Autores
- ALEX DE CARVALHOIFMG - OURO PRETOEmail: alex.carvalho@ifmg.edu.br
- BRUNA SANTOS RIBEIROIFMG - OURO PRETOEmail: brunaribeiro.02@hotmail.com
- GUILHERME TEIXEIRA DE OLIVEIRAIFMG - OURO PRETOEmail: guilhermetoliveiraa@gmail.com
- ANTONIO PEREIRA MAGALHÃES JUNIORUFMG - IGCEmail: antonio.magalhaes.ufmg@gmail.com
- ALESSANDRA DE ABREU ANDRADEUFMG - IGCEmail: allessandrah_128@hotmail.com
Resumo
Este trabalho buscou caracterizar morfometricamente os vales fluviais e bacias
hidrográficas de afluentes da margem esquerda do Alto Jequitinhonha, fornecendo
subsídios para a análise da dinâmica fluvial e da configuração e evolução do
relevo. Foram elaborados perfis longitudinais e calculados o Índice de
sinuosidade (Is), Relação de relevo (Rr), Densidade de drenagem (Dd), Fator de
Assimetria de Bacia de Drenagem (FABD) e Relação declividade-extensão (RDE). O
Is, Dd e Rr indicam elevado potencial energético na área, destacando-se a
incisão fluvial como um dos principais processos geomorfológicos regionais. O
RDE e os knickpoints identificados devem estar relacionados ao controle
litoestrutural e à dinâmica neotectônica. Os deslocamentos de canais verificados
com o FABD variam em termos de sentido e sugerem um provável controle
litoestrutural.
Palavras chaves
Geomorfologia fluvial; Rede de drenagem; Índices morfométricos; rio Jequitinhonha; Controle litoestrutural
Introdução
O avanço tecnológico e a disponibilização de bases cartográficas e imagens de
satélite de melhor resolução espacial têm contribuído com o avanço do
conhecimento sobre sistemas fluviais e o papel de condicionantes naturais e
antrópicos. Desse modo, o geoprocessamento, o sensoriamento remoto e a
cartografia digital, bem como as técnicas morfométricas, têm contribuído em
estudos sobre as paisagens naturais. No caso da morfometria dos sistemas
fluviais, elementos como a geometria de cursos d´água, a configuração de perfis
longitudinais e formas de bacias hidrográficas, e as anomalias de drenagem, como
cotovelos, podem indicar influências litoestruturais e tectônicas na dinâmica da
rede de drenagem e na configuração e evolução do relevo (HOWARD, 1967; HOTT,
FURTADO, 2004; GUERRA, MARÇAL, 2006; GROHMANN, RICCOMINI, ALVES, 2007; CHEREM,
2008; HARTWIG, RICCOMINI, 2010; FELIPPE et al., 2012; SILVA, FURRIER, 2019;
CHEREM et al., 2020; CARVALHO, MAGALHÃES JUNIOR, 2020;). Ademais, as ciências
ambientais também fazem uso de índices morfométricos para a identificação de
possíveis condicionantes bioclimáticos e antrópicos na dinâmica das paisagens
(ACKLAS JUNIOR, ETCHEBEHERE, CASADO, 2003; FUJITA et al., 2011; MIOTO et al.,
2014).
Nos estudos geomorfológicos, as análises de morfometria fluvial estão,
geralmente, associadas à busca de identificação de “anomalias” e de seus
condicionantes. As anomalias são entendidas, neste contexto, como padrões
morfológicos diferentes do habitualmente identificado em cada sistema fluvial,
como segmentos retilíneos, meandros comprimidos, vales fluviais estreitos e com
canais marcadamente encaixados, fundos de vale alargados e colmatados, cotovelos
de drenagem, entre outros (SILVA et al., 2006).
