VI Seminário Latino-Americano de Geografia Física II Seminário Ibero-Americano de Geografia Física Universidade de Coimbra, Maio de 2010 Risco Ambiental na planície Costeira de costa passiva, no litoral do Estado de São Paulo, Brasil, fundamentados na teoria do Equilíbrio Dinâmico, uma nova abordagem Marisa de Souto Matos Fierz Departamento de Geografia – Universidade de São Paulo [email protected] Jurandyr Luciano Sanches Ross Departamento de Geografia USP - Universidade de São Paulo. [email protected] Introdução O Litoral do Estado de São Paulo é classificado como pertencente a uma costa passiva, litoral Brasileiro. Neste litoral, de maneira geral, predominam os processos agradacionais, no entanto, apresenta também áreas com tendência à processos erosivos de baixa intensidade. Esses processos erosivos podem se intensificar com mudanças na dinâmica marinha local, de maneira geral, provocada pela intervenção antrópica. Baseando-se nos preceitos da Teoria Geral dos Sistemas e da Teoria do Equilíbrio Dinâmico, essa pesquisa objetiva apontar as diferenças de fragilidade ao longo da planície costeira do rio Guaraú localizada no litoral sul do Estado de São Paulo. A possibilidade de diferenciar as áreas mais frágeis das menos frágeis auxilia na determinação das áreas de risco ou sujeitas a alterações. Área de Estudo A área de estudo, planície costeira do Rio Guaraú está localizada no litoral sul do Estado de São Paulo. Está Localizada entre o morro da Juréia e Itatins. Trata-se de uma pequena enseada incrustada entre os dois maciços cristalinos que apresenta uma drenagem bem estabelecida e a planície costeira estreita. É denominada de planície do rio Guaraú, ou praia do Guaraú, e constitui enseada cuja embocadura possui cerca 1,5 km de extensão. As coordenadas que englobam este trecho estudado são: 24 o 24´e 24o18´ de latitude sul e 47o09´e 46o09´longitude oeste. 1 Tema 1 - Identidade epistemológica e desafios da Geografia Física no início do século XXI Localização da área no Brasil Localização da área no Estado de São Paulo Enseada do Guaraú Figura 1 – Localização da Área de Estudo No contexto geológico/geomorfológico do litoral do estado de São Paulo, a área de estudo pode ser compartimentada em dois setores, o setor que compreende o embasamento cristalino do complexo costeiro que inclui a Serra do Mar e os morros costeiros, e setor dos depósitos Quaternários, no qual se incluem as planícies costeiras, praias e plataforma continental. Toda a área do entorno da planície costeira do Guaraú é composta por conjuntos litológicos variados, marcados por uma evolução tectono-metamórfica distinta. Os conjuntos litológicos que sustentam os morros e serras do embasamento cristalino regional são separados por zonas de cisalhamento transcorrentes dextrais, definindo uma estruturação regional de direção NE-SW, a qual condiciona as formas alongadas das seqüências metamórficas e a disposição predominantemente concordante dos corpos graníticos. De acordo com Almeida et al., 1992, nas planícies ocorre uma interação de processos e ambientes de deposição diferenciados, nos quais atuam diversos fatores geomorfológicos, litológicos, tectônicos e sedimentares. Nesses ambientes, a evolução do relevo é condicionada pelo avanço em direção ao planalto das cabeceiras de 2 VI Seminário Latino-Americano de Geografia Física II Seminário Ibero-Americano de Geografia Física Universidade de Coimbra, Maio de 2010 drenagem, que encontram, nesse percurso, resistências diferenciadas em função dos tipos litológicos e das estruturas presentes. Dessa forma, onde ocorrem rochas mais suscetíveis ao intemperismo, o alargamento e a incisão da rede de drenagem se mostram mais pronunciados, variando de acordo com o clima dominante em cada época. Além disso, a presença de estruturas