Análise da viabilidade do processo de renaturalização de um trecho do canal retificado do rio Gravataí, Rio Grande do Sul, Brasil.
Viviane Carvalho Brenner ¹ Laurindo Antonio Guasselli 1
¹ Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS Instituto de Geociências
Programa de Pós-Graduação em Geografia – PPGGEA Av. Bento Gonçalves 9500 – Caixa Postal 15001
91501-970 – Porto Alegre – RS – Brasil brenner.vivi@gmail.com
laurindo.guasselli@ufrgs.br
Resumo. Com a introdução da rizicultura irrigada no Rio Grande do Sul, áreas próximas aos cursos d’água pas-saram por transformações impostas às planícies fluviais, como a retificação de canais de rios e a drenagem de banhados. Os impactos ambientais dessas práticas não são imediatamente visíveis, a sociedade só os percebe na medida em que sofre suas consequências. Na década de 1960 o poder público realizou uma retificação em parte do leito do rio Gravataí, na região metropolitana de Porto Alegre. A intenção era drenar os banhados para viabilizar a ampliação do cultivo de arroz, incorrendo em mudanças na hidrologia e limnologia do rio. Visando à recuperação de rios e córregos, surge o conceito de renaturalização. A renaturalização de rios originalmente meandrantes, e posteriormente canalizados, consiste em melhorar os raios de curvatura do rio retificado devolvendo o equilíbrio para aquele ecossistema. Essa pesquisa objetiva analisar a viabilidade de renaturalização de um trecho do canal retificado do rio Gravataí, numa Área de Proteção Ambiental. Para tanto se utilizou uma série temporal de imagens de satélite para identificar a dinâmica dos meandros abandonados em relação ao trecho do rio canalizado. Os resul-tados indicam que o rio vem buscando seu equilíbrio e seu fluxo natural, reativando meandros antes abandonados pela retificação. Isso vem ocorrendo em parte da planície de inundação ainda preservada, demonstrando a alta viabilidade deste trecho para aplicação de uma proposta de renaturalização.
Abstract. With the introduction of irrigated rice cultivation in Rio Grande do Sul, near the watercourses areas have undergone transformations imposed on floodplains, as straightening of river channels and drainage of wetlands. The environmental impacts of these practices are not immediately visible, society perceives them only insofar as they suffer the consequences. In 1960 the government held a rectification part of the riverbed Gravesend, in the metropolitan region of Porto Alegre. The intention was to drain the swamps to enable the expansion of rice cultiva-tion, incurring changes in hydrology and limnology of the river. For the recovery of rivers and streams, the concept of renaturalisation arises. The renaturation of rivers meandering originally, and later channeled, is to improve the radii of curvature of the river rectified by returning the balance to that ecosystem. This research aims to analyze the feasibility of renaturation of a stretch of the river rectified Gravesend, an Environmental Protection Area channel. For this we used a time series of satellite images to identify the dynamics of oxbow lakes relative to the stretch of river channeled. The results indicate that the river has been seeking its balance and its natural flow, reactivating the abandoned meanders before grinding. This is happening in part of the floodplain still preserved, demonstrating the high feasibility of this section for applying a proposed renaturalisation.
Keywords: renaturalisation, intricacies, Gravataí river, wetlands, conservation unit.
1. Introdução
Na busca pelo desenvolvimento econômico, as ações antrópicas em seus mais variados modelos de produção, alteraram o meio ambiente configurando diversas formas de riscos ambientais. A recuperação desses recursos naturais se torna importante e necessária, exigindo conhecimentos que permitam avaliar os impactos e as situações de riscos, visando o planejamento e interven-ções para o estabelecimento de ainterven-ções de recuperação ambiental (Pollo, 2013).
No Brasil as técnicas para correção e regularização, por exemplo, do fluxo de vazão para rios estão muito enraizadas no preceito de construções de barragens e obras físicas. Embora tenha havido um avanço no âmbito internacional quanto às técnicas naturais e menos impac-tantes para regularizações deste tipo, o país ainda se encontra na fase inicial dos debates refer-entes a esse tema. As técnicas de engenharia antes empregadas globalmente estão recebendo novos conceitos de bioengenharia visando atender o equilíbrio entre a demanda e as funções sistêmicas e ecológicas, e não mais apenas a função hidráulica.
