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Hierarquia fluvial dos canais da Bacia Hidrográfica do Rio Potengi-RN

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS, LETRAS E ARTES

DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA

KARENN KAROLINE DE SOUZA ARRUDA

HIERARQUIA FLUVIAL DOS CANAIS DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO POTENGI-RN.

NATAL, RN 2019

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KARENN KAROLINE DE SOUZA ARRUDA

HIERARQUIA FLUVIAL DOS CANAIS DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO POTENGI-RN.

Monografia apresentada ao Departamento de Geografia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito para obtenção do título de Bacharel em Geografia.

Orientador: Prof. Dr. Rodrigo de Freitas Amorim

Coorientador: Prof. Dr. Silvio Braz de Sousa

NATAL, RN 2019

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Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI

Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial do Centro de Ciências Humanas, Letras e Artes - CCHLA

Arruda, Karenn Karoline de Souza.

Hierarquia Fluvial dos canais da Bacia Hidrográfica do Rio Potengi - RN / Karenn Karoline de Souza Arruda. - Natal, 2019. 52f.: il. color.

Monografia (graduação) - Centro de Ciências Humanas, Letras e Artes, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019. Orientador: Prof. Dr. Rodrigo de Freitas Amorim. Coorientador: Prof. Dr. Silvio Braz de Sousa.

Coorientador: Prof. Dr. José Petronilo da Silva Júnior.

1. Bacia Hidrográfica - Monografia. 2. Hierarquia Fluvial - Monografia. 3. Rio Potengi - Monografia. I. Amorim, Rodrigo de Freitas. II. Sousa, Silvio Braz de. III. Silva Júnior, José Petronilo da. IV. Título.

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“O fardo é proporcional às forças, como a recompensa será proporcional à resignação e à coragem.”

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AGRADECIMENTOS

Gostaria de registrar meus agradecimentos a todos que, de certa forma, tornaram possível a realização deste trabalho:

Primeiramente a Deus, pela dádiva da vida e por me dar forças para superar as dificuldades ао longo da minha vida е nãо apenas nestes anos como universitária.

A minha mãe, Joseane, por ser meu exemplo de força e persistência. Por ser mãe, por ser pai, por ser amiga. Por sempre estar ao meu lado superando os obstáculos e fazendo o possível, e até mesmo o impossível, pra me tornar tudo o que sou. Você é a verdadeira razão da minha força.

Ao meu pai, João, que independente das nossas diferenças, sempre foi importante pra mim.

Ao meu namorado, Antonio, por todo apoio no decorrer de toda minha graduação, me ajudando de todas as formas possíveis.

As minhas irmãs, Yasmin e Nicole, por acreditarem em mim, me apoiando na busca dos meus sonhos. Em especial a Yasmin, por nunca me negar uma palavra de apoio, força e cumplicidade ao longo dessa e de todas as etapas de minha vida.

Ao meu sobrinho, Davi, por ser tão amoroso, o que me ensinou a ser uma pessoa melhor.

Aos meus avós, Geralda, Severina e Inácio, por todo carinho. Aos meus primos, em especial, Élida Bruna, Célia, Paula, Nairce, Liebermann, Ariadne, Caio José e Arthur Marcell por todo apoio e incentivo.

Aos meus tios e tias, por sempre me incentivarem dando-me apoio e carinho, Joselita; Joselia; Vilmo; Francisco; Magno; Maria das Neves; Fernanda (Feo) e Fabrícia (Fia), por ser meu exemplo de incentivo aos estudos.

Aos os amigos e colegas que Geografia me proporcionou conhecer, agradeço pela amizade, incentivo, apoio, ajuda e convivência, em especial, Thaisa, Tacia, Rosimeire, Dara, Ana Clara, Lucas, Jurandir, Matheus, Sergio, Luciara, Lucyanna, Richerlida, Carlos, Rafael, José Luiz, Anderson (Vavá), Ayanne, Anderson Gondim, Gabriella e Iury .

A Clara Beatriz, por me ajudar a enfrentar momentos difíceis, principalmente, na trajetória final do curso, sendo uma amiga paciente e me aconselhando sempre que a angústia e o medo tomavam conta.

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Ao Gabriel Silva, por me estender a mão quando mais precisei e pela amizade extrovertida que sempre levanta o meu astral.

Aos meus amigos do IFRN, em especial, Vinícius, Hemerson, Abimael e Ivanaldo, por serem pessoas de enorme coração.

Ao pessoal do Departamento de Letras (UFRN), do qual fui bolsista de apoio técnico durante 1 ano e 2 meses, em especial, Julia Ohana, Talles, Marcelino, Antonielli, Rodrigo, Profª Tânia Lima, Profª Marta e Profª Sulemi Fabiano, pelos incentivos e acolhimento.

Ao PET (Programa de Educação Tutorial), por contribuírem com o meu crescimento pessoal e acadêmico.

Aos alunos das disciplinas pertencentes ao projeto "Ensino prático e sistêmico de Climatologia e Hidrologia”, do qual fui monitora durante dois períodos, por acreditarem e torcerem por mim.

Aos amigos que a vida me deu: Cristiane, Natan e Graziela, por me ajudarem no momento que mais me senti perdida, dando-me razão para acreditar que em mim mesma.

Aos Irmãos do Hospital Espírita Irmã Clara Luz Divinal, pelo acolhimento e pelas mensagens de luz que me ajudaram a enxergar a vida de uma outra maneira.

Aos professores do Departamento de Geografia (UFRN) pelos ensinamentos acadêmicos e de vida.

Aos funcionários do CCHLA e da empresa terceirizada, pelas conversas descontraídas.

E por fim, porém não menos importante, quero expressar minha gratidão ao meu orientador Prof. Dr. Rodrigo de Freitas Amorim, pessoa de enorme coração que me estendeu a mão e sempre me passou confiança para vencer, mesmo quando eu dizia não ser capaz. Obrigada pela amizade, pela paciência e por não desistir de mim.

A todos que direta ou indiretamente fizeram parte da minha formação, o meu muito obrigada.

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RESUMO

O processo de hierarquia fluvial é caracterizado como sendo um dos principais parâmetros morfométricos a serem considerados na análise de uma bacia

hidrográfica, o qual tem por finalidade determinar a ordem dos canais fluviais. Este trabalho tem como objetivo classificar os canais de drenagem de acordo com a sua quantidade e ordem, a partir do índice morfométrico de ordenamento. A área de estudo compreende a Bacia Hidrográfica do Rio Potengi (BHRP), com área de 4.093,00 km², apresentando-se em partes das mesorregiões Central, Agreste e Leste do estado do Rio Grande do Norte (RN). Os mapas foram elaborados em ambiente de Sistemas de Informações Geográficas (SIG), se valendo de imagens da missão estadunidense Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), mais precisamente o conjunto de dados Arc-Second Global com 30 metros de resolução espacial, adquiridas gratuitamente no site da United States Geological Survey (USGS) e para o processo de hierarquização fluvial foi utilizado método proposto por Strahler (1952). Os resultados demonstraram que a BHRP possui canais classificados em seis ordens, das quais 82,2% corresponde a canais de primeira ordem, que por sua vez são importantes elementos no diagnóstico de vulnerabilidade ambiental da paisagem.

