UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA URBANA RODRIGO LUIZ GALLO FERNANDES ANÁLISE GEOLÓGICA E AMBIENTAL DOS PROCESSOS EROSIVOS EM APARECIDA DE GOIÂNIA (GO) SÃO CARLOS-SP 2023 RODRIGO LUIZ GALLO FERNANDES ANÁLISE GEOLÓGICA E AMBIENTAL DOS PROCESSOS EROSIVOS EM APARECIDA DE GOIÂNIA (GO) Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Engenharia Urbana da Universidade Federal de São Carlos, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Engenharia Urbana. Orientação: Profa. Dra. Marcilene Dantas Ferreira Coorientação: Prof. Dr. Érico Masiero São Carlos-SP 2023 Ficha catalográfica desenvolvida pela Secretaria Geral de Informática (SIn) DADOS FORNECIDOS PELO AUTOR Bibliotecário responsável: Ronildo Santos Prado - CRB/8 7325 Fernandes, Rodrigo Luiz Gallo Análise Geológica e Ambiental dos Processos Erosivos em Aparecida de Goiânia (GO) / Rodrigo Luiz Gallo Fernandes -- 2023. 166f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de São Carlos, campus São Carlos, São Carlos Orientador (a): Marcilene Dantas Ferreira Banca Examinadora: Marcilene Dantas Ferreira, Cláudia Marisse dos Santos Rotta, Marta Pereira da Luz Bibliografia 1. erosão, ocupação desordenada, Aparecida de Goiânia. I. Fernandes, Rodrigo Luiz Gallo. II. Título. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana Folha de Aprovação Defesa de Dissertação de Mestrado do candidato Rodrigo Luiz Gallo Fernandes, realizada em 06/06/2023. Comissão Julgadora: Profa. Dra. Marcilene Dantas Ferreira (UFSCar) Profa. Dra. Cláudia Marisse dos Santos Rotta (UFSCar) Profa. Dra. Paola Bruno Arab (UFG) O Relatório de Defesa assinado pelos membros da Comissão Julgadora encontra-se arquivado junto ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana. AGRADECIMENTOS Em primeiro lugar, gostaria de agradecer a Deus por me dar forças, paz, plenitude, e me guiar nessa trilha até aqui. À minha esposa, Vivian Athaydes Canello Fernandes, um agradecimento especial. Ela quem foi meu farol nos momentos mais escuros dessa jornada. Minha companheira, amiga, esposa, conselheira, me mostrou que o caminho é árduo, mas vitorioso e recompensatório. Também ao meu filho, Benício Canello Gallo Fernandes, que, apesar de tão jovem e criança, foi minha fonte de inspiração e força, entendendo todos os momentos em que ficamos separados. À Prof. Dra. Marcilene Dantas Ferreira, pela orientação, paciência, trocas de ideias e todas as horas gastas para a conclusão deste trabalho. À Prof. Dra. Cláudia Marisse dos Santos Rotta, que por diversas vezes me socorreu em momentos difíceis, com calma e paciência, me guiou nesse caminho, por vezes tortuoso, por vezes complicado. Ao Serviço Geológico do Brasil, pela oportunidade e parceria, pelo fornecimento dos dados necessários para a realização desta dissertação e pela liberação para a conclusão do estudo. À Defesa Civil de Aparecida de Goiânia, ali representada por Juliano Cardoso, Marivânia, Priscila e Hayanne, por todas as informações prestadas e trabalhos de campo realizados em parceria. Ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana da Universidade Federal de São Carlos, pela oportunidade, excelentes aulas e professores ali presentes. “Portanto, quem ouve estas minhas palavras e as pratica é como um homem prudente que construiu a sua casa sobre a rocha. Caiu a chuva, transbordaram os rios, sopraram os ventos e deram contra aquela casa, e ela não caiu, porque tinha seus alicerces na rocha. Mas quem ouve estas minhas palavras e não as pratica é como um insensato que construiu a sua casa sobre a areia. Caiu a chuva, transbordaram os rios, sopraram os ventos e deram contra aquela casa, e ela caiu. E foi grande a sua queda. ” (Mateus, versículo 7, 24-27) RESUMO As concepções do planejamento territorial urbano compreendem o comportamento do solo e a dinâmica das águas fluviais e pluviais na proposição de medidas para a preservação do meio ambiente e controle dos impactos negativos na ocupação urbana. As erosões podem ser consideradas as principais consequências do mau uso e entendimento da ocupação urbana, principalmente em núcleos urbanos, causando problemas como assoreamento das drenagens, baixa qualidade das águas, perda de terreno, entre outros. O objetivo principal deste estudo foi o levantamento geológico ambiental dos problemas erosivos no município de Aparecida de Goiânia (GO), especificamente, realizando-se as análises espacial e temporal dos processos erosivos, mapa de inventário dos processos erosivos, caracterização geológico ambiental da área de estudo, uso e ocupação do município e análise da legislação pertinente ao estudo. Metodologicamente, foram realizados levantamentos bibliográficos, fotointerpretação, monitoramento das erosões e caracterização dos materiais geológicos. Para o inventário das feições erosivas, foram utilizados dados de estudos já realizados anteriormente e fotointerpretação. O monitoramento das erosões selecionadas foi realizado entre o período de abril de 2022 e fevereiro de 2023, além dos registros fotográficos e caracterização dos materiais geológicos. Com relação à legislação, apesar de o município apresentar leis severas para a ocupação lindeira a córregos e nascentes, notou-se uma falta de fiscalização por parte do poder público que impeça a ocupação nessas áreas. O estudo mostrou que as feições erosivas se apresentam sobre materiais bem intemperizados de xistos, que dão origem a saprólitos facilmente erodíveis. A análise dos inventários de feições erosivas permitiu verificar que o comportamento dos processos erosivos variou ao longo dos anos, conforme a evolução da urbanização. O aumento da impermeabilização e ocupação territorial, que ocorreu sem a instalação de infraestruturas básicas necessárias, levou a uma alteração no desenvolvimento dos processos erosivos, observada a partir do ano de 2017. Concluiu-se que a dinâmica dos processos erosivos do município foi adequadamente caracterizada, sobretudo quanto à sua relação com o processo de urbanização. Por outro lado, percebeu-se uma dificuldade de reverter esse cenário, que pode ocorrer em função de questões técnicas e/ou políticas, uma vez que as intervenções municipais para controle e recuperação dos processos erosivos têm se mostrado ineficientes. Palavras-chave: Erosão. Ocupação desordenada. Legislação ambiental. Aparecida de Goiânia. ABSTRACT The conceptions of urban territorial planning encompass the behavior of the soil, the dynamics of fluvial and rainfall waters, and the proposition of measures for