1 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Geociências e Ciências Exatas Campus de Rio Claro MARISA VIANNA MESQUITA “DEGRADAÇÃO DO MEIO FÍSICO EM LOTEAMENTOS NOS BAIRROS INVERNADA, FORTALEZA E ÁGUA AZUL, COMO ESTUDOS DE CASOS DA EXPANSÃO URBANA DO MUNICÍPIO DE GUARULHOS (SP)” RIO CLARO (SP) 2011 2 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Geociências e Ciências Exatas Campus de Rio Claro MARISA VIANNA MESQUITA “DEGRADAÇÃO DO MEIO FÍSICO EM LOTEAMENTOS NOS BAIRROS INVERNADA, FORTALEZA E ÁGUA AZUL, COMO ESTUDOS DE CASOS DA EXPANSÃO URBANA DO MUNICÍPIO DE GUARULHOS (SP)” Tese de Doutorado apresentada ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas do Campus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, como parte dos requisitos para obtenção do título de Doutor em Geociências e Meio Ambiente. Orientador: Dr. Antonio Roberto Saad Co-Orientador: Dr. Antonio Manoel dos Santos Oliveira RIO CLARO (SP) 2011 3 Mesquita, Marisa Vianna Degradação do meio físico em loteamentos nos bairros Invernada, Fortaleza e Água Azul, como estudos de casos da expansão urbana no Município de Guarulhos (SP) / Marisa Vianna Mesquita.- Rio Claro : [s.n.], 2011 146 f. Tese (doutorado) – Universidade Estadual Paulista, Instituto de Geociências e Ciências Exatas Orientador: Dr. Antonio Roberto Saad Co-orientador: Dr. Antonio Manoel dos Santos Oliveira 1. Degradação Ambiental. 2. Uso e Ocupação do solo. 3. Processos erosivos. 4. Município de Guarulhos. 4 MARISA VIANNA MESQUITA “DEGRADAÇÃO DO MEIO FÍSICO EM LOTEAMENTOS NOS BAIRROS INVERNADA, FORTALEZA E ÁGUA AZUL, COMO ESTUDOS DE CASOS DA EXPANSÃO URBANA DO MUNICÍPIO DE GUARULHOS (SP)” Comissão Examinadora: Dr. Antonio Roberto Saad (IGCE/UNESP/Rio Claro e UnG/SP) Dr. José Eduardo Zaine (IGCE/UNESP/Rio Claro) Dr. Eduardo Soares de Macedo (IPT/SP) Dr. Claudio José Ferreira (CGMA/IG/SP) Dr. Marcio Roberto Magalhães de Andrade (UnG/SP) Rio Claro, 19 de agosto de 2011 5 “Dedico a duas grandes pessoas: Prof. Dr Vicente José Fulfaro, uma pessoa que transbordava cultura e conhecimento e ao amigo Dr. Rafael Gioia Martins-Neto que sempre soube despertar o gosto pela pesquisa. Ambos sempre acreditaram no ser humano e onde estiverem, saibam, deixam muitas saudades”. 6 “Cada segundo é tempo para mudar tudo para sempre”. (Charles Chaplin) 7 AGRADECIMENTOS Ao longo dessa pesquisa, muitas pessoas e instituições se disponibilizaram em auxiliar, no qual, oferto aqui os meus mais sinceros agradecimentos. Inicialmente, gostaria de agradecer ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista campus de Rio Claro, por me abraçar com tanto carinho no desenvolvimento desse trabalho, através de seus professores e funcionários. Ao orientador Prof. Dr. Antonio Roberto Saad, pela dedicação, carinho e confiança em mim depositada ao longo do trabalho e pela convivência ao longo de todos esses anos, sendo um eterno amigo. Ao co-orientador Prof. Dr. Antonio Manoel do Santos Oliveira pelos seus conhecimentos e ensinamentos, bem como, a disponibilidade de material existente no Laboratório de Geoprocessamento da Universidade Guarulhos. Ao prof. Dr. José Eduardo Zaine, que juntamente com seu aluno Cícero foram de real importância no desenvolvimento inicial do trabalho, se predispondo em auxiliar em todas as etapas, inclusive pelas suas sugestões no exame de qualificação. Ao colega profissional e grande amigo Prof. Dr. Marcio Roberto Magalhães de Andrade, que foi peça fundamental nessa pesquisa, dispondo de seu tempo e todo seu conhecimento principalmente nas etapas de elaboração e interpretação dos mapas. Ao amigo Prof. Dr. José Alexandre de Jesus Perinotto, a quem me acompanhou durante todo o doutorado me apoiando em todos os momentos. Aos amigos Sandra Emi Sato e William de Queiroz do Laboratório de Geoprocessamento da Universidade Guarulhos pela disponibilidade de material, dedicação na construção dos mapas e nos trabalhos de campo. Ao amigo Fabio da Costa Casado do Laboratório de Geociências da Universidade Guarulhos pelo companheirismo de sempre na etapa de editoração e design das figuras e mapas. Gostaria de agradecer em especial a Universidade Guarulhos, instituição onde realizei minha graduação, me tornei mestre e que atualmente exerço minha 8 vida profissional como professora universitária. Foi dentro dessa instituição que obtive o maior apoio psicológico através de grandes amigos para o término do trabalho. As minhas eternas professoras Dra. Maria Judite Garcia e Dra. Mary Elizabeth C. B. de Oliveira que souberam me encaminhar profissionalmente de forma prazerosa e na qual deixo aqui o meu maior respeito e minha eterna amizade. Aos meus diversos amigos e alunos que um dia passaram pelo Laboratório de Geociências da Universidade Guarulhos e os atuais amigos e funcionários, obrigada pelo apoio, presença e companheirismo. Um agradecimento em especial a toda minha família, a quem tive o apoio necessário nos momentos mais difíceis e que perduram com o semblante de orgulho pela realização e finalização do trabalho. E sem poder deixar de agradecer, duas pessoas importantíssimas que se foram ao longo desses anos de doutorado, o Prof. Dr José Vicente Fúlfaro, ser humano invejável, de um conhecimento e uma cultura fantástica e que sempre esteve por perto torcendo e transmitindo seus conhecimentos. Ao Prof. Dr. Rafael Gioia Martins Neto, companheiro de estrada, que soube deixar muitos discípulos, jamais negou auxílio e sempre esteve na torcida. A vocês, dedico essa pesquisa em troca de todo meu carinho, que estejam bem mesmo longe de nós. E, por fim, a Deus de onde retirei forças para essa grande realização pessoal. 9 LISTA DAS FIGURAS Figura 01: Megalópole em desenvolvimento no Vale do Paraíba ..................................................01 Figura 02: Demonstração da erosão laminar..................................................................................15 Figura 03: a) demonstração de erosão linear; b) formação de boçoroca.......................................15 Figura 04: Tipos de movimentos: a) demonstração de rastejo; b) escorregamento tipo Plana; c) escorregamento do tipo circular; d) escorregamento do tipo em cunha; e) queda de blocos; f) queda de blocos do tipo rolamento; g) queda de bloco do tipo tombamento; h) corrida de lama ...........................................................................18 Figura 05: Perfil esquemático do processo de enchente e inundação ...........................................19 Figura 06: Esquema da problemática de corte e aterro em áreas de declives ..............................20 Figura 07: Condicionantes antrópicos: a) remoção da cobertura vegetal; b) lançamento e concentração de águas pluviais e/ou servidas; c) vazamento na rede de água e esgoto; d) presença de fossas; e) execução de cortes com alturas e inclinações acima de limites; f) lançamento de lixo nas encostas/taludes ...................22 Figura 08: Demonstração das diversas formas de fluxo pluvial em área de encosta (1-3: vertentes retilíneas; 4-6: vertentes convexas; 7-9: vertentes côncavas) ..............24 Figura 09: Etapas de trabalho utilizadas para elaboração do Mapa de Degradação Ambiental das microbacias estudadas...........................................................................34 Figura 10: Fluxograma de metodologia desenvolvida pelo IPT......................................................38 Figura 11: Caráter e tipos de produtos geotécnicos aplicados à gestão ambiental .......................39 Figura 12: Principais acessos rodoviários do Município de Guarulhos ..........................................40 Figura 13: Bairros do Município de Guarulhos com a localização das áreas estudadas.......................................................................................................................41 Figura 14: Divisão do Município de Guarulhos, em macrocompartimentos norte (alto) e sul (baixo), limitados pela Falha do Rio Jaguari ................................................42 Figura 15: Arcabouço geológico do Município de Guarulhos, evidenciando as principais unidades litológicas e as feições estruturais. ................................................44 Figura 16: Seção geológica-geomorfológica esquematizada do Estado de São Paulo.......................................................................................................................45 Figura 17: Faixas hipsométricas observadas no território de Guarulhos. ......................................46 Figura 18: Mapa do relevo do Município de Guarulhos ..................................................................48 Figura 19: Mapa das bacias hidrográficas no Município de Guarulhos ..........................................50 Figura 20: Algumas áreas de proteção ambiental do Município de Guarulhos. .............................53 Figura 21: Evolução urbana do Município de Guarulhos................................................................56 Figura 22: Macrozoneamento do Município de Guarulhos. ............................................................57 Figura 23: Localização da área de estudo nº 1, Bairro Invernada, Microbacia Taquara do Reino, loteamentos Recreio São Jorge e Jardim Novo Recreio ..............................61 Figura 24: Arruamento com presença de asfalto, topo de morro ...................................................62 Figura 25: Ocupação posterior nas áreas com declive...................................................................62 Figura 26: Fotos aéreas e imagem de satélite da área nº 1: Bairro Invernada Microbacia 10 Taquara do Reino, loteamentos Recreio São Jorge e Jardim Novo Recreio ................63 Figura 27: Crescimento do Jardim Novo Recreio ...........................................................................64 Figura 28: Criação de arruamento e de ocupação em forma de lotes............................................65 Figura 29: Existência de escolas.....................................................................................................65 Figura 30: Existência de áreas de comércios .................................................................................65 Figura 31: Mapa de Uso do Solo da Microbacia Taquara do Reino ...............................................66 Figura 32: Ravinamento em arruamento ........................................................................................67 Figura 33: Presença de lixo e entulho.............................................................................................67 Figura 34: Esgoto a céu aberto .......................................................................................................68 Figura 35: Mapa Geológico da Microbacia Taquara do Reino .......................................................69 Figura 36: Visão do fundo de vale na microbacia ...........................................................................71 Figura 37: Mapa Hipsométrico da Microbacia Taquara do Reino...................................................72 Figura 38 Perfis topográficos da Microbacia Taquara do Reino....................................................74 Figura 39: Mapa de Degradação Ambiental da Microbacia Taquara do Reino..............................79 Figura 40: Processos erosivos do tipo ravinamento .......................................................................80 Figura 41: Processos erosivos do tipo sulcos.................................................................................80 Figura 42: Movimentos de massa do tipo escorregamento ............................................................81 