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ABSTRACT

The process of river hierarchy is characterized as one of the main morphometric parameters to be considered in the analysis of a watershed, which aims to determine the order of the river channels. This work aims to classify the drainage channels according to their quantity and order, based on the ordering morphometric index. The study area comprises the Potengi River Basin (BHRP), with an area of 4,093.00 km², presenting in parts of the Central, Agreste and Eastern mesoregions of the state of Rio Grande do Norte (RN). The maps were made in a Geographic Information Systems (GIS) environment, using images from the US Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), more precisely the 30-meter Arc-Second Global data set, acquired for free at United States Geological Survey (USGS) website and for the process of river hierarchization, the method proposed by Strahler (1952) was used. The results showed that BHRP has channels classified in six orders, of which 82.2% correspond to first order channels, which in turn are important elements in the diagnosis of environmental vulnerability of the landscape.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Bacia Hidrográfica do Rio Potengi - BHRP. ... 18

Figura 2 - Geologia da BHRP. ... 19

Figura 3 - Compartimentos do Relevo da BHRP. ... 23

Figura 4 - Mapa Hipsométrico e perfil topográfico da BHRP. ... 30

Figura 5 - Tipos de Solos da BHRP. ... 31

Figura 6 - Resultado do recurso Flow direction. ... 36

Figura 7 - Resultado do recurso Flow accumulation. ... 37

Figura 8 - Drenagem com valor mínimo de 50 pixels. ... 38

Figura 9 - Vegetação preservada - Município de Cerro Corá (RN). ... 40

Figura 10 - Barramento em canal de primeira ordem e uso do solo em cabeceira de drenagem - Município de São Pedro do Potengi (RN). ... 41

Figura 11 - Exploração mineral de areia - Zona rural de Taipu (RN). ... 42

Figura 12 - Atividade Pecuária - Município de Ielmo Marinho (RN). ... 42

Figura 13 - Exutório do Rio Potengi - Município de Natal (RN). ... 43

Figura 14 - Mapa da hierarquia de canais da BHRP. ... 45

Figura 15 - Mapa de núcleos de densidade de canais de primeira ordem. ... 47

LISTA DE TABELAS Tabela 1- Ordem, número de canais e porcentagem. ... 46

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LISTA DE ABREVIATURAS ASAS Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul BHRP Bacia Hidrográfica do Rio Potengi CCMs Complexos Convectivos de Mesoescala CENEB Costa Leste do Nordeste Brasileiro

CPRM Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais DOLs Distúrbios Ondulatórios de Leste

EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária HN Hemisfério Norte

IGARN Instituto de Gestão das Águas do Rio Grande do Norte LIs Linhas de Instabilidade

NASA National Aeronautics and Space Administration NEB Nordeste Brasileiro

NGA National Geospatial-Intelligence Agency OL Ondas de Leste

PE Pernambuco

RN Rio Grande do Norte

SCMs Sistemas Convectivos de Mesoescala STRM Shuttle Radar Topography Mission

USGS United States Geological Survey

ZC Zona de Cisalhamento

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SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 13 2. OBJETIVOS 16 2.1. Geral 16 2.2. Específicos 16 3. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA 16 3.1. Localização 16 3.2. Geologia 19

3.2.1. Complexo Presidente Juscelino (Unidade de Ortognaisse) 19

3.2.1.1 Unidade de Ortognaisse 20

3.2.2. Complexo Caicó (Unidade Ortognaisse) 20

3.2.2.1 Unidade de Ortognaisse 21

3.2.3. Grupo Seridó 21

3.2.4. Barreiras 21

3.2.5 Depósitos coluviais e aluviais 22

3.2.6 Depósitos eólicos litorâneos de paleodunas 22

3.3. Geomorfologia 22

3.3.1. Planalto da Borborema 23

3.3.2. Depressão Sertaneja 24

3.3.3. Tabuleiros costeiros 25

3.3.4. Planícies Deltaicas, Estuarinas e Praiais 25

3.4. Clima 25

3.4.1. Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (ASAS) 26

3.4.2. Ventos Alísios 27

3.4.3. Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) 27 3.4.4. Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCMs) 28

3.4.4.1. Complexos Convectivos de Mesoescala (CCMs) 28

3.4.4.2. Linhas de Instabilidade (LIs) 28

3.4.5. Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOLs) ou Onda de Leste (OL) 29

3.4.6. Circulações Orográficas 29

3.5. Solos 31

3.5.1. Neossolos Litólicos (Eutróficos) 32

3.5.2. Luvissolos 32

3.5.3. Latossolos Amarelos (Distróficos) 32

3.5.4. Planossolos Nátricos 33

3.5.5. Neossolos Flúvicos 33

3.5.6. Gleissolos 33

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4. METODOLOGIA 34

4.1. Caracterização fisiográfica 34

4.2. Procedimentos metodológicos 35

4.2.1. Processamento dos dados 35

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 39

5.1. Hierarquia Fluvial 43

5.2. Núcleos de densidade 46

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS 49

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1. INTRODUÇÃO

A bacia hidrográfica como unidade de análise e planejamento passou por reformulações no que diz respeito ao seu funcionamento e aplicação na gestão territorial. Simultaneamente, nota-se, uma afinidade e apreço em relação ao recorte espacial, no qual, de maneira superficial, os autores definem bacia hidrográfica como sendo uma área de confluência de uma determinada rede de drenagem com destino a um único ponto.

Para Silveira (2001), bacia hidrográfica é uma área de captação natural da água da precipitação que converge os escoamentos para um único ponto de saída, denominado de exutório. É composta por um conjunto de superfícies vertentes e de uma rede de drenagem formada por cursos de água, perenes ou intermitentes, que confluem até resultar um leito único. Já de acordo com Lima (2008), bacia hidrográfica pode ser considerada como um sistema geomorfológico aberto, do qual se encontra, mesmo quando não perturbada, em contínua flutuação, num estado de equilíbrio transacional ou dinâmico. Assim, a adição e a perda de energia e/ou matéria, no sistema, encontram-se sempre em delicado balanço, dependendo da escala de análise que seja empregada.

No ponto de vista das interações ambientais, a área da bacia e as condições climáticas têm influência sobre a quantidade de água produzida como deflúvio; já a cobertura da terra, a forma e o relevo, atuam sobre o escoamento superficial, infiltração e a taxa de sedimentação, fatores que em conjunto influenciam na disposição do padrão de drenagem. Por seu turno, as propriedades físicas de uma bacia hidrográfica são, em grande parte, controladas ou influenciadas por aspectos geológicos, geomorfológicos, pedológicos, fitoecológicos e pelas condições climáticas. Nesse sentido, pesquisar e analisar as características físicas de uma determinada bacia hidrográfica são métodos basilares para o esclarecimento de questões relevantes ao comportamento hidrológico e ambiental.

Para investigar as características das diversas formas de relevo, as bacias hidrográficas se configuram como feições importantes, principalmente no que se refere aos estudos de evolução do modelado da superfície terrestre. Entretanto, a maioria dos trabalhos científicos acerca de bacias hidrográficas evidência qualitativamente os aspectos de forma que, em geral, é insuficiente para a

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identificação de homogeneidades, no que diz respeito aos fatores que influenciam as formas de relevo. Assim, é evidente a necessidade do emprego de métodos quantitativos para estudos dessa natureza (ALVES e CASTRO, 2003).

Segundo Lima (2006), a interação dos processos utilizando o viés matemático, pode ser analisado por meio de dois aspectos: o morfométrico e o topológico. O método de análise morfométrica dispõe de importante aplicabilidade no que diz respeito ao fornecimento de dados quantitativos em termos de extensão, área, forma, densidade, distância entre interflúvios, etc. Já a análise topológica é de grande importante no sentido de comparar o percurso de um rio e seus afluentes com outros de uma mesma bacia de drenagem. Esses parâmetros podem revelar indicadores físicos específicos para determinado local, de forma a qualificarem as alterações ambientais (ALVES; CASTRO, 2003). Sendo necessário, para que se possa entender esses parâmetros, a compreensão do conceito de hierarquia fluvial.

O processo de hierarquização fluvial nada mais é do que o estabelecimento de uma classificação de determinada rede de drenagem inserida numa bacia hidrográfica e que tem como foco objetivar e facilitar o entendimento sobre os estudos morfométricos (CHRISTOFOLETTI, 1980). A ordenação dos diversos canais fluviais fornece dados sobre o índice de dissecação da área, fatores esses que contribuem com o diagnóstico do grau de vulnerabilidade da paisagem e das suas características geomorfológicas, fazendo da hierarquia fluvial um importante indicador morfométrico.

Os trabalhos envolvendo a descrição matemática de feições do relevo ganharam grande impulso a partir de 1945, com a publicação do trabalho do engenheiro hidráulico Robert E. Horton, quando a análise de bacias hidrográficas passou a ser aplicada de forma mais objetiva e precisa (CHRISTOFOLETTI, 1980). Horton buscou determinar leis do desenvolvimento dos canais e suas bacias, por meio de uma abordagem quantitativa da drenagem. Seu estudo contribuiu para uma nova concepção metodológica que influenciou o desenvolvimento de inúmeras pesquisas, na Geografia Física e Engenharias, através de seus seguidores (CHRISTOFOLETTI, 1980).

