O PARÂMETRO DE TURBIDEZ DAS ÁGUAS COMO INDICADOR DE IMPACTOS HUMANOS NA DINÂMICA FLUVIAL DA BACIA DO RIO MARACUJÁ – QUADRILÁTERO
FERRÍFERO/MG
Aline Almeida Raposo 1 – IGC/UFMG – alineraposo13@yahoo.com.br Luiz Fernando de Paula Barros 2 – IGC/UFMG – luizfernando7l@yahoo.com.br Antônio Pereira Magalhães Júnior 3 – IGC/UFMG – magalhaesufmg@yahoo.com.br Resumo
A análise de processos erosivo-deposicionais em cursos d’água envolve fatores naturais e antrópicos. A forma como se dá o uso e ocupação do solo pode alterar os processos erosivos naturais, o que pode impactar a dinâmica dos cursos d´água, levando a mudanças de padrões fluviais. Um dos principais parâmetros de qualidade das águas capaz de demonstrar impactos da erosão acelerada é a turbidez. A associação deste parâmetro com dados de uso e cobertura do solo é uma interessante ferramenta para análises ambientais em bacias hidrográficas. A bacia do rio Maracujá tem como substrato dominante as rochas friáveis do embasamento cristalino, o que lhe confere uma maior suscetibilidade à erosão acelerada e ao surgimento de voçorocamentos. Tal fato é agravado por pressões de atividades humanas na bacia. O presente trabalho relaciona dados do quadro físico e de uso e cobertura do solo com taxas de turbidez da bacia do rio Maracujá visando levantar os condicionantes da produção moderna de sedimentos na área. Para isso trabalhou-se com softwares de mapeamento e com um medidor automático de turbidez, o turbidímetro. Os resultados mostram a mineração e a ocupação inadequada do território dentre as principais pressões humanas envolvidas em processos de erosão acelerada e assoreamento das calhas fluviais. Constatou-se também que a produção de sedimentos na bacia do Maracujá é excessiva para a calha do alto Velhas, que vem sendo entulhada. Além da erosão acelerada, as taxas de turbidez sugerem uma atividade tectônica diferenciada na sub-bacia do córrego Cipó. Entretanto, outros parâmetros se mostram necessários na avaliação do quadro ambiental da bacia, já que em sua dinâmica sedimentar moderna ela tende a mobilizar para os cursos fluviais grande carga sedimentar arenosa nos leitos, a qual não é constatada pela turbidez.
Abstract
The analysis of erosion and depositional processesin watercourses includes natural and anthropogenic factors. The way how the use and occupation of soil happens can alter the natural erosive processes, and dynamics of watercourses can be impacted, leading to changes of fluvial patterns. One of the principal parameters of water quality able to demonstrate impacts of accelerated erosion is the turbidity. The association of turbidity with use and occupation of soil data is an interesting tool for environmental analyses in drainage basins. Maracujá river basin has as dominant substratum the friable rocks of crystalline basement. This can allows the appearance of accelerated erosion and the appearance of the gully erosion in the basin and also pressures of human activities in the basin can aggravate it. The present paper related the physical picture, use, and occupation of soil data with the turbidity rates of Maracujá river basin seeking to understand modern production of sediments in that area. For this, we worked with mapping software and a turbidity meter automatic. The results present the mining and the inadequate occupation of territory among the major human pressures that is involved in processes of accelerated erosion and silting up of fluvial channels. The sediments production in Maracujá basin is excessive to the Velhas channel. Besides the accelerated erosion, turbidity rates indicate influence of the release of domestic efluentes and they suggest a differentiated tectonic activity in Cipó’s sub-basin. However, other parameters are necessary, because in the Maracujá basin the modern sedimentary dynamics tends to mobilize for the watercourses a big sandy sedimentary load in the beds, which is not verified by the turbidity.
Palavras-chave: hidrossedimentologia; turbidez; uso do solo.
1 Aluna da Graduação em Geografia/Bacharelado pela Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG. 2 Aluno da Graduação em Geografia/Bacharelado pela Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG.
3 Professor Adjunto do Departamento de Geografia do Instituto de Geociências (IGC) da Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG. Av. Antônio Carlos, 6627, 31270-901 Belo Horizonte.
1 - INTRODUÇÃO
A compreensão da dinâmica dos processos erosivos e deposicionais é complexa, pois envolve vários fatores de ordem física, meteorológica e antrópica/cultural (SILVA, SCHULZ & CAMARGO, 2003). Na bacia do alto rio das Velhas, que coincide em grande parte com o Quadrilátero Ferrífero – importante domínio geológico e geomorfológico de Minas Gerais – não é diferente. A área apresenta em seu interior rebaixado uma porção suavizada que coincide com as rochas frágeis do Embasamento Cristalino. Esta friabilidade das rochas é em parte responsável pelo surgimento de centenas de voçorocamentos. Isso é agravado pelo fato de que as pressões de atividades humanas há séculos vêm impactando a dinâmica dos cursos d´água locais, levando a mudanças de padrões fluviais (MAGALHÃES JR., 1994). Dentre essas atividades, a literatura sobre o tema destaca a mineração nas áreas serranas – sustentadas pelas rochas itabiríticas e quatzíticas dos Supergrupos Minas e Rio das Velhas – e o pastoreio.