paralelas à borda do planalto permite um acentuado alargamento dos vales. As planícies costeiras são classificadas como litorâneas pertencentes à unidade morfoestrutural das bacias sedimentares cenozóicas, classificadas como morfoescultura de acumulação marinha (Apm), conforme se pode observar no mapa geomorfológico do estado de São Paulo. Com relação aos aspectos do clima local, o litoral do estado de São Paulo está inserido na linha de divisão dos climas tropical e subtropical e, portanto, apresenta características climáticas provenientes dos dois tipos de clima. A partir da faixa de latitude correspondente à posição dos estados de São Paulo e Paraná, sofre a influência da massa polar atlântica e dos sistemas atmosféricos extratropicais, que passam a ser preponderantes. Do ponto de vista da dinâmica atmosférica, apresenta características que o aproximam das latitudes médias. Os solos no litoral estão diretamente associados aos materiais das formações arenosas nas planícies costeiras advindas, sobretudo, das variações do nível do mar, as transgressões Cananéia e Santos que são as principais formadoras das planícies costeiras do litoral do estado de São Paulo. Os solos dessa região estão geralmente associados aos solos litorâneos classificados como espodossolos por toda a planície, com exceção das áreas de praia, mangue e rampas de colúvios, localizadas no sopé da Serra do Mar. Com relação aos aspectos oceanográficos da área, destacam-se que estes padrões de incidência resultam na ocorrência de correntes de deriva direcionadas no sentido de S/SW, para ondas incidentes de NE/E e para NE/E para os trens de ondas incidentes. Fundamentação A presente pesquisa apresenta fundamentos teórico-metodológicos baseados em três abordagens principais. Todas elas possuem como ponto de apoio a integralidade com enfoque sistêmico. A primeira trata-se da teoria geral dos sistemas, elaborada por Ludwig Von Bertalanffy, a qual dá suporte a diversas abordagens sistêmicas na geografia. A segunda é a teoria do equilíbrio dinâmico, elaborada por Hack (1960) com 3 Tema 1 - Identidade epistemológica e desafios da Geografia Física no início do século XXI base em críticas ao ciclo geomórfico de Davis, que está relacionada às variações de equilíbrio constantes nos sistemas abertos e objetiva um estudo voltado para explicar as diversidades das formas e materiais que constituem o relevo. A última trata de uma proposta mais específica, voltada à análise integrada e aplicada, com finalidade de atribuir níveis de fragilidade ambiental para cada diversidade de formas, materiais e processos que ocorrem nos sistemas litorâneos, sobretudo na planície costeira. A princípio, será baseada na proposta de Ross (1994), a qual está mais voltada para estudos de fragilidade em ambientes localizados no interior do continente e dela derivam os princípios abordados que auxiliam nas correlações dos aspectos analisados. Na geomorfologia, o conceito de sistema foi introduzido por Chorley, em 1962, e vários aspectos dessa abordagem foram considerados por Christofoletti (1979), Strahler (1980), Hugget (1985), Scheidegger (1991), entre outros, e foi responsável por salientar o aspecto conectivo do conjunto, formando uma unidade, de acordo com a perspectiva de que um sistema é um conjunto estruturado de objetos e/ou atributos. Esses objetos e atributos consistem de componentes ou variáveis (isto é, fenômenos passíveis de assumir magnitudes variáveis) que exibem relações discerníveis entre si e operam como um todo complexo de acordo com determinado padrão. Mais recentemente, ao fazer breve revisão sobre a teoria de sistemas, Haigh (1985, apud CHRISTOFOLETTI, 1998), assinalou que “um sistema é uma totalidade que é criada pela integração de um conjunto estruturado de partes componentes, cujas