Segundo Christofoletti (1980), para Horton os critérios de ordenamento dos cursos de água são: canais de primeira ordem são aqueles que não possuem afluentes; os de segunda ordem são os que recebem de afluentes de primeira

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ordem; os de terceira tanto podem receber de um ou mais afluentes de segunda ordem, como também podem receber afluentes de primeira; os de quarta ordem recebem tanto de afluentes de terceira ordem, quanto de ordens menores. E assim por diante. Para Horton, o rio principal possui a mesma ordem desde a nascente até a sua foz.

Em 1952, Arthur N. Strahler foi responsável por aperfeiçoar o método de Horton. Para Strahler (1952), os canais primários, ou nascentes, são caracterizados de primeira ordem. A confluência de dois canais primários forma um de segunda ordem, e assim por diante, até se atingir o canal de ordem maior, que será rio principal da referida bacia. “A junção de um canal de uma dada ordem a um canal de ordem superior não altera a ordem deste. A ordem do canal à saída da bacia é também a ordem da bacia.”(LIMA, 2008, p.51). Tal proposta descarta o conceito de Horton de que o rio principal possui a mesma ordem durante toda sua extensão, além de também eliminar o processo de renumeração a cada junção.

Outros autores que também contribuíram com propostas de ordenamento na perspectiva quantitativa: Scheidegger (1965) com o método de ordenação dos canais uniformes que “relaciona-se às conexões ou ligações fluviais, que são trechos de canais ao longo dos quais não ocorre nenhuma junção [...] e o Shevre (1966, 1967) que estabelece a magnitude de determinado ligamento ou de alguma bacia hidrográfica.”(LIMA, 2006, p.27-28).

Em suma, Horton e Strahler conceituam o termo de hierarquia fluvial, enquanto que Scheidegger e Shevre visão abordar o conceito de magnitude. De acordo com Christofoletti (1980), Strahler e Shevre são as propostas mais práticas e as mais usadas.

Buscando enfocar mais na da hierarquia fluvial, especialmente por considerar que essa pode contribuir de forma significativa para a gestão territorial de uma bacia hidrográfica e que seus resultados permitem colaborar para avaliações morfométricas do relevo, a abordagem do trabalho será voltada para a perspectiva de Strahler.

Tendo em vista a grande importância do processo de ordenamento como primeiro passo para uma análise morfométrica e a ausência de dados desse âmbito em relação a Bacia Hidrográfica do Rio Potengi (BHRP) localizada no Rio Grande do Norte, surgem questões sobre como se encontram distribuídos os canais de

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drenagem. Sincronicamente se há uma padronização no comportamento desses canais. Por fim, quais são as suas respectivas ordens.

A fim de elucidar tais questionamentos, a pesquisa buscou analisar a hierarquia fluvial da BHRP utilizando a metodologia de análise de Strahler (1952), considerando-se obter a classificação dos canais de acordo com a sua quantidade e ordem, identificando a densidade dos canais de maior predominância na BHRP.

2. OBJETIVOS

2.1. Geral

Examinar a hierarquia da drenagem da Bacia Hidrográfica do Rio Potengi (RN), utilizando a metodologia de análise fluvial de Strahler (1952).

2.2. Específicos

● Gerar a drenagem da Bacia do Potengi utilizando ferramentas em ambiente de Sistema de Informações Geográficas (SIG);

● Hierarquizar os canais de drenagem em seis ordens e sua quantificação;

● Identificar os núcleos de densidade dos canais de primeira ordem; ● Discutir a aplicação dos parâmetros morfométricos de drenagem.

3. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA

3.1. Localização

Esta pesquisa adota como unidade de análise a Bacia Hidrográfica do Rio Potengi (BHRP) (Figura 1), que possui uma área de 4.093,00 km² e geograficamente apresenta-se em partes das mesorregiões Central, Agreste e Leste do estado do Rio Grande do Norte-RN, com as coordenadas de 5°42’ e 6°12’ de latitude Sul e 35°11’ e 36°23’ de longitude Oeste. Sua principal nascente encontra-se na Serra de Santana, localizada no município de Cerro Corá. A BHRP tem seus limites marcados ao sul com a sub-bacia do Rio Jacu e ao norte com a sub-bacia do Rio Ceará-Mirim,

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tendo seu exutório no Oceano Atlântico, mais precisamente no município de Natal, capital do estado.

Em sua extensão, a BHRP abarca os municípios de Cerro Corá, São Tomé, Ruy Barbosa, Barcelona, Lagoa de Velhos, Sítio Novo, Tangará, Riachuelo, São Paulo do Potengi, Senador Elói de Souza, Serra Caiada, Santa Maria, São Pedro, Bom Jesus, Ielmo Marinho, Macaíba, São Gonçalo do Amarante e Natal.

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3.2. Geologia

A área é caracterizada basicamente por dois grandes segmentos (figura 2), na porção centro-ocidental predominam rochas cristalinas relacionadas ao Pré-Cambriano, representadas pelo Complexo Caicó (Unidade Ortognaisse); o Grupo Seridó, sendo este composto pelas formações Jucurutu, Equador, Seridó e Serra dos Quintos; e o Complexo Presidente Juscelino (Unidade Ortognaisse). Na porção oriental o embasamento geológico é capeado por diversas unidades siliciclásticas do Paleógeno/Neógeno, pertencentes ao Grupo Barreiras, sedimentos quaternários em áreas aluvionares dos rios Potengi e Jundiaí e por depósitos eólicos próximo a foz da bacia.

Figura 2 - Geologia da BHRP.

3.2.1. Complexo Presidente Juscelino (Unidade de Ortognaisse)

Deve-se a Gomes et al. (1981) a definição do Complexo Presidente Juscelino tendo como localidade o trecho da BR-226 entre as cidades de Macaíba,

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Serra Caiada (anteriormente designada de Presidente Juscelino) e Tangará. Entretanto, o estudo mais detalhado desta unidade com a redefinição do seu patrimônio litoestratigráfico e da sua área de afloramento mais restrita foi realizado por Dantas (1997). Este complexo constitui a principal unidade litoestratigráfica do núcleo arqueano, em área de ocorrência (cerca de 3.000 km²,Dantas et al. 2004), e limita o próprio núcleo com os vários segmentos litológicos paleoproterozóicos circum-adjacentes. As duas unidades litoestratigráficas, ortognaisse e migmatito, em que foi dividido o Complexo Presidente Juscelino se caracterizam principalmente pelos diferentes estágios de migmatização que estão envolvidas (ANGELIM et al, 2006, p.25), porém a Unidade de Ortognaisse é a que está presente na área de estudo.

3.2.1.1 Unidade de Ortognaisse

As rochas da Unidade de Ortognaisse possuem coloração cinza e esbranquiçada, granulação média a grossa, bandamento milimétrico bem desenvolvido, variando petrograficamente desde biotita ortognaisses granodioríticos a biotita ortognaisses graníticos, podendo conter ainda hornblenda. Observa-se a presença de xenólitos de ortognaisses tonalíticos nesta unidade do Complexo Presidente Juscelino. Os termos mais félsicos são tardios e geralmente preenchem zonas de cisalhamento. Às vezes são afetados por migmatização a qual desenvolve tipos estromáticos e dobrados com alternância entre leucossomas trondhjemíticos a tonalíticos. Ocorrem localmente dobramentos intrafoliais transpostos e complexas figuras de interferência entre as diferentes fases de deformação que afetam essas litologias (ANGELIM et al, 2006, p.25).

3.2.2. Complexo Caicó (Unidade Ortognaisse)

De acordo com (Jardim de Sá, 1999 Apud Angelim, 2006) o Complexo Caicó é definido como um embasamento gnáissico-migmatítico, incluindo supracrustais mais antigas, em caráter subordinado. Parte do Complexo Caicó foi subdividida cartograficamente em duas unidades: Unidade metavulcanossedimentar e Unidade de ortognaisse. E outra parte do complexo continuou indivisa, a Unidade indivisa

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(ANGELIM et al, 2006, p.19). Na área estudada este complexo está representado na região por ortognaisses dioriticos a graníticos, com restos de supracrustais.