Um dos principais parâmetros de qualidade das águas capaz de demonstrar alterações na dinâmica hidrossedimentar de uma bacia como conseqüência da erosão acelerada é a turbidez. Esta indica o nível de interferência que a luz sofre ao passar pela água e, dessa forma, expressa a quantidade de material em suspensão, podendo ser usada como uma medida direta dessa quantidade. Os sólidos em suspensão na água podem ser de origem natural (partículas de rochas, argila, silte, algas e outros microorganismos) ou antrópica. De acordo com Sperling (1996), muitas vezes a origem antrópica dos sólidos em suspensão está associada a efluentes domésticos e industriais, microorganismos e erosão acelerada. A análise dos sólidos de origem antrópica é de grande importância, uma vez que remete à presença de compostos tóxicos e organismos patogênicos.
Processos de erosão acelerada podem evidenciar o comprometimento da qualidade ambiental em uma bacia hidrográfica. Nesse sentido, a turbidez é muito útil em análises ambientais em bacias hidrográficas, uma vez que é possível associar o uso e cobertura do solo a este parâmetro, a fim de se detectar danos nos cursos d’água relacionados a atividades humanas, por exemplo. O uso inadequado do solo altera os processos erosivos naturais ao interferir nas características que condicionam tais processos, como a topografia, cobertura vegetal, clima (micro-clima) e tipo de solo. Salgado & Magalhães Júnior (2006) mostram, por meio de dados de turbidez, a estreita relação entre o uso do solo e impactos nos ambientes fluviais. Os autores realizaram um monitoramento da turbidez em mananciais de abastecimento público em Caeté/MG durante vários anos e verificaram que as maiores taxas coincidiram com os períodos de corte e replantio de eucalipto na região. Já Bacellar, Coelho Neto & Lacerda (2001) apontam que as atividades humanas na bacia rio Maracujá contribuem significativamente para a erosão acelerada, uma vez que a concentração dos fluxos superficiais pode expor o substrato rochoso intemperizado e facilmente erodível, desencadeando voçorocamentos.
No vasto campo das análises ambientais, a utilização de geotecnologias, dentre elas o sensoriamento remoto, tem proporcionado a obtenção de dados sobre a transformação de áreas de forma sistemática (LOPES et al., 2007). O uso do sensoriamento remoto associado a um SIG (Sistema de Informações Geográficas) tem se mostrado uma eficiente ferramenta para análise do uso e cobertura do solo relacionado à qualidade das águas em bacias hidrográficas. Trabalhos nesta linha apresentaram resultados favoráveis para a análise da degradação ambiental (ALMEIDA & SCHWARZBOLD, 2003; LOPES et al., 2007; SANTOS, 2005; PRATO et al., 1989; entre outros).
A partir de dados do quadro físico natural, do monitoramento das taxas de turbidez das águas fluviais e da análise do uso e cobertura do solo na bacia do rio Maracujá, o presente trabalho procura identificar as principais áreas produtoras de sedimentos e os principais condicionantes da erosão acelerada na bacia, bem como alguns danos nos ambientes fluviais. Além disso, procurar-se-á verificar a contribuição da sub-bacia do rio Maracujá nas taxas de turbidez do alto rio das Velhas, logo, em sua dinâmica hidrossedimentar. Para isso foram realizados trabalhos de campo para o monitoramento da turbidez das águas fluviais, além de correção e atualização das interpretações de imagens de satélite no mapeamento de pressões (usos), danos e cobertura do solo na bacia.
2 - MATERIAIS E MÉTODO
2.1 - Caracterização da Área
A bacia do rio Maracujá possui cerca de 145 km2 e se localiza no centro-sul da bacia do alto rio das Velhas (Figura 1), que coincide em grande parte com um domínio de reconhecida importância geológica e geomorfológica de Minas Gerais: o Quadrilátero Ferrífero. Esta província geológica apresenta abundantes evidências geomorfológicas de controle estrutural e erosão diferencial, uma vez que a ocorrência das rochas dos Grupos Caraça (quartzitos) e Itabira (itabiritos) sustentam os topos das serras locais. Na bacia do rio Maracujá as rochas mais resistentes (principalmente quartzitos e itabiritos) dos supergrupos Minas e Rio das Velhas compõem as áreas mais elevadas e estão basicamente reservadas à alta bacia, aflorando numa faixa de sentido leste-oeste. Já no Complexo do Bação encontram-se as áreas mais rebaixadas, esculpidas nas rochas friáveis do embasamento cristalino (gnaisses, migmatitos, etc.).
O clima da região é marcado por duas estações bem definidas: verão chuvoso (de novembro a maio) e inverno seco (de junho a outubro). Santos, Sobreira & Coelho Neto (2002) atribuem à região de Santo Antônio do Leite uma alta taxa pluviométrica média anual (1352,83 mm, entre 1986 e 1996), com ocorrência marcante de chuvas. No entanto, às áreas mais elevadas, Bacellar (2000) atribui um clima mais
frio e mais úmido, do tipo CWb na escala de Köppen.
