TECNÓGENO EM AMBIENTES FLUVIAIS: OS DEPÓSITOS TECNOGÊNICOS NO NOROESTE DO PARANÁ, BRASIL TECHNOGENE IN RIVER ENVIRONMENTS: STUDIES OF TECNOGENIC DEPOSITS IN NORTHWESTERN PARANÁ STATE, BRAZIL Resumo Na forma de contribuir para as pesquisas do Tecnógeno no Brasil, este artigo tem como objetivo descrever alguns processos e características da formação e ocorrência dos depósitos tecnogênicos, principalmente, em ambientes fluviais na Mesorregião Noroeste do Paraná, especificamente nos municípios de Cianorte, Loanda, Paranavaí e Umuarama. O artigo foi desenvolvido metodologicamente a partir de dados obtidos em referências bibliográficas da temática no ambiente pesquisado. Os procedimentos metodológicos apontam o emprego de técnicas de obtenção de dados em campo e laboratório, utilizando-se também as geotecnologias na elaboração dos produtos cartográficos. Os depósitos tecnogênicos formam-se por diversas influências principalmente ligadas à ação antrópica. Sendo assim, estas mudanças retratam a materialidade do processo de edificação da sociedade sobre a natureza em que o homem determina suas características culturais. Palavras-chave: Noroeste do Paraná; Tecnógeno; Depósitos Tecnogênicos. Abstract In order to contribute to the research of Technogene in Brazil, this article aims to describe some processes and characteristics of the formation and occurrence of tecnogenic deposits mainly in fluvial environments in Meso Northwest Paraná region, specifically in the municipalities of Cianorte, Loanda, Paranavai and Umuarama. The article was methodologically developed from data obtained in references researched the issue on the environment. The methodological procedures suggest the use of technical data collection in the field and laboratory, also using the geo in the preparation of cartographic products. The tecnogenic deposits are formed by various influences mainly linked to human action. Thus these changes portray the materiality of the process of building society on nature where man determines their cultural characteristics. Key words: Northwestern Paraná; Technogene; Technogenic deposits; 1. Introdução O termo Tecnógeno é usado para se referir à situação geológico-geomorfológica atual em que a ação geológica humana ganha destaque significativo, principalmente no que tange aos processos da dinâmica externa, em relação à processualidade anteriormente vigente- (Holocênica) natural. Assim, o Tecnógeno aparece como uma expressão geológica da transformação ambiental global. Seu estudo representa uma contribuição original da Geociências no entendimento e no enfrentamento da crise ambiental contemporânea (PELOGGIA, 1997, 1998). Este período iniciou-se aproximadamente há 200 anos, com a Revolução Industrial, e dado fim ao Holoceno, ainda vigente na ciência tradicional. Este último período do Quaternário foi marcado segundo Suguio (2001) por transformações culturais em que os homens passaram a utilizar metais e, posteriormente, as máquinas, tendo surgido a 5.000 a 6.000 anos AP com o desenvolvimento da agricultura. De acordo com o referido autor, o homem é um agente geológico muito ativo, tende a deixar vestígios de sua presença em sedimentos nas formas de relevo e nos ecossistemas em geral. A sociedade tem sido ativa em algumas mudanças na superfície do planeta, pois uma das causas atuais a necessidade em alimentar 7 bilhões de pessoas (Martini & Ribeiro, 2011). Sendo assim, a sociedade necessitou converter uma porção de florestas em áreas agricultáveis e também áreas urbanas com diversos fins de ocupação na implantação de equipamentos urbanos como as industriais. Na adubação das áreas agrícolas utilizamse muitos minerais como os fosfatos, nitratos, silicatos e etc.. Para a construção das habitações também são utilizados juntamente com alguns tipos de rochas e sedimentos como o calcário, a areia, a brita, a argila, entre outros. Assim, acabam ocorrendo ainda alterações nos ecossistemas como, por exemplo, as extinções, os contrabandos de animais e vegetais e o fenômeno das espécies exóticas invasora1. Corroborando com as informações do