio (2,080 - 2,350) Resolução espacial Bandas 1 - 5 e 7 - 30 metros Banda 6 - 80 metros Resolução radiométrica 256 níveis de cinza Dimensões de cada imagem 185 km x 185 km Resolução temporal 16 dias Órbita Heliosíncrona Altitude 705 km Inclinação 98,2° Período da órbita 98.8254241471 min Órbitas por dia 14. 57114920 Fonte: adaptado (VETORAZZI, 1992 apud VALENTE, 2002). Neste contexto, o suporte de funções de processamento de dados presentes nos SIGs, constituem uma ferramenta importante na integração das variáveis contidas no meio físico estudado, a partir do mapeamento geambiental. Contribuindo para melhor entendimento do espaço geográfico, visando sua organização, qualidade, desenvolvimento sustentável e precauções quanto aos processos geológicos, que podem ocasionar danos ao ambiente físico, social e prejuízos econômicos. Buscando ao mesmo tempo, respeitar o tempo de renovação da natureza e fornecer suporte para suas potencialidades perante as atividades econômicas. 38 3.4. Método AHP. Processo Analítico Hierárquico Analitic Hierarquic Process (AHP) é um método desenvolvido por Thomas L. Saaty na Wharton School of Business (Universidade da Pensilvânia), publicado em 1980 no livro The Analytic Hierarchy Process. O modelo hierárquico de Saaty consiste na criação, de uma hierarquia de decisão que pode auxiliar na adequação de prioridades, onde os diferentes fatores que influenciam na tomada de decisão são organizados hierarquicamente e comparados entre si, através da organização de matrizes de comparação (par a par), assim um peso representando um valor de importância relativa entre ambos os fatores é estabelecido, de forma a evidenciar a intensidade com que um fator predomina sobre o outro, tornando a decisão racional e não intuitiva. A integração de dados, a partir desse modelo, está presente em diversas áreas do conhecimento, sendo que em pesquisas ambientais, desatacam-se aqueles desenvolvidos por Silva; Nunes (2009), que aplicam a estrutura lógica de análise e integração conhecida como AHP, na elaboração do mapeamento de vulnerabilidade ambiental do município de Pacoti, estado do Ceará. Neste mesmo contexto, é aplicado na bacia hidrográfica do rio Piedade em Minas Gerais por Pinese Júnio (2010). Gimenes (2013) no mapa de fragilidade ambiental em um setor do oleoduto São Paulo – Brasília (OSBRA), onde a técnica AHP foi empregada tanto na análise de fragilidade ambiental para ponderar os diferentes atributos (meio físico, biótico e socioeconômico), tanto na ponderação dos mapas temáticos. Procedimento também utilizado na priorização de obras de intervenção em áreas e setores de risco geológico é uma pesquisa elaborada por Paula de; Cerri (2012), nos municípios de Itapecerica da Serra e Suzano (SP). Dessa forma, as etapas do Processo Analítico Hierárquico (AHP), de acordo com Saaty (1980), consiste em:  Definir o objetivo (ou objetos);  Definir as alternativas;  Definir os critérios relevantes para o problema e decisão;  Analisar as alternativas em relação dos critérios;  Avaliar a importância relativa de cada critério, e  Determinar a avaliação global de cada alternativa. 39 O (quadro 2), compreende a escala de comparação estabelecida por Saaty, onde estão presentes os pesos atribuídos aos critérios (intensidade de importância) e sua descrição, para a análise/comparação pareada ou (par a par). Quadro 2. Escala de Saaty para comparação par a par Intensidade de importância Recíproco Definição Explicação 1 1 Importância igual. As duas atividades contribuem igualmente para o objetivo. 2 1/2 Valor intermediário entre julgamentos: igual à pequena. Condição intermediária entre duas definições. 