A Serra do Espinhaço Meridional – SdEM é um dos mais estudados compartimentos do
relevo do estado de Minas Gerais, tendo sido palco de diversas pesquisas sobre a
organização do relevo e o papel dos processos fluviais na configuração do
modelado. Estudos pedológicos e geomorfológicos têm mostrado registros de
atividade neotectônica regional e ajustes nos sistemas fluviais, como alterações
na cobertura pedológica, encaixamento da rede de drenagem e presença de terraços
fluviais escalonados (CARVALHO et al., 2018; CARVALHO, 2019; CARVALHO, MAGALHÃES
JUNIOR, 2021a; 2022; MAGALHÃES et al., 2022). Alguns desses estudos utilizaram
técnicas morfométricas, mas com foco em sistemas fluviais da bacia do rio São
Francisco (AUGUSTIN, FONSECA, ROCHA, 2011; FONSECA, AUGUSTIN, 2014; MILAGRES,
AUGUSTIN, FONSECA, 2016; LOPES et al., 2016; CARVALHO, MAGALHÃES JUNIOR, 2021b).
Desta forma, os sistemas da bacia do rio Jequitinhonha ainda não foram
adequadamente estudados e caracterizados em termos morfométricos, mas há
indícios de registros semelhantes que indiquem a mesma dinâmica neotectônica da
porção da bacia do São Francisco.
Visando contribuir para os avanços de conhecimentos neste contexto, o trabalho
objetiva caracterizar morfometricamente os vales fluviais e bacias hidrográficas
de afluentes da margem esquerda do Alto Jequitinhonha, fornecendo subsídios para
a análise da dinâmica dos sistemas hidrográficos e dos condicionantes da
configuração e evolução do modelado regional. Desse modo, foram selecionados os
seguintes cursos d’água: rios Jequitinhonha e Pinheiro, ribeirões Acaba Saco,
das Lajes, dos Borbas, Inferno, São Bartolomeu e córregos Lambari, Samambaia e
Santa Maria.
Material e métodos
A área de estudo compreende parte do alto curso do rio Jequitinhonha e as bacias
hidrográficas de afluentes da sua margem esquerda. A área se localiza nas
superfícies elevadas da porção oeste da SdEM, cuja altitude reflete a maior
resistência de quartzitos e metaconglomerados aos processos de desnudação. A
SdEM possui altitude média de 1.250m e as áreas deprimidas intramontanas têm
cotas médias entre 950 e 1.000m. (ALMEIDA-ABREU; RENGER, 2002; SALGADO; VALADÃO,
2003; CHAVES; COELHO, 2013; MAGALHÃES JÚNIOR; BARROS; FELLIPE, 2015).
A região possui falhas inversas e de empurrão e dobras com orientação N-S,
associadas a um encurtamento geral com sentido E-W. As anticlinais escavadas e
as sinclinais suspensas refletem o papel da erosão diferencial (KNAUER, 2007;
ALKMIN et al. 2007). A área é marcada por um complexo quadro litoestrutural,
composto por rochas arqueanas e paleoproterozoicas do embasamento e
supracrustais dos supergrupos Espinhaço e São Francisco, além de intrusões
máficas pós-Espinhaço (ALKMIN et al., 2007; CORDEIRO et al., 2008).
As bases cartográficas da bacia do rio Jequitinhonha que foram utilizadas
forneceram as seguintes informações: topográficas (curvas de nível de 12,5 m),
extraídas de imagens Alos Palsar, hidrográficas (IDE SISEMA - 1:100.000) e
geológicas (CODEMIG - 1:100.000). Realizou-se o mapeamento dos canais principais
(rios Jequitinhonha e Pinheiro, ribeirões Acaba Saco, das Lajes, dos Borbas,
Inferno, São Bartolomeu e córregos Lambari, Samambaia e Santa Maria), utilizando
imagens do Google Earth.
Foram utilizados os seguintes índices morfométricos: Índice de sinuosidade (Is),
Relação declividade-extensão (RDE), Relação de relevo (Rr), Densidade de
drenagem (Dd) e Fator de Assimetria de Bacia de Drenagem, além dos perfis
longitudinais. O perfil longitudinal é o gradiente de sua linha de superfície da
água desde a nascente até a foz (HUGGETT, 2002). A forma côncava ou convexa e as
rupturas de declive (knickpoints) podem refletir as condições do leito, como as
influências litoestruturais e/ou tectônicas (SILVA et al., 2006; ZANCOPE et al.,
2009).
O Is (HORTON, 1945) reflete o grau de divagação de um canal e condições de
energia. Utiliza-se a equação Is=L/dv. Onde L é o comprimento total do canal e
dv corresponde à distância vetorial entre os pontos extremos do canal.
