Autores
- PIETRO MEIRELLES BRITESUNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORAEmail: pietrombrites@hotmail.com
- ROBERTO MARQUES NETOUNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORAEmail: roberto.marques@ufjf.br
Resumo
Com base no arcabouço teórico-metodológico dos geossistemas proposto por
Sochava, o presente estudo tem como objetivo interpretar as interações entre o
sistema geomorfológico e os geossistemas na bacia hidrográfica do rio Paquequer,
em Teresópolis, RJ, enfatizando o papel do relevo e a influência antrópica na
classificação, interpretação e mapeamento das unidades geossistêmicas. Para
isso, foram utilizados os grupos de fácies como unidade de mapeamento em uma
escala de 1/50.000, adequada à grandeza sub-regional da bacia, divididos em duas
classes: Serra florestada e Morros e planícies sob influência antrópica, que
compõem seu topogeócoro. O relevo da região serrana do Estado do Rio de Janeiro,
caracterizado por montanhas, escarpas, vales encaixados e altas declividades,
apresenta um controle estrutural significativo, exercendo forte influência na
composição das paisagens e nos fluxos de matéria e energia, sendo um fator
fundamental na delimitação das unidades geossistêmicas.
Palavras chaves
geossistemas; paisagem; bacia do paquequer; Geografia Física; topogeócoro
Introdução
A abordagem geossistêmica privilegia o estudo dos sistemas ambientais e as suas
conexões com a esfera socioeconômica, onde as interferências das atividades
humanas incrementam os fluxos de matéria e energia, e por isso são fortíssimas
influenciadoras da dinâmica dos geossistemas (CHRISTOFOLETTI, 1999).
É na década de 1960 que Viktor B. Sochava (1905-1978) elabora a teoria dos
geossistemas, em meio às transformações na ciência da paisagem ocorrentes na
antiga União Soviética pós-Stalin. A condição material e intelectual para a
criação da abordagem geossistêmica tem bases diretas na acepção de Ludwig Von
Bertalanffy (1901-1972) e sua Teoria Geral dos Sistemas, a qual impulsionou a
Geografia a conceber convergências entre os aspectos biofísicos e humanos do
espaço geográfico a partir de uma perspectiva de conjunto (OLIVEIRA; MARQUES
NETO, 2015; FROLOVA, 2019). Além disso, a concepção dos geossistemas também
parte de uma base teórica construída a partir do conceito de landshaft proposto
por Humboldt (1769-1859), bem como dos postulados lançados por Dokuchaev (1846-
1903) para explicar a origem e evolução dos solos, entendidos como reflexo das
interações dos elementos bióticos e abióticos da paisagem (GONÇALVES; PASSOS,
2020). A Teoria do Geossistema foi divulgada em diversas publicações (SOCHAVA
1971; 1977; 1978), sendo o geossistema formulado como ferramenta para o
entendimento dos mecanismos que regulam a organização das funções, estruturas e
dinâmicas das paisagens.
Dito isso, objetivo do presente artigo é interpretar as relações entre o sistema
geomorfológico e os geossistemas na bacia hidrográfica do rio Paquequer
(Teresópolis, RJ), enfatizando as influências do relevo na estruturação e
cartografia dos geossistemas.
Com cerca de 38 km de extensão, o rio Paquequer tem sua nascente a 1200 metros
de altitude no Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO), localizado no
município de Teresópolis (RJ) em área de relevo fortemente escarpado. Seu
sentido é de Sul para Norte, desaguando no rio Preto, por sua vez afluente do
Piabanha, já no vale do rio Paraíba do Sul, numa altitude aproximada de 700
metros. A bacia do rio Paquequer possui uma área de aproximadamente 269km²,
totalmente circunscrita no município de Teresópolis. Seu alto curso encontra-se
grande parte no Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO), e seu médio curso
perpassa a área urbana de Teresópolis, onde incorpora, sobretudo, poluição
advinda de resíduos sólidos e esgoto. Em seu baixo curso, o rio Paquequer
disseca terrenos cujo uso da terra é dado por atividades rurais (SILVA; SOUZA,
2012).