Figura 43: Observação do tipo de corte e aterro ............................................................................81 Figura 44: Assoreamento do Córrego Taquara do Reino...............................................................81 Figura 45: Ocupação no fundo do vale ...........................................................................................82 Figura 46: Visualização de campos abandonados .........................................................................82 Figura 47: Ocupação urbana precária no bairro .............................................................................82 Figura 48: Área com visualização de floresta ao fundo ..................................................................83 Figura 49: Localização da área de estudo nº 2, Bairro Água Azul, Microbacia do Ribeirão Guaraçau, loteamento Água Azul ............................................85 Figura 50: Fotos aéreas e imagem de satélite da áreas nº 2: Bairro Água Azul, Microbacia do Ribeirão Guaraçau, loteamento Água Azul ............................................86 Figura 51: Mapa de Uso do Solo da Microbacia do Ribeirão Guaraçau.........................................87 Figura 52: Área de comercio do loteamento Água Azul .................................................................88 Figura 53: Área de chácaras do loteamento Água Azul .................................................................88 Figura 54: Área de lazer – Lago Água Azul ....................................................................................88 Figura 55: Mapa Geológico da Microbacia Ribeirão Guaraçau ......................................................90 Figura 56: Mapa Hipsométrico da Microbacia Riberirão Guaraçau ................................................92 Figura 57: Área de rolamento de blocos e rastejo ..........................................................................93 Figura 58: Perfis topográficos da Microbacia Ribeirão Guaraçau ..................................................95 Figura 59: Área de desplacamentos em loteamentos irregulares ..................................................96 Figura 60: Área de desplacamentos em arruamento......................................................................96 Figura 61: Recuperação do talude através de vegetação ..............................................................97 Figura 62: Rolamento de blocos de rochas metabásicas ...............................................................97 Figura 63: Mapa de Degradação Ambiental da Microbacia Ribeirão Guaraçau ............................100 11 Figura 64: Desplacamentos em oriundos da ocupação urbana .....................................................101 Figura 65: Desplacamentos em abertura de estrada......................................................................102 Figura 66: Rolamento de blocos e ravinamentos............................................................................102 Figura 67: Recuperação vegetal em área de desplacamentos ......................................................102 Figura 68: Área de declive com ocupação inadequada..................................................................103 Figura 69: Ocupação inadequada em área de aluvião ...................................................................103 Figura 70: Área de vegetação preservada......................................................................................103 Figura 71: Localização da área de estudo nº 3, Bairro Fortaleza, Microbacia Córrego do Entulho, loteamento Jardim Fortaleza......................................105 Figura 72: Fotos aéreas e imagem de satélite da área nº 3: Bairro Fortaleza Microbacia Córrego do Entulho, loteamento Fortaleza..................................................106 Figura 73: Ocupação da porção central da microbacia ..................................................................107 Figura 74: Arruamento na área central do loteamento Fortaleza com ruas comerciais .................107 Figura 75: Mapa de Uso do Solo da Microbacia Córrego do Entulho.............................................108 Figura 76: Ocupação irregular na área ao norte-leste da microbacia.............................................109 Figura 77: Visualização da vegetação ao norte da microbacia ......................................................109 Figura 78: Entrada da Mineradora Basalto ao sul da microbacia ...................................................110 Figura 79: Mapa Geológico da Microbacia Córrego do Entulho .....................................................112 Figura 80: Morrotes de topos achatados e aplainados devido à realização do aterro ...................113 Figura 81: Montanhas de topos mais angulosos ............................................................................113 Figura 82: Mapa Hipsométrico da Microbacia Córrego do Entulho ................................................114 Figura 83: Perfis topográficos da Microbacia Córrego do Entulho .................................................116 Figura 84: Mapa de Setorização de Encostas da Microbacia Córrego do Entulho ........................124 Figura 85: Mapa de Materiais Superficiais da Microbacia Córrego do Entulho..............................128 Figura 86: Mapa de Unidades Básicas de Compartimentação da Microbacia Córrego do Entulho ........................................................................................................ 129 Figura 87: Mapa de Degradação Ambiental da Microbacia Córrego do Entulho ...........................130 Figura 88: Escorregamento em área de ocupação irregular ..........................................................131 Figura 89: Área de assoreamento na planície aluvial .....................................................................131 Figura 90: Desplacamento em abertura de arruamento .................................................................131 Figura 91: Área de boçoroca e escorregamento.............................................................................132 Figura 92: Boçorocas resultantes de aterros ..................................................................................132 Figura 93: Ravinamento em áreas mais baixas..............................................................................133 Figura 94: Escorregamentos e ravinamentos em áreas de empréstimo ........................................133 Figura 95: Ocupação consolidada em área de aterros ...................................................................134 Figura 96: Área de preservação ambiental .....................................................................................134 Figura 97: Esquema ilustrativo das intervenções nas encostas da Microbacia Córrego do Entulho ......................................................................................................................138 Figura 98: Esquema ilustrativo das intervenções nas encostas relacionadas as microbacias Taquara do Reino e Ribeirão Guaraçau ........................................................................138 12 LISTA DAS TABELAS Tabela 1: Meios e componentes ambientais que podem ser degradados .....................................07 Tabela 2: Processos do meio físico de acordo com as esferas......................................................11 Tabela 3: Comparação de classificação de movimentos de massas .............................................16 Tabela 4: Tipos de movimentos de massas e suas características................................................17 Tabela 5: Agentes e causas dos escorregamentos ........................................................................21 Tabela 6: Classificação dos movimentos de encostas ...................................................................23 Tabela 7: Classificação morfológica do relevo de Guarulhos.........................................................47 Tabela 8: Características geotécnicas dos SARs e sedimentos na Microbacia Taquara do Reino..........................................................................................................70 Tabela 9: Parâmetros morfométricos da Microbacia Taquara do Reino ........................................73 Tabela 10: Síntese das características das unidades geotécnicas em declividades .....................75 Tabela 11: Parâmetros morfométricos da Microbacia Ribeirão Guaraçau.....................................93 Tabela 12: Síntese das características das unidades geotécnicas em declividades baixas e altas na Microbacia Guaraçau ...................................................94 Tabela 13: Parâmetros morfométricos da Microbacia Córrego do Entulho....................................115 Tabela 14: Síntese das características das unidades geotécnicas em declividades baixas e altas na Microbacia Córrego do Entulho ...................................117 Tabela 15: Características geométricas dos domínios morfológicos..............................................118 Tabela 16: Características geométricas dos elementos de terreno................................................118 Tabela 17: Relação entre os setores das encostas e fundos de vale com o potencial a processos de dinâmica superficial................................................................119 Tabela 18: Características geotécnicas dos materiais superficiais ................................................119 Tabela 19: Síntese da Unidades Básicas de Compartimentação (UBCs)......................................120 Tabela 20: Características das unidades de uso e cobertura do solo ............................................120 Tabela 21: Níveis de degradação ambiental de acordo com as UBCs baixas e altas na Microbacia Taquara do Reino .....................................................................................122 Tabela 22: Dados utilizados para a elaboração dos mapas de degradação ambiental para cada uma das áreas analisadas .......................................................... 135 13 SUMÁRIO 1- INTRODUÇÃO ................................................................................................. 01 1.1. Importância do tema.................................................................................. 03 1.2. Hipótese e objetivos .................................................................................. 04 2- FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA....................................................................... 06 2.1. Degradação Ambiental ............................................................................. 06 2.1.1.Degradação ambiental urbana: pobreza e crescimento populacional .................................................................................... 08 2.1.2. Fatores e tipos de degradação ambiental urbana .......................... 09 2.2. Processos de Dinâmica Superficial .......................................................... 11 2.2.1. Fatores que condicionam os processos de dinâmica superficial .... 12 2.2.2. Processos de dinâmica superficial ................................................. 14 2.2.3. Movimentos de massa em áreas de encostas e taludes ................ 19 2.2.4. Problemática do escoamento superficial ........................................ 23 2.3. Bacia hidrográfica como unidade de planejamento.................................. 25 2.4. Metodologias de análise do meio físico.................................................... 27 2.5. Depósitos tecnogênicos ........................................................................... 