environmental preservation and control of negative impacts on urban occupation. Erosion can be considered the main consequence of misuse and misunderstanding of urban occupation, especially in urban centers, causing problems such as drainage siltation, poor water quality, land loss, among others. The main objective of this study was the environmental geological survey of erosive problems in the municipality of Aparecida de Goiânia, in the state of Goiás, Brazil. Specifically, spatial and temporal analysis of erosive processes, inventory mapping of erosive processes, environmental geological characterization of the study area, land use and occupation in the municipality, and analysis of relevant legislation were conducted. Methodologically, literature surveys, photointerpretation, erosion monitoring, and geological material characterization were performed. Existing data from previous studies and photointerpretation were used for the inventory of erosive features. Monitoring of selected erosions was carried out from April 2022 to February 2023, along with photographic records and geological material characterization. Regarding legislation, despite the municipality having strict laws regarding occupation near streams and springs, a lack of enforcement by the public authorities was noticed, allowing occupation in these areas. The study showed that erosive features occur on highly weathered shale materials, which give rise to easily erodible saprolites. The analysis of erosive feature inventories revealed that the behavior of erosive processes varied over the years, in accordance with urbanization evolution. The increase in impermeability and territorial occupation, which occurred without the installation of necessary basic infrastructure, led to a change in the development of erosive processes, observed from the year 2017. It was concluded that the dynamics of erosive processes in the municipality were adequately characterized, especially regarding its relationship with the urbanization process. On the other hand, there was a difficulty in reversing this situation, which may be due to technical and/or political issues, as municipal interventions for erosion control and recovery have proved to be ineffective. Keywords: Erosion. Disorderly occupation. Environmental legislation. Aparecida de Goiânia. LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Erosão splash ........................................................................................................... 22 Figura 2 - A- Erosão em sulco BR-060, 2006; B- Ravina formada em rua não pavimentada, Anápolis, 2019; C- Voçoroca atingindo rua, Rancharia-SP, 2015; D- Formação de piping em voçoroca, Anápolis ................................................................................................................... 25 Figura 3 - Ficha de cadastro de erosões .................................................................................... 38 Figura 4 - Poço de infiltração e seus sistemas integrados ........................................................ 40 Figura 5 - Obras de drenagem com aplicação na prevenção e controle de erosão: (A) exemplo de estruturas de microdrenagem; (B) exemplo de macrodrenagem ......................................... 41 Figura 6 - Obras de estabilização com aplicação na prevenção e controle de erosão .............. 42 Figura 7 - Figura ilustrativa do método de estaqueamento para monitoramento de erosões ... 43 Figura 8 - Localização da área de estudo ................................................................................. 45 Figura 9 - Fluxograma de trabalho ........................................................................................... 47 Figura 10 - Evolução da área urbanizada de Aparecida de Goiânia entre os anos de 1985 e 2023 .......................................................................................................................................... 53 Figura 11 - Mapa de uso e ocupação de Aparecida de Goiânia (GO), para os anos de 2000, 2011 e 2021 .............................................................................................................................. 56 Figura 12 - Mapa geológico de Aparecida de Goiânia (GO) ................................................... 59 Figura 13 - Mapa pedológico de Aparecida de Goiânia (GO) ................................................. 60 Figura 14 - Carta de declividade de Aparecida de Goiânia (GO) ............................................ 62 Figura 15 - Mapa geomorfológico de Aparecida de Goiânia (GO) .......................................... 63 Figura 16 - Carta de suscetibilidade à erosão de Aparecida de Goiânia (GO) ......................... 65 Figura 17 - Inventário das feições erosivas do ano de 2005, cadastradas por Ferreira de Oliveira (2005), sobre imagem de satélite do ano de 2023 ...................................................... 66 Figura 18 - Inventário das feições erosivas do ano de 2017, cadastradas por Fernandes et al. (2017), sobre imagem de satélite do ano de 2023 .................................................................... 67 Figura 19 - Inventário das feições erosivas do ano de 2023 ..................................................... 68 Figura 20 - Análise da distribuição espacial das feições erosivas em relação à mancha urbana. A) Inventários de feições erosivas do ano de 2005 e mancha urbana do ano de 2000; ........... 69 Figura 21 - Mapa indicando o inventário erosivo do município de Aparecida de Goiânia (GO) entre os anos de 2005, 2017 e 2023 .......................................................................................... 72 Figura 22 - Inventário das feições erosivas dos anos de 2005, 2017 e 2023 em relação à Carta de suscetibilidade à erosão de Aparecida de Goiânia (2012) ................................................... 73 Figura 23 - Análise da evolução temporal da feição erosiva 18, cadastrada por Ferreira de Oliveira (2005). A) Feição erosiva em 2005; B) Feição erosiva em 2007; C) Feição erosiva em 2008; D) Feição erosiva em 2009; E) Feição erosiva em 2012; F) Imagem da área obtida através da ferramenta Street view, do ano de 2021................................................................... 77 Figura 24 - Análise da evolução temporal da feição erosiva 4, cadastrada por Fernandes et al. (2017) ....................................................................................................................................... 