A bacia é dominada por um complexo de rochas metamórficas do embasamento
cristalino, que incluem granitos, gnaisses, migmatitos e xistos. Essas rochas
formam o sustentáculo das montanhas e serras que circundam a bacia, com
elevações que chegam a mais de 2.000 metros acima do nível do mar. A tectônica
atuante na região é complexa e envolveu várias fases de deformação e
falhamentos, associados à orogenia Brasiliana e à tafrogênese cenozoica. Como
resultado, a bacia apresenta uma estruturação complexa de dobras, falhas e
fraturas. Essa estruturação é responsável pela formação das montanhas e serras,
dos vales, bem como pela distribuição dos recursos minerais na região (ALMEIRDA;
CARNEIRO, 1998; HARTWIG, 2006). Existem depósitos colúvio-aluvionares com
areias, argilas, cascalhos e matéria orgânica na planície fluvial (QUEIROZ,
2011). Os solos ocorrentes são, principalmente, Cambissolo Háplico, Neossolo
Litólico e Latossolo Vermelho Amarelo.
O clima na bacia é subquente úmido (Cwb segundo a classificação de Köppen), com
temperatura média de 18C° e pluviosidade anual variando entre 1500 mm e 3200 mm.
Devido às altitudes elevadas da Serra do Mar e à grande amplitude altitudinal, a
dinâmica de temperatura e pluviosidade na bacia apresenta duas principais
características: uma para a parte alta e outra para a parte baixa (SILVEIRA;
SOUZA, 2012).
Material e métodos
O geossistema é um sistema natural cujos atributos estão espacialmente
localizados, figurando como uma tipologia peculiar de sistemas dinâmicos
abertos, hierarquicamente organizados, que se consolida em diferentes escalas
têmporo-espaciais, firmando relações com aspectos socioeconômicos, os quais
influenciam em sua estrutura, dinâmica e forma. Além disso, sua classificação se
dá por uma organização bilateral da informação que diferencia as estruturas
homogêneas (geômeros) e heterogêneas (geócoros), que incorpora autenticidade e
composição dos geossistemas. É no estudo integrado da paisagem que suas bases
são consolidadas, interpretando as conexões dos elementos bióticos, abióticos e
sociais (SOCHAVA, 1977; 1978; MARQUES NETO et al. 2016; FROLOVA, 2019).
A elaboração de produtos cartográficos para o reconhecimento da área foi dada a
partir da compilação dos dados geográficos. Os mapas elaborados foram:
hipsometria, uso e cobertura da terra, drenagem, localização, geologia,
pedologia, formas de relevo, cobertura vegetal e geossistemas. Os produtos
cartográficos intermediários foram gerados a partir do modelo digital de
elevação (MDE) do banco de dados da Alaska Satellite Facility – ASF
(https://search.asf.alaska.edu/), que utilizou imagens da missão Alos Palsar com
resolução de 12,5 metros por pixel. Estes foram concebidos em ambiente de
Sistema de Informações Geográficas (SIG), no software QGIS.
O mapa de drenagem teve como fonte de dados a AGEVAP e o mapeamento de cursos
d’água se deu na escala de 1:50.000. A base geológica foi obtida através do IBGE
(https://ibge.gov.br) e do CPRM (https://cprm.gov.br/), em escala de 1:100.000.
São as cartas geológicas de Três Rios (SF23-Z-B-I), Nova Friburgo (SF23-Z-B-II)
e Casimiro de Abreu (SF23-Z-B-III), que em articulação cobrem toda a extensão da
bacia rio Paquequer. Suas bases vetoriais foram obtidas no banco de dados de
informações ambientais do IBGE (https://bdiaweb.ibge.gov.br/), inclusive a base
dos lineamentos estruturais e pedológica, na escala de 1:100.000 e de 1:250.000
respectivamente.
O mapa de uso e cobertura da terra foi obtido através da plataforma do MapBiomas
(https://mapbiomas.org/), o qual utiliza-se de imagens de satélite da coleção 7
Landsat, com resolução de 30 m, utilizando o método de classificação digital
supervisionada pixel a pixel, onde todo o processo é realizado através de
machine learning na plataforma Google Earth Engine. Já o mapeamento das
fitofisionomias da cobertura vegetal teve como base o manual técnico de
vegetação brasileira do IBGE (2012).
A metodologia empregada neste trabalho para o mapeamento das formas de relevo
advém da proposta por Nunes et al. (1994), e também de elementos metodológicos
propostos por Ross (1992) para definição dos padrões de formas semelhantes. A
compartimentação na escala de 1:50.000 se deu a partir das cartas topográficas
de Teresópolis (SF-23-Z-B-II-3), Itaipava (SF-23-Z-B-I-4) e Anta (SF-23-Z-B-II-
1) utilizadas em conjunto a observações em Google Earth Pro e mapas de
declividade e hipsometria. A morfometria da bacia foi estabelecida manualmente
por meio de cálculos de dimensão interfluvial e profundidade de dissecação do
relevo, medidas em metros nas folhas topográficas. Após essa etapa, a matriz de
dissecação foi organizada conforme a metodologia proposta por Ross (1992).