Figura 1: Localização e contexto geológico da bacia do rio Maracujá no alto rio das Velhas.
De acordo com Bacellar (2000), a vegetação primária da região está estreitamente ligada à geologia local (que condiciona o tipo de solo formado) e à disponibilidade hídrica. Ao longo da rede de drenagem e nos vales não canalizados em cabeceiras de drenagem (hollows) ocorrem as matas fechadas. Nas porções elevadas do embasamento, assim como indica a toponímia dos primeiros colonizadores para os povoados da região (como Cachoeira do Campo e Itabira do Campo, hoje Itabirito), deveriam imperar os campos. Já em solos mais férteis, desenvolvidos a partir de rochas do Supergrupo Rio das Velhas, ocorreriam as florestas semideciduais. No entanto, sobre rochas mais resistentes (como os itabiritos e quartzitos do Supergrupo Minas) os solos delgados não permitiriam formações vegetais de grande porte.
Em mapeamento realizado por Bacellar, Coelho Neto & Lacerda (2001) foram identificadas 385 feições erosivas (ravinas e voçorocas) recortando o relevo da bacia. Os autores apontam que estas feições se distribuem heterogeneamente na área, podendo atingir mais de 40% da superfície de algumas sub-bacias. Sempre conectadas ao sistema de drenagem, as voçorocas identificadas apresentam grandes dimensões, alcançando freqüentemente 400 a 500 m de extensão e profundidades da ordem de 50 m.
De um modo geral, a bacia se encontra hoje em uma delicada situação ambiental. As primeiras ocupações na área remontam ao ciclo do ouro na região de Ouro Preto (BACELLAR, 2000). Desde então,
a vegetação primária vem dando lugar a atividades agrícolas, silvícolas de eucalipto e pastagens. Outras atividades econômicas de forte impacto na bacia são o garimpo de topázio e a extração de materiais aluviais para construção civil.
2.2 – Procedimentos metodológicos
Para o monitoramento da turbidez foram realizadas duas visitas de campo, uma em setembro de 2008 e outra em janeiro de 2009, o que permitiu uma amostragem na estação seca e outra na estação chuvosa da região, respectivamente. A definição das taxas de turbidez a partir das amostras coletadas foi feita com a utilização de um turbidímetro (Turbidímetro Plus – ALFAKIT). Foram escolhidos 11 pontos para o monitoramento, sendo nove deles na bacia do rio Maracujá e os demais na calha do rio das Velhas: um à montante da foz do Maracujá em seu curso e outro à jusante da mesma. A localização dos pontos foi determinada pelas condições de acesso, bem como por uma avaliação preliminar das condições ambientais em cada sub-bacia ou trecho do rio.
Para o mapeamento de pressões (usos), danos e cobertura do solo na bacia foi utilizada uma imagem Ikonos (RGB 123) do ano de 2006, cedida pela Universidade Federal de Ouro Preto. A partir da interpretação visual das imagens e dos dados de campo, utilizou-se a “vetorização” no software ArcView 9.0 para representação das categorias definidas, as quais estão expressas na Tabela 1. Vale destacar que estas categorias foram definidas de acordo com sua potencial interferência nas taxas de turbidez. Dessa forma, ao se distinguir a cobertura vegetal natural, por exemplo, optou-se por uma diferenciação pelo porte, associado ao percentual de cobertura (proteção) do solo, e não em razão da variação de espécies. Como mostra Santos (2005), a escolha de um sistema de classificação de uso e cobertura do solo e de uma chave de interpretação deve atender as necessidades do usuário e ser adaptada às características apresentadas pela região, mas deve ser o mais universal possível para facilitar a comparação com dados futuros de uso e cobertura do solo.
Por fim, como subsídio às interpretações dos resultados do monitoramento de turbidez, foi feita uma análise da situação das Áreas de Preservação Permanente (APPs) da bacia em relação ao que dispõe o Código Florestal Brasileiro, de 1965. Nesse sentido, foram utilizadas ferramentas do software ArcView 9.0 para a geração de buffers (“zonas tampão”) ao logo de cursos d’água (30 m) e a partir de nascentes (50 m), além de geração de um modelo digital de terreno para a extração de declividades superiores a 45º (ou 100%) e dos topos de morro (terço superior de uma elevação) da bacia.
Quadro 1
Chave de interpretação para o mapeamento na bacia do Rio Maracujá
CATEGORIA FENÔMENOS TIPO
Vegetação de porte
herbáceo-arbustivo Áreas de cerrado e campos
Cobertura natural Vegetação de porte arbóreo Capões de mata, mata ciliar, mata
estacional semi-decidual
Cobertura natural Usos urbanos Cidades, vilas, povoados e loteamentos,
além de atividades industriais Pressão Vias de acesso Rodovias, estradas e linhas férreas Pressão Atividades de Extração
Pedreiras, minerações, pontos de dragagem do leito e depósito de
materiais aluviais dragados
Pressão Usos agropastoris Áreas de cultivo e de pastagens Pressão
Erosão acelerada Voçorocamentos em diversos estágios
de equilíbrio Dano
Trechos com assoreamento crítico
Trechos fluviais que apresentam
assoreamento muito intenso Dano Áreas de solo exposto Áreas degradadas, áreas preparadas para
cultivo e áreas de solo exposto em geral Dano
3 - APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Foram escolhidos 9 pontos de amostragem na bacia do rio Maracujá e dois no alto rio das Velhas para a análise da turbidez das águas fluviais. A localização desses pontos e os resultados obtidos no monitoramento podem ser observados na Figura 2.
