UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS Instituto de Geociências
LILIANE MATOS GÓES
GEOCRONOLOGIA DAS COBERTURAS SUPERFICIAIS NOS BAIXOS TERRAÇOS FLUVIAIS E ALUVIÕES RECENTES NO MÉDIO CURSO DA BACIA
HIDROGRÁFICA DO RIO ITAPICURU (BAHIA-BRASIL).
CAMPINAS 2019
LILIANE MATOS GÓES
GEOCRONOLOGIA DAS COBERTURAS SUPERFICIAIS NOS BAIXOS TERRAÇOS FLUVIAIS E ALUVIÕES RECENTES NO MÉDIO CURSO DA BACIA
HIDROGRÁFICA DO RIO ITAPICURU (BAHIA-BRASIL).
TESE APRESENTADA AO INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS DA UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS PARA OBTENÇÃO DO TÍTULO DE DOUTORA EM GEOGRAFIA NA ÁREA DE ANÁLISE AMBIENTAL E DINÂMICA TERRITORIAL
ORIENTADOR: PROF. DR. ARCHIMEDES PEREZ FILHO.
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA TESE DEFENDIDA PELA ALUNA LILIANE MATOS GÓES E ORIENTADA PELO PROF. DR. ARCHIMEDES PEREZ FILHO.
CAMPINAS 2019
Marta dos Santos - CRB 8/5892
Góes, Liliane Matos,
G553g G_AGeocronologia das coberturas superficiais nos baixos terraços fluviais e aluviões recentes no médio curso da bacia hidrográfica do rio Itapicuru (Bahia-Brasil) / Liliane Matos Góes. – Campinas, SP : [s.n.], 2019.
G_AOrientador: Archimedes Perez Filho.
G_ATese (doutorado) – Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências.
G_A1. Terraços fluviais. 2. Geomorfologia fluvial. 3. Bacias hidrográficas. I. Perez Filho, Archimedes, 1947-. II. Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Geociências. III. Título.
Informações para Biblioteca Digital
Título em outro idioma: Geocronology of surface coverings in the low fluvial terraces and
recent alluvium in the middle course of the Itapicuru drainage basin (Bahia-Brazil)
Palavras-chave em inglês:
Fluvial terraces
Fluvial geomorphology Watersheds
Área de concentração: Análise Ambiental e Dinâmica Territorial Titulação: Doutora em Geografia
Banca examinadora:
Archimedes Perez Filho [Orientador] Raul Reis Amorim
Salvador Carpi Júnior Ednice de Oliveira Fontes Vinícius de Amorim Silva
Data de defesa: 21-05-2019
Programa de Pós-Graduação: Geografia
Identificação e informações acadêmicas do(a) aluno(a) - ORCID do autor: https://orcid.org/0000-0003-2703-2179 - Currículo Lattes do autor: http://lattes.cnpq.br/5806548413537559
AUTORA: Liliane Matos Góes
GEOCRONOLOGIA DAS COBERTURAS SUPERFICIAIS NOS BAIXOS TERRAÇOS FLUVIAIS E ALUVIÕES RECENTES NO MÉDIO CURSO DA BACIA
HIDROGRÁFICA DO RIO ITAPICURU (BAHIA-BRASIL).
ORIENTADOR: Prof. Dr. Archimedes Perez Filho
Aprovado em: 21 / 05 / 2019
EXAMINADORES:
Prof. Dr. Archimedes Perez Filho - Presidente
Prof. Dr. Raul Reis Amorim
Prof. Dr. Salvador Carpi Júnior
Profa. Dra. Ednice de Oliveira Fontes
Prof. Dr. Vinícius de Amorim Silva
A Ata de defesa com as respectivas assinaturas dos membros, encontra-se disponível no SIGA - Sistema de Fluxo de Tese e na Secretaria de Pós-graduação do IG.
À Sirius, Raul, Ednice e ao Kleber que, com muito amor, seguraram minha mão e não mediram esforços para que eu cumprisse esta etapa de minha vida acadêmica.
AGRADECIMENTOS
Eu sou grata a Deus por todos os pensamentos, sentimentos e ações, conscientes e inconscientes, experienciados neste processo de doutorado.
Eu sou grata a Deus pela jornada de autoconhecimento, especificamente, nos pilares emocional, intelectual e profissional.
Eu sou grata a Deus pela minha decisão de fazer Geografia por amor.
Eu sou grata a Deus por me apresentar meu querido e amado orientador Archimedes Perez Filho.
Eu sou grata ao Prof. Dr. Archimedes Perez Filho por acreditar em mim, por toda paciência no processo de orientação, por ser gentil, por todos os cuidados, e por me ensinar ser autônoma.
Eu sou grata à Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) por conceder a infraestrutura necessária para o desenvolvimento da pesquisa de doutorado.
Eu sou grata ao Programa de Pós-graduação em Geografia pela oportunidade de evoluir intelectualmente na área de Geomorfologia fluvial, Cartografia sistemática e de Sistemas de Informação Geográfica.
Eu sou grata à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) - Código de Financiamento 001, pela concessão da bolsa de estudo de doutorado.
Eu sou grata ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo financiamento da pesquisa por meio do processo nº 408333/2013-8, bem como a Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pelo financiamento parcial da pesquisa por meio do processo nº 2012/00145-6.
Eu sou grata a Valdirene Pinotti, Maria Gorete Bernardelli e ao Valdir Francisco Olivieri pelas orientações administrativas, pelo carinho e cuidado durante minha trajetória acadêmica no Programa de Pós-Graduação em Geografia.
Eu sou grata a Deus pelo trabalho de campo incrível desenvolvido pelo grupo de pesquisa, em especial, ao Kleber Lima, Daniel Storani, Renê Lepiani, Everton Valézio, Sirius Souza, Salvador Carpi Junior, André Souza e ao Elcinho.
Eu sou grata ao jovem, brilhante e gentil cientista Kleber Carvalho Lima pelas contribuições geográficas. Klebinho, você é um ser humano incrível.
Eu sou grata aos professores Lindon Matias Fonseca, Raul Reis Amorim e Regina Célia de Oliveira pelos ensinamentos durante o estágio docente.
Eu sou grata a Deus por conhecer e me apaixonar pelo trabalho belíssimo desenvolvido pelo Prof. Dr. Lindon Matias Fonseca no ensino e na pesquisa. Lindon, eu sou sua fã!
Eu sou grata a minha família, em especial, a pessoa que eu mais AMO nesta vida; Eu sou grata a sra. mainha ♥ Eliene Cardoso de Matos (In memorian) por toda dedicação e por investir intensamente em minha educação. Eu sou intensa porque a sra. sempre foi intensa.
Eu sou grata ao meu pai Joaquim Brasil de Góes, e aos meus irmãos: Marinho Matos de Santana Neto e Joaquim Brasil de Góes Jr.
Eu sou grata a minha avó Maria Cardoso de Santana, e aos meus primos queridos: Gilvânia Góes, Guigui Góes e Raul Rossi pelo amor incondicional.
Eu sou grata aos meus amigos, que também são minha família, em particular a: Ednice Baitz, Sirius Souza, Adhemar Gusmão, Raul Amorim, Rejiane Calixto, Priscila Ramos, Wellington, Mariana Ramone, Kleber Lima, Silas Melo, Xanda Moreira, Tereza Torezani, Vinicius Amorim, Tay Cerqueira, Ayalla Chaves, Carol Silva, Gustavo Franco e Tadeu Luciano Siqueira, pelos abraços, risos e palavras de incentivo.
Eu sou grata a Deus por oportunizar o exercício do magistério superior na Universidade do Estado da Bahia (UNEB, Campus IV) durante o doutorado (2016-2019).
Eu sou grata a Deus por capacitar minha coach Idajara Araújo Queiroz, que por meio de seus ensinamentos, eu consegui transformar a dor do luto em saudade.
Eu sou grata a todos que me ajudaram direta e indiretamente no meu desenvolvimento emocional, intelectual e profissional.