Para atender a demanda de uso do solo e da água para agricultura e abastecimento humano, áreas junto aos cursos d’água sofreram muitas transformações. No Rio Grande do Sul, com a introdução do cultivo de arroz irrigado e o avanço da urbanização sobre as planícies fluviais, muitas áreas úmidas e de vegetação ciliar foram suprimidas e passaram por uma série de trans-formações, a fim de atender a demanda desta cultura. Entre as transformações impostas às planí-cies fluviais pela introdução da rizicultura, está a retificação de canais de rios e a drenagem de banhados para ampliar a área cultivada e permitir a sua irrigação. Essas práticas são danosas ao sistema hidrográfico como um todo, entretanto os impactos ambientais não são imediatamente visíveis. A sociedade só os percebe na medida em que sofrem os impactos e suas consequências a partir, por exemplo, de inundações, períodos de estiagem e processos erosivos significativos, e de forma geral precisa executar novas obras.
No final da década de 1960 foi realizada por parte do poder público, representado pelo DNOS (Departamento Nacional de Obras e Saneamento) uma retificação em parte do leito do rio Gravataí, no trecho próximo ao Banhado Grande. A intenção desta canalização era drenar os banhados para viabilizar a ampliação das áreas de cultivo de arroz. Esta retificação acarretou em mudanças na hidrologia e limnologia do rio, o que pode ter significado alteração na configu-ração da planície de inundação a jusante da obra (Scheren, 2014).
Conforme Scheren (2014) após um estudo de cooperação técnica internacional com um grupo de pesquisadores alemães em 1960, ficou constatada a necessidade de cessar as obras de
canalização devido aos impactos negativos principalmente nas áreas de banhados. Esse projeto de cooperação ressaltou que os riscos de inundação seriam potencializados devido à drenagem dos banhados, que não mais reteriam a vazão do rio Gravataí, e pelo próprio escoamento das águas do banhado.
Atualmente os impactos causados pela retificação em 1960 são sentidos por toda a popu-lação da bacia. Períodos de picos extremos de inundações e secas são recorrentes, assim como o acelerado processo erosivo que ocorre no interior do Banhado Grande. IPH/UFRGS (2010), ao realizar um diagnóstico do processo erosivo, associou o mesmo aos drenos abertos para a irrigação e a pecuária local. Muitos conflitos envolvem a gestão desta área em questão, devido aos interesses distintos dos representantes que compõem os grupos consultivos da bacia. A cerca deste debate surge a implementação de um conceito recente em termos de recuperação ambiental de rios e córregos, a renaturalização.
Conforme Binder (2001), o conceito de renaturalização quando utilizado para recursos hí-dricos, assume várias terminologias como revitalização, recuperação, reestruturação, enfim, que têm em comum os mesmos objetivos: “recuperar os rios e córregos de modo a regenerar o mais próximo possível a biota natural, através do manejo regular ou de programas de renatural-ização e preservar as áreas naturais de inundação e impedir quaisquer usos que inviabilize tais funções”.
As condições naturais dos ecossistemas retificados, quando recuperados, permitem a mel-hora dos processos ecossistêmicos, oportunizando a recuperação da biota e dos ecossistemas e o desenvolvimento sustentável dos rios e da paisagem em conformidade com as necessidades locais (Ritcher et al., 2003).
O uso de geotecnologias como auxiliar no diagnóstico de áreas passíveis de recuperação e/ou renaturalização é pouco empregado no âmbito de cursos d’água. A importância dessa as-sociação está na facilidade da análise temporal de imagens para o entendimento da dinâmica do sistema hídrico local, possibilitando um planejamento adequado à morfologia hídrica do corpo d’água. Assim o uso de ferramentas de sensoriamento remoto e geoprocessamento se mostram bastante adequadas ao planejamento e gestão dos cursos hídricos e planícies inundáveis.