31 3- PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS GERAIS.......................................... 34 3.1. Levantamento preliminar .......................................................................... 35 3.2. Elaboração Cartográfica........................................................................... 36 3.3. Compartimentação Final .......................................................................... 37 3.4. Representação ......................................................................................... 39 4- ÁREAS DE ESTUDOS .................................................................................... 40 4.1. Município de Guarulhos............................................................................ 40 4.1.1. Características Geoambientais do Município de Guarulhos............ 42 4.1.2. Uso e ocupação atual do solo no Município de Guarulhos.............. 52 4.2- Área de estudo nº 1: Bairro Invernada ..................................................... 60 4.2.1. Uso e ocupação da bacia hidrográfica ............................................ 60 4.2.2.Condições Geoambientais ............................................................... 68 4.2.3. Método aplicado à Microbacia Taquara do Reino ........................... 76 4.2.4. Degradação Ambiental da Microbacia............................................. 78 4.3- Área de estudo nº 2: Bairro Água Azul..................................................... 84 4.3.1. Uso e ocupação da bacia hidrográfica ............................................ 84 4.3.2.Condições Geoambientais ............................................................... 89 4.3.3. Método aplicado à Microbacia Ribeirão Guaraçau..........................98 4.3.4. Degradação Ambiental da Microbacia.............................................99 4.4- Área de estudo nº 3: Bairro Fortaleza ......................................................104 4.4.1. Uso e ocupação da bacia hidrográfica ............................................104 4.4.2.Condições Geoambientais ...............................................................111 4.4.3. Método aplicado na Microbacia Córregp do Entulho.......................118 4.4.4. Degradação Ambiental da Microbacia.............................................123 14 5- CONCLUSÃO ..................................................................................................135 6- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................140 15 RESUMO O Município de Guarulhos, segunda maior cidade em população no Estado de São Paulo e pertencente à Região Metropolitana de São Paulo - RMSP vem sofrendo uma ocupação acelerada e desordenada ao longo de décadas. Dividido fisiograficamente em dois macrocompartimentos, separados pela Falha do Rio Jaguarí, Guarulhos possui na sua porção sul uma área ja consolidada com terrenos mais apropriados à ocupação e com mais facilidade de acesso a serviços e infraestrutura. As áreas com problemas encontram-se na porção norte do município, que além de serem áreas com presença de declividades acentuadas, são ocupadas irregularmente, carentes em infraestrutura e planejamento do Poder Público. Resultado da pressão de ocupação na porção norte do município foram analisados três microbacias pertencentes aos Bairros Invernada, Fortaleza e Água Azul que possuem ocupações com históricos diferentes resultando ao longo do tempo em degradações ambientais principalmente no que se refere à dinâmica superficial. Para elaboração do Mapa de Degradação Ambiental para as três microbacias foram utilizados: o método de sobreposição de informações do IPT (2004) para as Microbacias Taquara do Reino (Bairro Invernada) e Guaraçau (Bairro Água Azul) e o método de Unidades Básicas de Compartimentação (UBCs) de Vedovello (2000) para a Microbacia Lavras (Bairro Fortaleza). Os dados obtidos indicam que as três microbacias sofrem com a degradação ambiental, materializada em problemas de dinâmica superficial como escorregamentos nas regiões declivosas e um grande volume de assoreamentos, principalmente nas planícies aluvionares. A falta de planejamento e de infraestrutura nesses bairros corroboram para um aumento dessa degradação necessitando de cartografia geotécnica que possa auxiliar o Poder Público na melhor forma de uso do solo e a gerenciar os problemas existentes. Palavras-chaves: degradação ambiental, uso e ocupação do solo, processos erosivos, Município de Guarulhos. 16 ABSTRACT The municipality of Guarulhos, second large in population, state of São Paulo belongs to the RMSP – Metropolitan Region of São Paulo, has suffered from a disorderly and accelerated occupation during the decades. Fisiogeographically divided in two macro compartments, separated by Jaguari River Fault, Guarulhos has in its South portion a well done consolidated area more appropriate to land occupation resulting in facilities to access services and infrastructure as well. The biggest problems are in the Northern-part that beyond to be areas with an accentuated declivity, are irregularly occupied with no infrastructure or governmental assistance planning. Due to the occupation stress in the Northern portion were analyzed three micro basins belonging to the Invernada, Fortaleza and Agua Azul Quarters with different historical occupations resulting in a short term in an environmental degradation especially regarding to dynamic surface. To elaborate the three micro basins Environmental Degradation Map were used two methods: overlapping information for the micro basins applied for Taquara do Reino (Invernada Quarter) and Guaraçau (Água Azul quarter) and the Compartimentation Basic Units method applied to the Lavras micro basin (Fortaleza Quarter). The obtained datas suggest that the three basins suffer with the environmental degradation revealed in dynamic surface problems such as slide, a great volume of silting, mainly of the alluvial plains. The absence of planning and infrastructures in these places assure to an increase of this degradation, requiring geotechnical cartography in order to help the government to go on in a best way to use the land and manage the existing problems. Key-words: environmental degradation, occupation and use of soil, management of erosion problems, Municipality of Guarulhos. 1 1- INTRODUÇÃO Magnoli e Araújo (1993) chamam a atenção para o fato de que, a partir da década de 80, ocorre à formação de um grande adensamento populacional que compreende as regiões metropolitanas de São Paulo, Campinas e Rio de Janeiro, além de toda a região do Vale do Paraíba, originando no eixo São Paulo - Rio de Janeiro uma grande megalópole (Figura 1). Figura 1: Megalópole em desenvolvimento no Vale do Paraíba (MAGNOLI e ARAÚJO, 1993). 2 Essa área, em franco desenvolvimento nos dias atuais, abriga um contigente populacional muito expressivo, onde é nítida a presença de processos intensos de conurbação e das mais variadas formas de uso e ocupação do solo: residencial, comercial, de serviços em geral, industrial, extrativista, viária, lazer e turismo, dentre outras. Contrapondo com a pujança econômica dessa megalópole, verifica-se a falta de planejamento efetivo por parte das administrações públicas, no que se refere, principalmente, ao quesito relativo à expansão urbana. Nela situam-se importantes capitais e cidades, tais como São Paulo, Rio de Janeiro, Campinas, Guarulhos, Angra dos Reis, Teresópolis, Niterói, São José dos Campos, São Bernardo, Santo André, São Caetano e Osasco, testemunho da degradação de seus meios físicos e bióticos, com reflexos na qualidade de vida de seus habitantes, fruto da ocupação urbana indevida em áreas inadequadas para essa finalidade. Ferraz (1991), Andrade e Oliveira (2008) enfatizam que no Brasil a grande concentração populacional em centros urbanos é um aspecto a se destacar, mas que acompanha uma tendência mundial caracterizada pelo gigantismo das cidades. Nesse processo de metropolização, é gerada uma gama variada de problemas, que se materializam nas mais diferentes formas de impactos ambientais. De acordo, com os mesmo autores e acrescido de Prandini et al. (1995), a Região Metropolitana de São Paulo – RMSP, considerada a mais desenvolvida do Brasil e a mais populosa, tem a expansão urbana de seus 39 municípios sob a égide de razões especulativas de mercado, as quais vêm ignorando as reais potencialidades e limitações das áreas a serem ocupadas. Como conseqüência, surgem nas periferias, processos de dinâmica superficial dos tipos: escorregamentos ou erosões intensas, boçorocas, subsidências e colapsos, inundações, assoreamentos, etc. Essas áreas ficam isentas de infraestruturas implantadas pelo Poder Público, e, geralmente, são ocupadas sem qualquer tipo de preocupação de planejamento. Como conseqüência, essas regiões de periferia crescem desordenadamente em loteamentos que degradam a cobertura vegetal, criando problemas de escoamento superficial muitas vezes com esgoto lançado a céu aberto; lançam resíduos sólidos espalhados pelos terrenos baldios e praças; e muitos outros problemas principalmente aqueles relacionados à saúde pública. Esse crescimento desordenado, ocorre sem a preocupação de levar em consideração as 3 características do meio físico, consubstanciadas nas formas e declividades dos relevos, descontinuidades dos maciços rochosos, tipos de solos, entre outros. Para analisar e gerenciar essa problemática, o Poder Público se torna responsável pela elaboração de documentos em forma de relatórios e mapeamentos que muitas vezes não conseguem demonstrar de forma ágil e técnica as situações de risco. É importante para os profissionais que gerenciam os municípios que tenham à disposição documentos que facilitem a aplicação de medidas corretivas e aplicativos que contemplem o Plano Diretor do Município e que possam demonstrar os locais com características de uso e ocupação vulneráveis. 1.1. Importância do Tema O Município de Guarulhos, integrante da RMSP e considerada a segunda maior cidade do Estado de São Paulo, com uma população aproximada em 1,3 bilhões de habitantes (IBGE, 2002), encontra-se em franca expansão urbana e não foge à regra de ter problemas de planejamento e de degradação ambiental. Induzida pelo seu desenvolvimento industrial, viário, aeroportuário, de serviços e por significativas obras civis, que ainda estão por acontecer, o Poder Público do município assiste à urbanização acumular, cada vez mais, problemas geotécnicos significativos, resultantes do estabelecimento de loteamentos em áreas que apresentam condições de fragilidade natural a processos de degradação ambiental, notadamente em sua periferia, ocupada por um segmento social caracterizado por baixa renda orçamentária (QUEIROZ, 2005; GOMES, 2008; SATO, 2008; ANDRADE e OLIVEIRA, 2008; ANDRADE, 2009). Do ponto de vista do meio físico, Guarulhos possui duas grandes áreas com características geoambientais diferentes: as regiões sul e norte. A região sul com áreas mais planas e de fácil acesso, onde se deu o início da ocupação, hoje é densamente ocupada desde residências, como zonas industrializadas muito bem adaptadas na margem de grandes rodovias, com uma infraestrutura bem instalada. A região norte, por sua vez, composta por terrenos declivosos e existência de uma ocupação desordenada com loteamentos formais e informais muitas vezes clandestinos. Essa área é carente em infraestrutura básica e apresenta problemas 4 de processos erosivos acentuados, com um crescimento sem planejamento e um alto índice de degradação dos meios físico e biótico (GRAÇA, 2007; OLIVEIRA et al., 2009). Dessa forma, sob um enfoque geotécnico aplicado, selecionaram-se três microbacias: Bairro Invernada (Microbacia Taquara do Reino – Loteamentos Recreio São Jorge e Jardim Novo Recreio), Bairro Fortaleza (Microbacia Córrego do Entulho – Loteamento Jardim Fortaleza) e Bairro Água Azul (Microbacia do Ribeirão Guaraçau – Loteamento do Água Azul), todos localizados num cenário geomorfológico caracterizado por relevos declivosos, para ilustrar as degradações ambientais que se verificam frente ao processo expansionista urbano desse município. Acredita-se, que os produtos obtidos representem um importante subsídio às ações de planejamento e gestão do uso do solo, em níveis compatíveis com as necessidades de informações de um Plano Diretor Municipal. 