3.2.2.1 Unidade de Ortognaisse

A Unidade de ortognaisse é a unidade predominante no subdomínio do Embasamento Rio Piranhas. Trata-se de uma suíte magmática expandida com composição gabróica, tonalítica, granodiorítica e granítica, com predominância dos termos tonalítico graníticos (ANGELIM et al, 2006, p.18).

3.2.3. Grupo Seridó

O Grupo Seridó, de acordo com Angelim et al (2006), constitui a Faixa de Dobramentos Seridó de Brito Neves (1975), comumente denominada de Faixa Seridó, que se apresenta na porção central do Estado do Rio Grande do Norte, e está associada à Orogênese Brasiliana/Panafricana. Sua área de exposição está compreendida entre os limites tectônicos do Domínio Rio Piranhas-Faixa Seridó. De acordo com Jardim de Sá e Salim (1980) e Jardim de Sá (1984), o empilhamento estratigráfico é definido com: a Formação Jucurutu, na base da sequência, sucedida pelas formações Equador e Seridó, no topo (ANGELIM et al, 2006, p.20). Além dessas unidades, Ferreira e Santos (2000) descreveram uma sequência metavulcanossedimentar denominada de Formação Serra dos Quintos.

3.2.4. Barreiras

Os sedimentos do Grupo Barreiras ocorrem na porção leste da bacia, próximo ao litoral em forma de tabuleiros, recobrindo indistintamente litotipos do embasamento pré-cambriano, estruturando paleofalésias na margem direita do rio Potengi, próximo a sua foz. Nesta unidade a presença de fácies típicas de um sistema fluvial entrelaçado e de fácies transicionais para leques aluviais e planícies litorâneas (flúvio-lagunares) é formada por depósitos contendo cascalho e areias grossas a finas que intercalam-se microclastos sob a forma de camadas, filmes e lentes de argila/silte (ANGELIM et al, 2006, p.48).

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3.2.5 Depósitos coluviais e aluviais

São sedimentos de granulometria e coloração distinta, por vezes constituindo depósitos conglomeráticos com seixos de quartzo predominantes, encontrados em diferentes compartimentos da bacia, desde as áreas de cimeiras até próximo a foz (ANGELIM et al. 2006; SOUZA, 2017). Os depósitos de canal se constituem nos principais jazimentos de areia em volume de reservas para uso na construção civil na Região Metropolitana de Natal.

3.2.6 Depósitos eólicos litorâneos de paleodunas

São depósitos constituídos por areias esbranquiçadas, de granulação fina a média, bem selecionadas, maturas, com estruturas de grain fall e estratificações cruzadas de baixo ângulo, formando dunas tipo barcana, barcanoide e parabólica. Tem sua origem por meio de processos eólicos detração, saltação e suspensão subaérea, representando as fácies de dunas e interdunas de planície costeira. Elas são recobertas por dunas móveis (SOUZA, 2017, p.20).

3.3. Geomorfologia

Levando em consideração o contexto dos domínios morfoestruturais regionais, e subdividindo-a em alto, médio e baixo curso, a Bacia Hidrográfica do Rio Potengi é constituída pelos compartimentos do Planalto da Borborema (que inclui os aplanamentos residuais do Domo da Borborema), da Depressão Sertaneja (contendo também as Formas Agradacionais atuais ou subatuais interioranas), os Tabuleiros Costeiros e as Planícies Deltaicas, Estuarinas e Praiais (Figura 3).

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Figura 3 - Compartimentos do Relevo da BHRP.

3.3.1. Planalto da Borborema

Caracterizado como sendo um relevo de degradação “com um arcabouço geológico marcado pela natureza litológica cristalina com idades variando de 550 a 1.100ma e sistemas de falhas e zonas de cisalhamento de contexto regional” (AMORIM, 2015, p.34). Esse domínio é “estruturado nos diversos litotipos cristalinos correspondentes aos maciços arqueanos remobilizados, sistemas de dobramentos brasilianos e intrusões ígneas neoproterozóicas sin-tardie pós-orogênicas” (CORRÊA, 2010, p. 36), com direção geral de NNE-SSW, cotas que vão de aproximadamente 550m a 160m, e superfícies planálticas, que, segundo Pfaltzgraff e Torres (2010, p. 91), trata-se de uma área bastante dissecada por processos erosivos e que compreende um variado conjunto de padrões de relevo.

Nos planaltos, predominam os processos de pedogênese (formação de solos espessos e bem drenados, em geral, com baixa a moderada suscetibilidade à erosão). Apresentam ocorrências erosivas esporádicas, restritas a processos de erosão laminar ou linear acelerada (PFALTZGRAFF; TORRES, 2010, p.91).

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A vertente leste (ou vertente atlântica) desse compartimento é a porção que está inserida na BHRP, e que representa uma área um pouco mais úmida, considerando a vertente oeste – ou vertente interiorana -, por está situada na vertente a barlavento da Borborema.

3.3.2. Depressão Sertaneja

A Depressão Sertaneja é caracterizada como sendo o compartimento mais abrangente na BHRP. Situa-se na porção central da bacia e caracteriza-se como “uma superfície suavemente ondulada e interflúvios convexos de altimetria média abaixo de 150m, [...] que é quebrada pela existência de relevos residuais (inselbergues) (SOUZA, 2017, p.22). De acordo com a análise de Barros, Amorim e Lima, (2018), o compartimento Depressão Sertaneja apresenta várias unidades de formas de dissecação do relevo, podendo elas ser: aguçadas, convexas, erosivas pediplanadas e tabulares.

As formas de aguçadas à fraca possuem altitude de 250 a 500m, podendo apresentar na rede de drenagem vales em V, que é resultado do relevo de todo estreito e alongado, entalhado em rochas do cristalino relativas ao Complexo Presidente Juscelino, que quando há uma maior influência estrutural denota de vales encaixados(BARROS; AMORIM; LIMA, 2018, p.462).

As formas de dissecação convexa, apresenta-se como sendo muito fraca, podendo apresentar vales de diferentes ordens de grandeza no aprofundamento, dependendo dos controles estruturais e litológicos. No geral declividades menos acentuada proporciona um escoamento mais lento da drenagem (BARROS; AMORIM; LIMA, 2018, p.463).

As formas erosivas pediplanadas, evidenciam uma superfície com características planas que são provenientes dos processos erosivos de pediplanação. Configura-se como sendo um relevo suave, com altitude média de 120 m. Situa-se entre o Planalto da Borborema e o Tabuleiro Costeiro, no qual simboliza a descontinuidade do declive entre o planalto e a depressões.

A forma de dissecação tabular é muito fraca com altitudes entre 60 e 100m, estão inseridos no Complexo Presidente Juscelino, possui feições suavemente onduladas e inclinadas esculpidas em rochas metamórficas e ígneas. Além disso, detém como característica possuírem redes de drenagem de baixa intensidade e

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vales rasos, bem presente no médio curso da BHRP (BARROS; AMORIM; LIMA, 2018, p.463).

3.3.3. Tabuleiros costeiros

Segundo Pfaltzgraff e Torres (2010, p. 82), são feições de relevo tabulares moldadas em rochas sedimentares, geralmente pouco litificadas e dissecadas por uma rede de canais com densidade de drenagem que varia de baixa a moderada e padrão de dendrítico, além da predominância de processos pedogenéticos e da formação de solos espessos com baixo grau de suscetibilidade à erosão.

Estão posicionados em cotas entre 30 e 100 m, que são crescentes à medida que avançam em direção ao interior, com amplitudes de relevo que variam de 20 a 50 m, gerando assim vastas superfícies planas a suavemente inclinadas nos topos. Em relação ao litoral, os tabuleiros estão frequentemente sotopostos aos campos de dunas e, por vezes, atingem a linha de costa, formando falésias. Os canais principais esculpem vales amplos e encaixados em formas de “U”, resultantes de processos de entalhamento fluvial e notável alargamento das vertentes do vale, via recuo erosivo de suas encostas (PFALTZGRAFF; TORRES, 2010, p.82).

Os Tabuleiros Costeiros predominantes na porção da BHRP, no litoral leste, estão embasados em rochas sedimentares de idade terciária, do Grupo Barreiras. São delimitados a leste pelas planícies costeiras e a oeste pelas superfícies aplainadas da Depressão Sertaneja.