A interpretação, classificação e cartografia dos geossistemas se deu na escala
de 1/50.000, representando-se tipologias (geômeros) integralizados nas classes e
grupos de fácies, integridades espaciais em níveis topológicos que foram
definidas com base na interpretação e sobreposição integrada dos seguintes
mapas: declividade, hidrografia, formas de relevo, pedologia, geologia, uso e
ocupação e cobertura de vegetal.
Resultado e discussão
A Bacia do Rio Paquequer não apresenta uma grande diversidade de formas de
relevo (Figura 1), mas estas podem ser agrupadas em algumas unidades
geomorfológicas principais. A bacia é cercada por uma cadeia de serras, como a
Serra dos Órgãos, Serra dos Três Picos e Serra do Capim. Essas serras (DEse ou
DEsi) possuem forte controle estrutural com falhas por toda extensão da área, e
ainda são responsáveis pela formação de vales estreitos e profundos, o que se
associa a divisores estreitos na definição de um alto índice de dissecação do
relevo (45 ou 55). Os topos são majoritariamente aguçados, com algumas exceções
de topos convexos. Dominantemente, os solos são rasos e pouco desenvolvidos, com
presença de afloramentos rochosos e vegetação ombrófila densa montana.
Outro padrão de formas expressivo na bacia são os morros (Dm), em grande maioria
fortemente dissecados (45 ou 55). Diferentemente das serras, os morros possuem,
em sua maioria, topos convexos, declividades mais moderadas e altitudes menores.
Os morros na parte baixa da bacia possuem altitudes de 800 a 900 metros,
enquanto na parte alta a altitude chega até próximos aos 1050 metros. As colinas
(Dc), por sua vez, não possuem grande expressão na bacia, sendo poucas as
localidades que possuem simultaneamente altitudes moderadas e declividades mais
baixas, com índice de dissecação 35, o que dificultou a diferenciação entre
colinas e morros.
As planícies fluviais (Apf) na bacia apresentam também duas principais
diferenças conforme as formas de relevo supracitadas. As planícies da parte alta
chegam a altitudes de até 900 metros aproximadamente, enquanto na parte baixa as
altitudes variam de 800 a 700 metros perto da foz do rio Paquequer. Além disso,
possuem vales estruturais bem marcados, principalmente na parte baixa, onde o
curso principal do rio é retilíneo devido ao controle estrutural na área. São
caracterizadas por uma superfície plana formada pelos sedimentos depositados
pelo rio em seu curso, e suas declividades não ultrapassam 6%.
A área da bacia, no contexto geral, ainda é moderadamente transformada, já que
nas partes mais altas os declives extremos restringem a ocupação humana. Os
fragmentos vegetacionais observados por imagem de satélite e em campo
representam, conjuntamente com suas geoformas de sustentação, espaços que ainda
resguardam elementos da estrutura original da paisagem, geralmente associados a
altas altitudes, onde a ocupação humana ainda não chegou. Ou seja, a
configuração do relevo da bacia obstaculiza, em alguma medida, a ampliação da
transformação acentuada, impondo assim um adensamento urbano mais expressivo nas
baixas vertentes e planícies fluviais.
Assim, a bacia do rio Paquequer foi interpretada, em sua grandeza escalar sub-
regional, como um topogeócoro que comporta duas classes de fácies definidas em
estreita aderência às principais organizações geomorfológicas locais e
regionais: as Serras florestadas e os Morros e planícies sob influência
antrópica. Portanto, define-se uma classe de fácies dada pelas serras escarpadas
típicas do relevo montanhoso da área de estudo, caracterizado por escarpas e
vertentes declivosas revestidas por florestas ombrófilas densas montanas a
altomontanas. Já a outra classe define-se pelos morros e planícies presentes na
bacia de forma expressiva, deveras distinta dos relevos das serras escarpadas
que definem a classe anteriormente citada. Menos restritiva para a ocupação
humana, a classe de fácies definida nas morrarias intermontanas também sofre
maior influência antrópica, englobando tanto o uso urbano como a pastagem.
A correlação entre as formas de relevo e as unidades geossistêmicas (classes e
grupos de fácies) presentes no presente estudo é notável. Foi atribuída dessa
maneira devida à significativa influência dos condicionantes geomorfológicos na
composição dos padrões geossistêmicos, já que as bases invariantes dadas pelo
relevo influenciam sobremaneira a organização da vegetação e dos elementos
naturais presentes na área, assim como os fluxos de matéria, energia que ocorrem
nas vertentes e em subsuperfície. É possível esclarecer ainda mais essa
correlação por meio dos mapas apresentados nas figuras 1 e 2.