1.2. Hipótese e Objetivos Com base no histórico de uso e ocupação e dos problemas de degradação existentes pode-se afirmar a seguinte hipótese: “Determinar e mapear as áreas degradadas ambientalmente, com ênfase em processos de dinâmica superficial, podendo compor e direcionar a metodologia utilizada para cada área estudada. Essas áreas foram escolhidas de acordo com o histórico do uso e ocupação do solo no município, o que resulta na análise e no comportamento do meio físico frente a uma ocupação desordenada”. Essa tese tem como objetivo geral mapear e analisar a degradação ambiental com ênfase nos processos de dinâmica superficial em três microbacias localizadas na porção norte do Município de Guarulhos, na qual, ao longo de décadas, vem sendo implantados diferentes tipos de loteamentos. Dentro deste contexto, serão contemplados alguns objetivos específicos para desenvolvimento e levantamento de dados, tais como: 5 Mapear e analisar, historicamente, as principais formas de uso e ocupação do solo, levando-se em conta as ocupações formais e informais das áreas escolhidas para esse trabalho; Diagnosticar e mapear os processos de degradação ambiental, principalmente os relacionados à dinâmica superficial, bem como elaborar modelos fenomenológicos, a partir da identificação dos principais condicionantes; Estabelecer métodos mais adequados de análise em situações diferenciadas, quanto aos processos de uso e ocupação; E, finalmente, poder oferecer ao Poder Público Municipal subsídios para um melhor planejamento na expansão da ocupação urbana, hoje nitidamente caracterizada por vários núcleos de ocupação localizados na porção norte do município. 6 2- FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O desenvolvimento da sociedade moderna, principalmente a urbana, tem ocorrido de forma desordenada, isenta de qualquer planejamento, à custa de níveis, cada vez maiores, de poluição e de degradação ambiental. Como resultados desse cenário em desequilíbrio verificam-se impactos significativos, que comprometem a qualidade ambiental, notadamente das grandes metrópoles (BRAGA et al., 2005). 2.1. Degradação Ambiental Sánchez (2008) conceitua a degradação ambiental ou dano ambiental como qualquer alteração adversa das características do meio ambiente, o que representaria, em outras palavras, um impacto ambiental negativo. Ainda de acordo com esse autor, o agente causador da degradação ambiental é sempre o ser humano, pois pondera que os processos naturais não degradam ambientes, apenas causam mudanças. Sob esta égide, a degradação ambiental está muito bem caracterizada na Lei de Política Nacional do Meio Ambiente (Lei Federal nº 6.938, de 31 de agosto de 1.981), ao tratá-la, em conjunto, com os conceitos de poluição e poluidor. Segundo essa lei, poluição corresponde à qualquer degradação ambiental resultante de atividades que direta ou indiretamente: - prejudiquem a saúde, a segurança e o bem-estar da população; - criem condições adversas às atividades sociais e econômicas; - afetem desfavoravelmente a biota; - afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente; - lancem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos. 7 Segundo ainda essa legislação, poluidor representa a pessoa física ou jurídica, de direito público ou privado, responsável, direta ou indiretamente, por atividade causadora de degradação ambiental. Segundo Sánchez (2008), a degradação refere-se a qualquer estado de alteração do meio ambiente, abrangendo qualquer um dos seus diferentes meios. Dessa forma, a expressão área degradada sintetiza o resultado final do dano, sua extensão e interfaces das modificações ocorridas nos seguintes meios e componentes ambientais (Tabela 1): Tabela 1: Meios e componentes ambientais que podem ser degradados. MEIO COMPONENTES Fauna BIÓTICO Flora Ar Água FÍSICO Solo Saúde Segurança Bem-estar Atividades sociais Atividades econômicas Condições estéticas ANTRÓPICO Condições sanitárias Fonte: SÁNCHEZ (2008). Da mesma forma que a poluição se manifesta a partir de um determinado patamar, a degradação ambiental pode atingir diferentes níveis de intensidade. A recuperação da área degradada pode ser espontânea ou exigir a necessidade de intervenções mais severas para retirada ou redução da fonte de perturbação (SÁNCHEZ, 2008). Ainda, de acordo com esse autor, a capacidade de um sistema natural se recuperar de uma ação negativa imposta por um agente externo, seja ele antrópico ou mesmo natural, é denominada de resiliência. No entanto, esse conceito não deve 8 ser confundido com o de estabilidade, definida como sendo a capacidade de um sistema retornar a um estado de equilíbrio depois de uma perturbação temporária. 2.1.1. Degradação ambiental urbana: pobreza e crescimento populacional Para a maioria dos países, as cidades, principalmente as capitais, servem com excelente local para efetuarem-se negócios e alavancar a economia nacional. O crescimento econômico pode-se dar de diferentes modos: atrair investimentos internacionais, lucrar com novas tecnologias, ampliar o parque industrial e as redes de serviço e dessa forma, obter posições de destaque no mercado econômico mundial. Como efeito imediato dessa política de desenvolvimento econômico, muitos trabalhadores das zonas rurais tem migrado para os centros urbanos, na busca de oportunidades das quais carecem nas áreas rurais. No Brasil, este aspecto se torna muito evidente, pois o grau de urbanização em nosso país representa, nos dias atuais, cerca de 80% do total de habitantes. Via de regra, nas regiões metropolitanas esse aumento populacional é acompanhado pelo crescimento da pobreza. Segundo Ramalho et al. (1999), a forma acelerada com que se verifica a urbanização, o Poder Público não consegue prover a população dos grandes aglomerados urbanos de moradia adequada, água potável, saneamento básico, coleta de lixo, escolas, hospitais e centros de saúde, e transportes. Assim, torna-se cada vez mais evidente a presença de um cenário urbano em expansão, diretamente ameaçado por riscos e problemas ambientais, principalmente em suas periferias. Para exemplificar melhor essa realidade, Ramalho et al. (1999) propõem um modelo que expresse os níveis acentuados de formas de vulnerabilidade que afetam as camadas de baixa renda na maioria dos centros urbanos: a população desprovida de morar em locais onde haja serviços básicos de infraestrutura, em função dos preços das moradias e dos terrenos, é obrigada a degradar o meio ambiente para 9 sobreviver, o que agrava a sua vulnerabilidade e cria uma situação propícia a desencadear um processo, que a qualquer momento pode resultar num desastre, de acordo com o padrão retratado acima. Nessa relação, geralmente não resta outra alternativa aos menos favorecidos, a não ser explorar os recursos naturais de forma insustentável. As cidades são reflexos da intervenção do homem no meio natural. Nesse processo de antropização, são construídos ambientes aprazíveis, onde os cidadãos vivem com qualidade em termos de desenvolvimento humano; por outro lado, há ambientes problemáticos, com sintomas e sinais de degradação ambiental evidentes. Esses últimos são os mais comuns na realidade da grande população das regiões metropolitanas brasileiras. As favelas de São Paulo, Rio de Janeiro, Salvador, Florianópolis e Brasília, além de outras cidades, são exemplos reais dessa constatação. 2.1.2. Fatores e tipos de degradação ambiental urbana Levando-se em consideração o desenvolvimento das cidades podem-se evidenciar as seguintes formas de degradação caracterizadas principalmente nas grandes metrópoles (MARQUES, 2005): - solo: impermeabilização, processos erosivos e disposição de resíduos; - água: esgoto domiciliar e industrial; - ar: poluição industrial, veículos e incineração de resíduos; - flora: eliminação de áreas de preservação e; - fauna: eliminação de áreas de preservação. Dessa forma, em áreas urbanizadas, processos ocorrem em superfície. É na implantação de loteamentos, e em obras públicas e privadas que ocorrem grandes movimentações de terra que muitas vezes alteram a topografia original causando problemas de transporte de materiais. 10 Segundo Ramos (1995), em áreas urbanas o primeiro passo é justamente a remoção da camada superficial do solo deixando totalmente exposto o substrato que pode conter alta taxa de erodibilidade. Como geralmente em uma obra leva-se tempo para finalizá-la, esse tempo pode ser suficiente para acarretar acidentes e prejuízos com a presença das chuvas. De acordo com Galerani et al. (1995), nos centros urbanos os processos erosivos são oriundos da água e agravados pela ação humana, envolvem problemas sócio-econômicos, ocorrendo a perda do solo, o seu empobrecimento e, por fim, o carreamento dos sedimentos para os rios. Como forma de controle estão os fatores preventivos e principalmente os corretivos. Os preventivos exigem um trabalho de reconhecimento, ou seja, um plano de uso dos solos e os fatores corretivos servem para minimizar os problemas. Dentre os locais mais críticos em problemas estão as áreas de encostas que são utilizados por loteamentos irregulares e de baixa renda, nessas áreas as ações antrópicas como cortes e desmatamentos, os declives acentuados e os períodos de precipitação originam a problemática. No Brasil devido ao seu clima tropical úmido e a sua geomorfologia fazem com que o país esteja sujeito a grandes alterações oriundas de movimentos de massa em áreas de encostas. Cerri (1993) coloca que as áreas de risco por ações antrópicas são oriundas das seguintes atividades: - grandes cortes em relação à declividade natural; - execução de aterros sem a devida compactação; - retirada total da cobertura vegetal e cultivo de espécies; - concentração da água pluvial e servida; - sobrecarga das moradias principalmente nas áreas de declives e; - problemas de depósitos de lixo e resíduos. Outro fator importante no desenvolvimento de movimentos de massa em áreas de encostas está relacionado ao escoamento superficial, Jorge et al. (1998) citam que, conforme o deslocamento das águas superficiais, essas podem provocar além da erosão do solo, áreas de inundação e enchentes. 11 O escoamento superficial depende de uma serie de fatores como declividade, tipo de cobertura do solo, grau de precipitação, e uso e ocupação do solo. De acordo com Tucci (1995), as enchentes em áreas urbanas podem ocorrer de duas formas: enchentes em áreas ribeirinhas, tidas como enchentes naturais que ocorrem em loteamentos muitas vezes clandestinos que foram instalados nas margens dos rios e as enchentes que ocorrem devido a própria urbanização, observados pelo processo de impermeabilização do terreno impedindo a infiltração da água. Ambos os processos estão hoje presentes em qualquer área, seja ela com fatores antrópicos ou naturais, mas é nas cidades que trazem os piores efeitos gerando aumento nas taxas de mortalidade e principalmente na perda da qualidade de vida. A importância dos documentos ambientais traz ao homem a oportunidade de diagnosticar essas áreas e criar metodologias que possam auxiliar na prevenção da degradação ambiental. 