De acordo com Santos (2005), as alterações dos parâmetros de qualidade das águas podem ser causadas por características pedológicas, declividade e tipo de uso e cobertura do solo, já que regulam a quantidade de sedimentos e concentrações químicas que serão carreados pra os cursos d’água. Porém, o uso e ocupação do solo são o principal fator de degradação dos cursos d’água, uma vez que determinam a deposição dos recursos orgânicos e compostos tóxicos derivados das atividades antrópicas, que constituem fontes pontuais e difusas de poluição (BASNYAT et al., 1999), além da intensa carga sedimentar gerada pela erosão acelerada (ou antrópica). Todo tipo de uso e atividade humana exerce uma pressão sobre o meio. Porém, os diferentes usos do solo levam a diferentes graus de exposição do mesmo, favorecendo diferencialmente a incidência de processos erosivos, que carreiam o material particulado para os cursos d’água, comprometendo sua qualidade devido ao aumento da turbidez e conseqüentemente, desencadeando processos de assoreamento do leito (LOPES et al., 2005). A Tabela 1 e a Figura 3 mostram os resultados do mapeamento de pressões (usos), danos e cobertura do solo na bacia do rio Maracujá.
Figura 2: Monitoramento da turbidez das águas fluviais da bacia do Rio Maracujá e do Rio das Velhas (Setembro/2008 e Janeiro/2009).
Tabela 1
Pressões (usos), danos e cobertura do solo na bacia do Rio Maracujá em percentuais
CATEGORIA DIMENSÃO % DE COBERTURA DO
SOLO DA BACIA Atividades de extração 0,46 km2 0,3 % Erosão acelerada 4 km2 3 % Solo exposto 2 km2 1 % Usos agropastoris 29 km2 20 % Usos urbanos 9 km2 6 % Vegetação arbórea 44 km2 29,9 % Vegetação herbáceo-arbustiva 59 km2 39,8 % Vias de acesso 323 km -
Os resultados obtidos no monitoramento da turbidez mostram que na estação seca, de um modo geral, as águas fluviais da bacia do rio Maracujá apresentam valores reduzidos para este parâmetro. Almeida & Schwarzbold (2003) atentam para o fator sazonal, que interfere na análise da qualidade da água, conseqüentemente, na análise da turbidez, dada a ação de remoção de partículas pela chuva. Porém, Santos (2005), em trabalho feito na bacia do rio das Velhas, constatou uma melhor correlação entre o uso e cobertura do solo e taxas de turbidez no mês de julho, período de menor pluviosidade. Tal fato, de acordo com a autora, pode ser explicado pela associação dos fatores que causam a degradação ambiental da bacia: processos erosivos, como as voçorocas, lançamentos de esgotos e mineração, os quais são fontes contínuas de sólidos dissolvidos e em suspensão. Com a menor vazão neste período, restringindo a capacidade de diluição dos poluentes, as correlações podem ser mais diretas. Além disso, a vegetação mais escassa em períodos secos contribui para um carreamento significativo de sedimentos, caso haja algum episódio chuvoso.
As menores taxas de turbidez encontradas, tanto na estação seca como na chuvosa, foram as referentes ao Ponto 9, na alta bacia. Seu baixo valor de turbidez remete a fatores naturais, já que este ponto se localiza sobre as resistentes rochas do Supergrupo Minas, como quartzitos e itabiritos, com declividades elevadas, desfavorecendo a formação de espessos mantos de intemperismo. Com os fluxos atuando diretamente no substrato rochoso pouco intemperizado, a remoção de partículas em suspensão é pequena. Nesse sentido, na análise da turbidez na bacia do Maracujá, o fator geologia se mostra dominante sobre o fator declividade, sendo que em geral a declividade está diretamente associada a taxas de erosão mais elevadas (ARCOVA & CICCO, 1999). No entanto, vale destacar que o trecho compreendido entre as cabeceiras do Maracujá e o distrito de Cachoeira do campo, que inclui o Ponto 9, se revela o mais impactado pelo assoreamento das calhas fluviais. Neste trecho encontram-se numerosas e extensas barras arenosas que ocupam a maior parte do leito, gerando feições de canais entrelaçados, típicos de regiões áridas. A intensa carga sedimentar grosseira encontrada nesse trecho está relacionada à degradação das zonas de cabeceira do Rio Maracujá pela mineração/garimpo de topázio imperial e pelo desencadeamento de focos de erosão acelerada a partir da linha férrea que corta essa porção da bacia. Segundo Peixoto & Lima (2004), pequenas empresas extrativas legais e garimpos individuais ilegais se estabeleceram no local, principalmente a partir da década de 70 do século XX, quando houve uma intensificação dos garimpos de topázio na região de Ouro Preto. Essa atividade é acusada de afetar seriamente a infra-estrutura e o meio ambiente da região, com destaque para os impactos na drenagem e nas matas ciliares.