inter-relações estruturais e funcionais criam uma inteireza que não se encontram implicadas por aquelas partes componentes quando desagregadas”. De maneira muito sucinta, a Teoria do Equilíbrio Dinâmico elaborada por Hack (1960) enfatiza a importância da composição litológica que sustentam as formas de relevo. Para o autor, o relevo pode ser considerado como um sistema aberto que recebe interferência dos outros sistemas e que dependendo da resistência dos materiais, as formas vão se apresentar diferenciadas. Relevos mais rebaixados são compostos por materiais menos resistentes. Relevos sustentados por materiais mais resistentes apresentam-se mais elevados. A metodologia de Ross (1992) sobre a Fragilidade Ambiental fornece base para avaliação de diferentes níveis de sensitividade do relevo. Em primeiro plano, realiza-se a compartimentação do relevo. Obedecendo aos critérios de definição das morfoestruturas e morfoesculturas, conceitos esses baseados nos autores russos Mecerjakov e Guerasimov, os quais seguem os preceitos conceituais de Walter Penck 4 VI Seminário Latino-Americano de Geografia Física II Seminário Ibero-Americano de Geografia Física Universidade de Coimbra, Maio de 2010 no que tange aos processos endógenos e exógenos. A morfoestruturas estão diretamente relacionadas aos processos endógenos uma vez que correspondem as litologia que sustentam as macroformas. As morfoesculturas são resultantes dos processos denudacionais que resultam dos processos exógenos. As áreas a serem estudadas podem ser compartimentadas em morfoestruturas e morfoesculturas as quais correspondem, na metodologia, a uma compartimentação do relevo em 6 táxons, nos quais o primeiro corresponde as morfoestruturas e a partir do segundo táxon se obtém as morfoesculturas, as quais apresentam primeiramente, os padrões de formas de relevo e posteriormente com o aumento da escala de detalhe vão corresponder às formas individualizadas, conforme se observa na figura 2 a seguir Figura 2 – Taxonomia do Relevo (Fonte: Ross, 1992) 5 Tema 1 - Identidade epistemológica e desafios da Geografia Física no início do século XXI O primeiro táxon corresponde às unidades morfoestruturais que são representadas pelas macroestruturas, como por exemplo, as grandes estruturas de uma bacia hidrográfica. O segundo táxon corresponde às unidades morfoesculturais que são os compartimentos e subcompartimentos do relevo pertencentes a uma determinada morfoestrutura e posicionados em diferentes níveis topográficos. A partir do terceiro táxon, delimitam-se os padrões de formas semelhantes, unidades morfológicas as quais estão representadas pelos planaltos, chapadas, depressões, tipos de formas predominantes e semelhantes, entre outros. No quarto táxon, estão os tipos de formas de relevos, colinas, tabulares. O quinto táxon representa detalhes com relação às formas de vertentes (retilínea, convexa, côncava) e tipos de topos (plano, convexo, tabular, aguçado). No sexto táxon, com maior detalhe, podem-se representar as formas e os processos atuais, incluindo formas de ordem antrópica, tais como cortes de estradas, aterros, erosão, curvas de nível, o que caracteriza a antropogênese. A fim de se obter a compartimentação geomorfológica da área em subsistemas geomorfológicos realizaram-se análises de imagens de satélite, bem como trabalhos de campo, nos quais utilizou-se equipamentos para medida de compactação do solo nos diferentes sistemas e subsistemas geomorfológicos para definir as diferenças de resistência de materiais. Essas análises possibilitaram a definição das variações de fragilidade que podem ser atribuídas, dependendo da localização dos sistemas e subsistemas, e da resistência dos materiais que os sustentam, definindo-se assim, o grau de fragilidade, bem como sua correspondência à áreas