Leis da Autorresponsabilidade (VIEIRA, 2015)
1) Se for para criticar os outros, eu vou me calar;
2) Se for para reclamar das circunstâncias, eu vou dá sugestões;
3) Se for para buscar culpados, eu vou buscar soluções;
4) Se for para se fazer de vítima, eu vou me fazer de vencedora;
5) Se for para justificar meus erros, eu vou aprender com eles;
6) Se for para julgar pessoas, eu vou julgar atitudes.
RESUMO
Os terraços fluviais e os aluviões recentes constituem-se em feições geomorfológicas que armazenam em suas coberturas superficiais informações pretéritas de episódios paleoclimáticos, portanto, ao serem submetidos à técnica de datação por Luminescência Opticamente Estimulada (LOE), consolidada na geomorfologia, permitem inferir se as pulsações climáticas foram secas ou úmidas. Devido à escassez e, muitas vezes, ausência de conhecimento científico sobre a precisão e acurácia da idade geológica dessas feições geomorfológicas cumulativas nos sistemas fluviais do Estado da Bahia, adotou-se a técnica de datação absoluta para identificar quando, especificamente, ocorreram os processos deposicionais indicadoras das ocorrências de pulsações climáticas pretéritas. Diante do exposto, a presente tese objetiva correlacionar os dados geocronológicos de coberturas superficiais de terraços fluviais e aluviões recentes do médio curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru com as pulsações climáticas ocorridas no quaternário continental por intermédio da técnica LOE. O delineamento metodológico da pesquisa enquadra-se numa abordagem quantitativa classificada como não-experimental transversal, com alcance descritivo e correlacional, como também adotou o modelo quantitativo experimental com abrangência explicativa ou causal. As etapas da investigação científica foram compartimentadas da seguinte forma: pesquisa bibliográfica, pesquisa documental, pesquisa de campo e de laboratório. A delimitação espacial para coleta das coberturas superficiais no médio curso da bacia hidrográfica ocorreu no trecho Jorrinho, com o recolhimento de cinco amostras; trecho Queimadas, coleta de quatro amostras, e o trecho Gonçalo com duas amostras. As amostras das coberturas superficiais coletadas na pesquisa de campo foram encaminhadas para análise granulométrica, como também para datação absoluta por meio da técnica de LOE em laboratório. Os resultados alcançados por intermédio de modernos métodos adotados na geomorfologia fluvial indicaram que as coberturas superficiais dos três trechos analisados armazenam informações do período Quaternário. Constatou-se que as idades dos aluviões recentes e dos terraços fluviais datam predominantemente da época holocênica, em específico, do Holoceno Superior, porém, também foi verificado um alto terraço fluvial com idade que abrange o Pleistoceno superior. Conclui-se que as análises das coberturas superficiais contribuem substancialmente para os estudos de geomorfologia fluvial do quaternário continental, pois preenchem lacunas e disponibilizam respostas sobre os inputs energéticos originados pelas pulsações climáticas ocorridas no Quaternário, portanto, as coberturas superficiais dos terraços fluviais e dos aluviões recentes constituem-se em chaves de interpretação da história geológica do semiárido brasileiro.
ABSTRACT
Fluvial terraces and recent alluvium constitute geomorphological features that store in their surface previous information of paleoclimatic episodes, therefore, when subjected to the technique of dating by Optically Stimulated Luminescence (OSL), consolidated in the geomorphology, allow to infer if the climatic pulsations were dry or humid. Due to the scarcity and often lack of scientific knowledge about the accuracy of the geological age of these cumulative geomorphological features in the river systems of the State of Bahia, the technique of absolute dating was adopted to identify when, specifically, the depositional processes indicators of the occurrences of previous climatic pulsations had occurred. In view of the above, this thesis aims to correlate the geochronological data of surface coverings of fluvial terraces and recent alluvium of the middle course of the Itapicuru Drainage Basin with the climatic pulsations that occurred in the continental quaternary through the OSL technique. The methodological design of the research is based on a quantitative approach classified as non-experimental transversal, with descriptive and correlational scope, as well as the experimental quantitative model with explanatory or causal coverage. The stages of scientific research were compartmentalized as follows: bibliographic research, documentary research, field and laboratory research. The spatial delimitation for collecting the surface coverings in the middle course of the drainage basin occurred in the Jorrinho section, with the collection of five samples; Queimadas section, collection of four samples; and the Gonçalo section with two samples. Samples of the surface coverings collected in the field survey were sent for granulometric analysis, as well as for absolute dating using the OSL technique in the laboratory. The results obtained by means of modern methods adopted in fluvial geomorphology indicated that the surface coverings of the three sections analyzed store information from the Quaternary period. It was found that the ages of the recent alluvium and the fluvial terraces date predominantly from the Holocene era from the Upper Holocene; however, a high fluvial terrace of the upper Pleistocene age was also observed. It is concluded that the analyzes of the surface coverings contribute substantially to the studies of fluvial geomorphology of the continental quaternary, since they fill gaps and provide answers on the energy inputs originated by the climatic pulsations that occurred in the Quaternary, therefore, the superficial coverings of fluvial terraces and alluvium are the keys to interpretation of the geological history of the Brazilian semi-arid region.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Categorias epistemológicas do transcurso entre a visão analítica e a visão
sistêmica. ... 33
Figura 2: Distinção entre de sistema aberto e sistema fechado. ... 35
Figura 3: Típica configuração de terraços fluviais. ... 41
Figura 4: Abandono de sucessivas planícies de inundação estabelecendo terraços parelhos (A) ou terraços isolados (B). ... 43
Figura 5: Desenho metodológico da pesquisa de doutorado. ... 48
Figura 6: Encadeamento das etapas para elaboração da revisão de literatura. ... 49
Figura 7: Encadeamento lógico das etapas da pesquisa documental. ... 51
Figura 8: Área selecionada para coleta das coberturas superficiais, referente à margem esquerda do rio, município de Queimadas, Bahia. ... 54
Figura 9: Representação gráfica dos pontos analisados na pesquisa de campo. ... 57
Figura 10: Mapa de Localização da área de estudo. ... 61
Figura 11: Rede de drenagem da área de estudo. ... 63
Figura 12: Padrão de chuvas da área de estudo. ... 64
Figura 13: Regiões geomorfológicas da área de estudo. ... 65
Figura 14: Espacialização das classes de solos da área de estudo. ... 66
Figura 15: Mapa de uso das terras da área de estudo. ... 67
Figura 16: Idade absoluta em anos das amostras de coberturas superficiais dos terraços fluviais e aluviões recentes. 70 Figura 17: Relação entre as idades absolutas de coberturas superficiais de feições geomorfológicas fluviais do Itapicuru e as pulsações climáticas no Holoceno superior (o destaque azul indica pulsos climáticos úmidos). ... 72
Figura 18: Perfil da cobertura superficial P.8 e diagrama de Folk do aluvião recente, margem direita do trecho Queimadas, Estado da Bahia. ... 74
Figura 19: Perfil da cobertura superficial P.1 e diagrama de Folk do aluvião recente, margem esquerda do trecho Jorrinho - Bahia. ... 78
Figura 20: Perfil da cobertura superficial P.6 e diagrama de Folk do aluvião recente, margem esquerda do trecho Queimadas, município de Queimadas, Estado da Bahia. ... 80
Figura 21: Perfil da cobertura superficial P.11 e diagrama de Folk do baixo terraço fluvial, margem direita do trecho Gonçalo, município de Caém, Estado da Bahia. ... 83
Figura 22: Perfil da cobertura superficial P.10 e diagrama de Folk do baixo terraço fluvial, margem esquerda do trecho Gonçalo, Caém, Estado da Bahia. ... 85
Figura 23: Fragmento da carta geológica-geofísica Caldeirão Grande (SC.24-Y-D-I) – Escala 1:100.000. ... 87