81 Figura 25 - Análise da evolução temporal da feição erosiva denominada 19 por Ferreira de Oliveira (2005) e 15 por Fernandes et al. (2017) ..................................................................... 84 Figura 26 - Análise da evolução temporal da feição erosiva denominada 19 por Ferreira de Oliveira (2005) e 15 por Fernandes et al. (2017) ..................................................................... 85 Figura 27 - Fotos da erosão denominada 19 por Ferreira de Oliveira (2005) e 15 por Fernandes et al. (2017), localizada entre as ruas 3 e Marabá, datada de janeiro de 2023 ........ 86 Figura 28 - Erosões localizadas no Córrego Almeida no ano de 2007..................................... 87 Figura 29 - Análise da evolução temporal das feições 014, 040 e 041, cadastradas por Fernandes et al. (2017), e das feições 1 e 3, cadastradas em 2023, próximas a um canal de drenagem inserido na área de estudo ........................................................................................ 90 Figura 30 - Análise da evolução temporal das feições 014, 040 e 041, cadastradas por Fernandes et al. (2017), e das feições 1 e 3, cadastradas em 2023, próximas a um canal de drenagem inserido na área de estudo ........................................................................................ 91 Figura 31 - Inventário das feições erosivas existentes na sub-bacia hidrográfica do Córrego Almeida, para o ano de 2005, de acordo com Ferreira de Oliveira (2005), sobre imagem de satélite do ano de 2023 ............................................................................................................. 92 Figura 32 - Inventário das feições erosivas existentes na sub-bacia hidrográfica do Córrego Almeida, para o ano de 2017, de acordo com Fernandes et al. (2017), sobre imagem de satélite do ano de 2023 ............................................................................................................. 93 Figura 33 - Inventário das feições erosivas existentes na sub-bacia hidrográfica do Córrego Almeida, para o ano de 2021, de acordo com a Defesa Civil do Município de Aparecida de Goiânia (GO), sobre imagem de satélite do ano de 2023 ......................................................... 94 Figura 34 - Inventário das feições erosivas existentes na sub-bacia hidrográfica do Córrego Almeida, para os anos de 2005, 2017 e 2021, conforme dados de Ferreira de Oliveira (2005), Fernandes et al. (2017) e Defesa Civil do Município de Aparecida de Goiânia (GO), sobre imagem de satélite do ano de 2023 ........................................................................................... 95 Figura 35 - Inventário das feições erosivas existentes na sub-bacia hidrográfica do Córrego Almeida, para o ano de 2023, sobre imagem de satélite do ano de 2023 ................................. 96 Figura 36 - Mosaico das erosões cadastradas na bacia, com o sentido dos focos erosivos, sobre imagem de satélite do ano de 2023 ........................................................................................... 99 Figura 37 - Análise da distribuição espacial das erosões cadastradas na sub-bacia hidrográfica do Córrego Almeida, no ano de 2023, em relação aos mapas de geologia e pedologia, de Ferreira de Oliveira (2005), ao mapa de geomorfologia, de Fernandes, Pinho e Castro (2021), e à carta de suscetibilidade à erosão, de Aparecida de Goiânia (2012) .................................. 101 Figura 38 - Identificação das quatro feições erosivas que foram monitoradas e permitiram a caracterização dos materiais geológico-geotécnicos in situ ................................................... 102 Figura 39 - Posicionamento das estacas instaladas na erosão 01 (Avenida Toledo) em fevereiro de 2022 .................................................................................................................... 104 Figura 40 - Destaque para a instalação das estacas em campo, nas margens da erosão 01 .... 104 Figura 41 - Perfil dos materiais geológicos expostos na parede da erosão 01 ....................... 106 Figura 42 - Vista panorâmica do perfil dos materiais geológicos da erosão 01, com destaque para os pontos de piping ......................................................................................................... 106 Figura 43 - Posicionamento das estacas de monitoramento na erosão 02 (Rua Luís XV versus Rua 10), com destaque para o eixo de crescimento prévio e atual (após aplicação de técnica de controle da erosão).................................................................................................................. 107 Figura 44 - Presença de resíduos de construção civil dispostos na cabeceira da erosão 02 ... 107 Figura 45 - Destaque para a instalação das estacas em campo, nas margens da erosão 02 .... 108 Figura 46 - Área próxima à Rua 11 para onde a erosão 02 está avançando ........................... 109 Figura 47 - Perfil dos materiais geológicos expostos na parede da erosão 02 (Rua Luís XV versus Rua 10) ........................................................................................................................ 110 Figura 48 - Piping identificado na erosão 02 ......................................................................... 110 Figura 49 - Posicionamento das estacas de monitoramento na Erosão 08 (Rua X41D), com destaque para o sentido de crescimento da erosão ................................................................. 111 Figura 50 - Trecho da erosão 08 ............................................................................................. 112 Figura 51 - Esquema ilustrativo da obra de desvio do Córrego Almeida, com o objetivo de evitar o crescimento da erosão 08 .......................................................................................... 112 Figura 52 - Aterramento da margem da erosão 08 com resíduos de construção civil ............ 113 Figura 53 - Perfil dos materiais geológicos associados à erosão 08 ....................................... 114 Figura 54 - Posicionamento das estacas na erosão 12 (Avenida Jataí), com destaque para seu sentido de crescimento............................................................................................................ 115 Figura 55 - Detalhes da erosão 12 .......................................................................................... 115 Figura 56 - Resíduos de construção civil decorrentes da demolição de casas próximas à erosão 12 ............................................................................................................................................ 