Por sua vez, os maiores valores de turbidez encontrados, tanto na estação seca como na chuvosa, se referem ao córrego Cipó (Ponto 8). Esta é a uma das menores sub-bacias monitoradas, com apenas 3 km2, aproximadamente. Seu diferencial em usos e cobertura do solo em relação às demais sub-bacias é apenas o percentual de cobertura do solo por usos urbanos, marcados pela presença de loteamentos pouco ocupados em encostas íngremes. Considerando-se estar sobre o Complexo do Bação, a bacia do Cipó apresenta elevados valores de declividade, o que é explicado pela ocorrência de rochas do Grupo Nova Lima (xistos, filitos, formações ferríferas, quartzitos, etc.) sustentando as cabeceiras da bacia mais elevadas. Além da declividade, um fator essencial nos altos valores de turbidez dessa sub-bacia é sua capacidade de diluição reduzida. A vazão está diretamente ligada a variações nos valores de turbidez, uma vez que determina processos de turbulência do fluxo e o transporte de materiais em suspensão. Quanto menos espessa a lâmina d’água, maior tende ser a temperatura, que também pode induzir variações nos valores de turbidez. Altas temperaturas podem provocar a aceleração de processos biológicos e de entrada de material alóctone, assim como o aumento da produção primária, o que resulta em grande geração de material orgânico particulado, logo, em valores mais altos de turbidez (Almeida & Schwarzbold, 2003).
No entanto, vale observar outros possíveis condicionantes. Em análise realizada na bacia do rio Maracujá, Salgado et al. (2007) obtiveram dados da produção de cosmogênio Be10 que mostram que a erosão tende a ser mais agressiva nas rochas do Complexo do Bação que nas cabeceiras de drenagem nas rochas do Supergrupo Minas, contrariando a tendência geral de maior agressividade nas zonas mais elevadas. Dessa forma, a baixa resistência das rochas do embasamento associada a valores expressivos de declividade, como nas cabeceiras, faz com que a sub-bacia do Córrego do Cipó apresente uma produção de sedimentos expressiva, o que se associa à pequena capacidade de diluição da bacia refletindo em uma elevada turbidez. Além disso, deve-se considerar que, mesmo com baixas vazões, as maiores taxas de turbidez podem indicar maior capacidade de entalhe da drenagem no substrato em função de maior energia. Além das declividades contribuírem para este quadro, não se pode esquecer a possibilidade de maior atividade tectônica na área da bacia.
Na estação seca, os pontos 3 e 4 também apresentaram valores de turbidez relativamente mais elevados. No entanto, nestes pontos é preciso destacar a ocorrência de lançamento de efluentes domésticos no distrito de Amarantina (Figura 4). O Ponto 4 (Córrego da Prata), nos períodos seco e chuvoso, apresentou a segunda maior turbidez na bacia. O resultado obtido para a estação chuvosa deve ser relativizado, pois vários pontos desta sub-bacia foram atingidos por pancadas de chuva cerca de meia hora antes da amostragem. No entanto, acredita-se que a chuva, por ter sido de curta duração, não tenha alterado radicalmente os resultados. Além do lançamento de efluentes, credita-se a elevada turbidez neste ponto ao fato de que a bacia do córrego da Prata apresenta um número elevado de voçorocamentos, os
quais ocupam cerca de 5% da área total da bacia, que possui aproximadamente 12 km2. Outros 23% da área da bacia são ocupados por usos agropastoris e 40% por vegetação herbáceo-arbustiva (Tabela 2; Figura 3).
Figura 4: Lançamento de efluentes sem tratamento no córrego da Prata em Amarantina (Ponto 4).
A agricultura e a pecuária possuem um papel relevante na degradação do solo e estão dentre as principais causas de exposição do mesmo a processos de erosão acelerada. Na literatura é muito recorrente a associação destas atividades com a elevação da turbidez quando se compara as taxas com aquelas de áreas florestadas. De acordo com Prato et al. (1989), a agricultura é uma importante fonte de poluição difusa, contribuindo, em geral, com aproximados 46% de sedimentos dos cursos d’água. A pecuária também contribui para a degradação do solo, uma vez que favorece a sua compactação e, por conseqüência, o surgimento de focos erosivos. Pastos degradados e mal conservados também favorecem a erosão acelerada. Estudos feitos no alto rio das Velhas constataram que esta região possui em sua maior parte uma elevada propensão à erosão natural agravada por um processo histórico de desmatamentos generalizados e queimadas para a formação de pastos desde o Brasil Colônia (MOREIRA, 2006; SANTOS, 2005). Na bacia do rio Maracujá os usos agropastoris ocupam cerca de 20% da área (Tabela 2; Figura 3).