2.2. Processos de dinâmica superficial Segundo Infanti Junior e Fornasari Filho (1998), a dinâmica superficial é responsável pela modificação de qualquer paisagem, pois trata-se de processos que alteram a superfície terrestre e que estão constantemente agindo na hidrosfera, atmosfera e litosfera (Tabela 2). Tabela 2: Processos do meio físico de acordo com as esferas. ATMOSFERA HIDROSFERA LITOSFERA Circulação de água no ar Escoamento das águas em superfície Endógenos: sismos e vulcanismo Circulação de partículas e gases na atmosfera Movimentação das águas de subsuperfície Exógenos: intemperismo e movimentos de massa Fonte: INFANTI JUNIOR e FORNASARI FILHO (1998). 12 Nesses processos de dinâmicas superficiais existem uma interdependência entre vários fatores resultando em: erosão, movimentos de massa, assoreamento, inundação, subsidências e colapsos, processos costeiros, e outros casos particulares como alívio de tensões, expansão, empastilhamento, canalículos e ainda processos induzidos por sismos. De acordo com Infanti Junior e Fornasari Filho (1998), os agentes envolvidos na destruição de material na superfície são classificados como agentes móveis: rios que escavam, ondas que erodem costões rochosos, ventos que movimentam dunas de areias, geleiras que desgastam rochas; ou por agentes imóveis: congelamento da água em fraturas do maciços rochosos, dissolução dos carbonatos entre outros. Todos esses processos são definidos de uma forma genérica como processos erosivos. 2.2.1. Fatores que condicionam os processos de dinâmica superficial O termo Erosão segundo Zachar (1982 apud SILVA et al., 2003), provém do latim, do verbo Erodere (escavar) que possui como definição qualquer desgaste e/ou arraste de partículas da superfície terrestre seja pela água, vento, gelo ou outros agentes geológicos. Segundo Infanti Junior e Fornasari Filho (1998), erosão é o processo de desagregação e remoção de partículas do solo ou fragmentos de rochas combinadas pela ação da gravidade com a água, vento, gelo e organismos. Podem ser classificados como erosão natural ou geológica quando o desgaste de material é realizado pela água, vento ou qualquer outro agente natural sob condições de meio ambiente equilibrado naturalmente, sem nenhuma perturbação do homem, e a erosão acelerada, antrópica, ou ainda induzida, em que na sua maioria é a mais rápida e resulta da atividade do homem ou de outros animais (SILVA et al., 2003). Já os movimentos de massa se caracterizam por serem movimentos de solo e rocha que deslizam encosta abaixo devido a gravidade sem às vezes ter ligação 13 direta com a existência da água ou do gelo. Michel (1995 apud GUERRA, 2011) justifica o papel importante da ocupação urbana nas grandes metrópoles como processos de aceleração dos desastres em áreas de encostas. Vários são os fatores responsáveis pelos processos de dinâmica superficial, dentre os quais se destacam: tipos de solo, embasamento geológico, clima, topografia e a cobertura presente no solo. A seguir, serão comentadas algumas dessas características tendo-se por base Silva et al. (2003): a) tipos de solos: são partículas minerais e orgânicas formadas por processos físicos, químicos e biológicos, cujos agentes que influenciam sua formação são a variação climática, a topografia, a rocha matriz e um conjunto de comunidades bióticas. O solo é formado ao longo do seu perfil por várias camadas denominadas de horizontes, cada uma com suas características que determinam muitas vezes a aptidão do solo de acordo com seu uso. Dentre as características que influenciam na erosão do solo está a sua textura, que consiste na distribuição quantitativa dos tamanhos de partículas que estão presente no solo. Junto à textura, outras características como a estrutura, ou seja, como estão arranjadas as partículas dependendo do uso desse solo a estrutura pode ser modificada acelerando os processos de dinâmica superficial. Ainda fazem parte a porosidade, o quanto se tem de espaços que poderão ser ocupados pela água, a permeabilidade que é a capacidade do solo de passar a água e o ar e por fim, o conteúdo de matéria orgânica, resultante no grau de erodibilidade do solo. De acordo com Rodrigues (1982 apud SILVA et al., 2003), todas essas características podem ser transformadas em apenas duas: a destacabilidade (associada à coesão) e a transportabilidade (associada à granulometria). Solos com partículas maiores apresentam alta destacabilidade e baixa transportabilidade, enquanto, solos com partículas de menor diâmetro possuem relação inversa, baixa destacabilidade e alta transportabilidade. b) substrato rochoso: as características minerais das rochas juntamente com a intensidade dos processos de intemperismo mais a natureza e o grau de fraturamento são o que condicionam a suscetibilidade to terreno aos processos. A 14 taxa de transporte desse material é muito variável, rochas de natureza cristalina (metamórfica ou ígnea) são mais resistentes pelo desgaste do que as rochas sedimentares. As rochas ainda podem apresentar resistências diferentes frente aos processos, seja pela desagregação física ou pela decomposição química. c) clima: tem forte influência através de vários fatores físicos do tempo podendo ser pelo vento, água e neve. Entre a erosão eólica e erosão hídrica, esta segunda tem maior distribuição no mundo, geralmente causada pela chuva e pelo escoamento superficial. É expressa pela relação entre a erosividade da chuva (fator ativo: o quanto chove) e a erodibilidade do solo (fator passivo: suscetibilidade do solo). d) topografia: o tamanho e a quantidade das partículas arrastadas pela água dependem da velocidade com que ela escorre resultante da declividade do terreno e do comprimento da rampa percorrida. Áreas com maiores declividades e maiores comprimentos de rampa, apresentam maiores velocidades no escoamento superficial e com certeza, maior capacidade de trasporte; porém, terrenos com baixas declividades e, também, com maiores comprimentos de rampa podem também ter alta intensidade de transporte ficando na dependência e disponibilidade do recurso hídrico. Dessa maneira, a relação entre forma erosiva e a geometria das encostas servem para a detecção das áreas mais propícias aos processos erosivos e movimentos de massa. e) cobertura do solo: essa característica pode influenciar de varias formas: primeiro como amortecedor da chuva, impedindo o contato direto com a gota da água e, em segundo, a cobertura do solo funciona como barreira no caminho das águas evitando enxurradas e facilitando a infiltração. Geralmente, a falta de cobertura do solo é observada logo no inicio do processo e está intimamente relacionada com os processos antrópicos. 2.2.2. Processos de Dinâmica Superficial Atualmente, a ação antrópica consiste no principal fator de aceleração da degradação da superfície através dos desmatamentos e demais tipo de uso do solo. 15 a b Os processos decorrentes do escoamento superficial são os seguintes de acordo com Silva et al., 2003: a) erosão laminar: esse processo é caracterizado pela remoção de uma camada fina e relativamente uniforme do solo pela precipitação pluvial e pelo escoamento superficial (Figura 2). Figura 2: Demonstração da erosão laminar (BRASIL, 2006). b) erosão linear: esse processo é caracterizado pela formação de canais resultantes da remoção e transporte das partículas pela enxurrada em alta velocidade, condicionado ao relevo, podem originar processos do tipo ravinas, sulcos e boçorocas (Figura 3). Figura 3: a) demonstração de erosão linear (BRASIL, 2006); b) formação de boçoroca (OLIVEIRA, 1989 apud SANTORO, 2009). 16 c) movimentos de massa: constitui de um deslizamento do solo ou de rocha devido à atuação da chuva e resultante do fator de gravidade. São divididos em vários processos cada qual com suas características particulares, no Brasil uma comparação de classificação desses processos pode ser vista na Tabela 3, onde Cunha e Guerra (1966) comparam trabalhos de destaque: Tabela 3: Comparação de classificação de movimentos de massa. FREIRE (1965) GUIDICINI e NIEBLE (1984) IPT (1991) Escoamentos: Rastejo e Corridas Escorregamentos: Rotacionais e Translacionais Subsidências e Desabamentos Escoamentos: Rastejo e Corridas Escorregamentos: Rotacionais, Translacionais, Quedas de blocos e Quedas de detritos Subsidências: Subsidências, Recalques e Desabamentos Formas de Transição Movimentos Complexos Rastejos Corridas de massa Escorregamentos Quedas / Tombamentos Fonte: CUNHA e GUERRA (1966). Posteriormente, de acordo com a classificação realizada pelo IPT (1991), Augusto Filho (1992 apud INFANTI JUNIOR e FORNASARI FILHO, 1998) elaborou uma tabela demonstrando a característica de cada processo como pode ser observada na Tabela 4. Muitas outras classificações nacionais e internacionais são demonstradas no trabalho realizado por Barros (2001), onde apresenta similaridades entre os autores inclusive nas descrições realizadas por Augusto Filho (1992); Oliveira (2010) e os dados do IPT (1994) quando descrevem os tipos de movimentos de massa. 17 Tabela 4: Tipos de movimentos de massa e suas características segundo Augusto Filho (1992 apud INFANTI JUNIOR e FORNASARI FILHO, 1998). PROCESSOS CARACTERÍSTICAS DO MOVIMENTO – MATERIAL – GEOMETRIA RASTEJO creep (Figura 4a) • vários planos de deslocamento (internos) • velocidades muito baixas a baixas (cms/ano) e decrescentes c/ a profundidade • movimentos constantes, sazonais ou intermitentes • solo, depósitos, rocha alterada/fraturada • geometria indefinida ESCORREGAMENTOS slides (Figuras 4b, c, d) • poucos planos de deslocamento (externos) • velocidades médias (m/h) a altas (m/s) • pequenos a grandes volumes de material • geometria e materiais variáveis: PLANARES: solos poucos espessos, solos e rochas com um plano de Fraqueza CIRCULARES: solos espessos homogêneos e rochas muito fraturadas EM CUNHA: solos e rochas com dois planos de fraqueza QUEDAS falls (Figuras 4e, f, g) • sem planos de deslocamento • movimento tipo queda livre ou em plano inclinado • velocidades muito altas (vários m/s) • material rochoso • pequenos a médios volumes • geometria variável: lascas, placas, blocos, etc. ROLAMENTO DE MATACÃO TOMBAMENTO CORRIDAS flows (Figura 4h) • muitas superfícies de deslocamento (internas e externas à massa em movimentação) • movimento semelhante ao de um líquido viscoso • desenvolvimento ao longo das drenagens • velocidades médias a altas • mobilização de solo, rocha, detritos e água • grandes volumes de material • extenso raio de alcance, mesmo em áreas planas Fonte: AUGUSTO FILHO, 1992 apud INFANTI JUNIOR e FORNASARI FILHO, 1998. d) assoreamento: consiste no acúmulo de sedimentos em meio aquoso ou aéreo oriundo da força do agente transportador natural, podem ser intensificados por atividades antrópicas como: práticas agrícolas inadequadas, infraestrutura precária de urbanização e modificações de cursos d’água por barramentos ou desvios (INFALTI JUNIOR e FORNASARI FILHO, 1998). 18 a b c d e f g h Figura 4: Tipos de movimentos: a) demonstração de rastejo; b) escorregamento tipo planar; c) escorregamento do tipo circular; d) escorregamento do tipo em cunha; e) queda de blocos; f) queda de blocos do tipo rolamento; g) queda de bloco do tipo tombamento; h) corrida de lama (BRASIL, 2006; LOPES, 2006 apud TOMINAGA et al., 2009). 