3 1/3 Pequena importância de uma sobre a outra. O julgamento favorece levemente uma atividade em relação à outra. 4 1/4 Valor intermediário entre julgamentos: pequena a grande. Condição intermediária entre duas definições. 5 1/5 Importância grande. O julgamento favorece fortemente uma atividade em relação à outra. 6 1/6 Valor intermediário entre julgamentos: grande a muito grande Condição intermediária entre duas definições. 7 1/7 Importância muito grande. O julgamento favorece muito forte uma atividade em relação à outra. 8 1/8 Valor intermediário entre julgamentos: muito grande a absoluta Condição intermediária entre duas definições. 9 1/9 Importância absoluta. Mais alto grau de certeza de favorecimento de uma atividade sobre a outra. Fonte: Adaptado de (SAATY, 1995). De acordo com o (quadro 2), existe a possibilidade de estar utilizando, tanto os números impares como os números pares, porém os números pares, devem ser empregados somente no caso de não existir uma concordância entre os avaliadores, ou seja, quando o consenso natural não for alcançado, havendo assim a necessidade de definir um ponto médio como solução negociada (SAATY, 1980). A matriz de comparação (par a par) ou (pareada), pode ser compreendida através da 40 explicação de Teknomo (2006), onde são utilizados três tipos de comparações, a partir das avaliações subjetivas entre as frutas: banana, maçã e cereja, resultando numa matriz 3X3, como pode ser observado na (figura 2). Figura 2. Exemplo de comparação par a par com três opções Fonte: Adaptado (TEKNOMO, 2006). De acordo com a (figura 2) e a (tabela 2), na comparação realizada entre a maçã e a banana, existe uma (pequena importância) pela banana em relação à maçã; quanto à comparação entre a maçã e a cereja, há uma (importância grande), estabelecida para a maçã em relação à cereja. E por último, nota-se que, a escala de julgamento atribuído às frutas banana e cereja, existe uma (importância muito grande) da banana em relação à cereja. Assim a partir das comparações estabelecidas, a próxima etapa é organizar esses dados em tabela, sendo que os valores escolhidos a esquerda do número 1, será representado pelo valor determinado mesmo, mas caso o valor de julgamento estiver localizado a direita do número 1 da escala, insere-se o valor recíproco, como mostra a (tabela 2). Tabela 2. Representação da matriz de comparação dos julgamentos das três opções Frutas Maçã Banana Cereja Maçã 1 1/3 5 Banana 3 1 7 Cereja 1/5 1/7 1 41 A estruturação da matriz de decisão, de acordo com o método AHP, pode ser observada na (equação 1). (1) Segundo Saaty (1999) apud Faria (2011), a matriz de comparação deve atender as seguintes propriedades:  Identidade: todos os elementos na diagonal são iguais a 1, ou seja, para todo i, é necessário que = 1. Portanto, a diagonal representa cada elemento relacionado a si mesmo, que de acordo com o (quadro 2), sua definição é de (Importância igual).  Reciprocidade: cada elemento acima da diagonal é igual ao inverso do elemento correspondente, situado abaixo da diagonal, isto é, = 1/ ;  Consistência ou coerência: a matriz paritária deve atender a propriedade de transitividade. Significa que na comparação de três critérios: se A é preferível a B e B é preferível a C, e consequentemente A é preferível a C. Sendo incoerente, caso conste que o valo atribuído a C é igual ou de maior importância que A. O próximo passo está relacionado a três procedimentos que resultam no vetor de prioridade ou autovetor, onde no primeiro é realizada a soma das colunas, como pode ser observado na (tabela 3). A partir de então, na segunda etapa, representada pela (tabela 4), cada elemento da matriz é dividido pela soma de sua coluna, encontrada na etapa anterior. E por último na (tabela 5), é identificado o autovetor, através do cálculo da média aritmética de cada linha da matriz. 