No entanto, é preciso relativizar alguns aspectos. O primeiro deles é em relação ao Ponto 5. Por estar a uma distância relativamente curta à jusante de Cachoeira do Campo, o maior distrito de Ouro Preto, e do Ponto 7, que apresenta a quarta maior turbidez nos períodos seco e chuvoso, era de se esperar do Ponto 5 uma turbidez mais elevada. A elevada taxa de turbidez no Ponto 7 é atribuída à carga sedimentar acrescida ao rio Maracujá pelo córrego do Cipó. Além disso, Souza, Júnior & Guarda (2007)
apontam elevados valores de pH, turbidez e microorganismos do grupo coliforme para o trecho em que rio Maracujá atravessa o distrito e atribuem esses altos valores a ausência de uma estação de tratamento de esgotos (ETE). Entretanto, na estação chuvosa este ponto chega a apresentar a segunda menor taxa de turbidez na bacia do Maracujá. A redução nas taxas de turbidez do Ponto 5 em relação ao Ponto 7 é de 57,9 para 26,6 UNT na estação chuvosa. Dois fatores podem explicar este fato: um possível aumento da capacidade de diluição e/ou autodepuração do Rio Maracujá à jusante, e a presença de soleiras geomórficas no trecho, favorecendo a retenção de sedimentos em poços com baixa energia do fluxo. Logo à montante de Cachoeira do Campo encontra-se um pequeno desnivelamento topográfico (nível de base local) que pode estar atuando no barramento dos sedimentos, sobretudo aqueles acrescidos pelo Córrego Cipó. Por sua vez, à jusante do distrito, o Rio Maracujá corre em trecho encachoeirado, cuja turbulência tende a aumentar os processos de autodepuração do rio, reduzindo os impactos do lançamento de efluentes.
Deve-se particularizar também o impacto dos voçorocamentos nas taxas de turbidez. É na sub-bacia do Córrego Holanda (Ponto 6) onde se dá a maior concentração de voçorocamentos, que somados ocupam cerca de 30% da área. Na estação seca, entre os 9 pontos monitorados, o Ponto 6 apresentou apenas a quinta maior taxa de turbidez. Na estação chuvosa, porém a bacia do Holanda passou a apresentar a terceira maior taxa. Acredita-se que, apesar de os voçorocamentos contribuírem com sedimentos o ano inteiro, é na estação chuvosa – quando os movimentos de massa nas voçorocas são favorecidos, em razão de uma maior interferência do nível freático e intensificação da erosão subsuperficial, além de uma atuação direta das chuvas no saprólito exposto – que a contribuição de sedimentos é mais marcante. Bacellar, Coelho Neto & Lacerda (2001) destacam que na bacia do Rio Maracujá, cerca de 70% das voçorocas estão diretamente associadas a atividades antrópicas, como o desmatamento e a construção de cercas, estradas, ou de qualquer outra obra que interfira diretamente no regime hidrológico local atuando na concentração de fluxos superficiais de água. O fluxo concentrado pode ter energia suficiente para erodir os solos superficiais e atingir os saprólitos, muito erodíveis.
É preciso considerar também que o monitoramento da turbidez na bacia do Rio Maracujá com vistas a levantar aspectos da produção moderna de sedimentos, deve levar em conta as possíveis influências dos numerosos açudes e barramentos encontrados na bacia. Ao todo foram identificados 148 açudes. Sendo construídos diretamente no leito dos córregos, eles podem diminuir artificialmente a turbidez em algumas bacias, favorecendo a sedimentação de materiais finos nos pequenos represamentos. Por outro lado, quando são construídos ao lado dos canais fluviais, retirando-se água dos mesmos, eles podem contribuir para o aumento da turbidez, uma vez que reduzem a vazão.
Quanto ao rio das Velhas, a partir dos resultados do monitoramento, é facilmente perceptível a influência da bacia do rio Maracujá em suas taxas de turbidez, logo, em sua dinâmica hidrossedimentar. Tanto na estação seca como na chuvosa, a turbidez do Rio das Velhas à jusante de sua confluência com o Rio Maracujá é quase 12,5 vezes maior que à montante da mesma. A Figura 5 traz outros indicativos deste fato: na ortofoto de 1989 verifica-se que o Velhas assume as características do Maracujá após a confluência de ambos: à montante, as águas do Velhas se apresentam significativamente menos turvas (o que se revela em sua menor reflectância – brilho na imagem). Além disso, em campo, assim como na imagem de satélite utilizada para o mapeamento, foi possível constatar a presença de uma grande barra arenosa (de aproximadamente 150 metros) logo após a foz do Maracujá no Velhas. Isso mostra que o rio Maracujá não contribui somente com carga em suspensão, mas também com elevada carga de leito para o Rio das Velhas. Este não vem sendo capaz de transportar por completo a carga que lhe é acrescentada, o que se reflete na formação de barras arenosas e na perda de profundidade da calha.