Figura 24: Distribuição do tamanho das partículas da cobertura superficial P.4. ... 88
Figura 25: Perfil da cobertura superficial P.4 e diagrama de Folk do baixo terraço fluvial, margem direita do trecho Jorrinho, município de Tucano, Estado da Bahia. . 89
Figura 26: Perfil da cobertura superficial P.5 e diagrama de Folk do baixo terraço fluvial, margem direita do trecho Jorrinho, município de Tucano, Estado da Bahia. . 91
Figura 27: Datação por LOE das coberturas superficiais do trecho Queimadas, Estado da Bahia. ... 93
Figura 28: Distribuição do tamanho das partículas das amostras P.9 e P.7. ... 94
Figura 29: Perfil da cobertura superficial P.9 e diagrama de Folk do baixo terraço fluvial, margem direita do trecho Queimadas, Estado da Bahia. ... 96
Figura 30: Perfil da cobertura superficial P.7 e diagrama de Folk do baixo terraço fluvial, margem esquerda do trecho Queimadas, Estado da Bahia. ... 97 Figura 31: Datação por LOE das coberturas superficiais do trecho Jorrinho, Bahia. 98 Figura 32: Análise granulométrica das coberturas superficiais do baixo terraço fluvial P.2, margem esquerda do trecho Jorrinho, município de Tucano, Estado da Bahia. 99 Figura 33: Distribuição do tamanho das coberturas superficiais do baixo terraço fluvial P.2, margem esquerda do trecho Jorrinho, município de Tucano, Estado da Bahia. ... 101 Figura 34: Perfil da cobertura superficial P.2 e diagrama de Folk do baixo terraço fluvial, margem esquerda do trecho Jorrinho, município de Tucano, Estado da Bahia. ... 103 Figura 35: Análise granulométrica das coberturas superficiais alto terraço fluvial. . 105 Figura 36: Perfil da cobertura superficial P.3 e diagrama de Folk do alto terraço fluvial, margem esquerda do trecho Jorrinho, Bahia. ... 106 Figura 37: Setores delimitados do médio e alto curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru, Estado da Bahia. ... 110 Figura 38: Deslocamento acentuado do meandro ativo do médio curso do rio
Itapicuru, Estado da Bahia, nos setores 1, 2 e 3. ... 111 Figura 39: Representação do FSTT assimétrico por meio do perfil topográfico
transversal do setor 16, médio curso da bacia de drenagem do Itapicuru, Bahia. .. 112 Figura 40 – Representação do FSTT assimétrico por meio do perfil topográfico transversal do setor 3, médio curso da bacia de drenagem do Itapicuru, Bahia. ... 113
LISTA DE QUADROS
Quadro 1: Comparações entre a visão analítica e visão sistêmica. ... 32 Quadro 2: Expressões utilizadas na abordagem sistêmica. ... 37 Quadro 3: Primeiras nomenclaturas da técnica Luminescência Opticamente
Estimulada (LOE) ... 44 Quadro 4: Locais de coletas das coberturas superficiais para datação absoluta por LOE, no médio curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru, Estado da Bahia. ... 58 Quadro 5: Resultados das datações absolutas por LOE das coberturas superficiais. ... 69 Quadro 6: Síntese geocronológicas das coberturas superficiais do médio curso da bacia hidrográfica do rio Itapicuru, Estado da Bahia. ... 107
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Análise granulométrica das coberturas superficiais do aluvião recente (P.8), margem direita do trecho Queimadas, Estado da Bahia. ... 75 Tabela 2: Análise granulométrica das coberturas superficiais do baixo terraço fluvial (P.11), margem direita do trecho Gonçalo, Estado da Bahia. ... 82 Tabela 3: Análise granulométrica das coberturas superficiais do baixo terraço fluvial (P.10), margem esquerda do trecho Gonçalo, Estado da Bahia. ... 84 Tabela 4: Análise granulométrica das coberturas superficiais P.5 e Perfil 13. ... 92 Tabela 5: Fator de Assimetria da Bacia (FAB) e Fator de Assimetria Topográfica Transversal (FSTT) da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru, Bahia. ... 109
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
LOE Luminescência Opticamente Estimulada BHRI Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru MCA Anomalia Climática Medieval
A.P. Antes do Presente
H.M. Holoceno Médio
EP Época Pesquisada
SEI Superintendência de Estudos Econômicos e Sociais da Bahia SIG Sistemas de Informação Geográfica
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 17 1.1 Objetivo geral ... 21 1.2 Objetivos específicos ... 22 1.3 Hipótese ... 22 2 DESENVOLVIMENTO ... 23 2.1 Revisão de Literatura ... 23
2.1.1 Perspectiva teórica sobre o método de análise da Geografia Física ... 23
2.1.2 A unidade de análise: A bacia hidrográfica e os terraços fluviais. ... 38
2.1.3 Geocronologia de coberturas superficiais por meio da Luminescência Opticamente Estimulada (LOE). ... 44
2.2 Material e Métodos ... 47
2.3 Localização das áreas de coleta das coberturas superficiais no médio curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru, Estado da Bahia.. ... 56
2.4 Caracterização do sistema físico ambiental do médio curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru, Estado da Bahia. ... 61
2.5 Resultados e Discussão ... 68
2.5.1 Datação das coberturas superficiais dos terraços fluviais e aluviões recentes. ... 68
2.5.2 Evolução da paisagem dos trechos analisados no médio curso da bacia de drenagem do rio Itapicuru... 72
2.5.3 Aplicação dos indíces Fator de Assimetria da Bacia (FAB) e Fator de Assimetria Topográfica Transversal (FSTT) no médio e alto curso da BHRI. ... 109
3 CONCLUSÃO ... 114
1. INTRODUÇÃO
Esta pesquisa científica trata-se de uma análise integrada da paisagem mediada pelos pressupostos epistemológicos estabelecidos pela abordagem sistêmica. Neste sentido, o conceito de organização espacial, numa perspectiva integradora, foi utilizado para interpretar a complexidade do sistema físico ambiental (geossistemas) com o intuito de relacionar os processos desencadeados pelas pulsações climáticas (secas ou úmidas) com as formas de relevo elaboradas em tempos pretéritos, em particular, a formação de terraços fluviais e aluviões recentes, entendidos na presente pesquisa como chaves de interpretação das pulsações climáticas do Holoceno.
Selecionou-se o conceito de organização espacial por compreendê-lo como um sistema aberto, organizado, complexo e conectado. Pesquisadores da área de concentração da Geografia Física adotam a organização espacial como categoria de análise em seus estudos por entender e comprovar a existência de uma inter-relação de mútua dependência entre dois grandes sistemas, estes intitulados de sistema físico ambiental ou geossistemas e sistema socioeconômico ou sistema antrópico. A compartimentação em dois sistemas fundamenta-se na escala de tempo de análise, no caso do sistema antrópico os eventos geográficos são analisados a partir da escala do tempo histórica, e, o sistema físico ambiental é interpretado por meio da escala do tempo da natureza, o último sistema será abordado na presente pesquisa (BERTALANFFY, 1973; SOTCHAVA, 1977; CHRISTOFOLETTI, 1971; 1978; 1979; 1983; 1990; 1995; 1999; MORIN, 2003; PEREZ FILHO, 2006; 2008; AMORIM, 2012).
Os estudos do sistema físico ambiental por meio da paisagem desencadearam uma série de descobertas e comprovações acuradas/precisas para a ciência geográfica. Desta forma, para a leitura e interpretação da paisagem é imprescindível conectar os elementos constituintes do sistema físico ambiental: geologia, geomorfologia, fauna, flora, solos e clima. No entanto, para pesquisas aplicadas e específicas é necessário investigar individualmente cada elemento (parte do todo) para, posteriormente, inter-relacioná-los (MATTOS; PEREZ FILHO, 2004). Neste estudo, a ênfase contempla os subsistemas clima e geomorfologia, e serão relacionados com o intuito de sugerir possíveis interferências de fenômenos
geográficos ocorridos ao longo da escala do tempo da natureza na Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru, localizado no Estado da Bahia.
A unidade espacial de análise intitulada bacia hidrográfica1 foi adotada pela Geografia Física a partir da década de 60 (BOTELHO; SILVA, 2007), pois a configuração topográfica dessa unidade espacial permite realizar a inter-relação entre os elementos constituintes dos geossistemas (sistema físico ambiental), para assim interpretar os processos e as formas constituintes da unidade de análise espacial. Nesta perspectiva, a partir da bacia hidrográfica é possível compartimentar as formas resultantes dos processos de erosão, transporte e deposição de coberturas superficiais (matéria) que foram desencadeadas mediante a entrada de energia de ordem tectônica e/ou climáticas (CUNHA; GUERRA, 2006; BOTELHO; SILVA, 2007).