19 e) inundação: corresponde ao extravasamento da água para a região marginal de um curso d’água (Figura 5), pode ocorrer devido a alta concentração pluvial e de escoamento superficial, também por problemas de assoreamento e pelo tipo de cobertura do solo que não possibilite a infiltração das águas (INFALTI JUNIOR e FORNASARI FILHO, 1998). Figura 5: Perfil esquemático do processo de enchente e inundação. (BRASIL, 2006). 2.2.3. Movimentos de massa em áreas de encostas e taludes Segundo Augusto Filho e Virgili (1998), as encostas naturais ou os chamados taludes são superfícies inclinadas formadas de rochas, solos ou ambos os materiais que são resultantes de processos geológicos e geomorfológicos. Essas áreas por questão de gravidade sofrem processos de dinâmica superficial oriundo de chuvas intensas e prolongadas, infiltração de água e saturação do solo, situação essa, agravada pela ação antrópica através de cortes e aterros (Figura 6), que com o tempo passam a desestabilizar as áreas de encostas (MASSAD, 2003). Como fator importante, a geomorfologia é de grande valia para o entendimento dos processos existentes e da modificação da paisagem. Segundo Christofoletti (1980), conhecer as formas de relevo é entender uma história que ocorreu durante o passado, enquanto que Florenzano (2008) diz que a geomorfologia não consiste apenas no entendimento do relevo, mas na sua gênese, sua composição rochosa e pedológica, bem como, em todos os processos que atuam na sua superfície. 20 Figura 6: Esquema da problemática de corte e aterro em área de declive (MASSAD, 2003). De acordo com as definições apresentadas em BRASIL (2006), a encosta é toda superfície natural inclinada que liga duas outras superfícies, cada qual caracterizada pela sua energia gravitacional, já os taludes naturais são definidos como encostas formadas por maciços terrosos, rochosos ou mistos, de solo e rocha, de superfície não horizontal, originados por agentes naturais. BRASIL (2006), ainda define talude de corte como resultante de algum processo de escavação realizado pelo homem e o talude de aterro como áreas originadas pelo acúmulo de materiais do tipo: solo, rocha, rejeitos industriais ou de mineração. Segundo Augusto Filho e Virgili (1998), a instabilidade atual dos taludes e encostas estão intimamente relacionadas à forma de uso e ocupação do solo resultantes de três atuações antrópicas: a construção de obras civis, a exploração mineral e as ocupações irregulares provenientes de loteamentos clandestinos em áreas de declive. Segundo ainda esses autores, a movimentação de massa é causada por um conjunto de fatores: - inclinação do talude; - velocidade, direção e recorrência do movimento; - natureza do material instabilizado; - geometria do material; - tipo de movimentação. 21 De acordo com Brasil (2006), existem dois condicionantes: o natural e o antrópico. Os condicionantes naturais podem ainda ser separados em dois grupos, os agentes predisponentes (características intrínsecas) e os agentes efetivos (que são diretamente responsáveis pelos movimentos). Essa classificação é baseada em Guidicini e Nieble (1983) que utilizam os termos agentes e causas para demonstrar quem provoca e o resultado dos agentes como pode ser visto na Tabela 5. Tabela 5: Agentes e causas dos escorregamentos segundo Guidicini e Nieble (1983). AGENTES Predisponentes Efetivos Preparatórios Imediatos CAUSAS Internas Externas Intermediárias Complexos geológicos, morfológicos, climato- hidrológico, gravidade, calor solar, vegetação Pluviosidade, erosão pela água e vento, congelamento e degelo, variação de temperatura, dissolução química, fontes, mananciais, oscilações do freático, ação de animais e antrópica Chuvas intensas, fusão do gelo e neve, erosão, terremoto, ondas, vento, ação do homem Efeito das oscilações térmicas, redução dos parâmetros de resistência por intemperismo Mudança na geometria do sistema, efeitos de vibrações, mudanças naturais na inclinação das camadas Elevação do nível piezométrico em massas homogêneas, elevação da coluna de água em descontinui- dades, rebaixamento rápido do lençol, erosão subterrânea, diminuição do efeito de coesão aparente Fonte: AUGUSTO FILHO e VIRGILI (1998). Os condicionantes antrópicos (Figura 7) constam da remoção da cobertura vegetal, lançamento e concentração de águas pluviais e/ou servidas, vazamento na rede de água e esgoto, presença de fossas, execução de cortes com alturas e inclinações acima de limites tecnicamente seguros, execução deficiente de aterros (compactação, geometria, fundação), execução de patamares (“aterros lançados”) com o próprio material de escavação dos cortes, o qual é simplesmente lançado sobre o terreno natural, lançamento de lixo nas encostas/taludes, retirada do solo superficial expondo horizontes mais suscetíveis, deflagrando os processos, bem como elevando fluxo de água na massa do solo (BRASIL, 2006; AUGUSTO FILHO E VIRGILI (1998). 22 a b c d e f Figura 7: Condicionantes antrópicos: a) remoção da cobertura vegetal; b) lançamento e concentração de águas pluviais e/ou servidas; c) vazamento na rede de água e esgoto; d) presença de fossas; e) execução de cortes com alturas e inclinações acima de limites; f) lançamento de lixo nas encostas/taludes (BRASIL, 2006). 23 Já a classificação mais utilizada para os escorregamentos de encostas pode ser observada na Tabela 6 abaixo: Tabela 6: Classificação dos movimentos de encostas segundo Varnes (1978). Fonte: AUGUSTO FILHO e VIRGILI (1998); ARAUJO et al. (2005). 2.2.4. Problemática do escoamento superficial O processo de dinâmica ocorre basicamente em duas fases: a primeira que consiste na remoção das partículas e o segundo relacionado ao transporte realizado pelos agentes erosivos que muitas vezes encontram-se ligados à precipitação. Segundo Cunha e Guerra (1995), o processo erosivo pluvial fica dependente dos vários caminhos percorridos pela água da chuva, a perda de partículas do solo é resultante do escoamento superficial que depende da velocidade e turbulência do fluxo da água (Figura 8). Moreira e Pires Neto (1998 apud BARROS, 2001) cita que as encostas são superfícies inclinadas que realizam a conexão entre uma linha divisória de água e um fundo de vale realizando grande influência no direcionamento do fluxo da água precipitada. TIPO DE MATERIAL SOLO (ENGENHARIA) TIPO DE MOVIMENTO ROCHA GROSSEIRO FINO QUEDAS TOMBAMENTOS e ECORREGAMENTOS ROTACIONAL TRANSLACIONAL EXPANSÕES LATERIAS CORRIDAS/ ESCOAMENTOS COMPLEXOS de rocha de rocha de rocha poucas abatimento de rocha unidades poucas de blocos rochosos unidades muitas de rocha unidades de rocha de rocha (rastejo profundo) combinação de 2 ou mais processos de detritos de detritos de detritos abatimento de detritos de blocos de detritos de detritos de detritos de detritos (rastejo de terra de terra de terra abatimento de terra de blocos de terra de terra de terra de terra de solo) 24 Figura 8: Demonstração das diversas formas de fluxo pluvial em área de encosta (1-3: vertentes retilíneas; 4-6: vertentes convexas; 7-9: vertentes côncavas) (RODRIGUES, 1982 apud SILVA et al., 2003). Segundo Guerra (1999), a medida que ocorre a precipitação, a água começa o processo de infiltração que aos poucos vai saturando o solo criando as poças e posteriormente o escoamento superficial. Resultado inicial desse escoamento são os ravinamentos, a água que acumula em depressões começa a descer a encosta de inicio de forma linear evoluindo para a instalação de microrravinas, depois de construídos os canais bem definidos, mesmo que pequenos, tendo a tendência de serem aprofundados se tornando cada vez maiores, ou ainda, podem originar os escorregamentos. De acordo com Andrade (2009), na concepção de análise da paisagem como um sistema, o relevo pode ainda ser desmembrado em outros subsistemas, como é o caso das encostas e do canal fluvial, todos com dinâmicas específicas. Para análise de sua dinâmica, a encosta pode ser modelada através dos elementos naturais que a estruturam ou influenciam seu comportamento. Os elementos essenciais que são reconhecidos no sistema de encostas são: - substrato geológico (rochas e sedimentos, composição e estrutura); - cobertura pedológica (manto de alteração e solos); - depósitos superficiais (colúvios, aluviões e depósitos tecnogênicos); 25 - superfície topográfica (formas côncavas, planas ou convexas, amplitudes e declividades); - cobertura biológica (fisionomias e ecologia dos biomas); - uso e ocupação sócio-econômica (alteração da cobertura e das formas topográficas, cortes e aterros); - atmosfera (pluviosidade, temperatura, insolação). De acordo com Wolle (1988 apud BARROS, 2001) a chuva atua nos seguintes mecanismos quando se resulta na instabilização de encostas: - na elevação do nível da água através da percolação; - no preenchimento de vazios como fendas e fraturas; - e na saturação de solos reduzindo sua resistência. Em áreas extremamente ocupadas e urbanizadas, é fato que o equilíbrio hídrico é alterado resultando um desequilíbrio nos processos de infiltração e escoamento superficial, comportamento este totalmente modificado quando a cobertura do solo é revestida por vegetação. 2.3. Bacia hidrográfica como unidade de planejamento O estudo sobre os recursos hídricos deve ser realizado de uma forma ampla e integrada. Dentro desse enfoque, a bacia hidrográfica é uma importante unidade natural onde se pode analisar a todos os fatores da superfície terrestre, levando-se a oportunidade de estudar e reconhecer as interrelações de todos os elementos da paisagem e os processos atuantes dentro dessa bacia (BOTELHO, 1999). A bacia hidrográfica tem como definição, um conjunto de áreas com declividades no sentido de uma determinada seção onde está presente um curso d’água, ou seja, uma área definida e fechada topograficamente num curso d’água (GARCEZ e ALVAREZ, 2002). Já Botelho (1999), simplifica essa definição como sendo uma área na superfície terrestre que é drenada por um rio principal e seus tributários, sendo o seu limite traçado pelos chamados divisores de água. De acordo com Tundisi (2003), a bacia hidrográfica possui características importantíssimas que a torna uma unidade muito bem caracterizada onde permite 26 uma interação multidisciplinar primordial para o estudo de diferentes formas de gerenciamento e planejamento. Com isso, a bacia ultrapassa as barreiras políticas e cria uma visão de unidade física participativa, tendo o estímulo e a interação da própria comunidade. Ainda, segundo esse autor, as vantagens de se trabalhar com bacias hidrográficas para estudos interdisciplinares, gerenciamentos e planejamentos são os seguintes: - a bacia hidrográfica é uma unidade física com fronteiras delimitadas; - possui um ecossistema hidrológico integrado, proporcionando um gerenciamento adequado dos recursos hídricos; - é uma forma de coleta e criação de um banco de dados sobre fatores biogeoquímicos, econômicos e sociais; - oferece a oportunidade de parcerias, resoluções de problemas e principalmente, estimula a participação da população local na tomada de decisões e; - promove dados concretos para tomada de decisões do poder público resultando no gerenciamento do desenvolvimento sustentável da bacia. Garcez e Alvares (2002) colocam que para um planejamento integrado dos recursos presentes na bacia, devem ser levantados informações sobre: - quantidade e qualidade da águas presentes; - levantamentos de dados cartográficos já existentes; - informações de detalhes sobre o meio físico e biótico e - dados socioeconômicos da região. Com isso, a bacia hidrográfica tornou-se atualmente uma unidade ideal para estudos, levantamentos de dados e formas de planejamento de uso e ocupação do solo. É importante salientar ainda que por ser uma unidade fechada pode-se trabalhar em maiores detalhes, denominadas de “microbacias hidrográficas”. De acordo com o Programa Nacional de Microbacias Hidrográficas (PNMH) criado através do Decreto-Lei nº 94.076, de 05 de março de 1987, o termo microbacia se expandiu sendo definido como uma área drenada por um curso 27 d’água e seus afluentes, presente a montante de uma seção transversal, ou seja, é tida como uma unidade espacial mínima (BOTELHO, 1999) Segundo ainda esse autor, a microbacia deve ser cuidadosamente selecionada e apresentar as condições físicas e socioeconômicas da região. É necessário como estudo inicial um levantamento prévio geral das características naturais locais e posteriormente em forma de detalhes como: - clima: revela informações importantes das épocas de enchentes, geadas, estiagem e maior potencial de processos erosivos; - geologia: as características minerais, texturais e estruturais dos corpos rochosos, bem como da forma de relevo e do solo contribuem para o entendimento do comportamento dos processos exógenos; - relevo: a informação geomorfológica propicia a análise da paisagem, mostrando fatores de acumulação ou transporte de materiais e ações antrópicas; - solos: demonstra o material a ser erodido, transportado e depositado em curto prazo, principalmente se houver ação antrópica não planejada; - drenagens: revela a disponibilidade de recursos hídricos; - cobertura vegetal: protegem o solo contra processos erosivos e demonstram informações importantes sobre o uso e ocupação do solo; - uso e ocupação do solo: tipos de ocupações (formais e informais). 