116 Figura 57 - Parede da erosão a partir da qual foram realizadas a identificação e a análise tátil- visual dos materiais geológicos .............................................................................................. 117 Figura 58 - Perfil dos materiais geológicos associados à erosão 12, com destaque para a ocorrência de piping no sopé do talude .................................................................................. 118 Figura 59 - Área de preservação permanente antes da Lei Complementar nº 2.250, de 30 de janeiro de 2002 ....................................................................................................................... 125 Figura 60 - Área de preservação permanente após a Lei Complementar nº 2.250, de 30 de janeiro de 2002 ....................................................................................................................... 125 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Mapas e cartas prévias utilizados para caracterização geológico-geotécnica da área de estudo ................................................................................................................................... 49 Tabela 2 - Urbanização na cidade de Aparecida de Goiânia entre os anos de 1985 e 2023 .... 55 Tabela 3 - Área ocupada pelos diferentes tipos de uso e ocupação identificados no município de Aparecida de Goiânia (GO) para os anos de 2000, 2011 e 2021 ......................................... 55 Tabela 4 - Características gerais dos solos ............................................................................... 61 Tabela 5 - Características gerais dos padrões de relevo ........................................................... 63 Tabela 6 - Evolução das feições erosivas cadastradas no ano de 2005 por Ferreira de Oliveira (2005) até o ano de 2023 .......................................................................................................... 74 Tabela 7 - Evolução das feições erosivas cadastradas no ano de 2017 por Fernandes et al. (2017) até o ano de 2023 .......................................................................................................... 78 Tabela 8 - Principais características das erosões de 1 a 13 (Figura 33) verificadas em campo 98 Tabela 9 - Localização das quatro feições erosivas selecionadas para monitoramento ......... 103 Tabela 10 - Dados do monitoramento da erosão 01 ............................................................... 104 Tabela 11 - Dados do monitoramento da erosão 02 ............................................................... 108 Tabela 12 - Dados do monitoramento da erosão 08 ............................................................... 113 Tabela 13 - Dados do monitoramento da erosão 12 ............................................................... 116 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 15 2 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 17 3 JUSTIFICATIVA ................................................................................................................ 18 4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................... 20 4.1 EROSÃO ........................................................................................................................ 20 4.2 FATORES CONDICIONANTES DA EROSÃO HÍDRICA ......................................... 27 4.2.1 Chuva ....................................................................................................................... 28 4.2.2 Cobertura vegetal ................................................................................................... 29 4.2.3 Relevo ....................................................................................................................... 29 4.2.4 Solo ........................................................................................................................... 30 4.2.5 Fatores antrópicos ................................................................................................... 31 4.3 EROSÕES URBANAS ................................................................................................... 32 4.4 TRABALHOS ANTERIORES ....................................................................................... 34 4.5 TÉCNICAS DE CONTROLE E RECUPERAÇÃO DE EROSÕES EM ÁREAS URBANAS ........................................................................................................................... 36 4.5.1 Cadastramento das erosões .................................................................................... 37 4.5.2 Revegetação ............................................................................................................. 38 4.5.3 Obras civis de drenagens ........................................................................................ 39 4.5.4 Obras de estabilização ............................................................................................ 41 4.6 MONITORAMENTO POR ESTACAS ......................................................................... 42 5 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ............................................................. 44 6 METODOLOGIA ................................................................................................................ 46 6.1 ETAPAS RELACIONADAS À ÁREA TOTAL DE ESTUDO .................................... 48 6.2 ETAPAS RELACIONADAS À ÁREA DE ESTUDO DETALHADO ......................... 49 6.3 ETAPA RELACIONADA A ASPECTOS LEGAIS ...................................................... 51 6.4 ANÁLISES FINAIS ....................................................................................................... 51 7 APRESENTAÇÃO E ANÁLISES DOS RESULTADOS ................................................ 52 7.1 ÁREA DE ESTUDO TOTAL: MUNICÍPIO DE APARECIDA DE GOIÂNIA (GO) . 52 7.1.1 Uso e ocupação ........................................................................................................ 52 7.1.2 Caracterização geológico-geotécnica ..................................................................... 57 7.1.2.1 Geologia ............................................................................................................ 57 7.1.2.2 Pedologia ........................................................................................................... 