As paisagens de morros e colinas da bacia do rio Paquequer são expressivas no
médio curso, sendo que estes morros são emoldurados por granada-hornblenda-
biotita-gnaisse e granitos (CPRM, 2009) e possuem altitudes que variam entre 700
e 1050 metros. Embora essas áreas sofram influência da atividade humana, grande
parte delas é coberta por floresta ombrófila densa montana, principalmente nas
encostas voltadas para o sul. Já as encostas ao norte têm um significativo
adensamento populacional, com declividades médias a média-alta e estão sobre
Latossolo Amarelo.
As serras se caracterizam por apresentar declives acentuados e encostas
escarpadas. A classe de fácies Serras florestadas tem em sua composição quatro
grupos de fácies (figura 3A/B). As Serras escarpadas com floresta ombrófila
densa altomontana sobre Cambissolo Háplico, ocorrem em altas altitudes entre
1400 e 2000 metros aproximadamente, grande parte se encontra nos limites do
Parque Nacional da Serra dos Órgãos. Já as Serras escapadas com floresta
ombrófila densa montana sobre Cambissolo Háplico, possuem dominância na paisagem
da bacia, ocorrendo em seus diferentes setores. Pontualmente ocorrem
afloramentos rochosos da Suíte Serra dos Órgãos de composição granada-
hornblenda-biotita gnaisse, principal suporte desse grupo. Por último, dois
grupos diferenciados a partir dos usos da terra, quais sejam: as Serras
escarpadas com floresta ombrófila densa montana sobre Cambissolo Háplico sob
influência urbana, o qual ocorre na porção sudeste da bacia, e Serras escarpadas
com floresta ombrófila densa montana sobre Cambissolo Háplico sob influência de
pastagem, que ocorre na parte norte da bacia. Ambos possuem altitudes que vão
até os 1400 metros, atingindo os limites interfluviais da bacia.
O grupo de fácies de Morros com floresta ombrófila densa montana sobre
Latossolo Amarelo e Cambissolo Háplico sob forte influência de pastagem ocupa a
porção baixa da bacia (figura 3B), onde há uma variação de solos entre Latossolo
Amarelo e Cambissolo Háplico, bem como a dominância da pastagem enquanto forma
de uso da terra. Este geossistema é separado por vale estruturalmente encaixado,
que é a tipicidade fluvial dominante da bacia, quando fica extremamente
retilíneo, sendo prolongado. Sua litologia é do Complexo Rio Negro e do Suíte
Cordeiro.
Mapa de forma do relevo da bacia hidrográfica do rio Paquequer, Teresópolis, Rio de Janeiro. Foram divididos em modelados de dissecação e agradação.
Mapa de geossistemas da bacia hidrográfica do rio Paquequer, Teresópolis, Rio de Janeiro. O topogeócoro foi divido em grupo de fácies.
Fotografias da área de estudo com os limites dos grupos de fácies delimitados conforme as cores utilizadas no mapa de geossistemas.
Considerações Finais
A abordagem geossistêmica oferece um importante conjunto de ferramentas teórico-
metodológicas para as pesquisas geográficas, permitindo a classificação e
compreensão dos padrões da paisagem. Através de mapeamentos e classificações
exploratórias, como o realizado nesta pesquisa, é possível obter informações que
orientem o planejamento da paisagem, identificando áreas prioritárias para
conservação e usos diversos. Foi necessário considerar os diferentes elementos e
processos que dominam os geossistemas, os quais são intensamente transformados
pelos diferentes tipos de uso e ocupação da terra na bacia do rio Paquequer.
O relevo foi reconhecido como o fator mais crucial na definição dos geossistemas
da bacia hidrográfica do rio Paquequer, porque influencia como os fluxos de
matéria e a energia transitam pela paisagem, afetando as características do
solo, da vegetação, da hidrologia, da erosão e ocupação humana. Tal influência
fica ainda mais realçada em contextos geomorfológicos tectônicos e com forte
controle estrutural.
Observa-se ainda que as ferramentas teórico-metodológicas adotadas no presente
trabalho foram adequadas para atingir o objetivo geral da pesquisa. Além disso,
considerando o relevo como um dos componentes mais importantes para a
compreensão dos geossistemas, é fundamental estabelecer os elementos invariantes
como ponto focal no estudo dos geossistemas em diferentes escalas, procurando
compreender de forma cada vez mais abrangente e precisa suas relações com as
variáveis de estado que influenciam nos processos que as diferentes morfologias
aportam.
Agradecimentos
Referências
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