Aspectos litológicos, pedológicos e tectônicos associados aos processos erosivos na Bacia Hidrográfica do Arroio Miracatu - RS

Abstract

Na região sudoeste do Rio Grande do Sul, nos Municípios de São Francisco de Assis, Manuel Viana e Alegrete, há ocorrência significativa de ravinas e de voçorocas, associadas a depósitos arenosos, conhecidos como areais. A expansão das atividades agrícolas, sobretudo, do monocultivo da soja, a partir dos anos 1970, intensificou o processo de arenização, associado à erosão. O uso inadequado do solo desenvolve uma crise erosiva, nas microbacias, sendo que esta dinâmica de forte escoamento concentrado gera um aprofundamento do canal principal, o que, por sua vez, dá início ao processo de ravinamento. Esta associação induz estes fenômenos de degradação, pelo modo de exploração agrícola praticado sobre solos friáveis, preferencialmente, os de textura arenosa. No entanto, há a presença destes fenômenos erosivos, em áreas nas quais a exploração agrícola é inexistente, o que indicou a necessidade de aprofundamento dos estudos relativos às fragilidades do meio aos processos erosivos hídricos e eólicos. Desta forma, visando um maior detalhamento da gênese desses processos, esta tese tem como objetivo analisar os aspectos relacionados aos contextos litológicos, pedológicos e o condicionante estrutural – lineamentos, na gênese do processo de erosão linear. A área de estudo limita-se à Bacia Hidrográfica do Arroio Miracatu, que abrange parte dos Municípios de Manoel Viana e de São Francisco de Assis, numa área de 61.584 ha. A pesquisa desenvolveu-se em três etapas. A primeira, corresponde à análise da degradação dos solos por processos erosivos hídricos lineares, na qual realizou-se o mapeamento de 453 processos erosivos lineares passíveis de identificação, em imagens de satélite, na escala de 1:5.000, bem como foi feita a seleção de sete destes, para a sua caracterização detalhada. A segunda etapa trata da análise do condicionante tectônico, na qual foram realizadas a caracterização da drenagem, na bacia hidrográfica do arroio Miracatu, a identificação das anomalias de drenagem e a obtenção dos parâmetros morfométricos da bacia. A terceira e última etapa correspondeu à análise da relação do condicionante morfoestrutural e da morfologia da drenagem, pela caracterização dos processos erosivos lineares, relacionando-os às litologias, aos solos e aos lineamentos, como resultantes da tectônica pretérita e como condicionantes, na geração de ravinas e de voçorocas, no presente. Confirmou-se, em tese, que a bacia em estudo possui uma dinâmica erosiva presente sob o controle estrutural e tectônico, à medida que: foram identificadas litologias em posição altimétrica discordante da posição estratigráfica e exposições de formações mesozoicas (Guará), em cotas altimétricas iguais ou próximas das cotas das formações Botucatu e Serra Geral; a bacia está compreendida no interior do Muro de Manuel Viana, estrutura do tipo horst, na qual todas as formações litológicas que caracterizam o contexto estratigráfico estão alçadas. Neste sentido, o alçamento tectônico, na área, determinou um novo nível de base, provocando uma reestruturação na drenagem e na retomada da erosão, gerando processos hídricos, por meio da abertura de ravinamentos e de voçorocamentos. O padrão paralelo, em alguns setores da bacia, demonstra conformação da drenagem às estruturas tectônicas, principalmente, dos relevos orientados, nas direções dos lineamentos mapeados (NE-SW). É nas áreas de intersecção de lineamentos de médio porte, nas direções NW-SE e SE-NW, que estão as áreas de maior densidade de feições erosivas lineares e, consequentemente, de areais, evidenciando a forte relação lineamentos - ravinamentos - areais. As direções, nas fraturas dos blocos de rochas identificados, são concordantes com os ângulos de desenvolvimento dos eixos principais ou secundários dos processos erosivos detalhados. Os estudos de campo e de laboratório, no entanto, não se esgotam aqui, mas são capazes de sustentar, em tese, que as estruturas presentes, no relevo, influenciam, tanto no desenvolvimento quanto na orientação das feições erosivas lineares e que estas, por sua vez, são tanto ativadoras quanto agravantes dos processos de arenização. As áreas mais vulneráveis demonstraram ser aquelas, nas quais a Formação Guará está exposta, na superfície, e nos solos identificados como Latossolos Vermelhos e Neossolos Quartzarênico Órticos. A sua vulnerabilidade natural à erosão, devido ao condicionante geológico estrutural e à ação das águas de escoamento superficial e subsuperficial, causa as feições erosivas lineares, que, por sua vez, dão origem ao surgimento e ao avanço dos areais.