59 7.1.2.3 Relevo ................................................................................................................ 62 7.1.2.4 Suscetibilidade à erosão..................................................................................... 64 7.1.3 Inventário dos processos erosivos .......................................................................... 65 7.2 ÁREA DE ESTUDO EM DETALHE: SUB-BACIA HIDROGRÁFICA DOS CÓRREGOS ALMEIDA E PIPA ......................................................................................... 92 7.2.1 Inventário das feições erosivas ............................................................................... 92 7.2.2 Caracterização das feições erosivas ....................................................................... 96 7.2.3 Análise integrada dos dados do meio físico ........................................................ 100 7.2.4 Monitoramento das feições erosivas e caracterização in situ dos materiais geológicos ........................................................................................................................ 102 7.2.4.1 Erosão 01 – Avenida Toledo ........................................................................... 103 7.2.4.2 Erosão 02 – Rua Luís XV versus Rua 10 ........................................................ 106 7.2.4.3 Erosão 08 – Rua X41D .................................................................................... 111 7.2.4.4 Erosão 12 – Avenida Jataí ............................................................................... 114 7.3 LEGISLAÇÃO ............................................................................................................. 118 7.4 ANÁLISES FINAIS ..................................................................................................... 125 8 CONCLUSÃO .................................................................................................................... 128 REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 130 APÊNDICE 1 ......................................................................................................................... 138 APÊNDICE 2 ......................................................................................................................... 141 15 1 INTRODUÇÃO Na concepção do planejamento para ocupação do solo urbano, compreender a dinâmica do meio físico é o primeiro passo para propor medidas para preservação do meio ambiente e para contenção e controle de impactos negativos nos núcleos urbanos. A falta de entendimento dessa questão gera diversas consequências, sendo uma delas as erosões. As erosões em núcleos urbanos causam diversos problemas, como assoreamento das drenagens, baixa qualidade das águas, perda de terreno, perda dos valores imobiliários, entre outros. Os processos erosivos constituem uma forma natural de modelagem do relevo e atuam de modo conjugado aos processos pedogenéticos e, sobre condições naturais, esses dois processos atuam equilibradamente. Quando se dá o rompimento desse equilíbrio pelo homem, origina-se a erosão acelerada ou erosão antrópica (CAMAPUM DE CARVALHO; SALES; SOUZA, 2006). Para Wang et al. (2018), as consequências diretas da erosão do solo podem afetar gravemente a economia, o meio ambiente e a saúde humana, não apenas na área local, mas também em áreas a favor do vento. Os mesmos autores afirmam que: Do ponto de vista econômico, pode causar acidentes de trânsito e fechamento de aeroportos, prejudicam as culturas alimentares e levam a grandes perdas financeiras. Do ponto de vista ambiental, partículas de poeira que carregam muitos poluentes são soprados para a atmosfera, resultando em má qualidade do ar e do ponto de vista da saúde humana, as tempestades de poeira fazem com que muitas pessoas se sintam desconfortável, o que os leva a ir a hospitais para tratar o sistema ocular e respiratório associado as doenças causadas por essa poeira. (WANG et al., 2018, p. 2). A erosão, quando ocorre em áreas urbanas, associa-se a problemas socioeconômicos, tais como a interdição de ruas e retirada de moradores, e a problemas ambientais, muitas vezes provocando o assoreamento de rios e córregos, além de outros danos incalculáveis. Nesse contexto, o principal objetivo do controle da erosão urbana é manter a integridade física das cidades. Ações aplicadas logo no início do desenvolvimento dos processos erosivos permitem que sejam facilmente controlados; ao passo que, em maiores proporções, são de difícil solução e envolvem alto custo (TUCCI; PORTO; BARROS, 1995). A cidade de Aparecida de Goiânia, segunda cidade mais populosa de Goiás, faz parte da região metropolitana de Goiânia, estando em franco desenvolvimento. Possui aproximadamente 45% do seu território ocupado por área urbana e 99% da população residente nessa área, tendo passado por um rápido processo de urbanização, sem as devidas 16 implantações das infraestruturas básicas necessárias de um município, tais como saneamento básico, asfaltamentos e sistemas de drenagens eficientes. Devido à ausência das infraestruturas básicas, o município desenvolveu um processo constante de focos erosivos ao longo de seus canais de drenagens, e esses focos de porte variados evoluíram devido à intensa ocupação urbana à beira dos córregos e rios, além da alta taxa de impermeabilização e desordenamento territorial. Muitas das feições erosivas passam por processos de recuperação distintos, mas, em grande parte, o resultado esperado não foi alcançado. Nesse contexto, esta dissertação teve como objetivo o levantamento geológico ambiental dos problemas erosivos apresentados no município de Aparecida de Goiânia, onde especificamente foi realizado o estudo da sub-bacia hidrográfica do córrego Almeida, afetada historicamente por erosões de grande porte, posicionadas marginalmente ao canal de drenagem. Este trabalho buscou não apenas a caracterização desses processos, mas também seu desenvolvimento durante os períodos analisados. 17 2 OBJETIVOS O objetivo do estudo foi realizar o levantamento, a integração e a interpretação geológico-ambiental, através da análise integrada dos dados existentes, dos problemas erosivos apresentados no município de Aparecida de Goiânia, em específico o estudo da sub- bacia hidrográfica do córrego Almeida. Os objetivos específicos foram: análise espacial e temporal dos processos erosivos; elaboração de mapa de inventário; caracterização geológico-ambiental da área de estudo; caracterização do uso e da ocupação do município; e levantamento e análise da legislação pertinente ao tema do estudo. A partir dos resultados apresentados, pretendeu-se entender a real dinâmica erosiva do município de Aparecida de Goiânia. 