O índice RDE (HACK, 1973) permite analisar perfis longitudinais ou segmentos e
identificar anomalias (FUJITA, 2009). São utilizadas as equações RDEtotal=∆H/lnL
e RDEtrecho=(∆H/∆l)L, onde ∆H é igual à diferença altimétrica entre os extremos
do canal ou do trecho analisado, lnL é o logaritmo natural, L é a extensão total
do canal e ∆l é a extensão do trecho analisado. A relação RDEtrecho/RDEtotal
permite identificar anomalias no perfil longitudinal. Trechos sem anomalia
possuem valores inferiores a 2, com anomalia de 2ª ordem têm valores entre 2 e
10 e com anomalia de 1ª ordem possuem valores acima de 10 (QUEIROZ, SALAMUNI,
NASCIMENTO, 2015).
A Rr (SCHUMM, 1956) serve como um indicativo das condições de energia nos canais
de uma bacia (CHRISTOFOLETTI, 1980). Utiliza-se a equação Rr=∆a/L. Assim, ∆a é a
amplitude altimétrica e L é o comprimento do canal principal.
A Dd (HORTON, 1945) é utilizada para compreender o comportamento hidrológico dos
substratos (CHRISTOFOLETTI, 1980) ou como um indicador de atuação de processos
erosivos e produção de sedimentos (SANTOS et al., 2005). Ela é calculada pela
equação Dd= Lt/A. Onde Lt é o comprimento total dos canais e A é a área total da
bacia.
O FABD (HARE, GARDNER, 1985) permite identificar deslocamentos laterais do curso
d’água principal. Ele é calculado pela equação FABD=100(Ra⁄Ta), onde Ra é a área
da bacia localizada na margem direita do canal e Ta representa a área total da
bacia. Valores próximos a 50 indicam que não houve deslocamento ou deslocamentos
insignificantes, já valores próximos de zero ou de 100 indicam o contrário.
Resultado e discussão
Verificou-se que todos os canais investigados apresentam valores de Is que podem
ser associados a canais retilíneos ou intermediários. Os valores variaram da
seguinte forma: c. Samambaia, 1,03 a 1,62; c. Lambari, 1,01 a 1,38; rib. Acaba
Saco, 1,0 a 1,55; rib. das Lajes, 1,03 a 1,67; rib. São Bartolomeu, 1,03 a 1,83;
rio Pinheiro, 1,0 a 1,93; c. dos Borbas, 1,01 a 1,64; c. Santa Maria, 1,0 a
1,92; r. Inferno, 1,0 a 1,87; e rio Jequitinhonha, 1,0 a 1,49. Os valores mais
baixos são um indicativo de existência de cursos d’água com maior potencial
energético. Neles, a incisão fluvial é um processo geomorfológico importante,
provavelmente condicionada pelo rebaixamento do nível de base regional
representado pelo rio Jequitinhonha. O Is também pode ser relacionado à carga
sedimentar, à litologia e à declividade dos canais (LANA, 2004). Nos casos
investigados, o Is apresenta indícios de maior relação com a declividade dos
canais e, portanto, com a estabilização de níveis de base locais/regional.
No caso do RDEs/RDEt, a interpretação dos resultados tem sido tradicionalmente
associada a controle litoestrutural e tectônico (ETCHEBEHERE et al.; 2004;
FUJITA, 2009; CAMOLEZI, FORTES, MANIERI, 2012). Todos os canais investigados
possuem anomalias de 1ª e 2ª ordens. Nos 100 km do rio Jequitinhonha
investigados (da nascente até a foz com o rio Pinheiro) é possível distinguir
dois compartimentos: nos primeiros 60 km, a partir da nascente, ocorrem
anomalias de 1ª e 2ª ordem, enquanto nos 40 km a jusante não há trechos
“anômalos”. Entre os km 26 e 36 e entre os km 80 e 100, foram identificados
segmentos sem anomalias associados a zonas de acumulação de sedimentos. No rio
Pinheiro, a maior parte das anomalias está associada a mudanças litológicas. A
FM São João da Chapada (quartzitos médios) e a FM Galho do Miguel (quartzitos
puros) se destacam suportando elevadas altitudes e valores de RDEs/RDEt mais
elevados. Os quartzitos da FM Galho do Miguel também ocorrem na bacia do rib.
das Lajes, onde podem ser associados a anomalias de 1ª e 2ª ordens no alto
curso.