As formas de relevo (terraços fluviais e aluviões recentes) resultantes de fenômenos geográficos pretéritos são identificadas no sistema fluvial Itapicuru, portanto, constituem-se em um relevante indicador para interpretação da entrada (input) e saída (output) de energia e matéria geradas pelos subsistemas clima e/ou geologia. De acordo com Zancope (2008), a bacia hidrográfica apresenta formas que permitem relacionar os processos naturais desencadeados por pulsações climáticas ocorridas predominantemente no período Quaternário.
Para Suguio e Bigarella (1979), os terraços fluviais são "chaves de interpretação da história geológica de uma região", portanto, estas feições geomorfológicas armazenam em suas coberturas superficiais registros pretéritos de episódios tectônicos e/ou climáticos. Para identificar a influência destes episódios é necessário empregar técnicas de laboratório em pesquisas com abordagem geocronológica para comprovar as inferências de forma precisa e acurada, a exemplo: de análises sedimentológicas e granulométricas, datação absoluta, dentre outros procedimentos metodológicos.
Para análise das coberturas superficiais dos terraços fluviais e aluviões recentes do sistema fluvial Itapicuru, adotou-se a técnica de datação absoluta por Luminescência Opticamente Estimulada (LOE), em razão de dois potenciais aspectos: primeiro, este procedimento metodológico tem a vantagem de datar, de forma pontual, o início do processo de deposição de coberturas superficiais com
1
base nas propriedades físicas dos minerais constituintes (nesta pesquisa, considerou o mineral quartzo); segundo, trata-se de uma técnica reconhecida e difundida em pesquisas acadêmicas em âmbito internacional, especificamente, nas áreas de interesse de sedimentologia, geomorfologia e arqueologia (DULLER, 2004).
Segundo Sallun (2007), as investigações acadêmicas aplicando a técnica de Luminescência Opticamente Estimulada (LOE) em âmbito internacional e nacional ocorreram a partir da década de 80. A introdução dessa técnica nas pesquisas científicas consistiu/consistem em preencher lacunas acerca do conhecimento geocronológico. Na presente pesquisa, investigou-se a geocronologia das coberturas superficiais do sistema fluvial Itapicuru no semiárido baiano com a finalidade de contribuir com os estudos na área da Geomorfologia do Quaternário Continental em ambiente fluvial.
As considerações acerca da Geomorfologia do Quaternário Continental realizadas por Tricart e Silva (1968) na obra intitulada “Estudos de Geomorfologia da Bahia e Sergipe” motivaram o desenvolvimento de duas pesquisas de doutorado na Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru após constatar que a região “[...] oferece um campo de aplicação dos métodos modernos da Geomorfologia. Ela permite datar certos episódios importantes da morfogênese e obter informações sobre as condições paleoclimáticas que as caracterizam”, além de afirmarem que há ao longo do sistema fluvial Itapicuru “terraços quaternários de origem climática”.
Depois de cinco décadas, Lima (2017) contribuiu com discussões acuradas e precisas sobre as coberturas superficiais de terraços marinhos, terraços fluviais e aluviões recentes para o recorte espacial do baixo curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru por meio do uso da técnica de datação absoluta por LOE. Desse modo, o autor constatou que as coberturas superficais enquandram-se no Quaternário, em particular, no Holoceno Superior, e estas tiveram influências de pulsações climáticas, corroborando com as afirmações de Tricart e Silva (1968).
Dando continuidade espacial ao trabalho científico de Lima (2017) e as análises geomorfológicas de Tricart e Silva (1968), esta pesquisa de doutorado contemplou o médio curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru e, também utilizou da técnica de datação absoluta por LOE para mensurar a idade absoluta das
Neste contexto investigativo, a presente tese buscou responder à pergunta científica: Qual a relação entre as características dos sedimentos coletados nas coberturas superficiais do sistema fluvial Itapicuru e a ocorrência de processos paleoclimáticos e morfoclimáticos do período Quaternário?
Para equacionar o questionamento supracitado, a presente tese de doutorado foi estruturada de forma tradicional, conforme as orientações da NBR 14.724 (ABNT, 2011). Desse modo, a redação científica apresenta elementos textuais que foram seccionados em introdução, desenvolvimento (onde constam as seções secundárias: revisão de literatura, material e métodos, resultados e discussão), e, por fim, as considerações finais.
Na seção secundária intitulada revisão de literatura iniciou-se uma discussão minuciosamente dos pressupostos teóricos e metodológicos da abordagem sistêmica na Geografia Física à luz da Teoria Geral dos Sistemas defendida por Von Bertalanffy (1973), posteriormente sistematizada na Geografia por Sotchava (1977), e aplicada no Brasil por Christofoletti (1999), Perez Filho (2006; 2008), Amorim (2012), dentre outros professores-pesquisadores. Esses pressupostos foram necessários para compreender, no segundo momento, as consequências dos inputs energéticos gerados pelo subsistema clima na paisagem, pois essas interferências desencadeiam processos de transporte, erosão e deposição de coberturas superficiais, e no caso em específico, promovem a elaboração do objeto de análise: terraços fluviais e aluviões recentes, na unidade de análise espacial denominada Bacia Hidrográfica. No terceiro momento, apontou-se a LOE como técnica geocronológica de datação absoluta que infere o momento que houve a interrupção da exposição a radiação solar do mineral quartzo, desse modo, a técnica estabelece o momento de deposição das coberturas superficiais na escala do tempo da natureza.
A seção secundária denominada material e métodos foi compartimentada em duas seções terciárias: na primeira seção contemplaram-se os procedimentos metodológicos que nortearam as ações operacionais correspondentes ao encadeamento do estudo científico, iniciado a partir da pesquisa bibliográfica, pesquisa documental, pesquisa de campo, e, por fim, pesquisa de laboratório; na segunda seção discutiram-se a localização e a caracterização do sistema físico ambiental do médio curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru.
Na seção secundária intitulada resultados e discussão são apresentadas informações geocronológicas e de análise granulométrica das coberturas superficiais dos terraços fluviais e aluviões recentes; posteriormente, houve correlação dos dados da datação absoluta das coberturas superficiais com as pulsações climáticas (secas ou úmidas) atuantes no período da deposição das coberturas superficiais conforme inferências da literatura internacional e nacional, portanto, foi possível concluir que as feições geomorfológicas fluviais analisadas armazenam informações de pulsações climáticas ocorridas no Quaternário. Em seguida, foram extraídos indíces morfométricos denominados Fator de Assimetria da Bacia (FAB) e Fator de Assimetria Topográfica Transversal (FSTT) para verificar a possibilidade de influência de neotectônica local na formação de terraços fluviais.
Na seção primária intitulada de considerações finais são apontadas de forma resumida afirmações conclusivas acerca dos resultados obtidos a partir da delimitação inicial dos objetivos e da hipótese da pesquisa que ao longo do desenvolvimento da tese foram constatados e discutidos. Nesta seção, também foram introduzidos limitações e potencialidades da pesquisa em geocronologia, além de sugerir o desenvolvimento de novas pesquisas que investiguem o alto curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru, bem como outros trechos no baixo e no médio curso dessa bacia de drenagem.
A seguir são apresentados os objetivos geral e específicos, bem como a hipótese da pesquisa científica, estes elementos nortearam o desenvolvimento da tese de doutorado.
1.1 Objetivo geral
Correlacionar os dados geocronológicos de coberturas superficiais de terraços fluviais e de aluviões recentes do médio curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru com as pulsações climáticas ocorridas no Quaternário Continental por intermédio do método de Luminescência Opticamente Estimulada (LOE).
1.2 Objetivos específicos
Caracterizar o médio curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru por meio do mapeamento temático do meio físico.
Identificar as transformações morfológicas, no canal principal, do médio curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru com auxílio de técnicas de geoprocessamento.
Classificar os níveis de terraços fluviais, em três trechos, do médio curso da Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru.
Inferir a pulsação climática responsável pela deposição das coberturas superficiais de terraços fluviais e aluviões recentes.