18 3 JUSTIFICATIVA As erosões urbanas são responsáveis por perdas patrimoniais, e por vezes até humanas, quando não são prevenidas ou quando já se encontram instaladas e não são controladas. As consequências do desenvolvimento de processos erosivos em áreas urbanas vão desde o alto custo para o erário público, quando da recuperação das áreas atingidas; o acometimento da população residente, que em muitos casos possui baixo rendimento financeiro e social; além dos problemas ambientais, tais como a perda da qualidade do solo, perda da vegetação local e o consequente assoreamento das drenagens afetadas. Entretanto, estes processos podem ser evitados, e para isso, a ocupação de bacias urbanas e áreas lindeiras a córregos e rios devem ser precedidas de planejamento adequado por parte dos gestores públicos (GUERRA e BOTELHO, 2014; OLIVEIRA e BRITO, 1998; OLIVEIRA e MONTICELI, 2018; TOMINAGA, SANTORO e AMARAL, 2012; TUCCI, PORTO e Barros, 1995). O atual cenário do município de Aparecida de Goiânia é de franco crescimento populacional e industrial e tem se dado de forma desordenada, sem uma gestão territorial adequada, e com a ocupação de terrenos impróprios. Esse município é banhado por uma série de canais de drenagem que percorrem sua área urbana e apresenta diversos pontos acometidos por erosões de grande porte, como reflexo de sua dinâmica hídrica e territorial. De acordo com Ferreira de Oliveira (2005), Aparecida de Goiânia apresenta um número de focos erosivos muito grande, constituindo riscos efetivos para a população. Aguiar (2009, p. 84) concluiu que: À medida que a ocupação urbana da bacia do córrego Granada, esta com aproximadamente 15 km2, localizando-se e estando totalmente inserida na parte central do município de Aparecida de Goiânia, se expandia, sobre os fundos de vale existentes, não havia a ocupação total dos loteamentos abertos, além do fato de existirem ruas não pavimentadas, encostas elevadas e canais abertos. Como consequência, no período das chuvas, ocorria a aceleração do fluxo hídrico superficial, levando à abertura dos primeiros sulcos que poderiam evoluir até voçorocas. Todas essas alterações impensadas no ambiente natural produziram mudanças na dinâmica do ciclo hidrológico natural. Apesar de existirem diversos estudos sobre as erosões do município de Aparecida de Goiânia, todos eles apresentam ações paliativas e soluções generalizadas para a resolução dos problemas apontados. Sendo assim, é de suma importância compreender a dinâmica do meio físico de forma integrada e sua resposta frente às intervenções antrópicas, para assim sugerir ações mais eficientes para os problemas erosivos do município. Tais ações se fazem 19 necessárias para o completo entendimento dos processos erosivos instalados no município, suas causas, consequências e formas de controle. Nesse sentido, pretendeu-se que o estudo, tanto do município quanto da microbacia hidrográfica selecionada, forneça resultados que possam ser reaplicados em toda a cidade, onde os problemas erosivos possam ser controlados e suprimidos. 20 4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 4.1 EROSÃO Segundo Zachar (1982), a palavra erosão é de origem latina, sendo derivada do verbo erodere – corroer (rodere – roer). Os problemas da erosão fluvial e sua contribuição para a modelagem da superfície da Terra foram bem compreendidos no final do século XIX. O mesmo autor classifica a erosão em função de seus diferentes agentes, como água, gelo (glaciares), vento, neve, detritos, plantas (raízes), animais e ação antrópica. O conceito também foi assim definido pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT, 1986) como o processo de desagregação e remoção de partículas do solo ou de fragmentos e partículas de rochas pela ação combinada da gravidade com água, vento, gelo e/ou organismos (plantas e animais). Para Ayres (1936), a água, o vento e o gelo são as três forças mais ativas como agentes erosivos. A erosão mais importante para a formação da superfície terrestre é a hídrica. De acordo com Zachar (1982), é englobada pela ação das gostas da chuva, pela ação da água pluvial, por águas subterrâneas e águas não pluviais (águas marinhas). O processo erosivo causado por águas pluviais tem abrangência em quase toda a superfície terrestre, consistindo em desagregação, transporte e deposição do solo, especialmente em locais com clima tropical, com índices pluviométricos elevados, já que em muitas dessas áreas as chuvas se concentram em certas estações do ano (GUERRA e BOTELHO, 2014; LAL e BOBBY, 2018). Poesen (2018) afirma que a erosão do solo é um processo geomorfológico que destaca partículas do solo, fragmentos de rocha, agregados do solo e matéria orgânica de sua localização primária e, em seguida, transporta-os para outro local por vários processos. Segundo esse autor: Estes incluem processos erosivos naturais, ou seja, chuva, escoamento superficial, avalanches de neve, vento e gravidade, processos biológicos, por exemplo, queda de árvores, pisoteio de animais, escavação de animais, e processos induzidos pelo homem, como preparo do solo, colheita, nivelamento de terrenos, pedreiras, mineração, escavações para infraestruturas e construção civil, abertura de crateras explosivas e escavação de trincheiras. (POESEN, 2018, p. 65, tradução nossa). Camapum de Carvalho, Sales e Souza (2006) afirmam que os processos erosivos constituem uma forma natural de modelagem do relevo atuando de modo conjugado a 21 processos pedogenéticos e, em condições naturais, atuam de forma equilibrada, denominando- se assim a erosão natural ou geológica. Para os mesmos autores: Quando se dá o rompimento deste equilíbrio devido à interferência do homem e não é permitido ao solo a recuperação natural, origina-se a erosão acelerada ou erosão antrópica. Grande parte dos processos erosivos ocorrem de modo direto e como consequência da intervenção antrópica no meio ambiente, sendo que, no meio urbano, as práticas inadequadas como impermeabilização superficial excessiva com concentração do fluxo e lançamentos inapropriados das drenagens de águas pluviais favorecem a formação das erosões. (CAMAPUM DE CARVALHO et al., 2006, p. 42). Conforme apontam os pesquisadores Kheiralla e Siddeg: Os fatores responsáveis pela erosão são o clima, a topografia, o solo, o uso do solo e as práticas de gestão