42 Tabela 3. Soma das colunas da matriz recíproca Frutas Maçã Banana Cereja Maçã 1 1/3 5 Banana 3 1 7 Cereja 1/5 1/7 1 Soma 21/5 31/21 13 Tabela 4. Normalização da matriz recíproca Frutas Maçã Banana Cereja Maçã 5/21 7/31 5/13 Banana 15/21 21/31 7/13 Cereja 1/21 3/31 1/13 Soma 1 1 1 Tabela 5. Calculo do Auto vetor Frutas Maçã Banana Cereja Autovetor Maçã 1 1/3 5 0,2828 Banana 3 1 7 0,6434 Cereja 1/5 1/7 1 0,0738 Soma 1 1 1 1 Onde a banana tem importância de 64,34%, a maçã com 28,33% e a cereja representando 7,38%. Após encontrar o autovetor, segundo Taknomo (2006), o próximo passo é realizar o cálculo do autovalor para verificar a consistência da atribuição de pesos. Esse cálculo é obtido pela (equação 2). (2) 43 Assim o autovalor é obtido somando-se os produtos de cada elemento do autovetor pela soma das colunas da matriz. Permitindo que em seguida seja analisado se o autovalor adquirido está afastado do valor teórico esperado n, através do cálculo representado pela (equação 3), denominado de Índice de Consistência (IC). (3) Sendo necessário que posteriormente o IC seja comparado com um índice apropriado, conhecido como Índice de Consistência Randônico, o (ICR). Calculado por Saaty, para uma amostra de 500 matrizes, até a ordem 11 por 11, são valores apresentados na (tabela 6). Sendo assim, o ICR, está relacionado ao valor que a ser alcançado em uma matriz paritária de ordem n, preenchida com valores sem julgamento, de forma aleatória, onde a divisão entre o IC e o ICR resulte na Razão de Consistência, representada pela (equação 4). Tabela 6. Índice de Consistência n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ICR 0 0 0,58 0,9 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 1,49 1,51 Fonte: (TEKNOMO, 2006) (4) Caso o valor adquiro no RC, seja menor ou igual a 10%, a avaliação subjetiva foi consistente/aceitável, como no caso das frutas, onde o RC é igual a 0,083, ou 8,3%. No entanto, se o valor do RC for maior que 10%, será necessário revisar os julgamentos subjetivos realizados no início. 44 4. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO 4.1. Aspectos Gerais A área de estudo está localizada no nordeste do estado de São Paulo, na mesorregião de Campinas, que faz divisa com o sul do estado de Minas Gerais. A origem do município de Espírito Santo do Pinhal está relacionada à doação de parte das terras que compreendia a Fazenda Pinhal (nome atribuído devido a grande quantidade de araucárias nessa área). Sua fundação ocorreu no dia 27 de dezembro de 1849 (TORRES; TESSARINI, DATA?). Este município encontra-se na latitude - 22º11’27” sul e longitude - 46º44’27” oeste, com área total de 389,421 km², compreende a uma altitude de 870 metros em relação ao nível do mar; onde há vestígios dos biomas Cerrado e Mata Atlântica. De acordo com o Censo de 2010, realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), possui 41.907 habitantes, com distância de 202 km da capital São Paulo, pertence à zona fisiográfica de São José do Rio Pardo e a 5º região administrativa de Campinas. Segundo o mapa de localização (figura 3), está ao seu norte, o município de São João da Boa Vista (SP), nordeste Santo Antônio do Jardim (SP), a leste Albertina (MG), sudeste Jacutinga (MG), sul Itapira (SP), sudoeste/oeste Mogi-Guaçu e Estiva Gerbi (SP) e ao noroeste Aguaí (SP). Jardim Artimista, como era chamado o atual município de Santo Antônio do Jardim, em 26 de março de 1881, quando foi fundado por Rita Maria de Jesus. A partir do dia 08 de novembro de 1915, o mesmo passou a ser distrito do