1.3 Hipótese
As coberturas superficiais sobre terraços fluviais e aluviões recentes são feições cumulativas que armazenam informações provenientes das pulsações climáticas ocorridas predominantemente no Holoceno (Quaternário Continental).
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 Revisão de Literatura
A seguir será discutida de forma consistente uma análise em ordem cronológica dos aspectos relevantes do quadro teórico e metodológico acerca do método da Geografia Física, do objeto de análise e da técnica de datação adotada, pois o objetivo central da revisão de literatura consiste em expandir e consolidar as discussões de maneira criteriosa de determinada área do conhecimento, no caso em específico, acerca da abordagem geossistêmica considerando a relação entre o método de análise, os inputs energéticos do subsistema clima, a unidade e o objeto de análise da tese e aplicação de técnicas modernas. Dessa forma, a fundamentação teórica contextualizará a questão norteadora da pesquisa em um recorte temporal, espacial e temático definido e referenciado a partir de literatura especializada (ALVES, 1992).
2.1.1 Perspectiva teórica sobre o método de análise da Geografia Física
A comunidade científica vivenciou uma mudança de ordem positiva em suas perspectivas de análise a partir da difusão da Teoria Geral dos Sistemas desenvolvida por Von Bertalanffy. Desse modo, o desenvolvimento científico iniciou a ruptura do isolamento e da especialização excessiva e fragmentada, assim, foi verificada a necessidade de estudos integrados da realidade devido a ausência de comunicação dos resultados e conclusões de pesquisas de áreas de conhecimentos distintas. Portanto, os estudos interdisciplinares tornaram-se importantes para fundamentação e aprofundamento de outras áreas correlatas diante da semelhança dos objetos de investigação, pois iniciou-se a integração e conexão dos elementos dentro de um sistema concebido como aberto (MOTTA, 1971).
O conceito de sistema ao ser introduzido fluiu em diversos campos das ciências, inicialmente na física, na biologia e nas ciências sociais, com o objetivo de construir uma educação científica integradora (MOTTA, 1971). Na Geografia a discussão está relacionada ao método geossistêmico introduzido por Sotchava (1977).
A seguir será apresentado um encadeamento cronológico da abordagem teórica e metodológica com o intuito de justificar a adoção do método geossistêmico para fundamentação da tese de doutoramento.
De acordo com Capra (1995), o surgimento da ciência moderna foi precedido e acompanhado por um desenvolvimento do pensamento filosófico que deu procedência a formulação extrema do dualismo entre espírito e matéria. Esse avanço ocorrido no século XVII, por meio do progresso da Física, da Mecânica e da Matemática induziu a humanidade a interpretar os fenômenos que a circundava e a si própria sob os conceitos, leis e métodos dessa nova concepção filosófica.
Esse pensamento permitiu aos homens se afastarem do misticismo, dos preceitos puramente religiosos e dogmáticos. Assim surgiu o modelo mecânico de interpretação do mundo, no qual se refletem os fenômenos e objetos como máquinas complexas, cujas ações e processos podem ser analisados, identificados e previstos (MICHEL, 2004).
Essa formulação emergiu, principalmente, por meio da filosofia do francês René Descartes (1596-1650). Para este, a natureza derivaria de uma separação fundamental entre dois reinos autônomos e distintos: o da mente (res
cogitans) e o da matéria (res extensa). Essa divisão cartesiana permitiu aos
cientistas abordarem a matéria como algo morto e completamente separado de si mesmo. Daí a denominação de visão analítica, que se caracteriza pela separação do todo em partes e pela análise de cada parte, como forma de entender o todo (CAPRA, 1995).
Para Aranha (1993), Descartes foi um filósofo cuja particularidade retrata-se a partir do enfoque matemático, preocupação com a ordem, a clareza e a distinção dos fenômenos. Descartes formulou uma ciência essencialmente prática ao invés de uma ciência especulativa, disciplinada em um método universal, inspirada no rigor matemático e na racionalidade.
Dentre suas obras, o Discurso do Método (1637) e Meditações Metafísicas (1641) expressam a tendência de preocupação com o problema do conhecimento. Em seu método analítico, Descartes convertia a dúvida em método. Tal cadeia de dúvidas só seria interrompida diante do seu próprio ser que duvida. Se duvido penso, se penso existo: Cogito, ergo sum (Penso, logo existo). Estabelece-se o caráter originário do Cogito como auto-evidência do sujeito pensante e acentua-se o caráter absoluto e universal da razão (ARANHA, 1993). Sobre Descartes, Aranha e Martins (2003, p. 131) ressaltam:
O filósofo tem como ponto de partida a busca de uma verdade primeira que não possa ser posta em dúvida; por isso converte a dúvida em método. Começa duvidando de tudo, das afirmações do senso comum, do testemunho dos sentidos, das informações da consciência, das verdades deduzidas pelo raciocínio, da realidade do mundo exterior e da realidade do seu próprio corpo.
O pensamento cartesiano levou os cientistas a acreditarem que, por um lado, seria possível tratar a matéria como algo inteiramente desvinculado de si mesmo e, por outro lado, considerarem o mundo material como uma extensa quantia de objetos que compunham um aparelho de desmedidas proporções. Nessa perspectiva, caberia ao cientista esclarecer, racionalmente o funcionamento deste aparelho do universo, se necessário, decompondo-a em objetos menores cuja explicação seria facilitada (BORGES et al., 2004).
Para Capra (2001), Descartes criou o arcabouço conceitual para a ciência moderna, mas sua compreensão da natureza, conduzida por leis matemáticas exatas, permaneceu como simples visão durante sua vida. O homem que deu existência ao pensamento cartesiano e aperfeiçoou a revolução científica foi Isaac Newton. Nascido na Inglaterra em 1642, Newton desenvolveu uma completa formulação matemática da concepção mecanicista da natureza e, portanto, obteve uma imponente síntese das obras de Copérnico e Kepler, Bacon, Galileu e Descartes: "A ciência newtoniana olhou para o universo físico como um mecanismo gigante primorosamente concebido a obedecer elegantes leis determinísticas" (LAZLO, 2002, p. 7).
Em seu livro Philosophiae naturalis principia mathematica (1687), Newton incluiu além do tratamento matemático aos fenômenos naturais, considerações filosóficas sobre esses fenômenos, regras de raciocínio e proposições. Assim, com Newton, a ciência moderna, que até então se edificava em torno da matemática, passa a se edificar em torno das ciências da natureza, tornando a física o modelo de raciocínio.
Esse método analítico de raciocínio, baseado na decomposição de pensamento e problemas em pequenas partes e na disposição de suas partes em ordens lógicas é, provavelmente, a maior contribuição de Descartes à ciência. Tal método tornou-se uma característica fundamental do moderno pensamento científico e provou ser extremamente útil no desenvolvimento de teorias e na efetivação de complexos projetos tecnológicos. No entanto, essa filosofia também induziu à
excessiva fragmentação do pensamento e a confiança de que todos os aspectos dos fenômenos complexos podem ser compreendidos quando reduzidos às suas partes constituintes (MORIN, 2006).
A célebre frase cartesiana cogito ergo sun (penso, logo existo) tem movido o homem a nivelar sua identidade apenas à sua mente, em vez de igualá-la à todo o seu organismo. Dessa forma, o método analítico havia formulado o grande paradigma do ocidente, a separação do sujeito e objeto, de espírito e matéria, a triste oposição entre homem e natureza. Esta última desagregação tem sido percebida de forma contundente nos dias atuais, fato corroborado devido ao entendimento da natureza como um sistema mecânico, que deveria ser dominado e totalmente controlado pela ciência (CAPRA, 2001; MORIN, 2003).
Sobre este paradigma, Morin (2006, p.31) afirma “[...] no que se diz respeito à relação física/biologia/antropologia, cada um destes termos foi isolado. [...]. Assim, a relação sujeito/objeto é dissociada, a ciência se apodera do objeto, a filosofia do sujeito”. Com estas palavras, o autor anuncia o surgimento de um novo paradigma, o paradigma da complexidade, que consiste em compreender o mundo a partir de um conjunto de elementos que se inter-relacionam de tal forma que, juntos, passam a exibir uma estrutura ou desempenho próprio.