de risco. Resultados Como resultados apresentam-se a compartimentação geomorfológica, onde destacam-se os sistemas e subsistemas geomorfológicos e os graus de fragilidades apresentados pelos mesmos. Uma taxonomia para a região costeira pode ser voltada para as características geomorfológicas representadas pelas reentrâncias moldadas e sustentadas no embasamento cristalino e preenchidas pelos sedimentos advindos do continente ou da plataforma continental. Dessa forma, propõe-se uma compartimentação em táxons para os estudos que envolvem as áreas litorâneas. Esta classificação subsidia o mapeamento das três áreas de estudo: 6 VI Seminário Latino-Americano de Geografia Física II Seminário Ibero-Americano de Geografia Física Universidade de Coimbra, Maio de 2010 Primeiro táxon – geotextura – retomando a idéia de geotextura, desenvolvida por Mecerjakov, reconsideram-se as placas tectônicas como uma forma geomorfológica de importância por representar a continuidade do continente, como importante reserva de sedimentos, que são retabalhados na linha de costa, e ainda por constituir elemento importante da deriva das correntes costeiras. A placa tectônica, classificada como geômero por Sotchawa (1978), no caso do Brasil, denominada placa continental atlântica, representa também o compartimento plataforma continental. Segundo Táxon – morfoestruturas – enseadas, embaiamentos, terrenos continentais, plataforma continental – correspondem aos terrenos costeiros voltados para o oceano e sofrem influências diretas e indiretas dos processos costeiros. Terceiro Táxon – morfoesculturas – planície costeira, propriamente dita, pode ser o terceiro táxon. Ela pode ser delimitada a partir da interface entre a serra e a planície e estender-se até a linha de pós-praia; a praia, propriamente dita, não englobada, já que será considerada em um táxon mais detalhado. Quarto táxon – morros e colinas (conjunto), terraços marinhos, terraços fluviais, planícies fluviais, planície intertidal, planície fluvio-marinha, praia, perfil de praia e plataforma continental adjacente, rampas de colúvio. Por estarem localizados nas planícies costeiras e também em nível altimétrico mais alto, os morros isolados e colinas são contribuidores de sedimentos à planície costeira e no entorno daqueles se formam pequenas rampas de colúvio. Esse componente do relevo costeiro pode receber denominações de avaliação tal qual existe para os morros e colinas do continente, medidas de declividades e as formas das vertentes, as quais são analisadas nos táxons de escalas de maior detalhe. Esses compartimentos do relevo costeiro podem ser avaliados pela composição do seu material e constituem compartimentos que compõem a planície costeira e por isso podem ser avaliados em escala local de detalhe, ou seja, em trabalho de campo, para quantificar os seus processos e as suas composições, formas, estruturas. Esses compartimentos constituem os mais baixos da área costeira e também os mais frágeis, tanto em termos de composição do material, quanto em termos de processos que os envolvem.. Quinto táxon – este será o estudo individualizado de cada compartimento delimitado em escala de menor detalhe. No quinto taxon, podem ser analisadas também as vertentes (dos morros e colinas isolados), cordões litorâneos e depressões intercordões, dunas, escarpas de praia, berma. 