município de Espírito Santo do Pinhal. A alteração do seu nome para Jardim ocorreu em 30 de novembro de 1938 e a criação do município está relacionado à data 30 de novembro de 1953. Santo Antônio do Jardim compreende a Região de Governo de São João da Boa Vista, e o mesmo está inserido na Região Administrativa de Campinas (OLIVEIRA, 2006). Localizado entre as coordenadas geográficas de - 22º.06”.57’ sul e - 46 º40”.48’ oeste, com área de 10.875 ha, representando aproximadamente 110 km², com altitude de 850 metros em relação ao nível do mar. Abrange o bioma Mata Atlântica, sendo que sua população é de 5.943 habitantes (IBGE – Censo 2010), estando a uma distancia de 210 km da capital São Paulo. Ao norte e a leste, faz fronteira com estado de Minas Gerais, onde se localiza o Rio Jaguari-Mirim e a Serra da Mantiqueira e, ao sul, com o município Espírito Santo do Pinhal (SP), também presente a Serra do Bebedouro (OLIVEIRA, 2006). 45 Figura 3. Localização da área de estudo 46 4.2. Aspectos do Meio Físico 4.2.1. Geomorfologia Em termos geomorfológicos, a área de estudo, enquadra-se segundo Ross e Moroz (1997), e o Mapa Geomorfológico do estado de São Paulo (IPT, 1981b), em duas províncias geomorfológicas, a Depressão Periférica (zona do Mogi-Guaçu) e o Planalto Atlântico, onde de acordo com a (figura 4), podem ser divididas em cinco regiões, topograficamente distintas. Sendo que, duas dessas regiões estão localizadas na porção oeste de Espírito Santa do Pinhal, nas proximidades do seu limite com os municípios de Aguaí, Estiva Gerbi, Mogi-Guaçu e São João da Boa Vista. Regiões denominadas de Colinas Médias, Morrotes Alongados e Espigões, que possuem relevo colinoso, baixas declividades, de até 15%, amplitudes locais inferiores a 100 metros (IPT, 1981b). Terrenos onde a altitude mais elevada, atinge em torno de 750 metros, já as menores cotas, correspondem a 600 metros. A uniformidade topográfica é interrompida a leste por um sill de diabásico, com cerca de 130 metros de espessura, constituindo um relevo localmente escarpado, com altitude máxima de 910 metros representando uma área, de aproximadamente 50 Km², sobrelevada em relação à Depressão Periférica e ao Planalto Atlântico, situada no limite dessas duas províncias geomorfológicas (AZEVEDO; MASSOLI, 1984, p. 40). As outras três regiões representam a porção leste da área de estudo, conhecidas como: Mar de Morros, (resultado da ação do intemperismo e localizado na porção central dos municípios); Morros Paralelos, onde ocorre a falta de medidas conservacionistas eficazes, voltadas para o uso agrícola intensivo, que acaba por causar, problemas relacionados à erosão, consequentemente à deposição de sedimentos nos corpos d’água. São processos ocasionados especialmente pela cafeicultura tradicional e pastagens para a pecuária leiteira. A erosão laminar está associada às áreas de cafeicultura enquanto que, a erosão em sulcos abrange terras utilizadas por pastagens. Esses problemas estão relacionados à cobertura insuficiente do solo, pastagens mal manejadas e a concentração de animais nas margens dos rios. E por fim, a região de Morros com Serras Restritas, onde há grande concentração de nascentes, sem vegetação protetora, sobre os cumes dos 47 morros. Vegetação substituída pela cafeicultura, lavouras de subsistência, entre outras atividades (LAGROTTI, 2000). Essas três regiões, representam o relevo de morros com amplitudes locais de 100 a 300 metros e declividades médias a altas, acima de 15% (IPT, 1981b). Esta subunidade é caracterizada pela sua topografia mais marcante, onde predominam morros com topos aguçados ou convexos, vertentes com perfis convexos e retilíneos e presença das