In the southwest region of Rio Grande do Sul, in the municipalities of São Francisco de Assis, Manuel Viana and Alegrete, there are significant occurrences of ravines and gullies, associated with sand deposits, known as areais. The expansion of agricultural activities, especially soybean monoculture, from the 1970s, intensified the process of sandstone associated with erosion. Inadequate land use develops an erosive crisis in the watersheds, and these strong concentrated runoff dynamics generates a deepening of the main channel and, in turn, starts the ravine process. This association induces these degradation phenomena because of the of farming exploitation that is practiced on friable soils, especially on those with sandy texture. However, these erosive phenomena are found in areas with no farm activity, which indicated the need for further studies on the environmental weaknesses of water and wind erosion processes. Thus, aiming at further detailing on the genesis of these processes, this thesis intends to analyze the aspects related to both lithological and pedological contexts and the structural condition - lineaments, in the genesis of the linear erosion process. The study area is limited to the Arroio Miracatu River Basin, which covers part of Manoel Viana and São Francisco de Assis municipalities, in an area of 61,584 ha. The research was developed in three stages. The first corresponds to the analysis of soil degradation by linear water erosion processes, in which 453 identifiable linear erosion processes were mapped in satellite images on a 1: 5,000 scale, and seven of these were selected for their detailed characterization. The second stage deals with the analysis of the tectonic condition, performing the characterization of the drainage in the Miracatu stream watershed, the identification of drainage anomalies and the description of the morphometric parameters for the watershed. Third stage corresponded to the analysis of the relationship of the morpho-structural conditioning and the drainage morphology, by characterizing the linear erosive processes and relating them to lithologies, soils and lineaments, as a result of the past tectonics and as conditioning factors in the generation of ravines and gullies at present. It was confirmed, in theory, that the basin under study has an erosive dynamics present under the structural and tectonic control, as: lithologies were identified in disagreement with the stratigraphic position and exposures of Mesozoic formations (Guará), in altimetric dimensions that were equal or close to Botucatu and Serra Geral formations’ ones; The basin is located within the Manuel Viana Wall, a horst-type structure in which all the lithological formations that characterize the stratigraphic context are raised. In this sense, the tectonic elevation in the area determined a new base level, causing a restructuring in the drainage and the resumption of erosion, generating water processes through the opening of ravines and gullies. The parallel pattern, in some sectors of the basin, shows the conformation of drainage to tectonic structures, mainly of oriented reliefs, in the directions of mapped lineaments (NE-SW). The areas of intersection of medium-sized lineaments, in both NW-SE and SE-NW directions, have the highest density of linear erosive features and, consequently, of sand are, showing the strong relationship between lineaments, ravinements and sand deposits. The angles that were identified in the fractures of the rocks agree with the development angles of both main and secondary axes of the detailed erosive processes. The field and laboratory studies, however, are not concluding here, but they are able to support, in theory, that the relief structures influence in both the development and the orientation of the linear erosive features, which, in turn, are activators and aggravators of arenization processes. The most vulnerable areas have been shown to be in which the Guará Formation is exposed, on the surface, and in both Red Latosols and Arctic Quartzarenic Neossols soils. Their natural vulnerability to erosion, due to the structural geological condition and the action of surface and subsurface runoff waters, causes linear erosive features, which, in turn, give rise to the emergence and advancement of the sands.