2. Objetivo
O presente estudo tem como objetivo analisar a viabilidade de renaturalização em uma área do trecho retificado do rio Gravataí/RS, e identificar os meandros abandonados e seu potencial de reconexão ao fluxo natural do rio, utilizando uma série temporal de imagens.
3. Materiais e Métodos
A metodologia baseou-se na análise de uma série de imagens de satélite disponíveis gratuita-mente e processadas no programa ArcGis versão 10.1. Utilizou-se imagem do sensor TM (The-matic Mapper) do satélite LANDSAT-8 de 30/08/2013 da órbita 221/81, com resolução espacial de 30 metros, operando em oito bandas espectrais. Para este trabalho, utilizaram-se as bandas 4, 5 e 6, para melhor discriminação dos alvos em análise. O processo utilizou a ferramenta
composite bands (management), disponível no menu data management tools. Conjuntamente
foram utilizados arquivos de informação geográfica, existentes no banco de dados da Secretaria Estadual do Meio Ambiente, para o processamento e elaboração dos mapas utilizados.
Com o uso de imagens disponíveis no banco de imagens de alta resolução espacial do software Google Earth, versão 7.1, realizou-se uma fotointerpretação de uma série temporal em períodos distintos (classificados como Seca, Intermediário e Inundação) nas seguintes
da-tas 07/11/2010, 30/10/2010 e 11/08/2008, respectivamente. A fotointerpretação foi atribuída a análise com o objetivo de identificar a dinâmica dos meandros abandonados na planície de inundação do rio Gravataí.
3.1 Caracterização da área de estudo
A bacia hidrográfica do rio Gravataí está localizada na região nordeste do estado do Rio Grande do Sul, no sul do Brasil. Estende-se entre Porto Alegre e o delta do rio Jacuí, a oeste, e as zonas lagunares da costa atlântica a leste, entre as longitudes de 50 ° 27'-51 ° 12 'W (Rubbo, 2004). Ainda de acordo com Rubbo (2004), ao norte encontra-se a bacia hidrográfica do Rio dos Sinos, e ao sul os córregos e banhados que drenam para a Lagoa dos Patos, entre as latitudes 29 ° 45'-30 ° 12 'S.
A área de estudo (Figura 1) está inserida em uma unidade de conservação (UC) de uso sus-tentável, a Área de Proteção Ambiental do Banhado Grande (APABG) que possui uma exten-são aproximada de 137.000 hectares e localiza-se no interior da bacia do Gravataí. A APABG abrange os municípios de Santo Antônio da Patrulha, Gravataí, Glorinha e Viamão, ocupando 2/3 da bacia.
Figura 1. Mapa da área de estudo
Fonte: Autor, 2014.
A bacia do Gravataí abrange aproximadamente 2.018 Km². Essa bacia abriga vários tipos de áreas úmidas, destacando-se os banhados, como o dos Pachecos, do Chico Lomã e Grande. A região da bacia do Gravataí tem sido amplamente utilizada para agricultura e pecuária intensi-va, como produção de arroz e pastejo de gado. Esse adensamento agrícola, através da drenagem das áreas inundáveis para o cultivo de arroz, transformou os cursos d'água originais em canais
de irrigação, impactando todo o sistema hidrológico das zonas úmidas.
As maiores demandas de água na bacia do Gravataí ocorrem no período de verão, quando é praticada a irrigação do arroz (normalmente nos meses de dezembro a março), maior consumi-dor de água na bacia. Nestes períodos, a bacia atinge uma situação limite no que se refere à dis-ponibilidade de água, muito próxima do colapso no atendimento das demandas (Piccoli, 2000). Devido as excessivas demandas de água e a canalização do curso natural do rio, grande parte da planície de inundação foi suprimida. Tendo em vista a importância dos remanescentes destas áreas ainda existentes, para a conservação da biodiversidade local e regional e para ma-nutenção hídrica, determinamos como área de estudo uma planície de inundação ainda preser-vada na bacia do Gravataí (Figura 2).
Figura 2. Localização da planície de inundação estudada na bacia, com sobreposição da área
da UC.
Fonte: Autor, 2014.