assunto tratado, Erle e Pôncio (2007) salientam que as taxas atuais de ocorrência, velocidade, extensões e intensidades das mudanças no uso da terra são muito maiores que as constatadas ao longo da história, conduzindo mudanças sem precedentes nos ecossistemas e nos processos ambientais em escalas local, regional e global. O homem também está alterando a atmosfera, com o aumento do dióxido de carbono (CO²) e óxido nitroso (N2O), e na hidrosfera ao criar fertilizantes, produtos de limpeza, pois aumenta-se o nitrogênio reativo na água e na superfície da Terra. Estas mudanças químicas são muito comuns em quase todas as regiões habitadas por humanos (IPCC, 2013). Há ainda a modificações na refletividade da Terra com o aumento das áreas urbanas e o desmatamento. Esses fatores fizeram diminuir a capacidade de absorção e reflexão da radioatividade solar aumentando o efeito estufa e as ilhas de calor. 1 "Espécie Exótica Invasora", por sua vez, é definida como sendo aquela que ameaça ecossistemas, habitat ou espécies. Essas espécies, por suas vantagens competitivas e favorecidas pela ausência de predadores e pela degradação dos ambientes naturais, dominam os nichos ocupados pelas espécies nativas, notadamente em ambientes frágeis e degradados (MMA, 2013). Pellogia e Oliveira (2011, pag. 01) enfatizam: ...o homem como agente geológico sendo um ser natural que se diferencia da natureza, sofre suas influências, mas também age sobre ela, que interage e transforma o meio, mas também se transforma em decorrência dessa interação que se dá na busca de seus meios de produção de existência. Diante destas premissas, os geocientistas pesquisam a materialização dos efeitos pontuais do homem sobre a dinâmica terrestre a partir do momento em que foram sendo identificados os depósitos tecnogênicos. Atualmente, a gama de pesquisas desenvolvidas na temática do Tecnógeno é crescente no Brasil. Os autores Oliveira, A.M.S; Queiroz Neto (1994) e Oliveira et al in Gouveia et al (2005) e apresentam alguns exemplos de estudos do Tecnógeno no Brasil e fazem referência ao processo de ocupação do Planalto Ocidental Paulista, que foi ocupado a partir da expansão da cultura do café, no final do século XIX e início do século XX. Posteriormente ao Estado de São Paulo, o Estado do Paraná também entrou nesse processo de expansão da cultura do café em meados do século XX o que acabou culminando numa devastação da natureza e um uso intensivo do solo. As mudanças no uso da terra (solo) determinaram novas condições aos ambienteis fluviais na produção de sedimentos. Na forma de contribuir para as pesquisas do Tecnógeno no Brasil, este artigo tem como objetivo descrever alguns processos e características da formação dos depósitos tecnogênicos em ambientes fluviais na região Noroeste do Paraná. O artigo foi desenvolvido metodologicamente a partir de dados obtidos em referências bibliográficas da temática no ambiente pesquisado, que serão apontadas ao longo do texto. Os procedimentos metodológicos dessas referências demonstram o emprego de técnicas de obtenção de dados em campo e laboratório, utilizando-se também as geotecnologias na elaboração dos produtos cartográficos. 2. Aspectos Geográficos da Região Noroeste do Paraná A região Noroeste do Paraná geomorfologicamente encontra-se no Terceiro Planalto Paranaense com predomínio topos alongados e aplainados, com vertentes convexas e vales em “berço” (MAACK, 1968). Ainda segundo o autor o clima é classificado como subtropical úmido mesotérmico, localizado na zona pluvial tropical, apresentando clima chuvoso, temperado quente e com raras geadas noturnas, com tendências de concentrações das chuvas nos meses de verão sem estação seca definida. Esta região do Paraná é caracterizada geologicamente, pela ocorrência do arenito da Formação Caiuá, Grupo Bauru, sobreposto às rochas vulcânicas da Formação Serra Geral, Grupo São Bento na Bacia Sedimentar do Paraná e Depósitos Quaternários nas planícies de inundação dos principais rios da região (MINEROPAR, 2001) (Fig.01). Figura 01- Aspectos Geológicos da região Noroeste do Paraná