serras cristalinas de terrenos pré-cambrianos. Estão presentes em Espírito Santo do Pinhal, a Serra do Bebedouro e a Serra da Mantiqueira. Este município possui declividade acima de 15%, sua altimetria varia de 800 a 1.260 metros e amplitudes que vão dos 100 aos 400 metros. Sendo que, as áreas mais baixas variam de 640 a 800 metros de altitude. Em Santo Antônio do Jardim a declividade pode ser superior a 40% nas regiões serranas, como o Morro Azul e a Serra do Bebedouro, com altimetria de 900 a 1.300 metros. Declividades de 15 a 18% em terrenos mais suaves e, entalhamento dos vales de 20 a 160 metros. Os autores Azevedo e Massoli (1984), salientam que “[...] a delimitação das formas de relevo não compreende exatamente ao limite entre a bacia sedimentar e o cristalino”, sendo que, nas proximidades desse limite, a topografia do embasamento cristalino apresenta-se, com altitudes que chegam a 800 metros, ou seja, pouco acentuada, e em direção a leste e sudeste, a topografia torna-se mais elevada. O contato existente, entre os sedimentos da Bacia do Paraná e o Embasamento Cristalino, torna a organização paisagística dessa região bastante complexa, onde há a necessidade de mais estudos, que contribuam na análise desta estrutura, para a realização de planejamento quanto ao uso do solo (ABREU, 1973 apud LAGROTTI, 2000). Já que, de acordo o mapa de erosão do estado de São Paulo (IPT, 1995), essa região, por possuir: baixa coesão do saprolito, rampas médias e longas e relevo acidentado, favorecem a frequência dos processos erosivos como: erosão laminar, escorregamentos, rastejos, ravinas e sulcos. 48 Figura 4. Unidades Geomorfológicas da área de estudo 49 4.2.2. Geologia A geologia regional da área de estudo, corresponde à unidade litoestratigráfica do Embasamento Cristalino e seu limite com a Bacia Sedimentar do Paraná, onde há a ocorrência da unidade geológica denominada de Maciço Guaxupé, particularmente o Complexo Varginha (IPT, 1981a). O Maciço Guaxupé é um domínio geológico, com terrenos metamórficos de alto grau, presente na porção nordeste do estado de São Paulo e no sudoeste de Minas Gerais. Grande parte dos municípios de Espírito Santo do Pinhal e Santo Antônio do Jardim localizam-se na unidade litoestratigráfica conhecida como Complexo Varginha, onde se encontram as rochas cristalinas do Grupo Pinhal, como pode ser observado na (figura 5). O complexo representa o Arqueano, e formado por variados conjuntos litológicos, sendo que, as relações entre si não são definidas. Com, um vasto terreno granítico-gnáissico, diferentes migmatitos que possuem estruturas heterogêneas e homogêneas, contendo núcleos anatexíticos e granitóides porfiríticos a equigranulares (IPT, 1981a). Segundo o Projeto Sapucaí (1979), estudos realizados pelo Ministério das Minas e Energia, de forma geral, essa área também é ocupada por migmatitos com composição granítica, que desenvolvem solos arenosos e areno-argilosos. Anfibolitos, charnockitos, corpos granulíticos, micaxistos, quartzitos, granitos e granitoides polidiapíricos, onde prevalecem os porfiríticos, com granulações variadas, representados pelo Cambriano-Ordoviciano-Proterózoico Superior. Nas proximidades do limite do município de Espírito Santo do Pinhal com Itapira, ocorre uma zona cataclástica e logo em seguida a Formação Eleutério com metassiltitos e matarcóseos. Já na divisa desse mesmo município com Aguaí, Estiva Gerbi, Mogi-Guaçu e São João da Boa Vista, é identificado a coluna sedimentar, representado por parte do Grupo Tubarão, com o Subgrupo Itararé, onde a deposição dos sedimentos predominantemente clásticos que o formam, ocorreram em ambientes distintos, organizado em uma complexa