2.4. Metodologias de análise do meio físico Diversas metodologias podem ser utilizadas para análise e avaliação dos processos de dinâmica do meio físico, bem como, das modificações da paisagem impostas pelo homem através dos diferentes tipos uso e ocupação do solo (processos induzidos). Um dos produtos mais utilizados para levantamento e interpretação de dados é o sensoriamento remoto, que segundo Novo (2008 apud BRITO, 2010) trata-se como um conjunto de equipamentos transmissores com sensores que captam dados através de aeronaves, ou mesmo plataformas fixas, com o objetivo principal de 28 verificar eventos, fenômenos e processos que modificam a superfície terrestre ao longo do tempo. As primeiras imagens resultam em fotos aéreas que podem ser analisadas e interpretadas com a finalidade de identificar o objeto a que ser quer estudar. Vários métodos lógicos podem ser analisados pela fotointerpretação como proposto por Guy (1966), Riverau (1972), Soares e Fiori (1976), onde, os últimos autores, reafirmam que para uma fotointerpretação há a necessidade de prática para identificação e análise dos elementos presentes. Esses elementos podem ser interpretados através da textura, estrutura e forma de feição presentes nas imagens que estarão na dependência do que se pretende estudar. Segundo Riverau (1972), a análise de textura corresponde à menor superfície contínua e homogênea presente e que seja passível de uma repetição; um conjunto de diferentes texturas resulta na definição das estruturas que são definidas como: forma de organização (grau de estruturação) ou pela complexidade de organização (ordem de estruturação). Segundo Brito (2010), o processo de fotointerpretação aérea divide-se em 3 fases: - Fotoleitura: identificação dos elementos de textura; - Fotoanálise: leis e organizações dos elementos de textura; - Fotointerpretação: estabelece as relações função e objeto, ou seja, é a correlação entre a imagem que foi produzida e o fenômeno ocorrido na superfície terrestre. Já Veneziani e Anjos (1982) adaptaram as leituras das fotos aéreas para a tecnologia atual das imagens de satélites. Zuquette e Nakazawa (1998) mostram uma ampla descrição de metodologias internacionais e nacionais que resultam em produtos cartográficos. Métodos antigos deram inicio ao desenvolvimento da cartografia geotécnica como o de Moldenhaver (1919), Muller (1938), Groschopf (1951), Gwinner (1956) que realizaram ao longo do tempo estudos voltados para áreas específicas. No Brasil, as metodologias são desenvolvidas por vários grupos pertencentes às diversas instituições como: Instituto Geológico da Universidade Federal do Rio de Janeiro (IG-UFRJ), Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), Instituto Geológico da Universidade de São Paulo (IG-USP), Universidade Estadual de São Paulo (UNESP) de Presidente Prudente e de Rio Claro, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Universidade de Brasília (UNB), Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Universidade Federal de Alagoas (UFAL), 29 Universidade Federal do Paraná (UFPR) e a CPRM – Serviço Geológico do Brasil que já criaram diversos produtos cartográficos adequando as metodologias para a visão ambiental. Segundo Zuquette (1993), os mapeamentos efetuados para planejamento e meio ambiente devem levar em consideração os seguintes aspectos: - Quanto ao conteúdo: mapas fundamentais (informações sobre os diferentes componentes do meio físico); cartas derivadas (mapa direcionado a uma finalidade) e cartas interpretativas (atributos desenvolvidos nos mapas fundamentais); - Quanto à finalidade: cartas para usos múltiplos (com objetivos específicos para diferentes usuários) e cartas para usos específicos (para situações especiais). O IPT (1994) desenvolveu uma metodologia através de situações específicas em áreas antropizadas levando-se em consideração o meio físico com o objetivo de oferecer respostas imediatas aos problemas presentes em diversas cidades brasileiras. Suas cartas geotécnicas possuem como objetivos: prever o conflito entre o meio ambiente e o uso do solo (ocupação) e propor medidas preventivas e corretivas. Ainda segundo esse órgão, os produtos podem ser agrupados da seguinte forma: - carta geotécnica: demonstram limitações e potencialidades das áreas definindo diretrizes de ocupação; - carta de risco: avaliam os danos através de fenômenos naturais ou induzidos; - carta de susceptibilidade: demonstram a probabilidade de ocorrência dos fenômenos naturais e induzidos; - carta de atributos: apresenta características geotécnicas, geológicas entre outras características; - carta de degradação: mostra os níveis de degradação e os fenômenos naturais e induzidos. Outras metodologias de analise e interpretação de fotos e imagens se preocupam em dividir áreas que demonstrem características fisiográficas homogêneas de áreas distintas adjacentes que resultam nas características geotécnicas de uma área segundo as atividades antrópicas (VEDOVELLO, 1993). Ainda segundo esse autor, esses estudos relativos aos compartimentos fisigráficos resultam na criação das Unidades Básicas de Compartimentação (UBC’s) que 30 conduzem uma metodologia de mapeamento geotécnico-geambiental dividido em três partes: compartimentação fisiográfica (caracterização e propriedades geológico- geotécnicas homogêneas), caracterização geotécnica (caracterização e propriedades geotécnicas das áreas delimitadas) e a cartografia temática final (análise e classificação em termos de fragilidades e potencialidades dos terrenos). Vedovello (2000), ainda enfatiza, que a cartografia final seja a somatória das UBC’s e mais a fragilidade ou potencialidade dos terrenos. Segundo Andrade (2009), o mapeamento representa a aplicação do conhecimento mediante os problemas resultantes da ação antrópica na paisagem, considerando que por meio do estudo do meio físico pode-se avaliar as limitações, e planejar e gerenciar melhor o uso e ocupação do solo. Ainda segundo o autor, o objetivo da cartografia geotécnica é tratar da relação homem/paisagem, sendo um instrumento e uma ferramenta tecnológica, pois trata da aplicação técnica visando obter um resultado desejado. A determinação do método adequado para sua elaboração depende da abordagem teórica da sua utilização. Zaine (1997) desenvolveu um longo levantamento de definições sobre os mapeamentos geotécnicos citando autores como: Varnes (1974), IAEG-UNESCO (1976), Matula (1976), Cerri (1990), Nakazawa et al. (1991), Souza (1992) e Prandini et al. (1995). Segundo Cerri et al. (1990), a carta geotécnica possui uma interpretação no estabelecimento dos limites espaciais de determinadas características ou atributos do meio físico geológico. Já Zuquette (1993) contempla que as cartas e mapas são resultados de uma avaliação para retratar os componentes presentes no meio físico e o seu comportamento frente aos diferentes tipos de uso do solo, podendo assim avaliar suas potencialidades e limitações. De acordo com Bitar et al. (1992 apud ANDRADE, 2009) as cartas podem ser classificadas como: - Cartas Geotécnicas Convencionais: demostram as características dos terrenos sem muitas vezes considerar as interações das diferentes formas de uso do solo; - Cartas Geotécnicas Dirigidas: demonstram limitações e potencialidades dos terrenos decorrentes do uso do solo, estabelecendo soluções e diretrizes para o uso do solo; - Cartas de Suscetibilidade: demonstram a potencialidade de existências dos processos geológicos naturais e induzidos em áreas de interesse ao uso do solo; 31 - Cartas de Risco Geológico: avaliação do dano em potencial frente à ocupação, tendo como resultado a ocorrência de manifestações geológicas naturais ou induzidas e as conseqüências sociais e econômicas. Segundo Zuquette e Nakazawa (1998), a cartografia geotécnica deve ser uma das metodologias de análise do meio físico indicadas para dar apoio ao planejamento urbano, territorial e ambiental, assim como, o desenvolvimento e conservação do meio ambiente. Vedovello (2000) monstra que a cartografia geotécnica voltada às atividades de meio ambiente podem ser divididas em dois grupos: os produtos resultantes da avaliação de áreas naturais e os produtos resultantes da avaliação de áreas antropizadas. A avaliação de áreas naturais enfocam fragilidades e potencialidades do terreno e são expressas em suscetibilidade a processos geodinâmicos ou em vulnerabilidades frente à ação antrópica. Já a avaliação de áreas antropizadas demonstram as modificações, e conflitos geoambientais existentes no terreno e coloca em evidência a análise de uso e ocupação do solo e das modificações nele processadas (Figura 22). Vedovello (2000) enfatiza que a avaliação de áreas naturais oferece subsídios importantes para os gestores ambientais, além de construir informações que irão subsidiar a elaboração e análise da avaliação de áreas antropizadas. 2.5. Depósitos tecnogênicos O termo tecnógeno é empregado para relacionar os estudos desenvolvidos com o objetivo de determinar quais os produtos gerados de forma direta ou indireta resultantes das atividades humanas e quais são seus processos. Segundo Brito (2010), os estudos das transformações antrópicas surgiram no século XIX em duas vertentes: Marsh (1864) que mostra que o homem não só provoca uma ação, como essa ação, gera um resultado; e Vernadsky (1926), que colocou o homem como um agente geológico. Já no século XX vários pesquisadores estabeleceram as ações humanas em relação ao meio ambiente, discutindo as mudanças dos períodos e épocas geológicas. 32 No Brasil, muitos autores desenvolveram estudos de influência do homem na mudança da paisagem a partir da década de 90, analisando os fatores contribuintes para modificação das características do meio ambiente, bem como, seus resultados. Dentre eles estão: Oliveira et al. (1992); Moura et al.