7 Tema 1 - Identidade epistemológica e desafios da Geografia Física no início do século XXI Dessa forma, a compartimentação do relevo costeiro contempla estudos de variadas escalas de detalhe e abrange as morfoestruturas e morfoesculturas que formam os grandes sistemas e os subsistemas da área costeira. Para uma correlação dessa taxonomia do relevo com a teoria do equilíbrio dinâmico, propôs-se aqui apresentar uma elaboração simples da aplicação dessa teoria na área de estudo, considerando as trocas de matéria e energia na interface do estrato geográfico, em um sistema aberto inerente ao equilíbrio dinâmico, que trata de resistência medida pela resistência dos sistemas e subsistemas. Conclusões Conclui-se que com a pesquisa realizada sobre os níveis de fragilidade, existem diferenças de compactação entre os subsistemas geomorfológicos costeiros que constituem a planície costeira. Isso somente comprova a fragilidade intrínseca da planície costeira e, que há diferenças de resistência dos materiais litológicos que sustentam as formas ao longo das planícies arenosas como a do Guaraú. Essas diferenças obedecem de certa forma, a posição em que o subsistema se encontra na planície costeira. Assim, deduz-se que os compartimentos ou subsistemas menos elevados constituem os mais frágeis, bem como, representam ambientes mais influenciados pelas alterações naturais diretas e indiretas de clima, pluviosidade e de marés, ou seja, os subsistemas que se encontram localizados nas áreas de maiores embates seja da pluviosidade, seja das correntes marinhas são afetados mais rapidamente. Dentre os compartimentos ou subsistemas geomorfológicos costeiros os mais frágeis e que podem ser consideradas áreas de maior risco são: a praia e as planícies intertidais, onde se estabelecem os manguezais. Esses dois compartimentos ou subsistemas servem de filtro às entradas e saídas de matéria e energia no interior do sistema geomorfológico, a planície costeira. As entradas e saídas de matéria e energia nos sistemas geomorfológicos podem afetar o equilíbrio dinâmico e desestabilizá-los momentaneamente, caso ocorram de forma abrupta. No mapa da fragilidade Ambiental é possível observar a localização dos sistemas e subsistemas geomorfológicos e os níveis de fragilidade ao longo das planícies costeira no litoral sul do Estado de São Paulo. A Enseada do Guaraú está localizada no trecho sudoeste do mapa, apresenta dois níveis de fragilidade, a muitíssimo alta que corresponde a área da Serra do Mar em cor rosa e a área da Planície fluvial do rio Guaraú correspondente a cor vermelha classificada como muitíssimo alta também. A 8 VI Seminário Latino-Americano de Geografia Física II Seminário Ibero-Americano de Geografia Física Universidade de Coimbra, Maio de 2010 área da planície costeira, mas estável do ponto de vista de resistência dos materiais, corresponde à classificação muito alta nos níveis de fragilidade e área de risco. Figura 3 – Mapa das Fragilidades Ambientais no litoral Sul do Estado de São Paulo 9 Tema 1 - Identidade epistemológica e desafios da Geografia Física no início do século XXI Bibliografia AB’SABER, A. N. 1954-“A geomorfologia do estado de São Paulo” In Aspectos geográficos da terra bandeirante. Rio de Janeiro: IBGE. ______. 1955 .“Contribuição à geomorfologia do litoral paulista”. Revista Brasileira de Geografia. São Paulo, ano XVII, n. 1. ______. 1962.“A Serra do Mar e o litoral de Santos”. Notícia Geomorfológica. Campinas, n. 5 (9/10), p. 70-7, 1962. ______. 1969-“Um conceito de geomorfologia a serviço das pesquisas sobre o Quaternário”. Geomorfologia, n. 18. São Paulo: Igeog/USP. ______.1977, “Potencialidades paisagísticas brasileiras”. Geomorfologia. São Paulo: Universidade de São Paulo, n. 55, 1977. HACK, J. T. 1960,“Interpretation of erosional topography in humid temperate regions”. American Journal of Science. Bradley, v. 258. ______. 1965, “Dynamic equilibrium and landscape evolution”. In MELHORN, E. N. & FLEMAL, R. C. (Ed.). Theories of landform Development. Boston: Allen and Unwin, 1965, p. 87-102. ______. 1975,“Dynamic equilibrium and landscape evolution”. In MELHORN, W. N. & Flemal R. C. (Ed.). Theories of landform development. New York, 1975, p. 87-102. ROSS, J. L. S.1992, “O registro cartográfico dos fatos geomorfológicos e a questão da taxonomia do relevo”. Revista do Departamento de Geografia. São Paulo: FFLCH/USP, n. 6, ______. 