Fonte: autores Os arenitos da Formação Caiuá, recobrem a maior parte da área, superposta por solos residuais e transportado de textura arenosa, fina a média (70 a 90%), que apresentam vulnerabilidade à instalação e desenvolvimento de feições erosivas por escoamento hídrico superficial, tanto concentrado quanto difuso (SOUZA, 2001). Maack (1968) alertava sobre a fragilidade do substrato rochoso da região e os cuidados para formas de ocupação. Assim como também, Bigarella & Mazuchowski (1985) alertaram que o principal tipo de risco natural verificado na região Noroeste do Paraná e que tem marcado todo o processo de uso e ocupação da área é a ocorrência do fenômeno erosão. Souza (2001) corrobora esta informação, salientando que devido a sua constituição mineralógica as rochas da Formação Caiuá e os materiais inconsolidados decompostos sobre estas, apresentam-se friáveis, ou seja, eles são de fácil desagregação, o qual facilita a formação de erosões do tipo, sulcos, ravinas e voçorocas. Ermínio Kaiser, engenheiro agrônomo aposentado do IBC (Instituto Brasileiro do Café) relatou em entrevista a historiadora Costa (2012), os problemas relacionados à ocorrência de erosão desde o início do processo de ocupação na região Noroeste do Paraná, neste caso o município de Paranavaí (fig. 02), no qual relata que: “Aqui a erosão laminar, que vai arrastando a terra embora arrastando também o cafezal. Essa é uma sequência que fui tirando de ano em ano. Começou assim, depois foi aumentando, aumentando... Agora não sei como esta, se é que existe. E a terra vai soterrar as mudas que estão no nível inferior e acaba jogando tudo dentro do rio. Isto é entre Maringá e Paranavaí, entre Alto Paraná e Nova Esperança, pra ser mais exato”. (Kaiser, Londrina, 25/04/2007- Entrevista para Costa, 2012). Figura 02- Processos erosivos na região de Paranavaí, 1963 Fonte: Acervo pessoal de Arminio Kaiser apud (COSTA, 2012) Bettencourt (1978) apud Bigarella (2003) baseado no processo de ocupação iniciados na década de 1940 e os processos erosivos que surgiram no talvegue do ribeirão do Rato na região Noroeste do Paraná (Cianorte), descreveu a evolução da paisagem do local antes da colonização e depois desta, até o final de 1970, e a dividiu em três fases (fig. 03). Figura 03- Evolução do talvegue do Ribeirão do Rato, Cianorte, Noroeste do Paraná Fonte: Bettencourt (1978) apud Bigarella (2003) A fase 1 mostra o recobrimento florestal original;a fase 2 mostra a cultura do café em um lado da vertente com o início de feições erosivas, devido, provavelmente, ao desmatamento que colaborou para o desenvolvimento dos processos de erosão acelerada. No outro lado o recobrimento florestal original e o surgimento de assoreamento no fundo do vale; a fase 3 mostra um outro uso, o agropecuário com plantação de pastagens que favoreceu a redução da taxa de erosão, porém ocorreu o entalhamento do leito do rio. O modelo apresentado por Bettencourt (1978) apud Bigarella (2003) apresenta a ocupação das vertentes e seus usos, e como este processo desencadeou a variação das formas das vertentes e dos canais, bem como proporcionou o acúmulo de materiais inconsolidados causando o assoreamento deles. Esse modelo de evolução da ocupação das vertentes relacionadas ao uso da terra é o que predominou na área em estudo. Ainda no Noroeste do Paraná a cidade de Loanda passou por inúmeras transformações ambientais, na qual a erosão foi um grande problema para o desenvolvimento do município. Segundo Cancean (2013) existe uma voçoroca na área urbana com a estimativa de perda de materiais inconsolidados (solos), é entorno de 2.267.699m³, sendo desta forma a maior voçoroca do estado do Paraná (fig. 04). Cabe-se destacar, que o fenômeno da erosão, ocorreu em quase todos os municípios da região, principalmente ligados à estrutura urbana. No próximo item será apresentado alguns problemas relacionados aos processos erosivos em ambientes fluviais em áreas urbanas, e alguns resultados destas alterações. A B Figura 04- A-Areal no leito da Voçoroca Vila Vitória- Loanda-PR. B-obras de contenção na voçoroca. Essa voçoroca encontra-se a montante do Ribeirão Areia Branca, dessa forma, com as chuvas são carreados esses materiais para o rio, comprometendo suas águas.Fonte: Cancean (2013). 