Figura 5: Impactos do Rio Maracujá na dinâmica hidrossedimentar do Rio das Velhas (1: Ortofoto, 1989; 2: Foto de campo, setembro de 2008)
O levantamento das APPs (Áreas de Preservação Permanente) na bacia do rio Maracujá mostrou que estas áreas somam, aproximadamente, 38 km2, ou seja, cerca de 26% da área total da bacia. No entanto, atualmente cerca de 21% dessa área (ou 8 km2) é ocupado com usos agropastoris, usos urbanos, atividades de extração ou solo exposto decorrente de atividades humanas. A Figura 6 apresenta um mapa das APPs, conforme define o Código Florestal Brasileiro, e outro das áreas ocupadas por usos e atividades humanas indevidas em APPs.
O não respeito às APPs na bacia do Rio Maracujá certamente contribui para a delicada situação dos cursos d’água locais. A ocupação em topos de morro e em áreas de nascentes prejudica a
recarga dos aqüíferos e a perenização dos corpos d’água. Já a ocupação em áreas muito declivosas muitas vezes propicia o surgimento de focos de erosão acelerada. Com a quase completa ausência da vegetação ripária, os sedimentos removidos pela erosão hídrica, sobretudo a laminar, são transportados diretamente para os rios. A mata ciliar exerce um importante papel na preservação dos canais fluviais, já que funciona como barreira física aos sedimentos, resíduos de adubos e defensivos agrícolas em relação ao curso d’água. Como constataram Copper et al. (1987), a movimentação de sedimentos em áreas agrícolas é retida em cerca de 80% a 90% pela mata ribeirinha quando esta é devidamente preservada.
Figura 6: Mapa das Áreas de Preservação Permanente (APPs) para a bacia do rio Maracujá e mapa de usos e atividades humanas em APPs.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O consórcio de informações do quadro físico natural (geologia, pedologia, declividade, etc.), do monitoramento da turbidez das águas fluviais e de sensoriamento remoto associado a um SIG se
mostrou muito favorável na análise e compreensão da produção moderna de sedimentos na bacia do Rio Maracujá. O mapeamento das pressões (usos), danos e cobertura do solo na bacia associado ao acompanhamento da qualidade da água, por meio da turbidez, permitiu levantar as atividades humanas envolvidas em processos de erosão acelerada e assoreamento das calhas fluviais. Destacaram-se os voçorocamentos, a mineração e os usos agropastoris como os principais fornecedores de sedimentos aos cursos d’água. Como apontam alguns autores, os voçorocamentos na área estão relacionados à fragilidade natural do substrato geológico, mas podem ser originados e intensificados por atividades humanas, a partir da concentração de fluxos superficiais que atuam na remoção dos horizontes superficiais, resistentes à erosão, e expõem o saprólito, muito erodível. No entanto, nem sempre a elevada turbidez está relacionada aos voçorocamentos ou aos usos do solo. Os resultados apontam para uma dinâmica erosiva muito expressiva na sub-bacia do Córrego Cipó, o que pode ser resultado do controle litoestrutural, que expõe o embasamento a uma declividade sensivelmente maior que o comum, ou de um maior entalhe da calha como resposta a uma atividade tectônica mais acelerada na bacia. No entanto, há que se considerar que os resultados do monitoramento das taxas de turbidez podem ter sido distorcidos pela ocorrência de chuvas localizadas no dia da amostragem na estação chuvosa, bem como pela ocorrência de vários açudes e/ou pequenos barramentos em alguns canais da bacia do Maracujá, além do lançamento de efluentes domésticos e/ou industriais nos distritos de Cachoeira do Campo e Amarantina. Por fim, o estudo das APPs mostrou um intenso desrespeito a essas áreas e a necessidade de se recuperá-las, sobretudo as matas ciliares, que possuem um importante papel na proteção dos corpos d’água.
Reforça-se que a turbidez deve ser utilizada com cautela como indicador de qualidade ambiental e da água, sobretudo em bacias como a do Rio Maracujá, onde a dinâmica sedimentar moderna tende a mobilizar para os cursos fluviais grande carga sedimentar arenosa, a qual não é constatada nas taxas de turbidez. Nestes casos, a erosão acelerada pode ser mais bem avaliada pela carga de leito, e não em suspensão.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à FAPEMIG e ao CNPq pelas bolsas de iniciação científica e pelo financiamento do projeto de pesquisa. Também agradecem à professora Dra. Ana Clara Mourão Moura pelo empréstimo das imagens de satélite da área.
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, M. A. B., SCHWARZBOLD, A., 2003, Avaliação Sazonal da Qualidade das Águas do Arroio da Cria Montenegro, RS, com Aplicação de um Índice de Qualidade de Água (IQA). Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 8 (1): 81-97.
ARCOVA, F. C. S., CICCO, A., 1999, Qualidade da água de microbacias com diferentes usos do solo na região de Cunha, Estado de São Paulo, Scientia Forestalis, (56): 125-134.
BACELLAR, L. A. P., 2000, Condicionantes geológicos, geomorfológicos e geotécnicos dos mecanismos de voçorocamento na bacia do rio Maracujá, Ouro Preto, MG. 2000. Tese de doutorado em Engenharia Civil – COPPE/Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.