associação de variadas litofácies, em grande parte dentríticas, incidem na horizontal e vertical. Azevedo e Massoli (1984, p. 42), explicam que o canto desse Subgrupo com o embasamento cristalino: 50 “[...] se faz através de discordância erosiva esculpida em rochas granítico-migmatíticas. As vezes ocorrem seixos e até matacões dentro dos sedimentos pouco acima do contato. Quando este se faz por falhamento, ocorre brecha composta por fragmentos de rochas ígneas e sedimentares”. Contemporânea a Formação Itararé e fazendo parte também do Grupo Tubarão, está a Formação Aquidauana, presentes arenitos, lamitos e diamictitos vermelhos. Grupo relacionado ao Carbonífero-Permiano. No limite municipal, estabelecido entre Aguaí, Espírito Santo do Pinhal e São João da Boa Vista, há uma pequena faixa de terra com Suítes Básicas do Cretáceo Inferior, onde ocorrem “[...] – Diques e sills, em geral básicos, incluindo diabásicos, dioritos pórfiros, monzonitos pórfiros, andesitos pórfiros, tranquiandesitos, gabros e lamprófires” (AZEVEDO; MASSOLI, 1984, p.42). E por fim, representando o Holoceno, estão os depósitos aluviais formados por areias (com granulometria média a grosseira principalmente) e argilas (orgânicas com alta plasticidade), conglomerados na base. Aluviões depositados pelos cursos d’águas, localizados ao longo do Rio Oriçanga. Em Espírito Santo do Pinhal e Santo Antônio do Jardim, há a presença de diversos migmatitos e granitóides em estruturas homogêneas e heterogêneas, formando solos arenosos e areno-argilosos, dentre os tipos predominantes o latossolo vermelho amarelo orto, podzolizados com cascalho e o podzólicos vermelho amarelo orto e, também podzolizados contendo cascalho, esses exibem características férteis e medianamente férteis (IPT, 1981a). Nas regiões serranas os solos possuem a presença variável de cascalho e afloramentos rochosos, quanto à textura do solo, nessa porção, é arenosa, diferente das áreas mais baixas onde a textura é argilosa, os solos são moderadamente profundos e não há a presença de cascalho (IPT, 1981a). 51 Figura 5. Unidades Geológicas da área de estudo 52 4.2.3. Hidrologia A área de estudo pertence à bacia do Rio Mogi Guaçu. No município do Espírito Santo do Pinhal, há boa distribuição de córregos, nascentes, pequenos reservatórios d’água e riachos, onde o rio principal que corta a cidade chama-se Ribeirão dos Porcos. De acordo com Almeida; et al., (2004), sua nascente localiza-se no Bairro Sertãozinho. A nascente flui do solo no sentido ascendente e se acumula em uma caixa de concreto armado, formando um reservatório de água. O escoamento é superficial e natural. O córrego segue um percurso de, aproximadamente, 20 km, primeiramente passando por uma zona rural, onde outras nascentes se juntam a esse e, em seguida, atravessa a cidade de Espírito Santo do Pinhal - SP, onde recebe águas pluviais captadas por manilhas de concreto, efluentes domésticos, efluentes industriais e efluentes naturais. Depois de percorrer esse percurso, o Ribeirão dos Porcos sai do perímetro urbano, passando por outras propriedades rurais e deságua no Rio Manso, situado no município de Itapira – SP (2004, p. 52). Segundo Oliveira (2006), o município de Santo Antônio do Jardim faz parte da Microbacia do Córrego do Jardim, com uma área de captação com cerca de 1.634 ha, e o sistema de drenagem é considerado dendrítico. [...] onde das nascentes da Serra do Bebedouro surgem dois drenos de primeira ordem, que se unem mais abaixo formando o córrego. Pode-se dividir a Microbacia em duas partes distintas. A primeira é uma região de morros paralelos, que começa na região serrana e vai até o perímetro urbano do município, constituídos