Etimologicamente, complexidade vem do latim complexus, o que está tecido em conjunto, como numa tapeçaria. Tal pensamento refere-se a um conjunto, cujos constituintes heterogêneos estão inseparavelmente associados e integrados, sendo ao mesmo tempo uno e múltiplo (MORIN, 2003; VASCONCELLOS, 2002).
Em sua obra O Método I: Da natureza a natureza, Morin (2003) se distancia do que Descartes propôs como método, ao oferecer a possibilidade no horizonte da incerteza, da diversidade, da complexidade que é o homem. Assim, o homem e o mundo não transcendem um ao outro, porém se multiplicam, se modificam, se transformam, se completam. Tal pensamento ocorre simultaneamente à manifestação das consequências desencadeadas pelo método analítico, ocorridas no século XX. A redução do complexo ao simples promoveu uma hiperespecialização e fragmentação do conhecimento que é insuficiente para solucionar problemas, visto que tal método seria incapaz de conceber a união do uno e do múltiplo.
Perceber o complexo significa perceber que seus elementos constitutivos se comportam uns em relação aos outros, de tal modo que não podemos imaginar este objeto ou fenômeno a não ser em conexão com os outros objetos e/ou fenômenos.
O método da complexidade foge tanto do reducionismo a uma parte como do reducionismo ao todo. Configura-se uma nova visão de mundo, que aceita e apresenta o desconhecido e o mistério, ao buscar entender as mudanças concretas do real. Ainda segundo Morin (2006), este mistério não é unicamente exclusivo, ele nos isenta de toda racionalização delirante que pretende reduzir o real à ideia. A complexidade não pretende negar a contradição, a multiplicidade, a aleatoriedade e a incerteza, e sim conviver com elas. Lida com a ordem, a desordem, a intenção e a organização. Consiste, portanto, em um pensamento plural, em que a dúvida sobre a dúvida concede-lhe uma dimensão nova, a da reflexão.
Sobre o pensamento complexo, o autor aponta que o conhecimento do novo mundo é o conhecimento de um mundo incerto, mas fundamental. Que detecte e não oculte suas articulações e complexidades:
Precisamos mudar o mundo. O universo herdado de Kepler, Galileu, Copérnico, Newton e Laplace era um universo frio, gelado, de esferas celestes, de movimentos perpétuos, de ordem impecável, de medida, de equilíbrio. Precisamos trocá-lo por um universo quente, de nuvem ardente, de bolas de fogo, de movimentos irreversíveis, de ordem misturada à desordem, de despesa, de desperdício, de desequilíbrio. O universo herdado da ciência clássica era centrado. O novo universo é acêntrico, policêntrico. [...]. O antigo universo era um relógio perfeitamente regulado. O novo universo é uma nuvem incerta. [...]. O antigo universo era reificado. Tudo ali participava de uma essência ou de uma substância eterna; tudo – ordem, matéria – era incriado e inalterável. O novo é desreificado [...]. O antigo universo se instalava em conceitos claros e distintos do Determinismo, da Lei, do Ser. O novo universo mexe nos conceitos, os transborda, os faz explodir, obriga os termos mais contraditórios a se colarem sem, entretanto, perderem suas contradições em uma unidade mística (MORIN, 2003, p. 85).
Em face ao exposto, é necessário considerar que o método analítico clássico, que circunscreve os parâmetros de desempenho da ciência moderna, vem perdendo gradativamente a sua capacidade explicativa. Dentre outros autores, Morin (2003) ressalta esta crise paradigmática e sinaliza a crescente necessidade de reorganização do pensamento científico. Tal reestruturação deve lutar contra a
dissociação existente entre os termos indivíduo/sociedade/espécie e promover o surgimento de um saber pensado e articulado, ao invés de capitalizado e utilizado.
Morin (2003) afirma que a cientificidade que nos protege não nos imuniza. Com estas palavras o autor expressa a primordialidade de se encontrar um método que detecte e não que oculte as ligações, articulações, solidariedades, implicações, imbricações, interdependências e complexidades. O pesquisador, especialista, vê-se em posse exclusiva do fragmento de um “quebra cabeça” cuja visão global o escapa. A escolha, então, não é entre o saber particular, preciso, limitado e a ideia geral abstrata. A escolha é entre a procura de um método que possa articular o que está separado e reunir o que está disjunto.
Duas descobertas no campo da física ocorridas no início do século XX, pulverizaram os principais conceitos da visão cartesiana e newtoniana do mundo. Segundo Capra (2001), as contribuições de Albert Einstein à Teoria da Relatividade e à Teoria Quântica representaram o início da física moderna. A descoberta do aspecto dual da matéria e do papel essencial da probabilidade demoliu a noção clássica de objetos sólidos. No âmbito subatômico, os objetos materiais sólidos do método analítico diluem-se em padrões ondulatórios de possibilidades. Ao passo que esses padrões, não representam probabilidades de objetos, mas probabilidades de interconexões. Desse modo, “as partículas subatômicas não são ‘coisas’ mas interconexões entre ‘coisas’, e essas ‘coisas’, por sua vez, são interconexões entre outras ‘coisas’, e assim por diante.” (CAPRA, 2001, p.75).
O trabalho de Einstein balançou os alicerces do método analítico. Não a desqualificou, mas a complementou e mostrou que não existe somente uma perspectiva para explicar a realidade. Einstein desvendou que o Universo não é composto somente de matéria, mas também de energia. E mais, que energia e matéria são a mesma coisa. A percepção de Einstein sobre os problemas conceituais envolvidos e a sua contribuição à ciência moderna asseguraram a primordialidade da busca por um método que auxilie em compreender as interconexões, multiplicidades, complexidades, probabilidades e dinâmica dos objetos e fenômenos.
É notório que as noções de fragmentação da análise e divisão das partes limitavam o real conhecimento do objeto estudado. Sobre isso, Lazlo (2002, p.05) afirma: “Somos totalmente incapazes de prosseguir com as rigorosas técnicas de especialização para qualquer fenômeno mais complexo do que um átomo”. Para
o autor, os especialistas se concentram em detalhes e desconsideram a estrutura que contextualiza o fenômeno. Enquanto o pensamento sistêmico, por outro lado, concentra-se na análise funcional e estrutural de todos os níveis de grandeza e complexidade que se encaixam em uma estrutura sistêmica superior.
Assim, emerge em todos os campos da ciência, noções de integralidade, totalidade e interação que, posteriormente, implicaram em uma fundamental reorientação do pensamento científico:
No entanto, percebem-se sinais da emergência de uma nova filosofia. Novos paradigmas ou categorias de pensamento estão fazendo sua aparência. Dependendo do assunto e da intenção, eles assumem diferentes formas, mas o que parecem ter em comum pode ser chamado de uma perspectiva filosófica (BERTALANFFY, 1973, p.12).
Existe um paradigma em emergência - uma nova maneira de ordenar as informações que já temos e as que serão susceptíveis em um futuro previsível. Voltemo-nos agora para a consideração desta nova forma de olhar o mundo, e as razões por que ela é preferível ao método analítico de especialização compartimentada (LAZLO, 2002, p. 03).
Deste modo, a perspectiva sistêmica iniciou uma longa história, baseada na contribuição de vários pensadores importantes, como Leibniz (1646-1716) e Nicolau de Cusa (1401-1464) em seus estudos da filosofia natural, a visão histórica de Vico e Ibn–Kaldun (1406), assim como a lógica dialética de Marx (1818-1883) e Hegel (1770-1831), (BERTALANFFY, 1973).
Para Bertalanffy (1973), os elementos que compõem um sistema devem ser definidos ao mesmo tempo, mantendo seus caracteres originais nas inter-relações das quais participam. Os elementos se integram e se dispõem num sistema segundo uma ordem, uma organização. Inversamente, a organização deve-se definir em relação aos elementos, às inter-relações, ao todo, e assim por diante. O circuito apresenta multirrelações. Nesse circuito, a organização desempenha um papel nucleante que exige um esforço para o seu reconhecimento.