3. Depósitos tecnogênicos: estudo de caso de Umuarama-PR Foi a partir do processo de degradação dos solos, impulsionadas, principalmente, pelas lavouras de café que a população rural mudouse para as áreas urbanas em busca de melhores condições de vida e financeiras em alguns estados brasileiros. Assim como aconteceu em outros municípios do Estado do Paraná, Umuarama sofreu um aumento significativo de sua população a partir de 1970. Essas mudanças no uso da terra aceleraram a ocorrência da degradação do meio físico, culminando na ocorrência de feições erosivas que colaboraram na produção de sedimentos diferenciados sobre as planícies de inundação já alteradas, assim como no assoreamento dos cursos d`água que favoreceram a formação de depósitos tecnogênicos. Os depósitos tecnogênicos nessa área foram identificados por França Junior (2010) como um geoindicador2, pois representaram a alteração das mudanças do uso da terra na bacia do córrego Pinhalzinho II. 2 “Os geoindicadores são medidas de magnitudes, frequências, taxas e tendências de processos ou fenômenos geológicos, que ocorrem em períodos de cem anos ou menos, ou próximo a superfície terrestre e podem apresentar variações significativas para avaliação e compreensão das mudanças ambientais rápidas”Coltrinari & McCall (1995, pag. 05). Nessa mesma pesquisa o autor utilizou o conceito de geoindicador para o reconhecimento dos processos de erosão e deposição fluvial, conforme citações do geoindicators da União Internacional de Ciências Geológicas (IUGS)3. A identificação dos depósitos tecnogênicos na pesquisa de França Junior (2010) partiu primariamente por trabalhos de campo para identificação de processos degradacionais na bacia, onde se observaram nas cabeceiras de drenagem da área urbana, pequenas erosões remontantes, que foram estagnadas com obras de engenharia. Concomitantemente, foram analisados registros fotográficos de obras mitigadoras em feições erosivas mostradas por Souza (2001). A partir desses dados o autor questionou-se: onde estas grandes quantidades de sedimentos e materiais inconsolidados foram parar? Foi na busca por esta resposta que foram identificados os depósitos tecnogênicos de Umuarama espalhados sobre as planícies aluviais a jusante da área urbana. França Junior (2010) relata a variação ocorrida na planície aluvial do córrego Pinhalzinho II no período de 1970 para 2010 (fig. 05) em que o autor descreve. As alterações verificadas na bacia de 1970 para 2010 refletem uma adaptação do sistema fluvial as condicionantes de aumento de fluxo e 3 IUGS- disponível em http://www.lgt.lt/geoin/ sedimentos na planície. Estas são provocadas indiretamente pelo agente antrópico, mas as alterações na dinâmica hídrica da bacia são adaptações naturais às novas condições estabelecidas. O aumento da carga de sedimentos assoreou o canal, e este passou a divagar lateralmente, ora depositando material, ora retirando, proporcionando o alargamento da planície, a formação de erosões marginais, áreas encharcadas, e pacotes de sedimentos tecnogênicos.(FRANÇA JUNIOR, 2010, pag. 76). 2010 1970 A B Figura 05- Alterações geomorfológicas na planície de inundação do córrego Pinhalzinho II, Umuarama-PR em 1970 e 2010. Fonte: França Junior (2010) Os depósitos tecnogênicos identificados por França Junior (2010) foram classificados segundo metodologia de Pellogia (1999), conforme o quadro 1. Quadro 1: Classificação integrada dos depósitos tecnogênicos. Parâmetro Depósito tecnogênico Gênese Composição 1ª ORDEM Construídos A Induzidos A Modificados A Úrbicos C Gárbicos C Espólicos C Líticos 2ª ORDEM Retrabalhados B Remobilizados Sedimentares Tecnogênicoaluviais D Fonte: Peloggia, 1999. Pode-se compreender que os pacotes de sedimentos encontrados no córrego Pinhalzinho II em Umuarama-PR, correspondem em sua gênese aos depósitos induzidos de 1ª ordem, mas que, no entanto, a partir da urbanização com o aumento