3.3.4. Planícies Deltaicas, Estuarinas e Praiais

De acordo com o IBGE, é uma área de agradação que sofre influência de processos de deposição fluvial, marinha e continental, podendo comportar canais fluviais, manguezais e deltas. Têm sua ocorrência em baixas litorâneas próximo a foz fluvial. Essa acumulação de sedimentos são provenientes do período Quaternário. Na BHRP, estão situados na porção leste, onde correspondente ao exutório da bacia.

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No que diz respeito aos aspectos climatológicos, a BHRP apresenta características que podem variar de acordo com a sua extensão, o que também caracteriza o decréscimo dos níveis pluviométricos ao longo do ano na porção do baixo ao alto curso da bacia.

Conforme a classificação climática de Köppen, na porção leste da bacia há uma predominância do clima tipo As´, caracterizado como tropical chuvoso com verão seco e estação chuvosa se adiantando para o outono; a porção centro-oeste, o clima que predomina é do tipo BSs´h´, caracterizado como sendo muito quente e semiárido, com estação chuvosa que se adianta para o outono; e, no extremo oeste, com cerca de 10% da área total da bacia, é do tipo BSw´h´ - clima muito quente e semiárido, com estação chuvosa que se atrasa para o outono.

Para entender a dinâmica climática da BHRP é preciso compreender quais são os sistemas que atuam sobre ela, levando em consideração o relevo e, principalmente, a precipitação. Os mecanismos que influências os índices pluviométricos na região da bacia são: Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (ASAS), Ventos Alísios, Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOLs) ou Ondas de Leste (OL), Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCMs) - Complexos Convectivos de Mesoescala e Linhas de Instabilidade - , e a atuação das brisas marítimas, resultante da variação barométrica diária entre continente e oceano e a circulações orográficas, formando pequenas células convectivas de atuação localizada (SOUZA, 2017, p.27).

3.4.1. Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (ASAS)

Os anticiclones subtropicais, também chamados de altas subtropicais, são sistemas de alta pressão que estão localizados entre 20° e 30° de latitude nos oceanos. Tais sistemas estão associados à circulação média meridional da atmosfera e ocorrem, principalmente, devido às células de Hadley (CAETANO, 2011; BASTOS e FERREIRA, 2000). Esses sistemas existem em ambos os Hemisférios. O ASAS exerce bastante influência no clima da América do Sul, no qual o Brasil é afetado tanto no inverno como no verão (BASTOS e FERREIRA, 2000, p.612). Na região Nordeste do Brasil (NEB), o ASAS influencia os índices pluviométricos da porção litorânea, principalmente no período do inverno.

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Segundo Bastos e Ferreira (2000), no inverno é constatada uma intensificação dos ventos mais a nordeste, noroeste e sudeste do centro do ASAS, aumentando assim o transporte de umidade para a costa leste do Nordeste. Tal aumento acaba afetando o regime de chuvas dessa região. No verão, os ventos associados ao ASAS perdem intensidade à medida que se aproximam do continente, com exceção da vizinhança do Atlântico Sudeste. Característica essa que diminui o transporte de vapor de água para a costa do NEB.

3.4.2. Ventos Alísios

Os anticiclones subtropicais induzem um fluxo de ventos que se deslocam de seus centros em direção ao Equador, com forte componente de leste em baixos níveis. Esses ventos são denominados Ventos Alísios. Em escala planetária, caracterizam o ramo inferior da Célula de Hadley. Advectam calor sensível e latente da superfície oceânica para a região equatorial (CAETANO, 2011, p.7). Segundo Riehl (1954), a estrutura dos Alísios está diretamente ligada ao desenvolvimento das Ondas de Leste sobre o Oceano Atlântico.

3.4.3. Zona de Convergência Intertropical (ZCIT)

Segundo Cavalcanti et al (2009), é um sistema gerador de precipitação que atua sobre a região equatorial dos oceanos Atlântico, Pacífico e Índico. Migra horizontalmente, em anos normais, da sua posição mais ao norte para sua posição mais ao sul. Essa migração sazonal, junto aos fatores que fortalecem ou enfraquecem os alísios de nordeste e sudeste, têm grande importância na determinação na estação chuvosa do norte da região nordeste.

É definida a partir de um conjunto de variáveis meteorológicas que atuam sobre a faixa equatorial dos oceanos, que são: a Zona de Confluência dos Alísios (ZCA), a região do cavado equatorial. A confluência dos ventos e a convergência de massas de baixos níveis, agregadas a ZCIT, favorecem o transporte de umidade e o aumento da convecção sobre o norte da América do Sul. A ZCIT tem atuação preferencial em áreas tropicais do HN, no qual predominam águas mais aquecidas, aparece de maneira irregular e frequentemente desconecta sobre os continentes, comparando sua forma como nas áreas oceânicas (CAVALCANTI et al, 2009, p. 25).

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3.4.4. Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCMs)

Os Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCMs) são responsáveis pela maior parte da precipitação nos trópicos e em várias localidades de latitudes médias durante a estação mais quente. Várias são as definições de tipos de SCMs, porém, no contexto da bacia, serão abordados apenas dois: os Complexos Convectivos de Mesoescala (CCMs) e as Linhas de Instabilidade (LIs).

3.4.4.1. Complexos Convectivos de Mesoescala (CCMs)

Os complexos convectivos de Mesoescala (CCMs) apresentam-se como conjuntos de cumulonimbus cobertos por densa camada de cirrus que podem ser facilmente identificados em imagens de satélite. São caracterizados como sendo sistemas de nuvens aproximadamente circulares e com um crescimento explosivo num intervalo de tempo de 6 a 12 horas, além de associam-se a eventos com precipitação intensa e fortes rajadas de vento (SILVA DIAS, 1987, p.143).

De acordo com Campos e Eichholz (2011), os CMMs são responsáveis por grande parte da precipitação nos trópicos e em várias localidades de latitudes médias durante a estação quente. Formam-se, predominantemente, ao entardecer e nas primeiras horas da noite, quando células convectivas isoladas se desenvolvem e se unificam em áreas com condições favoráveis a convecção, recorrendo a um mecanismo de modulação diurna para acionar o gatilho da convecção, contanto que a atmosfera esteja instável do ponto de vista termodinâmico.

3.4.4.2. Linhas de Instabilidade (LIs)

As Linhas de instabilidade (LIs) consistem de um conjunto de cumulonimbus alinhados que se deslocam de maneira uniforme, mantendo uma certa identidade durante seu tempo de vida, que varia entre poucas horas até um dia (SILVA DIAS, 1987, p. 137). Segundo Cohen et al (2009) as que predominam seu desenvolvimento sobre na costa norte-nordeste da América do Sul são denominadas de Linhas de Cumulonimbus (LCb), podendo se propagar até o interior do continente, acarretando em elevados volumes de precipitação.

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Segundo Cohen et al (2009), as LIs podem ser observados durante o decorrer de todo o ano, porém possui maior intensidade entre os meses de abril e agosto, apresenta uma variabilidade na sua posição e seu desenvolvimento na costa acompanha o deslocamento sazonal da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). O número de casos de LIs junto à costa tende a diminuir em anos de El Niño, enquanto em anos de La Niña o número de casos tende a aumentar.

3.4.5. Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOLs) ou Onda de Leste (OL)

Segundo Machado et.al. 2009 os Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOLs), ou Ondas de Leste (OL), têm sua origem do oeste da África até o Atlântico Tropical e é caracterizado por ter sua atividade máxima ocorrendo no inverno austral. Estas ondas são climatologicamente importantes por carregam consigo elevada quantidade de chuva para áreas que são secas ao longo dos alísios não perturbados.

Em relação ao Nordeste Brasileiro (NEB), as ondas de leste apresentam ação fundamental na modelação da convecção em grande parte dos eventos de escala mesossinótica provenientes do oceano. As OL proporcionam elevadas taxas de precipitação nas porções leste e norte do NEB.