No rib. Inferno, a litologia pode ser associada a anomalias verificadas no alto
curso, enquanto no baixo curso elas devem ser resposta do canal ao rebaixamento
do nível de base no r. Jequitinhonha. No rib. São Bartolomeu e nos córregos
Lambari e Santa Maria e no rib. dos Borbas, os canais atravessam apenas as
rochas da FM Sopa-Brumadinho (filitos, quartzitos, entre outras) e possuem
anomalias de 1ª e 2ª ordens. Nesses cursos d´água, as anomalias também devem
resultar da incisão fluvial induzida pelo rebaixamento do nível de base (rio
Jequitinhonha) ou das variações litológicas que não são diferenciadas na carta
geológica. No rib. Acaba Saco as anomalias ocorrem ao longo de todo o canal e,
assim como no c. Lambari, elas devem estar associadas a pulsos de erosão
remontante devido à incisão fluvial no rio Jequitinhonha. No c. Samambaia, as
anomalias podem ter relação com a variação das rochas identificadas (FM Sopa
Brumadinho e Suíte Pedro Lessa – metabasitos).
Com relação aos knickpoints verificados, é possível distinguir dois grupos de
cursos d´água. Em um, os knickpoints têm relação com a variação litológica,
bastante complexa em termos de tipos, idades e graus de resistência à desnudação
(Fig. 1 e 2). O outro grupo é composto por segmentos nos quais ocorrem anomalias
de 1ª e 2ª ordens, apesar da ocorrência de uma única litologia. Esse é o caso
dos córregos Santa Maria (Fig. 3) e Lambari e dos rib. dos Borba e São
Bartolomeu que atravessam apenas rochas da FM Sopa-Brumadinho (filitos,
quartzitos, entre outras). No córrego Samambaia (Fig. 3) e no ribeirão Acaba
Saco, o curso d’água as litologias da Suíte Pedro Lessa (metabasitos) e FM Sopa-
Brumadinho (filitos, quartzitos, entre outras) se alternam, não sendo possível
associar os knickpoints às variações dessas duas formações. Nesses casos, as
anomalias devem ser reflexo de pulsos de erosão remontante provenientes da
incisão fluvial do rio Jequitinhonha. A dinâmica neotectônica pode ser
responsável por inputs de energia que geram knickpoints em substratos homogêneos
litologicamente. A atividade neotectônica regional tem sido apontada em diversos
trabalhos geomorfológicos, com pulsos diferenciais de blocos fazendo parte da
dinâmica soerguimento epirogenética do Escudo Brasileiro (SAADI; VALADÃO, 1987;
SAADI, 1995; BUENO, TRINDADE, MAGALHÃES JUNIOR, 1997; CARVALHO et al., 2018;
CARVALHO, 2019; CARVALHO, MAGALHÃES JUNIOR, 2021a; 2021b; 2022;).
O cálculo da Rr revelou os seguintes valores que variaram entre 14,6 (rio
Jequitinhonha) e 60,3 (c. Samambaia – Fig. 2). A Rr permite a comparação entre
bacias hidrográficas quanto à energia disponível para a ocorrência de processos
geomorfológicos. A Rr pode ser utilizada como um indicativo da capacidade
energética de bacias. As bacias potencialmente com mais energia são as dos
córregos Samambaia (60,3), Lambari (46,1) e Santa Maria (40,5) e do rib. dos
Borbas (37,2). Esses cursos d’água têm em comum o fato de atravessarem apenas as
rochas da FM Sopa-Brumadinho (c. Lambari, Santa Maria e dos Borbas) ou as rochas
da FM Sopa-Brumadinho e Suíte Pedro Lessa (c. Samambaia). Destaca-se que nos
altos cursos dos c. Santa Maria e rib. dos Borbas ocorrerem rochas da FM São
João da Chapada, composta por quartzitos médios, que sustentam maiores altitudes
na região, justificando a maior amplitude altimétrica e Rr nas referidas bacias.