1994 “Análise empírica da fragilidade dos ambientes antropizados”. Revista do Departamento de Geografia. São Paulo: FFLCH /USP, n. 8. ______& MATOS FIERZ, M. S, 2005, “Algumas técnicas de pesquisa em geomorfologia”. In VENTURI, Luis Antonio Bittar (Org.). Praticando geografia – Técnicas de campo e laboratório. São Paulo: Oficina de Textos, 2005, v. 1, p. 65-84. 10 VI Seminário Latino-Americano de Geografia Física II Seminário Ibero-Americano de Geografia Física Universidade de Coimbra, Maio de 2010 SUGUIO, K.1973, Introdução à sedimentologia. São Paulo. Edgard Blucher/ Edusp, 1973. ________ .1992, Dicionário de geologia marinha. São Paulo: T. A. Queiroz. ______.1999,Geologia do Quaternário, mudanças ambientais – Passado + presente = futuro? São Paulo. ______ & BIGARELLA, João José,1990, Ambiente fluvial. 2. ed. Florianópolis: Ed. da UFSC/ Ed. da Universidade Federal do Paraná. ______ & KUTNER, M. B.1974, “Sedimentação na área de Itanhaém, SP”. In XXVIII CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA. Porto Alegre, 1974, v. 2, p. 95-106. (Anais.) ______ & MARTIN, L.1974, “Formação das planícies costeiras”. In II Simpósio de Ecossistemas da Costa Sul-Sudeste Brasileira, estrutura, função e manejo. Anais. Águas de Lindóia. ______ & ______.1978ª, Formações quaternárias marinhas do litoral paulista e sulfluminense. São Paulo, IGCB/CGUSP, 1978a (Publicação Especial). ______ & ______,1978, “Formações quaternária marinhas do litoral paulista e sul fluminense”. In International Symposium on Coastal Evolution in the Quaternary— the Brazilian National Working Group for the IGCP – Project 61, São Paulo Instituto de Geociências/USP, v. 1, p. 1-55, 1978b. (Special Publication.) ______ & TESSLER, M. G, 1984, Planícies de cordões litorâneos quaternários do Brasil: origem e nomenclatura. Niterói: Ceuff. ______; ______.& FLEXOR, M. R. “Les variations rélatives du niveau moyen de la mer au quaternaire récent dans la région de Cananéia-Iguape”. Boletim Instituto Geológico. São Paulo, 1976, n. 7, p. 113–129. ______. et al.1985, “Flutuações do nível relativo do mar durante o Quaternário Superior ao longo do litoral brasileiro e suas implicações na sedimentação costeira”. Revista Brasileira de Geociências. São Paulo, 15 (4), p. 273-286, 1985. ______. 1986,“Fundamentos e reconstrução de antigos níveis marinhos do Quaternário”. Boletim IG – USP. São Paulo, n. 4, 1986. (Publicação Especial.) 11 Tema 1 - Identidade epistemológica e desafios da Geografia Física no início do século XXI SUMMERFIELD, M. A, 1994, (Ed.). Geomorphology and global tectonics. Chichester/New York/Weinheim/Brisbane/Singapore/Toronto: Department of Geography/University of Edinburgh/John Wiley & Sons, 1999. SUNAMURA, T. Geomorphology of rock coast. University of Tsukuba. TANSLEY, A. G,1935,“O uso e o abuso de conceitos e de termos do vegetational”. Ecology, 16. TESSLER, M. G., 1982, Sedimentação atual na região lagunar de Cananéia-Iguape, estado de São Paulo. 1982. 2 v. Dissertação (Mestrado em Geociências) Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo. ______. 2005, Dinâmica Sedimentar Quaternária do Litoral Sul Paulista. 1988. 257 p. Tese (Doutorado em Geociências). Instituto de Geociências, Universidade São Paulo, São Paulo. ______ & GOYA, S. C. 2005,“Processos costeiros condicionantes do litoral brasileiro”. Revista do Departamento de Geografia. São Paulo: USP. THORN, C. E. (Ed.). 1982, Space and time in geomorphology. London, Allen & Unwin, 1982. ______ & WELFORD, M. R. 1994, “The equilibrium concept in geomorphology”. Annals of the Association of American Geographers. Association of American Geographers, v. 84, issue 4. 12