As OL se dão em decorrência da força de coriolis, onde a atmosfera é caracterizada por ter muita umidade e intensa atividade convectiva, ocorrendo entre o outono e inverno do litoral nordeste, no qual grandes nuvens que se desenvolvem em alto mar avançam em direção a costa leste do NEB. Apresentam grandes áreas de instabilidade, com sistemas de baixa pressão, passando vários dias, provocando chuvas muito volumosas. Segundo Yamazaki (1975), as OL são consequência da instabilidade barotrópica observadas no inverno austral, entre os meses de junho a agosto, que corresponde ao período chuvoso na CENEB. Concluindo assim que as chuvas decorrentes desta estação estariam associadas às OL.

3.4.6. Circulações Orográficas

Apesar dos sistemas indutores de chuvas exercerem maior influência na porção litorânea, a jusante da bacia, o aumento topográfico do litoral em direção ao interior (Figura 4) contribui para que na porção mais elevada tenha uma variação

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positiva no volume de precipitação. A variabilidade do relevo é um elemento preponderante no que diz respeito ao condicionamento do aumento da precipitação na porção mais a montante da BHRP, onde, de acordo com o mapa hipsométrico (Figura 4), apresenta uma variação de cota altimétrica de 0 a 723 m, sendo as maiores altitudes registradas na porção oeste da bacia e as menores na porção leste.

Figura 4 - Mapa Hipsométrico e perfil topográfico da BHRP.

Essa condição provoca as chuvas orográficas que:

ocorrem quando uma parcela de ar dotada de certo teor de umidade movimenta-se paralelamente à superfície até encontrar um obstáculo, como a encosta de uma escarpa ou de uma montanha. Quando isso acontece, o ar tende a continuar seu percurso devido à energia cinética que possui, elevando-se conforme a inclinação do terreno. Como o gradiente médio de decréscimo de temperatura é de 6 a 7°C para cada 1000 metros de elevação (gradiente pseudoadiabático), o ar resfria-se cada vez mais à medida que se eleva devido ao obstáculo. Com isso, essa parcela de ar poderá se condensar, o que ocorrerá quando a temperatura do ponto de orvalho tornar-se igual ou maior que a temperatura dessa própria parcela, formando colunas de nuvens, normalmente situadas

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sobre esses obstáculos. Dessa forma, nas áreas a sotavento de um obstáculo, como uma cadeia montanhosa, há uma queda nos totais pluviométricos devido ao fato do ar já ter perdido parte ou a totalidade de sua umidade ao transpô-lo (descompressão adiabática). (CÂNDIDO; NUNES, 2008, p.15).

Que neste caso, o obstáculo encontrado ao longo da superfície da BHRP é a escarpa da Serra de Santana.

3.5. Solos

Tendo em vista os aspectos relacionados com a distribuição pedológica, e segundo o Instituto de Gestão das Águas do Rio Grande do Norte - IGARN, a área da BHRP apresenta os seguintes domínios de classes de solos (Figura 3): Neossolos Litólicos (Eutróficos), Luvissolos, Latossolos Amarelos (Distróficos), Planossolos Nátricos, Neossolos Flúvicos, Gleissolos e os Neossolos Quartzarênicos (Distróficos). Tais classes de solos da área de estudo foram baseadas nos levantamentos disponibilizados pela EMBRAPA.

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3.5.1. Neossolos Litólicos (Eutróficos)

Levando em consideração o contexto da área da bacia é a classe de solo com maior cobertura. Segundo EMBRAPA (2006), são solos que sofreram processos pedogenéticos de baixa intensidade, além de apresentar uma predominância de aspectos do material de origem. São constituídos por material mineral ou por material orgânico com menos de 20 cm de espessura e não apresentam nenhum tipo de horizonte B diagnóstico. Possuem contato lítico fragmentário dentro de 50 cm a partir da superfície, apresentando horizonte A ou hístico assente sobre a rocha ou do horizonte C ou Cr ou sobre material com 90% (por volume) ou mais de sua massa constituída por fragmentos grosseiros de diâmetro maior que 2 mm. Admitem um horizonte B em início de formação, cuja espessura não satisfaz a nenhum tipo de horizonte B diagnóstico.

3.5.2. Luvissolos

São caracterizados como sendo solos compostos por material mineral que, de acordo a EMBRAPA (2006), apresentam horizonte B com argila de atividade alta e saturação por bases alta na maior parte dos primeiros 100cm do horizonte B (inclusive BA), imediatamente abaixo de qualquer tipo de horizonte A (exceto A chernozêmico) ou sob horizonte E, satisfazendo ao seguinte requisito: Horizontes plíntico, vértico e plânico, se presentes, não satisfazem aos critérios para Plintossolos, Vertissolos e Planossolos, respectivamente, ou seja, não são coincidentes com a parte superficial do horizonte B textural.

3.5.3. Latossolos Amarelos (Distróficos)

São solos constituídos por material mineral, apresentando horizonte B latossólico, imediatamente abaixo de qualquer tipo de horizonte A, com saturação por bases baixa (V < 50%) e na maior parte dos primeiros 100cm do horizonte B (inclusive BA). Segundo a EMBRAPA (2006), os Latossolos Amarelos são solos que se desenvolvem principalmente de sedimentos do Grupo Barreiras e que constitui a faixa sedimentar costeira paralela ao litoral. Além disso, também podem ser provenientes de rochas cristalinas ou sob influência destas, no qual, localizando-se

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numa faixa mais a oeste, afastada do litoral, na porção que precede o planalto da Borborema.

3.5.4. Planossolos Nátricos

São solos constituídos por material mineral com horizonte A ou E seguidos de horizonte B plânico, não coincidente com horizonte plíntico ou glei. Em específico, os Nátricos apresentam horizonte plânico com caráter sódico imediatamente abaixo de um horizonte A ou E (EMBRAPA, 2006).

3.5.5. Neossolos Flúvicos

Segundo a Embrapa, são solos minerais não hidromórficos, formados por sobreposição de camadas que derivam de sedimentos aluviais recentes sem relações pedogenéticas entre elas e que apresentam caráter flúvico (natureza aluvionar ou colúvio-aluvionar). Geralmente apresentam espessura e granulometria bastante diversificadas, ao longo do perfil do solo, devido a diversidade e a formas de deposição do material originário. Geralmente a diferenciação entre as camadas é bastante nítida, porém, existem situações em que se torna difícil a separação das mesmas, principalmente quando são muito espessas.

3.5.6. Gleissolos

De acordo com a Embrapa, são solos composto por material mineral com horizonte acinzentado, com profundidades entre 50 cm e 150 cm logo abaixo do horizonte A ou horizonte E. Também não apresentam horizonte vértico ou B plânico, nem qualquer outro tipo de horizonte B diagnóstico, nem textura exclusivamente areia em todos os horizontes até a profundidade de 150cm a partir da superfície do solo ou até um contato lítico.

3.5.7. Neossolos Quartzarênicos (Distróficos)

São solos pouco evoluídos constituídos por material mineral. Não denotam de contato lítico dentro de 50 cm de profundidade, com sequência de horizontes A-C, porém apresentando textura areia ou areia franca em todos os horizontes até, no

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mínimo, a profundidade de 150cm a partir da superfície do solo ou até um contato lítico; são essencialmente quartzosos, tendo nas frações areia grossa e areia fina 95% ou mais de quartzo, calcedônia e opala e, praticamente, ausência de minerais primários alteráveis (EMBRAPA, 2006, p. 182).

4. METODOLOGIA

A metodologia utilizada consiste no levantamento de dados para elaboração do material morfométrico e cartográfico, conciliada com a pesquisa bibliográfica e de campo, seguido da análise dos resultados visando uma abordagem sistêmica do conteúdo teórico, que tem como norteador os métodos de análise morfométrica desenvolvidos por Horton (1945) e Strahler (1952), Christofoletti (1980). Em linhas gerais, a abordagem metodológica está calcada nas premissas da Geografia quantitativa de linhagem americana.

4.1. Caracterização fisiográfica

A descrição dos aspectos litoestratigráficos tiveram como base as informações contidas na Carta Geológica do Rio Grande do Norte, escala de 1:500.000, elaborado pela CPRM. Esses dados foram complementados com trabalhos de campo voltados identificação de afloramentos e características dos canais.