por solos relativamente profundos sem a presença de cascalho com declividade que variam de 12% a 18%. Os terrenos com uma declividade mais amena (suave) são utilizados com a cafeicultura tradicional, atividade esta que é realizada com mecanização, além de pastagem para a pecuária leiteira (OLIVEIRA, 2006, p.51). A Serra do Bebedouro pertence à região serrana, relacionada à segunda parte, com declividade da ordem de 25%, onde há a presença de inúmeras nascentes. O Rio Jaguari-Mirim é um dos rios mais importante não só no município Santo Antônio do Jardim, mas em toda região. Serpenteia por terrenos cristalinos, pela planície sedimentar, de modo que ao passar por uma fall-zone, acaba depositando 53 fortemente, tornando-se uma área de intensa mineração de areia e argila (LAGROTTI, 2000). Estruturas que caracterizam o padrão dendrítico a retangular da drenagem que se mostra bem organizada e com alta densidade nessas áreas, com vales abertos a fechados e planícies aluvionares interiores (BELI, et al., 2005). Drenagens presentes na (figura 6). 54 Figura 6. Hidrografia da área de estudo 55 4.2.4. Clima e Vegetação De acordo com a classificação de Köppen (2012), há dois tipos climático atuando sobre a área de estudo. O clima Cwa – subtropical relacionado à depressão do rio Moji-Guaçu e nas proximidades do rio Jaguarí-Mirim. São áreas com altitudes que vão dos 640 aos 780 metros no rio Moji-Guaçu e, dos 800 aos 820 metros no rio Jaguarí-Mirim, onde o verão é quente/chuvoso e inverno seco, com temperaturas mais elevadas que podem chegar a uma média de 23º C. E o clima Cwb – subtropical de altitude, representa a região serrana, tem como particularidade também o inverno seco, mas com verões amenos de 16 a 18º C. Explica Jacques (2012) e Oliveira (2006), que no verão a temperatura média em Espírito santo do Pinhal e Santo Antônio do Jardim são de 21º a 23º C, quando ocorre o maior índice de chuvas com média variante de 230 mm, chegando a 275 mm no mês de dezembro. Já o inverno, tem como particularidade a seca, a precipitação chega a 42 mm no mês de julho, com temperatura média de 16º a 20º C. Sendo assim as precipitações anuais podem vir atingir a marca de 1.577 mm e temperatura média de 19º a 21º C. (JACQUES, 2012). Devido à vegetação ser de transição, observa-se vestígios do bioma Cerrado e Mata Atlântica. Florestas latifoliadas tropicais correspondem ao bioma Mata Atlântica, representam a vegetação original, que conforme o aumento da altitude da Serra da Mantiqueira e também da umidade devido à barreira orográfica, são encontradas vegetação decíduas (apresentam árvores caducifólias, tendo como característica principal a perda de suas folhas nas estações do outono e inverno). Estão também presentes as vegetações perenifólias (mistas estacionais, no período de estiagem as formações dessa, não perdem as folhas). No entanto, essa vegetação original, ocorre em fragmentos apenas nas escarpas mais íngremes das regiões serranas (escarpas do Planalto Atlântico e em “mar de morros” com formas mais arredondadas), e também em reservas florestais particulares. Sendo que em trechos menos elevados, observa-se sua devastação para o desenvolvimento da agricultura em solos férteis (LAGROTTI, 2000.) De acordo com o Projeto LUPA, desenvolvido pela Secretaria de Agricultura e Abastecimento, CATI/IEA nos dados consolidados em 2007/2008 do município de Espírito Santo do Pinhal, ocorrem em 5.643 ha à vegetação natural e no município de Santo Antônio do Jardim em torno de 725 hectares. http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=koeppen&source=web&cd=3&cad=rja&ved=0CDYQFjAC&url=http%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2F