do solo. O controle e a prevenção da erosão dependem de estratégias apropriadas para a conservação territoriais, e práticas inadequadas do uso do solo aceleram o processo erosivo. A erosão do solo reduz sua profundidade, a capacidade de retenção de água e os nutrientes, além de causar efeitos externos como poluição da água. (KHEIRALLA; SIDDEG, 2015, p. 1, tradução nossa). De acordo com Camapum de Carvalho, Sales e Souza (2006), o processo erosivo depende de fatores externos, como o potencial de erosividade da chuva, as condições de infiltração e escoamento superficial e a declividade e o comprimento do talude ou da encosta, e ainda de fatores internos, como gradiente crítico, desagregabilidade e erodibilidade do solo. Segundo Guerra e Botelho (2014), o processo inicial da erosão hídrica é chamado de splash. Para os autores: O processo de splash se dá no momento em que as gostas da chuva começam a tocar o solo, onde ocorre a ruptura dos agregados que selam a camada do topo do solo. Essa ruptura dos agregados provoca um preenchimento dos poros da superfície do solo, selando-o e consequentemente diminuindo sua porosidade, o que aumenta o escoamento das águas. O processo de splash pode variar a depender da resistência do solo ao impacto das gotas de chuva, como também a própria energia cinética das gotas. (GUERRA; BOTELHO, 2014, p. 18-19). Esse mesmo processo de splash é chamado, por Fendrich et al. (1997), de erosão por embate, em que a erosão decorre da energia do impacto das gotas de chuva de encontro ao solo, que desintegra parcialmente os agregados naturais, libertam as partículas finas e as projetam no ar (Figura 1). Esses mesmos autores definem que erosão laminar se caracteriza pelo desgaste laminar causado pelas enxurradas que deslizam como um lençol, que desgastam a superfície do solo de forma suave e uniforme em toda a sua extensão. 22 Figura 1 - Erosão splash Fonte: DAEE/IPT (1990). Segundo Tucci, Porto e Barros (1995), quando as precipitações superam a capacidade de infiltração, inicia-se o escoamento superficial que, devido a forças trativas, produz a erosão superficial em camadas delgadas, de forma difusa, por toda uma área. Essa erosão é chamada de erosão laminar e ocorre quando a água escoa uniformemente pela superfície do terreno, carreando as partículas sem formar canais definidos. De acordo com Ayres (1936), a erosão laminar ocorre logo depois do início da chuva, quando o excesso de água começa a escoar pela encosta, carregando solo e matéria orgânica. Já Camapum de Carvalho, Sales e Souza (2006) afirmam, assim como Tucci, Porto e Barros (1995), que a erosão superficial surge do escoamento da água que não se infiltra. Camapum de Carvalho, Sales e Souza (2006, p. 46) afirmam que: A erosão superficial está associada ao transporte, seja das partículas ou agregados desprendidos do maciço pelo impacto das gotas de chuva, ou seja, das partículas ou agregados arrancados pela força trativa desenvolvida entre a água e o solo, sendo que o poder erosivo da água em movimento e sua capacidade de transporte dependem da densidade e da velocidade de escoamento, bem como da espessura da lâmina de água e principalmente da inclinação da vertente ou relevo. Ocorre também que a interferência na infiltração está ligada a intensidade do evento chuvoso, a proximidade da superfície freática, o grau de compactação e a porosidade do solo, além da vegetação e da topografia. A partir do momento em que o volume de chuva e de escoamento superficial aumentam, este último passa a se movimentar de forma concentrada sobre o terreno, dentro de canais, formando assim a erosão linear, que pode ser classificada em sulcos, ravinas ou voçorocas, de acordo com a profundidade do canal formado. Segundo Zachar (1982), a uniformidade do fluxo depende diretamente da inclinação da vertente: quanto maior a declividade, menores as áreas com possibilidade de acumulação 23 de água e, por conseguinte, maior uniformidade do fluxo, sendo, porém, de fundamental importância o aspecto geomorfológico da área. À medida que o fluxo se torna concentrado em canais pequenos, sua profundidade aumenta e a velocidade diminui. Nesse estágio de evolução do escoamento superficial, a concentração de sedimentos no interior do fluxo linear faz com que haja um forte atrito entre essas partículas e o fundo dos canais (GUERRA; BOTELHO, 2014). Segundo Salles, Camapum de Carvalho e Mascarenhas (2017), na erosão em sulcos o desprendimento de partículas se dá principalmente pela energia do fluxo superficial e não pelo impacto das gotas de chuvas, como na erosão laminar. Forma incisões nas superfícies perpendiculares, as curvas de níveis, e apresenta profundidades máximas de 50 cm. A erosão superficial depende de fatores externos, como cobertura do solo, declividade do terreno e clima, e de fatores internos, como tipo de solo, estrutura e umidade (CAMAPUM DE CARVALHO et al., 2006). O processo de erosão linear se caracteriza por uma concentração do fluxo superficial no qual o maior poder erosivo leva à formação de feições lineares, tais como sulcos, ravinas ou voçorocas, na medida em que se aprofunda no terreno (SANTOS, 1997). Segundo Camapum de Carvalho, Lima e Mortari (2001), sulcos são pequenos canais, de até 10 cm de profundidade, gerados pela concentração do escoamento superficial. O aumento da concentração da água em determinados sulcos faz com que esses evoluam para ravinas ou voçorocas. De acordo com Guerra e Botelho (2014), ravinas e voçorocas podem ser consideradas como incisões que resultam da tendência de sistemas naturais a atingir um estado de equilíbrio entre energia disponível e eficiência do sistema em dissipar energia. Para Jaafari et al. (2022), as ravinas são tipicamente diferenciadas de outras formas de erosão do solo pela rápida remoção da camada superficial do solo e perdas significativas de solo sotoposto que podem comprometer a sustentabilidade de muitos serviços ecossistêmicos. Já Mtembu (2021) define voçoroca como uma severa forma de erosão do solo causada pela água, envolvendo a remoção do solo em canais por escoamento concentrado na superfície, como no subsolo. O mesmo autor define que áreas afetadas por voçorocas não são apropriadas para agricultura. O que diversos autores discutem na literatura nacional ou internacional é como distinguir uma ravina de uma voçoroca. Em geral, a definição é feita em caráter dimensional, em que ravinas seriam incisões de até 50 centímetros de largura e profundidade e, acima disso, essas incisões seriam chamadas de voçorocas (GUERRA e CUNHA, 1998; GUERRA e BOTELHO, 2014). 