4. Resultados e Discussão
Tendo em vista as transformações ambientais na área da APA do Banhado Grande, entende-se necessário inserir no Comitê e Conselho gestores da bacia do Gravataí a discussão acerca do conceito de renaturalização de rios, demonstrando o potencial desta técnica com baixos impac-tos e muiimpac-tos benefícios para o ecossistema. Além de seguir a dinâmica do rio, que tende sempre a buscar um equilíbrio migrando seus meandros e estabilizando naturalmente, através de suas curvaturas, a vazão do corpo d’água.
A Figura 3 caracteriza a área da bacia hidrográfica do Gravataí em um período de cheia, possibilitando a visualização das áreas úmidas e das planícies de inundação. A composição RGB em escala de cinza tornou possível discriminar os banhados e facilitou a identificação da planície de inundação ainda preservada.
A partir da leitura da imagem Landsat (Figura 3), destacamos em amarelo a área plana correspondente a planície de inundação do rio Gravataí que ainda encontra-se preservada. Essa identificação é possível, pois as áreas de cultivo agrícola aparecem em formas geométricas re-tangulares dos talhões, possibilitando a visualização do avanço da agricultura sob as margens do rio (como demonstrado posteriormente na Figura 3). A imagem ao ressaltar as áreas in-undáveis viabilizou a identificação do curso retilíneo do canal, destacado em azul, e das lavou-ras de arroz, que em grande parte do trecho avançam até a área limítrofe do leito do Gravataí. De acordo com a imagem os meandros ainda preservados se encontram nesta área conservada da planície de inundação do rio, destacada em vermelho.
Figura 3. Composição RGB em escala de cinza, com sobreposição do curso retificado do rio
Gravataí e da planície de inundação.
Fonte: Autor, 2014.
A leitura da Figura 4 (zoom de diferentes datas), permite constatar que a planície de in-undação referida abrange uma área em torno 1,5 km em período de cheia, quando nos demais meses grande parte da sua extensão permanece úmida com presença de manchas da água per-manentes. Nos períodos expostos na Figura 4, 07/11/2010, 30/10/2010 e 11/08/2008, respectiv-amente, é possível notar que mesmo com a variação da dinâmica de fluxo da água os meandros conduzem uma significativa quantidade de água desviada do canal. Permanecendo ativos até mesmo nos períodos de seca.
Quando comparamos na Figura 4 as imagens 07/11/2010 e 30/10/2010 é possível distin-guir alguns meandros que permanecem ativos somente em determinadas épocas do ano. Nessa comparação destaca-se (nas setas vermelhas) um meandro que permanece perenemente ativo,
assegurando o fluxo da água em todas as situações evidenciadas. Enquanto os demais secam ou param de direcionar a água em determinadas intempéries. Evidencia-se assim ser este o mean-dro mais adequado para uma intervenção de renaturalização, já que permanece ativo em todos os períodos visualizados.
Figura 4. Imagens de trecho canalizado em períodos de seca, intermediário e cheia. Fonte: Google Earth.
Na Figura 5 observa-se na ampliação um trecho do canal retificado, em torno de 1 km, que se encontra assoreado e com vegetação consolidada. Nesse trecho fluxo de água diminui natu-ralmente (setas amarelas), principalmente em períodos de água baixa, e passa a ocorrer pelos meandros (setas vermelhas), reativando-os. Esse cenário demonstra o processo de busca por equilíbrio que o rio vem perseguindo. Sendo um fator determinante para a indicação desta área como potencialmente viável à execução de um projeto que vise a renaturalização dos meandros nessa planície de inundação.
Silva (2004), afirma que o desenvolvimento de meandros é em parte uma consequência da necessidade que o rio tem de aumentar seu comprimento, quando a declividade que requer para transportar o líquido e os sedimentos é menor que a declividade geral do leito, no sentido do escoamento. Os meandros são curvas que parecem não avançar em seu caminho, elas sofrem migração para a jusante com o tempo de acordo com a necessidade do rio em encontrar seu equilíbrio.