Os aspectos geomorfológicos tiveram como principal fonte o levantamento sobre a Geodiversidade do Estado do Rio Grande do Norte, desenvolvido pela CPRM; além do material Compartimentação Geomorfológica da Bacia do Rio Potengi, elaborado por Barros, Amorim e Lima (2018), no qual se utilizaram a Folhas SB 24/25 Jaguaribe/Natal, na escala de 1:1.000.000, do Radambrasil.

A caracterização dos solos foi baseada em dados disponibilizados pelo Instituto de Gestão das Águas do Rio Grande do Norte - IGARN, juntamente com o relatório Sistema Brasileiro de classificação dos solos, elaborado pela Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuárias – EMBRAPA.

Os mapas referentes à caracterização da área - localização, geologia e solos - foram elaborados a partir dos shapefiles disponibilizados no site GeoSGB que

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pertence ao Serviço Geológico do Brasil - CPRM e no site do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE.

4.2. Procedimentos metodológicos

Para a elaboração dos mapas alusivos à limitação da bacia, foram utilizadas imagens Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), mais precisamente o conjunto de dados Arc-Second Global , adquiridas gratuitamente no site da United States

Geological Survey – USGS – (earthexplorer.usgs.gov). A escolha do conjunto de

dados Arc-Second se deu devido a disponibilidade uma melhor cobertura de dados preenchidos além de fornecerem uma distribuição em ótima resolução espacial (30 metros).

Imagem SRTM é o produto de um projeto internacional, desenvolvido pela estadunidense National Aeronautics and Space Administration (NASA) e a National

Geospatial-Intelligence Agency (NGA), destinado à criação de um banco de dados

com imagens de radares referentes a elevações terrestres. A missão SRTM ocorreu de 11 a 22 de fevereiro de 2000, a bordo do ônibus espacial Endeavour.

A princípio o sistema tecnológico do Endeavour, Radar de Imagem Espacial da banda C e o hardware do Radar de Abertura Sintética da X-Band (X-SAR), foi desenvolvido para a coleta de dados referentes ao ambiente da Terra, porém, para a missão SRTM, essa tecnologia foi modificada para a interferometria de passagem única, que adquiriu dois sinais ao mesmo tempo usando duas antenas de radar diferentes. Uma antena localizada a bordo do ônibus espacial coletou um conjunto de dados e o outro conjunto de dados foi coletado por uma antena localizada no final de um mastro de 60 metros que se estendia do ônibus espacial. Diferenças entre os dois sinais permitidas para o cálculo da elevação da superfície (USGS, 2015).

4.2.1. Processamento dos dados

O princípio de delimitação de uma bacia hidrográfica no sistema ArcGis utilizou, matematicamente, do conceito de bacia e se deu com base na utilização de um ponto em seu canal de maior ordem, que nesse caso é o Rio Potengi. O processo de delimitação foi feito a partir da colocação de um ponto no final do rio. A partir daí o programa ArcGIS, utilizando as cotas da imagem SRTM, traçou limites

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para que toda a drenagem gerada a montante da área da bacia escoe em direção ao ponto determinado no exutório.

Após delimitar a bacia com a ferramenta do ArcGis Hydrology, foi utilizado o recurso Fill – ArcToolBox > Spatial Analyst Tools > Hydrology > Fill – que teve por finalidade preencher possíveis imperfeições nos dados da imagem utilizada.

O passo inicial para a extração automatizada da rede de drenagem, foi determinar a direção do fluxo da bacia através do recurso Flow direction (Figura 5) - ArcToolBox > Spatial Analyst Tools > Hydrology > Flow direction - que teve seu resultado como essencial etapa para a definição do processo de acumulação de fluxo por meio do recurso Flow accumulation (Figura 6) – ArcToolBox > Spatial Analyst Tools > Hydrology > Flow accumulation. Esse último teve como finalidade indicar áreas com maior concentração de fluxo acumulado, apontando, assim, uma maior probabilidade de ocorrência de drenagens.

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Figura 7 - Resultado do recurso Flow accumulation.

Após o processamento da acumulação e da direção do fluxo, foi utilizando o recurso Con - ArcToolBox > Spatial Analyst Tools > Conditional > Con - com o valor mínimo de pixels para delimitar o segmento do rio - “value > 50” (Figura 7). Cada segmento de drenagem representa o local de acumulação de água, no qual se tem um escoamento linear e não superficial. Ou seja, onde a água começa a escoar dentro de um canal. A partir do valor de 50 pixels, onde houver essa “acumulação” o programa ArcGis insere um segmento de drenagem.

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Figura 8 - Drenagem com valor mínimo de 50 pixels.

Para finalizar a etapa de extração da drenagem foi utilizada a ferramenta

Stream Order - ArcToolBox > Spatial Analyst Tools > Hydrology > Stream Order

– no qual esse recurso teve a função de hierarquizar a rede de drenagem de acordo com a metodologia empregada por Strahler. Foram usados como arquivos input as imagens geradas pelos recursos Con e Flow direction. O resultado foi a geração de um raster com os valores de ordem, que em seguida foi convertido em um shapefile utilizando a ferramenta Stream to Feature - ArcToolBox > Spatial Analyst Tools > Hydrology > Stream to Feature.

Após o processo de extração da drenagem foi gerado o mapa de núcleos de densidade de canais de primeira ordem. Na elaboração foi utilizado o recurso Kernel

Density - ArcToolBox > Spatial Analyst Tools > Density> Kernel Density - e o

shapefile contendo apenas canais primários, sendo esse último usado como arquivo de entrada.

Para a elaboração do mapa hipsométrico foi utilizado o shapefile do limite da BHRP e a imagem SRTM. A partir da ferramenta Extract by Mask - ArcToolBox > Spatial Analyst Tools > Extraction > Extract by Mask - os limites da bacia foram extraídos da imagem SRTM. Após a extração, as cores da imagem foram modificadas, para diferenciar as áreas mais altas das mais baixas e em seguida foi utilizado o recurso Hillshade - 3D Analyst Tools > Raster Surface > Hillshade -

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que teve a finalidade de produzir um sombreamento no relevo, dando uma noção de profundidade.

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A BHRP apresenta elevada diversidade paisagística no que tange a geologia, relevo, solos, drenagem e variação espacial da precipitação. Esses elementos, descritos na caracterização da área, evidenciam um certo grau de controle no concernente ao uso e ocupação do solo na área em análise.

Observa-se, por exemplo, que nos compartimentos com menores declividade e densidade de drenagem, há uma maior exploração dos recursos naturais, especificamente quanto ao uso agropecuário. Por outro lado, as porções da bacia com relevo mais movimentado e de maiores densidades de drenagem, verifica-se uma maior quantidade de cobertura vegetal original.

Tais características paisagísticas, orientando-se de oeste a leste da bacia, podem ser representadas das seguintes maneiras:

Na porção a montante da BHRP, no município de Cerro Corá (RN), a paisagem é caracterizada por apresentar um relevo progressivamente mais movimentado, com geologia do cristalino, além da grande quantidade de áreas com cobertura vegetal preservada (Figura 9). Essa vegetação se revela com espécies da caatinga arbustiva e também arbórea.

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Figura 9 - Vegetação preservada - Município de Cerro Corá (RN).

Fonte: Rodrigo de Freitas, 2019.

Seguindo em direção a jusante da bacia, 5 km a oeste do núcleo urbano de São Pedro do Potengi (RN), é possível observar o aproveitamento do solo na cabeceira de drenagem (Figura 10) com o desenvolvimento do plantio de cultura de sequeiro (1) e a plantação de palma forrageira (1), sendo essa última muito utilizada para a alimentação bovina. Outra característica, proveniente da ação antrópica e que é possível destacar, é a implantação do mecanismo de controle hídrico, que se apresenta com a construção do barramento (3) no canal de primeira ordem. Esse recurso ligado ao acentuado uso da terra, pode acarretar numa desordem no equilíbrio da bacia, tornando mais difícil a reestruturação da rede de drenagem e contribuindo com a acentuação das alterações na paisagem. Também é observado a configuração do relevo que apresenta talvegue no formato de anfiteatro, além de encostas no formato convexo.

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Figura 10 - Barramento em canal de primeira ordem e uso do solo em cabeceira de drenagem - Município de São Pedro do Potengi (RN).

Fonte: Rodrigo de Freitas, 2019.