O princípio da organização dos sistemas é utilizado na concepção de Miller (1965) quando o mesmo considera o sistema como um conjunto de unidades com relações entre si. Neste contexto, a palavra conjunto implica que as unidades possuem propriedades comuns. O estado de cada unidade é controlado, condicionado ou dependente do estado das outras unidades. Desta maneira, o conjunto encontra-se organizado em virtude das inter-relações entre as unidades, e
o seu grau de organização permite que assuma a função de um todo, que é maior que a soma de suas partes (MILLER, 1965).
Em concordância com estas definições, Morin (2003) afirma que a maior parte dos conceitos estipulados para a noção de sistema reconhece estas duas características como essenciais, acentuando ora o traço de totalidade ou globalidade, ora o traço relacional e considera sistema como uma inter-relação de elementos que constituem uma entidade ou unidade global. Este conceito permitiria duas principais características: a inter-relação dos elementos e a unidade global organizada por estes elementos em inter-atuação. Morin (2003) aponta o desafio da construção de uma ciência pautada na investigação de isomorfismos de conceitos, leis e modelos, capaz de promover a unidade, proporcionando transferências úteis entre os campos científicos.
Torna-se evidente que a mudança no âmbito intelectual permitiu aos pesquisadores observarem novos problemas previamente despercebidos e é, em certo sentido, mais importante do que qualquer aplicação isolada e especial. Visto que em sua essência, a Teoria Geral dos Sistemas (TGS) procura entender e observar as relações e complexidade dos fenômenos:
A Teoria Geral dos Sistemas, portanto, não é um catálogo de equações diferenciais conhecidas e suas soluções, mas desperta novos e bem conhecidos problemas, que em parte não aparecem em física, mas têm importância fundamental em campos não físicos. Justamente porque esses fenômenos não são tratados pela física ordinária, tais problemas apareceram muitas vezes como metafísicos ou vitalistas (BERTALANFFY, 1973, p. 114).
Depois da Segunda Guerra Mundial, a TGS foi apresentada em diversos eventos científicos e amplamente discutida em conferências e simpósios. Entretanto, a finalidade do pensamento sistêmico foi recebida com descrença, sendo julgada fantástica ou presunçosa. Dizia-se que a mesma se tratava de uma teoria inventiva e desnorteadora, que por meio de analogias superficiais, escamotearia as diferenças reais entre as unidades e conduziria a errôneos fins (BERTALANFFY, 1973).
Em embate à concepção mecanicista, segue-se em vários ramos da física moderna problemas de totalidade, interação dinâmica e organização, que gradualmente suscitam novas reflexões sobre o Universo e suas leis, como: a
derivação estabelecida por Boltzmann2, e a relação de Heisenberg3. Na física quântica tornou-se impossível resolver os fenômenos baseados na noção de sólidos, bem como, nos movimentos lineares e uniformes de Newton, os quais não explicam o comportamento microscópico de algumas partículas que, dependendo de como são observadas, alteram seu comportamento, podendo até ocupar dois lugares ao mesmo tempo (VICENTE; PEREZ FILHO, 2003).
Uma consequência da existência de propriedades gerais dos sistemas é o aparecimento de semelhanças estruturais em diferentes campos. Bertalanffy (1973) postula que tais tendências, observadas na concepção organísmica da Biologia, na psicologia da Gestalt, e em tantos outros campos científicos só validam as correspondências existentes entre os princípios que governam o comportamento de entidades intrinsecamente diferentes.
O progresso da ciência expôs que os princípios do método analítico têm grande sucesso na resolução de fenômenos quando empregados dentro de duas condições: a primeira é que as interações entre os elementos não existam ou sejam satisfatoriamente fracas ao ponto de poderem ser desprezadas; a segunda condição é que as relações que delineiam o procedimento dos elementos sejam lineares e, por consequência, não apresentem interações (BERTALANFFY, 1973).
No entanto, o método da ciência clássica, que parecia inteiramente apropriado aos fenômenos anteriormente resolvidos em cadeias causais isoladas ou eram resultados estatísticos de certo número de procedimentos casuais, deixa de ter êxito, pois “criam bolhas no seu interior ou ao redor deles mesmos” (LAZLO, 2002, p. 3). O quadro abaixo baseada nos pressupostos de Lazlo (2002), relaciona as principais divergências encontradas entre a visão clássica analítica e a visão sistêmica, evidenciando os principais pontos nevrálgicos de discussão.
2
Ludwig Eduard Boltzmann – Físico austríaco, conhecido pelo seu trabalho nos campo da termodinâmica estatística (BURNS, 1999)
3
Werner Karl Heisenberg - Físico alemão que recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1932 pela criação da mecânica quântica, teoria física que obtém sucesso no estudo dos sistemas físicos, cujas dimensões são completamente alheias ao que prevê a teoria clássica (BURNS, 1999).
Quadro 1: Comparações entre a visão analítica e visão sistêmica.
Temas Visão Analítica Visão Sistêmica
Visão na Natureza
Concebe a natureza como uma máquina gigante composta de um intricado número de peças substituíveis.
Concebe a natureza como um organismo dotado de elementos insubstituíveis e uma funcionalidade não determinista, marcada pela escolha, pelo fluxo e espontaneidade.
Visão de Mundo
Eurocêntrica, tendo sociedades industrializadas ocidentais como os paradigmas de progresso e desenvolvimento.
Parte da diversidade de culturas e sociedades humanas e vê todas como igualmente válidas, classificando-os apenas em relação à sustentabilidade e à satisfação que fornecem aos seus membros.
Visão do Homem
Antropocêntrica, os seres humanos devem pensar em como dominar e controlar a natureza para seus próprios fins.
Percebe o humano como uma parte orgânica dentro de um todo auto-evoluído e auto-organizado que é o contexto e a condição de vida no planeta.
Aplicação nas Ciências
Sociais
As noções dominantes acabam por ser a luta pela sobrevivência, o lucro do indivíduo, como um reflexo do bem individual e social.
Inspiram às teorias das ciências sociais, os valores da concorrência são mitigados pelos de cooperação e a ênfase no trabalho individualista é reduzida com a tolerância de diversidade e experimentação com as instituições e práticas que promovam o homem e adaptem a produção harmônica.
Fonte: Lazlo (2002, p.10).
Vasconcellos (2002) afirma que apesar da enorme amplitude dos desenvolvimentos da ciência clássica, evidencia-se cada vez mais o processo de transcurso do método analítico em direção ao método sistêmico. A Figura 1 apresenta algumas categorias epistemológicas que configuram expressivamente esta migração de saberes.
Figura 1: Categorias epistemológicas do transcurso entre a visão analítica e a visão sistêmica.
Fonte: Vasconcellos, 2002.
As interconexões são visualizadas no sistema a partir das ligações entre os elementos que o compõem. Na Geografia, Christofoletti (1979) aponta que os sistemas são caracterizados por possuírem elementos ou unidades (entendidas como partes componentes do todo); relações entre os elementos (corresponde ao fluxo de matéria e energia entre os elementos); e, atributos (tratam-se das propriedades/características dos elementos).
Sobre estes elementos, Morin (2006) evidencia que o sistema possui algo mais do que seus componentes considerados de forma isolada ou justaposta. Ou seja, o todo é mais que a soma das partes. Entendendo sistema como um conjunto de unidades em inter-relações mútuas, a sua organização, sua própria unidade global (o “todo”) e as qualidades e propriedades eclodidas desta associação são únicas e apresentam um caráter de novidade em relação às propriedades dos elementos isolados ou dispostos diferentemente em outro sistema.
Morin (2006) afirma que o encadeamento que vincula o somatório das partes ao todo é recíproco, ou seja, a explicação das partes depende do todo, que depende das partes, configurando assim este circuito:
Segundo Bertalanffy (1973), o todo é mais que a soma das partes, desse modo, consiste simplesmente em perceber que as particularidades constitutivas não são explicáveis a partir das características dos elementos isolados deste circuito. Tais particularidades nascem das associações, das combinações, das convergências ocorridas.
Bertalanffy (1973) afirma ser necessário estudar não somente as partes e os processos isoladamente, mas também os decisivos problemas encontrados na composição e na ordem, resultante da interação dinâmica das partes. O todo, neste caso, é maior que a soma das partes porque inclui a relação entre elas. É um todo que funciona como todo em virtude dos elementos que o constituem.