As bacias investigadas apresentaram valores de Dd que variaram entre 1,1km/km²
(rib. dos Borbas) e 1,8km/km² (c. Samambaia e Lambari) (Fig. 3). Como a Dd está
associada à energia e às características dos substratos, áreas com rochas
permeáveis tendem a apresentar valores mais baixos. Além disso, infere-se que em
bacias com input de energia importante a incisão fluvial seja intensificada e,
consequentemente, ocorra o aumento do número de canais e de sua extensão,
aumentando a Dd. Em áreas mais estabilizadas, espera-se o contrário, com menor
Dd. Os valores mais elevados foram identificados em bacias de afluentes do
Jequitinhonha localizados em áreas nas quais predominam rochas metabásicas –
Suíte Pedro Lessa (rib. Acaba Saco e c. Lambari e Samambaia, 1,8km/km² em cada).
Assim, a Dd pode estar sendo condicionada tanto pelos diferentes graus de
resistência litológica quanto pela resposta dos canais ao rebaixamento do nível
de base na alta bacia do Jequitinhonha. Os córregos Samambaia e Lambari
apresentam valores de Dd e Rr que os colocam como de maior potencial de energia
entre os cursos d’água investigados, sendo estes os afluentes do rio
Jequitinhonha mais a montante. Embora Santos et al. (2005) tenham relacionado a
Dd à produção de sedimentos, as bacias hidrográficas investigadas e com menores
valores de Dd são justamente as que apresentam maiores depósitos sedimentares em
forma de barras arenosas associadas aos canais (rio Pinheiro – 1,2 – e rib.
Inferno – 1,3).
O FABD revelou o predomínio de leves deslocamentos dos canais, seja para W (c.
Samambaia - 62,0), para NW (rib. Acaba Saco - 72,5; rio Pinheiro - 59,0), para E
(c. Lambari - 35,9 e rio Jequitinhonha - 40,3), para SE (rib. das Lajes – 43,4)
e para S (rib. São Bartolomeu - 40,4 e Inferno - 31,0). O c. Santa Maria não
apresenta deslocamento (50,3 – Fig. 3). Não há evidências de um controle
tectônico que estaria condicionando esses deslocamentos, os quais ocorrem em
diferentes direções. Carvalho e Magalhães Junior (2020) identificaram
deslocamentos generalizados de canais para E na bacia do rio Paraúna, ao sul da
área investigada, na SdEM, associando-os ao mergulho das camadas e dobramentos
das rochas. Desse modo, nas bacias investigadas, os deslocamentos em sentidos
diferentes, em cada caso, parecem estar associados mais ao condicionamento
litoestrutural do que a basculamentos, conforme alerta Rubin (1999).
Quadro geológico regional e mapa hipsométrico.
Perfis longitudinais com anomalias condicionadas pela litologia e tabela com valores de Rr.
Perfis longitudinais com anomalias possivelmente sem relação direta com a litologia e tabelas com valores de Dd e FABD.
Considerações Finais
As bacias hidrográficas e cursos d´água investigados apresentam indícios de
controle litoestrutural e knickpoints que podem ser reflexos das respostas do
nível de base regional à dinâmica neotectônica. Os parâmetros morfométricos são
auxiliares nas investigações geomorfológicas e não podem, isoladamente, suscitar
afirmações sobre a dinâmica da rede de drenagem e do relevo. O Is, a Dd e a Rr
indicam que praticamente todas as bacias investigadas apresentam elevados
potencial energético e que, atualmente, a incisão fluvial se destaca como um dos
principais processos geomorfológicos regionais. Embora o quadro litológico
regional não seja marcado, em sua maioria (quartzitos) por fragilidade mecânica à
incisão fluvial, a dinâmica de encaixamento tem ocorrido de forma importante. Por
fim, o cálculo do FABD revela que não há deslocamentos significativos nos cursos d
´água investigados. Os deslocamentos verificados devem ter maior relação com
aspectos litoestruturais do que com a dinâmica neotectônica (basculamentos), haja
vista a diversidade de sentido dos deslocamentos observados nas superfícies
elevadas da Serra do Espinhaço Meridional. Este quadro difere do encontrado em
vales da bacia do rio São Francisco na SdEM.
Agradecimentos
À FAPEMIG pelo apoio financeiro (Projeto APQ 00511-21); ao CNPq pela bolsa de
produtividade; ao IFMG e CAPES pelas bolsas PIBIC e de mestrado; aos grupos de
pesquisa RIVUS e Geoquímica e Paisagem.
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