Conforme percebe-se e entende-se que o rio sempre tende a buscar seu equilíbrio de forma natural, ainda mais quando exposto a alterações ambientais, é possível propor medidas para auxiliar a dinâmica deste esforço. Podendo utilizar-se de técnicas de bioengenharia para acel-erar/reativar o processo e proporcionar uma renaturalização em parte do leito do rio. Entende-mos que, a partir do momento que o fluxo natural do rio seja retomado ocorrerá uma diminuição na velocidade do escoamento da água. Visto que, o fluxo seguirá um curso meandrante e não mais retilíneo. Isso proporcionará uma diminuição na vazão do rio, estimulando novas áreas a buscarem seu equilíbrio. Para a efetiva comprovação dos dados, deve-se instalar pontos de monitoramento da vazão a montante e a jusante dos meandros reativados.
Binder (2001), já ressaltava que a conscientização das interações entre as atividades an-trópicas e o meio ambiente, permite hoje, que sejam consideradas novas estratégias dirigidas à renaturalização de rios e córregos, valorizando as condições naturais dos cursos hídricos e das baixadas inundáveis.
Figura 5. Assoreamento de parte do trecho canalizado do rio Gravataí, e reativação de
5. Conclusões
A utilização da imagem de satélite em conjunto com as imagens de alta resolução do Google Earth, permitiu um diagnóstico eficiente no estudo da dinâmica temporal dos meandros aban-donados em processo de reativação na bacia do Gravataí.
O presente trabalho evidenciou que os meandros antes abandonados durante os primeiros anos da retificação, ao longo do tempo retomaram suas funções direcionando o fluxo d'água a jusante. A análise das imagens demonstrou que isso só foi possível devido a conservação da planície de inundação do trecho analisado, que por permanecer inundada periodicamente não foi antropizada.
A utilização de geotecnologias com vistas a avalização do potencial de renaturalização de planícies inundáveis ainda preservadas em rios que sofreram impactos antrópicos é uma met-odologia muito recente. A metmet-odologia aplicada na identificação dos meandros abandonados no remanescente da planície de inundação demonstrou-se eficaz para o objetivo proposto na análise, indicando sua potencialidade para uso em demais áreas úmidas.
A fotointerpretação temporal de imagens disponíveis gratuitamente surge como uma al-ternativa de fácil acesso e manipulação, visando sua utilização como ferramenta de controle e gestão para prefeituras e grupos gestores dos recursos naturais do pantanal.
Espera-se com os resultados obtidos incentivar novos projetos, com abrangência em regiões de áreas úmidas e banhados, a utilizar as ferramentas de geotecnologia, e abrir espaço para um debate de alternativas frente a obras de correção ou “criação” de áreas úmidas artificiais. Inser-indo o tema da renaturalização no âmbito acadêmico da pesquisa em áreas úmidas e planícies de inundação em todo o Brasil.
6. Referências
Binder, W. Renaturalização de Rios - Possibilidades e Limites da Engenharia Ambiental - Projeto Planágua - SEMAPS/GTZ. Rio de Janeiro, RJ, Brasil, 1998. 39p.
Instituto de Pesquisas Hidráulicas. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Estudo do processo erosivo em
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Lokschin, L. X.; Machado, D. M. Guia do Conselheiro da APA do Banhado Grande. Porto Alegre: SEMA: DEFAP: DUC, 2012.
Piccoli, A. S. B. et al. Plano da Bacia Hidrográfica do Rio Gravataí. In: Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental, 27, 2000, Por to Alegre. Anais...Porto Alegre: ABES, 2000. p. 1-9.
Pollo, R. A. Diagnóstico do uso do solo na bacia hidrográfica do Ribeirão Paraíso no município de São
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Rubbo, Marta. Análise do potencial hidrogeológico do aqüífero cenozóico da bacia hidrográfica do rio Gravataí-RS. 2004.
Scheren, R. S. Urbanização na Planície de Inundação do Rio Gravataí – RS. 2014. 123f. Dissertação (Mes-trado em Geografia) – Programa de Pós- Graduação em Geografia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2014.
Silva, P. J. Estrutura para identificação e avaliação de impactos ambientais em obras hidroviárias. 2004. 511f. Tese (Doutorado em Engenharia) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2004.