Para Morin (2006), nenhum dos dois termos é redutível ao outro. Assim, se as partes devem ser arquitetadas em função do todo, devem igualmente ser concebidas isoladamente: “uma parte tem a sua própria irredutibilidade em relação ao sistema” (MORIN, 2006, p.121). Não obstante, o autor alerta para a necessidade de conhecer as peculiaridades das partes que são inibidas, virtualizadas, e, portanto, invisíveis no seio do sistema, não só para conhecer corretamente as partes, mas também para conhecer melhor as determinações, inibições e alterações operadas pela organização do todo.
O mesmo autor nos revela que as partes e o todo estão profundamente relacionados, pois, como num holograma, cada elemento do sistema contém a totalidade da informação do que concebe, ou seja, cada parte contém o todo do qual faz parte e que ao mesmo tempo faz parte dela.
O sistema é ao mesmo tempo mais, menos, diferente da soma das partes. As próprias partes são menos, eventualmente, mais, de qualquer forma diferentes do que elas eram ou seriam fora do sistema. [...] um sistema é um todo que toma forma ao mesmo tempo em que seus elementos se transformam [...]. (MORIN, 2006, p.146-147).
Fica claro que para compreender a abordagem sistêmica, na perspectiva da complexidade, é necessário identificar as relações e interações entre cada fenômeno e seu contexto. Morin (2003) considera que a inter-relação entre os novos elementos de um sistema propicia o aparecimento de novas características que inexistiriam caso estes elementos fossem considerados isoladamente. Assim, o autor afirma que os elementos devem ser definidos em relação à organização, às inter-relações, ao todo e assim por diante.
A interação entre os elementos do sistema é, então, um aspecto central que identifica a existência do sistema enquanto entidade, distinguindo-o de um simples aglomerado de partes independentes umas das outras.
É a interação que, constituindo o sistema, torna os elementos mutuamente interdependentes. Desse modo, para compreender o comportamento dos elementos, torna-se indispensável a consideração e entendimento das relações.
Christofoletti (1999) afirma que a visão sistêmica é definida como a concepção de que o todo possui propriedades que não podem ser explicadas em termos de seus constituintes individuais. Dessa maneira, leva a considerar as condições de emergência das novas qualidades, que geralmente devem estar relacionadas com o arranjo dos elementos e com a estrutura do sistema. Isso significa que a visão sistêmica procura compreender o conjunto mais do que suas partes e sugere que o todo é maior que a somatória das propriedades que não emergem do conhecimento das suas partes constituintes.
Conforme se observa na Figura 2, o conceito de sistema pode ser classificado de duas formas: sistema aberto e sistema fechado. O último é incapaz de manter-se por si só, enquanto o primeiro tem essa capacidade.
Figura 2: Distinção entre de sistema aberto e sistema fechado.
Fonte: Bertalanffy (1973).
Tipos de Sistemas
Sistemas Abertos
Adaptativos ou orgânicos, são os sistema que mantém um intercâmbio de transações com o
meio externo e conserva-se constantemente no mesmo estado (auto -regulação),apesar da matéria
e energia que o integram se renovarem constantemente (equilíbrio dinâmico e homeostase).
Sistemas Fechados
Estáveis ou mecânicos, são os sistemas que não apresentam intercâmbio com o meio externo, tendendo necessariamente
Sobre os sistemas abertos, Coelho (2001, p. 32) considera:
A noção de irreversibilidade dos sistemas abertos reporta-se à física, particularmente à Segunda Lei da Termodinâmica, pela qual uma parcelada energia útil, ao ser transformada, é irreversivelmente dissipada (entropia). Com a elevação da entropia, o sistema atinge um alto grau de perturbação que quebra o estado de estabilidade anterior e conduz o sistema ao ponto de bifurcação. Neste ponto, o comportamento do sistema se torna instável e pode evoluir na direção de um estado de relativa estabilidade que é, no entanto, dinâmico e espaço-temporal, até que uma nova ruptura (quebra de simetria) ocorra. Em outras palavras, o aumento da entropia corresponde a uma degradação energética/organizacional. Um papel construtivo pode ser revelado nos fenômenos irreversíveis e nos fenômenos de auto-organização que se produzem longe do equilíbrio.
Fica claro que a concepção de sistema aberto, desenvolvida por Bertalanffy (1973) a partir do estudo de sistemas vivos, esclarece o problema do pensamento sistêmico em sua relação com a Segunda Lei da Termodinâmica - o da tendência à entropia inerente a todo sistema fechado -, ao estabelecer as trocas de matéria e energia com o meio externo como forma de manter o estado de ordem.
Christofoletti (1979; 1999) afirma que os sistemas abertos são mais comumente encontrados, e cita, como exemplo, as bacias hidrográficas, as vertentes, as cidades, as indústrias, etc. Para o autor, nesse sistema há três características estruturais que devem ser observadas:
a) Tamanho – o tamanho de um sistema é determinado pelo número de unidades que o compõem. Quando o sistema é composto por elementos que estão completamente inter-relacionados, isto é, cada um se relaciona com todos os outros, a sua complexidade e tamanho são expressos através do espaço-fase ou número de elementos.
b) Correlação - Entre as variáveis de um sistema expressa o modo pelo qual elas se relacionam.
c) Causalidade – Expressa qual é a variável independente, a variável que controla, e a dependente, aquela que é controlada (CHRISTOFOLETTI, 1979, p.54).
A consideração de alguns conceitos que pressupõem o desenvolvimento da análise sistêmica é útil para o melhor entendimento. Assim, com base no trabalho de autores relativos ao tema (CHRISTOFOLETTI, 1979; ODUM; BARRET, 2008; BERTALANFFY, 1973; LAZLO, 2002) apresenta-se a seguir termos pertencentes à abordagem sistêmica (Quadro 2).
Quadro 2: Expressões utilizadas na abordagem sistêmica.
Entropia
A entropia de um sistema (S) é uma medida do seu grau de desorganização. É a perca de integração e comunicação entre si, fazendo com que o sistema se decomponha. Quanto maior a organização, menor a entropia. A entropia é uma característica do estado termodinâmico.
Homeostase
Consiste em um conjunto de elementos auto-reguladores de um sistema que permitem manter o estado de equilíbrio, sendo obtida através de processos que relacionam e controlam a operação sistêmica pelo mecanismo da retroalimentação. A homeostase evita a entropia.
Input
Mecanismo em que os sistemas abertos importam energia do ambiente, fundamental a existência de vida e manutenção dos sistemas. Cada sistema é alimentado por determinados tipos de input (entrada).
Output
As entradas recebidas pelo sistema sofrem modificações em seu interior e, depois, são conduzidas para fora. Assim, todo produto ministrado pelo sistema representa um tipo de output (saída).
Retroalimentação
Também chamado feedback ou retroação. Caracteriza o retorno de energia, informação ou saída do sistema. A retroalimentação serve para comparar a maneira como um sistema funciona em relação ao seu padrão. Podendo ser positivo ou negativo.
Equifinalidade
Em um sistema aberto podem existir muitos modos diferentes de chegar a um dado estado final, ou seja, a estrutura do sistema em um dado momento não é mais que um aspecto ou manifestação de um processo funcional mais complexo.
Transformação de Energia
Toda energia que entra como input no sistema é alterada pela natureza em novas formas de energia disponíveis, visando à sobrevivência das espécies.
Unidades ou Elementos
Partes constituintes do sistema, as quais se encontram inter-relacionadas, dependentes umas das outras, por meio de fluxos.
Atributos ou Qualidades
Qualidades que melhor descrevem e caracterizam o sistema. Podendo se referir ao comprimento, área, volume, características da composição, densidade dos fenômenos, dentre outras.
Fonte: Elaborado a partir das informações de Pinheiro (2011).
Vale (2004) afirma ser o sistema um conjunto de fenômenos que se processam mediante fluxos de matéria e energia; tais fluxos geram relações de vinculação mútua entre os fenômenos, de tal modo que o sistema apresenta propriedades que lhe são inerentes e diferem da soma das propriedades dos seus componentes. Um exemplo dessas características é ter dinâmica própria. Como não