das áreas impermeabilizadas, partes dos materiais inconsolidados foram dragados e remobilizadas- retificação do canal (2ª ordem) para a jusante da bacia em 1998, de acordo com Souza (2001). Quanto à composição, existem duas fases: na base dos depósitos, encontram-se os depósitos induzidos com características tecnogênicas aluviais. Pode-se destacar que Estrutura Estratificados Em camadas Em células Maciços Irregulares Formas de Ocorrência Maciços isolados Lençóis de aterramento Coluviformes Aluviformes Ambientes Industriais B Mineiros B Urbanos B e peri-urbanos Rurais B há depósitos úrbicos associados nas margens e no leito do canal. Este tipo de material só é transportado por grandes fluxos de água, pois possui aspectos granulométricos grosseiros, o que impede sua deposição nas planícies. A organização interna dos depósitos bem como sua estrutura são estratificadas em camadas centimétricas a decimétricas que são resultantes de processos naturais acamados, ou seja, com sobreposição horizontal de fases deposicionais distintas. Estas fases correspondem como descrito por Oliveira (1994) em fases de ocupação e a demanda de sedimentos nas áreas fonte. Nas figuras 6 e 7 podem ser observados os detalhes: variação de tonalidade de cor; a estratificação plana/paralela; características granulométricas e a presença de fragmentos de origem antrópica. Quanto à forma de ocorrência, os depósitos que foram mapeados por França Junior (2010) correspondem a depósitos aluvioformes, sendo depositadas em amplas planícies retrabalhadas pelo fluxo do canal, que segundo o autor geraram alterações morfométricas no canal. Figura 06- Descrição trincheira1- córrego Pinhalzinho II Fonte: França Junior (2010) Figura 07- Trincheira 2- córrego Pinhalzinho II Fonte: França Junior (2010) O ambiente é um local onde o fluxo hídrico dos principais afluentes do córrego Pinhalzinho II se juntam. Os pontos de análise correspondem a 2 trincheiras na planície de inundação deste canal a 1km do perímetro urbano. Bigarella (2003) salienta que para uma análise da diversidade climática numa região, dentro de uma visão em pequena escala no tempo, deve-se levar em consideração as variações das condições meteorológicas locais de cada uma das áreas. Outro problema de importância segundo o mesmo autor, que deve ser levado em consideração no estudo das várzeas, é o desmatamento de origem antrópica, que provoca erosão acelerada na vertente e modificação nos regimes hidrológicos dos cursos d’água, dando origem a formação de terraços antrópicos. Por isso, cabe-se destacarnesta pesquisa que parte dos processos erosivos, que acabaram formando os depósitos citados, foram influenciados por processos atmosféricos em conjunto com a fragilidade dos solos; as áreas de concentração hídrica; e as mudanças no uso da terra. Em 1998, ano de El Nino a precipitação chegou a 2200mm, 600mm acima da média que é 1622mm, (França Junior, 2010). Os efeitos foram significativos na bacia estudada, onde o córrego Pinhalzinho II, região a jusante da área urbana de Umuarama, formou meandros, e alterou praticamente parte de sua planície de inundação, o leito com assoreamento, erosão marginal e a mudança no nível de base local (fig. 08). Dentro da visão da hidrologia os autores, Paul & Mayer (2001); Tucci (2001) e Chin (2006) corroboram a informação que a produção de sedimentos em bacias urbanas, como mostradas anteriormente nas figuras (05 e 06), ocorre por fases. No início com a modificação da cobertura da bacia pela retirada da sua proteção natural, o solo fica desprotegido e a erosão aumenta no período chuvoso, aumentando também a produção de sedimentos. Segundo estes autores as principais fases na produção de sedimentos em área urbanas são: Fase 1- estágio inicial: ocorre em novos loteamentos o solo fica desprotegido, e dependendo das condições climáticas pode ocorrer uma grande movimentação de terra, que é transportada por escoamento superficial. Nesta fase existe a predominância dos sedimentos e pequena produção de resíduos sólidos. Figura 08- Croqui representando mudanças geomorfológicas do