Outra forma de uso da terra que pode ser encontrada é a exploração mineral. Na zona rural do município de Taipu (RN), por exemplo, tal atividade desenvolve-se com a extração de areia (Figura 11) que visa abastecer a construção civil da Região Metropolitana de Natal. Apesar de gerar impactos positivos no setor econômico, danos como a remoção da cobertura vegetal, mata ciliar, e o alargamento da margem do rio podem acarretar no desequilíbrio da dinâmica de parte da bacia.

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Figura 11 - Exploração mineral de areia - Zona rural de Taipu (RN).

Fonte: Rodrigo de Freitas, 2019.

Há também o uso voltado para o desenvolvimento da atividade de pecuária extensiva (Figura 12), criação de gado solto. No município de Ielmo Marinho (RN), na Região Metropolitana de Natal, observa-se que essa atividade se estabelece ao longo do leito do rio. A paisagem se apresenta com características distintas quando comparada com a porção a montante da bacia, revelando um relevo de aspecto plano a suavemente ondulado e uma vegetação do tipo herbácea de pastagem.

Figura 12 - Atividade Pecuária - Município de Ielmo Marinho (RN).

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Na porção do exutório da BHRP (Figura 13), localizado no município de Natal, capital do estado, a bacia apresenta outros aspectos no que diz respeito ao modo de uso. É caracterizada por suas águas navegáveis, pelo desenvolvimento da atividade de carcinicultura, além de ser considerado o maior estuário do estado do Rio Grande do Norte. De acordo com a classificação de Christofoletti (1980), por ter suas águas desaguando no oceano, a BHRP configura-se como sendo do tipo exorréica.

Figura 13 - Exutório do Rio Potengi - Município de Natal (RN).

Fonte: Rodrigo de Freitas, 2019. 5.1. Hierarquia Fluvial

O parâmetro morfométrico de ordenamento tornou-se indispensável para a análise da BHRP. A hierarquização da rede de drenagem foi gerada a partir do método proposto por Strahler (1952).

Para Strahler, os canais menores, sem afluentes são de primeira ordem, partindo desde a nascente até a confluência; os de segunda ordem surgem a partir da junção de dois canais de primeira ordem, recebendo afluentes apenas de primeira ordem; os de terceira ordem surgem da confluência de dois canais de segunda ordem, podendo receber afluentes tanto de segunda quanto de primeira ordem; os de quarta ordem surgem a partir da confluência entre dois canais de terceira ordem, podendo também receber de afluentes com ordens menores (Christofoletti,1980). E assim por diante. A proposta de ordenação desenvolvida por Strahler descarta o conceito de Horton de que o rio principal possui a mesma ordem

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durante toda sua extensão, além de também eliminar o processo de renumeração a cada junção.

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De acordo com os resultados referentes a hierarquia de canais, segundo a classificação de Strahler, é possível observar que a BHRP possui seis ordens (figura 14), também pode ser constatado um sistema de drenagem com considerável ramificação. Com base na classificação proposta por Christofoletti (1980), os canais apresentam uma provável configuração dendrítica, que “em geral, predomina na natureza e deriva da interação clima-geologia em regiões de litologia homogênea” (LIMA, 2008, p.46).

Como forma de organizar os resultados do processo de hierarquização fluvial da BHRP, foi disposta uma tabela com as ordens, os números de canais e suas respectivas porcentagens.

Tabela 1 - Ordem, número de canais e porcentagem.

Ordem N° de canais % 1ª 2.420 82,2 2ª 396 13,4 3ª 96 3,3 4ª 25 0,84 5ª 7 0,23 6ª 1 0,03 Total 2.945 100,0

Fonte: Elaborado pela autora, 2019.

A significativa ramificação dos canais estão ordenados da seguinte maneira: Os canais de primeira ordem, também conhecido como nascente, somaram 2.420 canais; os de segunda ordem 396 canais; os de terceira ordem 96 canais; os de quarta ordem 25 canais; os de quinta ordem 7 canais e o de sexta ordem, sendo ele o principal, corresponde a apenas 1 canal. No total foram constatados que a BHRP possuem 2.945 canais.

Em termos de porcentagem, os resultados obtidos no processo de hierarquia fluvial demonstraram que 82,2% dos canais são de primeira ordem; 13,4% são de segunda ordem; 3,3% de terceira ordem; 0,84% de quarta ordem; 0,23% de quinta ordem; e a sexta ordem, que corresponde ao canal principal, como citado no parágrafo anterior, representou 0,03%.

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Após análise do produto da hierarquia fluvial da BHRP, notou-se uma extensa predominância dos rios de primeira ordem. Essa expressividade no número de canais, pode nos fornecer características em relação ao estágio do relevo no que diz respeito ao seu grau de dissecação e erosão. Além disso, a drenagem de primeira ordem foi escolhida devido sua importância no início da formação da bacia.

Para melhor espacialização da distribuição dessas nascentes na extensão da área da BHRP, foram trabalhados apenas os rios de primeira ordem, dando origem ao mapa de densidade canais (Figura 15).

Figura 15 - Mapa de núcleos de densidade de canais de primeira ordem.

O processo de análise tendo em vista o aspecto da densidade, resultou em núcleos de canais primários em toda a extensão da bacia. Esses núcleos de densidade possuem características importantes por serem indicadores de manutenção das nascentes, pois quanto maior a proporção de canais de primeira ordem, maior é a vulnerabilidade da paisagem em termo erosivos e de propagação

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de contaminação. A densidade de drenagem tem uma vinculação direta ao grau de dissecação do relevo, estando relacionada aos condicionantes geológicos e estruturais.

Na BHRP, foram contabilizados aproximadamente 30 núcleos de maior densidade de canais primários, no qual esses indicadores apresentam-se nos dois grandes segmentos geológicos (sedimentar e cristalino). A maior abrangência desses núcleos está na porção centro-oeste da bacia, localizada em área de geologia cristalina e onde situam-se a maiores altitudes da bacia.

Essa importante característica, das maiores altitudes estarem presentes na porção oeste da bacia, é decorrente da influência de elementos estruturais provenientes do evento orogenético Brasiliano, no qual explicam os maiores entalhamentos na rede hídrica e a maior concentração de canais de primeira ordem nessa localidade.

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6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Mediante a análise do ordenamento de canais, segundo a proposta de Strahler (1952), foi possível compreender a distribuição dos canais na BHRP de acordo com as suas respectivas ordens. Também pode-se constatar que a área estudada apresenta um elevado número de cursos fluviais, que configura um considerável grau de ramificação de sua drenagem. A bacia apresenta 2.945 canais fluviais, sendo os mesmos dispostos em seis ordens, com destaque para os canais de 1° ordem.

A espacialização do expressivo número de canais de primeira ordem foi analisada de acordo com a sua densidade em toda a extensão da BHRP. O processo resultou em núcleos de densidade de canais de primeira ordem, aproximadamente 30, sendo eles elementos importantes na indicação de manutenção de nascentes, por fornecerem informações a respeito do grau de dissecação relevo, que está atrelado ao grau de vulnerabilidade da paisagem.

A predominância desses núcleos de densidade é na porção centro-oeste da BHRP. Além disso, a bacia apresenta uma variação de cota altimétrica de 0 a 723 m, onde suas maiores altitudes estão presentes na porção oeste, que é influenciada por elementos estruturais provenientes do evento orogenético Brasiliano, e que explica os maiores entalhamentos na rede hídrica e a maior quantidade de canais de primeira ordem, ou seja, predominância desses núcleos de densidade.

A aplicabilidade desse método morfométrico, por meio de técnicas de SIG, acarretou em resultados que contribuíram com o entendimento da distribuição e predominância dos canais em toda BHRP, atendendo aos objetivos propostos no início desta pesquisa.

No entanto, é necessário se fazer uma observação quanto à metodologia empregada, tendo em vista a necessidade de uma validação mais ampla das informações obtidas em laboratório, uma vez que apenas alguns pontos foram averiguados em campo. Assim sendo, indica-se a realização de futuras pesquisas da esfera quantitativa na BHRP, com a utilização de outras variáveis e novos procedimentos técnicos operacionais que complementam os resultados obtidos neste trabalho, visto a necessidade da bacia em relação a estudos deste âmbito.

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