(1992); Dantas (1995); Peloggia (1996 e 2005); Muratori (1997); Brannstrom (1998); Cunha (2000); Bertê (2001); Souza (2001); Fujimoto (2001); Nolasco (2002); Rubin et al. (2008); Lisboa (2004); Mello et al. (2005); Estevam et al. (2005); Sobreira (2005); Korb (2006) e Figueira (2007), a maioria dos trabalhos desenvolvidos em teses e dissertações (BRITO, 2010). Ainda Brito (2010), coloca a classificação para os depósitos tecnogênicos mostrada por Oliveira (1990), com base em Chemelon (1983), levando-se em conta sua gênese: - Depósitos Tecnogênicos Construídos: ação direta do homem, onde há o transporte e a deposição de material (aterros e corpos de rejeitos); - Depósitos Tecnogênicos Induzidos: processos naturais modificados (assorea- mento, aluviões modernos, etc.); - Depósitos Tecnogênicos Modificados: mudanças que ocorrem em depósitos naturais pré-existentes (contaminação do solo). Fanning e Fanning (1989) colocam uma classificação somente para os depósitos que são construídos como: - Materiais Úrbicos: são na maioria materiais resultantes da construção civil (tijolos, vidro, concreto, plástico, metais e etc.); - Materiais Gárbicos: material resultante de lixo orgânico resultante do homem; - Materiais Espólicos: materiais escavados e redepositados (terraplenagem e obras civis); - Materiais Dragados: materiais dragados de cursos d’água e colocados em áreas mais altas do que a planície aluvial. Já Peloggia (1998), propõe outra classificação dividindo os depósitos em duas formas: - Os depósitos de primeira ordem: correspondem aos depósitos construídos, induzidos e modificados (OLIVEIRA, 1990) e os depósitos úrbicos, gárbicos, espólicos e líticos (FANNING E FANNING, 1989); - Os depósitos de segunda ordem: correspondem aos depósitos remobilizados, retrabalhados (NOLASCO, 1998). 33 Ainda segundo esse autor, os problemas na consolidação e manutenção das cidades geram a degradação ambiental, desconforto e risco de vida da população. A caracterização dos fenômenos geológicos-geotécnicos levando-se em conta principalmente os processos de dinâmica superficial, sua natureza, seus mecanismos e ocorrências resultam em subsídios para medidas de uso e ocupação do solo de forma preventiva criando projetos habitacionais e recuperação de áreas já degradadas originando planejamentos urbanos mais racionais. 34 ETAPAS LEVANTAMENTO PRELIMINAR - identificação das áreas - compilação dos dados - visita de campo ELABORAÇÃO CARTOGRÁFICA - identificação dos condicionantes - definição de escalas - mapeamentos dos fatores - caracterização do uso do solo - visita de campo COMPARTIMENTAÇÃO FINAL - metodologia de análise - delimitação das áreas homogêneas - escolha das classes de degradação REPRESENTAÇÃO - Análise integrada dos dados - produção do mapeamento de degradação ambiental 3- PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS GERAIS De acordo com os objetivos propostos, as etapas de trabalho geradas no decorrer dessa pesquisa encontram-se desenvolvidas na Figura 9: Figura 9: Etapas de trabalho utilizadas para elaboração do Mapa de Degradação Ambiental das microbacias estudadas (modificado de IPT, 1994). 35 3.1. Levantamento Preliminar A fase inicial dos trabalhos foi dedicada à pesquisa dos levantamentos bibliográficos e cartográficos para a escolha das áreas a serem estudadas. Como parte dessa atividade, houve a necessidade da visita ao campo para verificação do meio físico e do tipo de uso e ocupação do solo, bem como de uma primeira avaliação do estado de degradação das microbacias selecionadas. Essa fase inicial conduziu à escolha de três áreas no Município de Guarulhos, todas com problemas de uso e ocupação inadequada, que conduziram a processos de degradação ambiental, principalmente em relação à dinâmica superficial. Essas áreas estão relacionadas a processos de loteamentos, alguns deles clandestinos, ocorridos de diferentes formas e em diferentes épocas, a partir da década de 70. Após a seleção das áreas de estudo, pode-se então realizar um amplo levantamento bibliográfico, visitas a campo e verificar quais os tipos de metodologias e elementos cartográficos seriam mais adequados para atingir os objetivos propostos. Essa etapa também constou na busca de referências bibliográficas sobre o assunto e do Município de Guarulhos, em especial às microbacias Taquara do Reino, Córrego do Entulho e Ribeirão Guaraçau, localizados na porção norte do município. A pesquisa teve inicio na consulta da legislação e de estudos realizados pelo poder público como a Lei nº 6.055, de 30 de dezembro de 2004 que institui o Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano, Econômico e Social do Município de Guarulhos; o projeto de lei nº 113/2006 e a lei nº 6.253, de 24 de maio de 2007 que dispõe sobre o uso, a ocupação e o parcelamento do solo no Município de Guarulhos. Foram também pesquisados diversos documentos da Prefeitura do Município e o Plano Diretor de Drenagem, Diretrizes, Orientações e Propostas – Guarulhos (SP), apresentado em dezembro de 2008. Foi realizado um levantamento bibliográfico para obtenção de informações em documentos sobre os problemas de uso e ocupação do solo, loteamentos e dinâmica superficial. Vale ressaltar que amplo estudos técnicos e científicos já tinham sido realizados no passado para o município como os de Juliani (1993), Diniz (1996), Mesquita (1998) e Andrade (1999 e 2009). 36 Com o aumento da população e agravante dos problemas de uso e ocupação do solo, a partir do ano de 2.000 muitas pesquisas foram sendo elaboradas com a criação do Laboratório de Geoprocessamento e a recomendação do Programa de Mestrado em Análise Geoambiental da Universidade Guarulhos, na qual foram desenvolvidos um conjunto de estudos ambientais para o Município de Guarulhos, como por exemplo os estudos de Graça (2007), Gomes (2008), Sato (2008) e Oliveira et al. (2009). Juntamente a toda essa produção científica, Guarulhos teve uma necessidade maior de conhecer seu histórico cultural e de uso e ocupação do solo, tendo realizado uma série de publicações em forma de livros como: Kishi, (2005), Oliveira (2007) e Omar (2008) publicações realizadas por pesquisadores e antigos moradores do município. Essa tese ainda contou com referências bibliográficas existentes em congressos, relatórios técnicos, simpósios e periódicos, que contemplaram um amplo estudo sobre o tema escolhido e que se encontram disseminadas nos vários capítulos que a compõem. 3.2. Elaboração Cartográfica Para o tratamento dos dados foram utilizados uma base cartográfica através de ortofotos e base topográfica digital planialtimétrico na escala 1:1.000 da Prefeitura Municipal de Guarulhos e o mapa de uso do solo na escala 1:25.000 do projeto Bases Geoambientais para um sistema de informações ambientais do Município de Guarulhos (OLIVEIRA et al., 2009), desse projeto também foi utilizado o mapa geológico. A montagem da base de dados espaciais foi gerada em ambiente SIG através da plataforma ArcGIS 9.3 da empresa ESRI, compatível com a escala 1:1000 ou menor com projeção UTM e datum SIRGAS 2000. Para atualização do uso e cobertura do solo foram realizadas fotoleituras e fotointerpretações estereoscópicas com visualização e cadastramento de processos erosivos e movimentos de massa juntamente com a comprovação nos trabalhos de campo. A geração de Modelo Digital de Elevação Terreno (MDT) foi através do 37 módulo 3-D Analyst do ArcGIS, bem como a escolha e criação dos perfis topográficos. 3.3. Compartimentação Final Para compatibilização de dados na base cartográfica ainda foi gerado o mapa de declividade de encostas com base no MDT e o cruzamento desses planos de informação resultaram na classificação das unidades de degradação ambiental. A fotointerpretação estereoscópica e a análise do MDT delimitaram as Unidades Básicas de Compartimentação (UBCs), isso gerou a escolha das classes de degradação bem como a delimitação das áreas homogêneas. Nessa etapa de trabalho, os métodos de análise aplicados às microbacias Taquara do Reino e Ribeirão Guaraçau não se mostraram eficientes quando utilizados na microbacia Córrego do Entulho, em razão do modelo de implantação de seus loteamentos. Enquanto que, no loteamento Fortaleza, a implantação se deu por meio de expressiva movimentação de terra por terraplanagem, o que modificou o perfil geral do topo à base das vertentes, nos demais a implantação ocorreu com a execução de cortes e aterros localizados, sem alterar de modo substancial o perfil geral da encosta. A metodologia utilizada para as microbacias Taquara do Reino e Ribeirão Guaraçau seguiram as principais etapas e produtos criados pelo IPT como podem ser visualizados na Figura 10, que mostra a seqüência de levantamentos realizados para a elaboração da carta geotécnica. 38 ETAPAS PROJETOS LEVANTAMENTO PRELIMINAR - identificação dos problemas - compilação dos dados INVESTIGAÇÃO ORIENTADA - identificação dos condicionantes - mapeamentos dos fatores - definição de escalas - caracterização do uso do solo COMPARTIMENTAÇÃO FINAL - análise integrada dos dados - delimitação das áreas homogêneas ESTABELECIMENTO DE MEDIDAS DE CONTROLE - implantação e manutenção do uso do solo - propostas de medidas preventivas e corretivas REPRESENTAÇÃO - resultado cartográfico com linguagem adequada ao usuário MAPA PRELIMINAR MAPAS TEMÁTICOS UNIDADES GEOTÉCNICAS DIRETRIZES PARA O USO DO SOLO CARTA GEOTÉCNICA Figura 10: Fluxograma de metodologia desenvolvida pelo IPT (IPT, 1994). Já a metodologia utilizada para a microbacia Córrego do Entulho foi a aplicada por Vedovello (2000), apresentada na figura a seguir: 39 AVALIAÇÃO DE ÁREAS NATURAIS fragilidade suscetibilidade vulnerabilidade potencialidade aptidão AVALIAÇÃO DE ÁREAS ANTROPIZADAS riscos áreas degradadas conflitos Figura 11: Caráter e tipos de produtos geotécnicos aplicados à gestão ambiental segundo Vedovello (2000). 3.4. Representação Como resultado da análise e interpretação do material levantado pode-se então como etapa final produzir os Mapas de Degradação Ambiental para cada microbacia, bem como, comparar as diferentes formas de uso e ocupação analisando o avanço dos loteamentos ao longo do tempo. 40 REGIÃO METROPOLITANA DE SÃO PAULO - RMSP km 300.000 325.000 350.000 375.000 400.000 425.000 N 275.000 7. 42 5 .0 00 7. 40 0. 00 0 7. 37 5. 00 0 7. 35 0. 0 00 7. 45 0. 00 0 7. 32 5. 00 0 São Paulo Nazaré Paulista Santa Isabel Arujá Itaquaquecetuba Mairiporã Municípios Limítrofes Município de Guarulhos Rodovia Fernão Dias (BR-381) Rodovia Presidente Dutra (BR-116) Rodovia Ayrton Senna da Silva (SP-70) Demais Municípios da RMSP 4- ÁREAS DE ESTUDOS 4.1. Município de Guarulhos Guarulhos localiza-se na porção nordeste da Região Metropolitana de São Paulo, sendo um dos 39 municípios que a integra. Guarulhos possui como limites os municípios de Arujá (leste), Itaquaquecetuba (sudeste), Mairiporã (noroeste), Nazaré Paulista (norte), São Paulo (sul, sudoeste, oeste) e Santa Isabel (nordeste). Posicionado entre os, paralelos 23º 16’ 20’’ e 23º 30’ 34’’ latitude sul e entre os meridianos 46º 20’ 08’’ e 46º 34’ 13’’ longitude oeste de Greenwich, o município é cortado pelo Trópico de Capricórnio e possui como principais acessos rodoviários a Rodovia Presidente Dutra (BR 116) principal eixo São Paulo/Rio de Janeiro; a Rodovia Fernão Dias (BR 381) eixo São Paulo/Belo Horizonte; Rodovia Ayrton Senna da Silva (SP 70) eixo São Paulo/Taubaté e a Avenida Santos Dumont (antiga estrada Guarulhos/Nazaré Paulista) eixo São Paulo/Nazaré Paulista (Figura 12). Figura 12: Principais acessos rodoviários do Município de Guarulhos (modificado de PMG, 1996). 41 337500 337500 345000 345000 352500 352500 360000 360000 73 97 50 0 73 97 50 0 74 05 00 0 74 05 00 0 7