córrego Pinhalzinho II em 1998. Fonte: Souza (2001); Croqui: França Junior (2010) Fase 2- estágio intermediário: parte da população está estabelecida, ainda existe importante movimentação de terra devido à nova construção e a produção de resíduos da população se soma ao processo de produção de sedimentos; Fase 3- estágio final: praticamente todas as superfícies urbanas estão consolidadas e apenas resulta produção de lixo urbano, com menor parcela de sedimentos de algumas áreas de construção ou sem cobertura consolidada. A figura (09) corrobora estas fases. A região Noroeste do Paraná passou por diversas fases, e, atualmente, possui certa estabilidade na processualidade de formação tecnogênica, assim como foi descrito por Oliveira (1990) quando descreveu por meio de esquema hipotético a evolução dos depósitos relacionados ao uso do solo no Planalto Ocidental Paulista. Figura 09. Fases gerais de urbanização com as mudanças associadas processo, das condições do canal e ajustes morfológicos.As curvas são aproximadas para indicar tendências, mas poderia apresentar mudanças bruscas e variações consideráveis entre as variáveis. Fonte: Adaptado de Chin (2006) O que se observa atualmente, influenciando diretamente na produção de depósitos tecnogênicos e se misturando ao mesmo, são os fluídos tóxicos- esgotos residenciais e industriais; resíduos urbanosfolhas e galhos de árvores, a presença de resíduos sólidos de natureza diversa- lixo, entulhos, que são carregados pela lavagem das ruas em dias de chuva; e os materiais inconsolidados que depositam-se junto com os sedimentos nos fundos de vale (fig.10). França Junior (2010) relata em sua pesquisa, que devido à falta de mata ciliar ou APP (Área de Proteção Permanente), no entorno de alguns cursos d’água, a vegetação que predomina nos fundos de vale das médias cidades do Noroeste é a pastagem de natureza exótica, e que esta colabora para conter e armazenar os sedimentos e resíduos dos canais sobre as planícies. Este fato contribui significativamente para a formação dos depósitos tecnogênicos nas planícies de inundação. 4. Figura 10- Depósitos e fluidos Tecnogênicos na planície do Córrego Pinhalzinho II, Umuarama-PR Fonte: França Junior (2010) Considerações Finais Esta pesquisa demonstrou alguns processos e características da formação dos depósitos tecnogênicos na região Noroeste do Paraná, principalmente ligados às alterações na paisagem provocadas pela ação antrópica. As planícies aluviais desta região possuem características amplas e com deposição Holocênica, ou seja, oriundas de uma primeira natureza sem intervenção do homem. Assim como Betencourt (1978) apud Bigarella (2003) descreveu os depósitos erosivos no ribeirão dos Ratos que foram considerados como tecnogênicos, nessa pesquisa, França Junior (2010) também confirmou estas evidências, mas com feições diferenciadas incluindo fases urbanas. O ambiente urbano, assim como foi descrito anteriormente, são os motores que impulsionam uma rede de contradições e manifestações da sociedade sobre a natureza. Estes podem promover o consumo e a geração de resíduos em formatos diferenciados, e determinar mudanças morfológicas conforme sua dinâmica. Os depósitos tecnogênicos que recobrem as antigas várzeas nos trazem a história ambiental destes lugares, em ambientes rurais com as mudanças no uso da terra e nas áreas urbanas, com alterações significativas na dinâmica natural registradas por fases com a variação faciológica e nas formas do relevo- mudanças do canal, nível de base, e morfométricos. Podem-se considerar os depósitos tecnogênicos de diversas formas, pois retratam a materialidade do processo de edificação da sociedade sobre a natureza em que o homem determina suas características conforme suas necessidades cotidianas. Em futuros projetos, deve-se analisar o estado polínico destes depósitos, bem como desenvolver as datações absolutas e cruzamentos com relativas a fim de corroborar com as pesquisas e os efeitos do Tecnógeno na região Noroeste do Paraná. Referências BIGARELLA, J. 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