BACELLAR, L. A. P.; COELHO NETO, A. L.; LACERDA, W. A., 2001, Fatores condicionantes do voçorocamento na bacia hidrográfica do rio Maracujá, Ouro Preto, MG. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE CONTROLE DE EROSÃO, 6, 2001, Goiânia. [Anais eletrônicos...] São Paulo: ABGE, (1) CD-ROM.
BASNYAT, P., TEETER, L. D., LOCKABY, B. G., FLYNN, K. M., 1999, The use of remote sensing and GIS in watershed level analyses of non-point source pollution problems, Forest Ecology and Management, 128: 65-73.
BORGES, M. J., GALBIATTI, J. A., FERRAUDO, A. S., 2003, Monitoramento da qualidade hídrica e eficiência de interceptores de esgoto em cursos d’água urbanos da Bacia Hidrográfica do Córrego Jaboticabal, Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Porto Alegre, 8(2): 161-171.
COOPER, J. R., GILLIAM, J. W., DANIELS, R. B., ROBARGE, W. P., 1987, Riparian areas as filters for agriculture sediment, Soil Science of America Journal, (51): 416-420.
LOPES, F. W. A.; DUTRA. G. C.; PEREIRA, J.A.A.; TAVARES, C. L. M., 2007, Avaliação da influência das áreas de solo exposto sobre a qualidade das águas do Ribeirão de Carrancas-MG. In: XIII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Florianópolis: INPE.. p 3421-3428.
LOPES, F. W. A. ; PEREIRA, J. A. A. ; ANDRETTA, V. ; VITTORINO, M. R., 2005, Análise da qualidade da água, Degradação Ambiental e Atividade Turística no entorno da Cachoeira da Fumaça, Carrancas- MG. In: Simpósio Brasileiro de Geografia Física Aplicada, 11, 2005, São Paulo. [Anais...] São Paulo: USP. p. 4855-4862.
MAGALHÃES JÚNIOR, A. P., 1994, Impactos Ambientais em Sistemas Fluviais: A Mudança no Padrão de Sedimentação do rio das Velhas na Região de Belo Horizonte-MG. Caderno de Filosofia e Ciências Humanas, Belo Horizonte, v. ano II, n. 3, p. 39-47.
MOREIRA E. A., 2006, A Ocupação da Bacia do Rio das Velhas Relacionada aos Tipos de Solo e Processos Erosivos. 2006. Dissertação (Mestrado em Geografia) – Departamento de Geografia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 137 p.
PEIXOTO, R. J.; LIMA, H. M., 2004, Diagnóstico dos garimpos de topázio imperial no Alto Maracujá, Sub-bacia do Rio das Velhas, MG. REM: Revista Escola de Minas, v. 5, n. 4, p. 249-254.
PRATO, T., SHI. H., RHEW, R., BRUSVEN, M., 1989, Soil erosion and nonpoint source pollution control in an Idaho watershed, Journal of Soil and Water Conservation, 44:323-328.
SALGADO, A. A. R., MAGALHÃES JUNIOR, A. P., 2006, Impactos da silvicultura de eucalipto no aumento das taxas de turbidez das águas fluviais: o caso de mananciais de abastecimento público de Caeté/MG, Geografias: Revista do Departamento de Geografia, Belo Horizonte, ano 2, (1): 47-57. SALGADO, A. A. R.; VARAJÃO, C. A. C.; COLIN, F.; BRAUCHER, R.; VARAJÃO, A. F. D. C.;
NALINI JR., H. A., 2007, Study of the erosion rates in the upper Maracujá Basin (Quadrilátero Ferrífero/MG, Brazil) by the in situ produced cosmogenic 10Be method. Earth Surface Processes and Landforms, v. 32, p. 905-911.
SANTOS, N. A. P., 2005, Influência do uso e da cobertura do solo na qualidade da água na Bacia do Rio das Velhas. 2005. Dissertação (Mestrado em Geografia) – Departamento de Geografia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte.
SANTOS, C. A.; SOBREIRA, F. G.; COELHO NETO, A. L., 2002, Comportamento hidrológico superficial e erodibilidade dos solos da região de Santo Antônio do Leite, distrito de Ouro Preto, MG. Revista da Escola de Minas, Ouro Preto, 55 (4): 285-290.
SILVA, A. M.; SCHULZ, H. E.; CAMARGO, P. B., 2003, Erosão e hidrossedimentologia em bacias hidrográficas. São Carlos: RiMa. 114 p.
SOUZA, L. L.; JÚNIOR, A. F. O.; GUARDA,V.L.M., 2007, Avaliação de alguns parâmetros do Rio Maracujá no distrito de Cachoeira do Campo – MG. In: CONGRESSO DE ECOLOGIA DO BRASIL, 8, 2007. Caxambu. [Anais eletrônicos...] 1 CD-ROM.
SPERLING, E. V., MÖLLER, L. M., 1995, Saneamento e meio ambiente, Manual de saneamento e proteção ambiental para os municípios (Barros, R. T. V., Chernicharo, C. A. L., Heller, L., Sperling, M. V.), Escola de Engenharia da UFMG, Belo Horizonte, Minas Gerais, 221 p.