24 Para Ferreira (2004, p. 9-11): A erosão em sulco se apresenta como pequenas incisões na superfície terrestre em forma de filetes muito rasos, com profundidade e largura inferior a 50 cm. Ravinamento são formados essencialmente pelo escoamento da água superficial, provocando o desprendimento das partículas do solo e movimento de massa devido ao abatimento dos taludes com forma retilínea alongada, estreita e profundidade acima de 50 cm, com raras ramificações e sem atingir o lençol freático. Já as voçorocas se caracterizam por ter um cabeceira e diferentes ressaltos ao longo de seu curso. São consideradas erosões aceleradas, e correspondem a passagem gradual do processo de ravinamento até atingir o lençol freático, com o aparecimento de surgências de água. As figuras 2A, 2B e 2C apresentam exemplos de sulco, ravina e voçoroca, respectivamente. Outra erosão linear conhecida é o piping, representada pela figura 2D. Para Oliveira e Monticeli (2018, p. 231): Piping se dá pelo arraste das partículas de solo ou sedimentos do interior do maciço, por força da concentração das linhas de fluxo em regime turbulento ao longo de descontinuidade (lineamento estrutural, contato interestratos, ou mesmo vazio deixados por atividades biológicas). O piping pode ser conhecido como erosão interna regressiva, e provoca a remoção de partículas do interior do solo, formando os chamados tubos vazios que provocam colapsos e deslizamentos laterais do terreno, alargando as voçorocas ou criando novos ramos. 25 Figura 2 - A- Erosão em sulco BR-060, 2006; B- Ravina formada em rua não pavimentada, Anápolis, 2019; C- Voçoroca atingindo rua, Rancharia-SP, 2015; D- Formação de piping em voçoroca, Anápolis Fonte: A- Camapum de Carvalho, Sales e Souza (2006); B- Fernandes e Pinho (2019a); C- Ottoni, Rosin e Foloni (2018); D- Fernandes e Peixoto (2014). Bernatek-Jakiel e Poesen (2018) afirmam que o piping ocorre em diferentes tipos de solos, sendo intenso em diversas profundidades dentro de um perfil de solo, isto é, na interface solo-solo, e também na interface solo-rocha e, por ser subterrâneo, é de difícil detecção e controle, graças a razões técnicas e financeiras. Fendrich et al. (1997, p. 40) nomeiam o fenômeno do piping como: Erosão subterrânea, afirmando que, quando as águas que se infiltram encontram uma camada impermeável, as águas correm lateralmente sobre essa camada aflorando nas encostas, provocando solapamentos ou desbarrancamentos. Com os aumentos constantes do fluxo subterrâneo, tem-se um aumento proporcional da sua velocidade de escoamento. Os veios de água do subsolo sofrem assim um aumento de pressão, devido ao maior fluxo e também pelo aumento do gradiente, desagregando as partículas mais soltas do solo, surgindo assim as rupturas internas, com o desmonte dos maciços saturados, que pelo efeito da gravidade caem no pé do talude. As erosões de borda de reservatório são erosões que podem ser causadas tanto por fatores naturais, como chuvas, tipo de solo (que depende da rocha-mãe da qual esse solo foi A B C D 26 originado) e cobertura vegetal, quanto pela ação antrópica, através da ocupação e/ou uso indevido/inapropriado do solo. Segundo Salles, Camapum de Carvalho e Mascarenhas (2017), às voçorocas lineares e do tipo anfiteatro, que ocorrem nas bordas de reservatórios, podem se associar os fenômenos do piping e eluviação ou esqueletização do solo, devido a variações no nível de água do reservatório. Podemos entender então que os principais processos envolvidos nas erosões em margens de reservatórios são os escorregamentos e os solapamentos, estes entendidos como uma associação entre a erosão da base dos taludes com a posterior queda das porções superiores (OLIVEIRA; MONTICELI, 2018). Oliveira e Monticeli (2018, p. 251) definem os fatores influentes nas erosões de borda de reservatórios como: Fatores intrínsecos e extrínsecos aos maciços que circundam os reservatórios. Os fatores intrínsecos podem ser as características e propriedades geológicas, geotécnicas, hidráulicas e estruturais dos maciços, as formas do relevo, a declividade das margens e a posição relativa do nível de água subterrânea da encosta das margens, este último muito importante devido à variação do nível de água poder provocar a aceleração dos processos de ravinamento e voçorocamento. Já dentro dos fatores extrínsecos, o destaque se dá à magnitude das ondas no reservatório. Diversos fatores podem influenciar o comportamento das margens dos reservatórios, dentre eles, podemos citar as condições geológicas, geomorfológicas, hidrogeológicas, mecânicas de formação de ondas, condições de operação do reservatório, uso e ocupação no entorno do reservatório (SALES; CAMAPUM DE CARVALHO; MASCARENHAS, 2017). Brasil (2018, p. 15-17) define erosão costeira como: Processo natural que provoca a redução das praias e o recuo das dunas e das falésias. Ela molda a costa pela ação das ondas, das correntes e do vento. A erosão costeira pode variar no tempo onde ocorrem processos rápidos e visíveis que alteram a costa em poucos meses ou anos, ou em um período de tempo mais longo (décadas, por exemplo). As erosões costeiras podem ser naturais (aumento do nível do mar, a intensificação de tempestades, a subsidência tectônica e as alterações nas bacias hidrográficas), antrópica (subsidência do solo, a retirada de areia para atividades humanas e a construção de barragens) ou a interação dos dois tipos, a partir do aumento de altura e energia das ondas que chegam à costa, a intensidade da erosão, a redução no aporte de sedimentos e alterações drásticas no balanço sedimentar. Tucci, Porto e Barros (1995, p. 350-351) determinam que erosões marginais: São aquelas formadas nas margens dos córregos e rios devido ao aumento do volume de água dos mesmos. Estas podem ser decorrentes de eventos naturais, devido ao fenômeno de cheias, ou ser ocasionadas devido à ação antrópica em sua bacia hidrográfica. No caso da ação antrópica essa pode ser caracterizada por ações 27 de alteração das características naturais, seja pelo desmatamento, remoção das encostas, aumento das áreas impermeabilizadas ou criação de caminhos preferenciais pela construção de vias de acesso. Uma condição normal é indicada pelo equilíbrio entre a taxa de erosão marginal e a taxa de deposição de sedimentos. Os problemas se iniciam quando a taxa de deposição se torna menor do que a taxa de erosão marginal. No momento em que as taxas de erosões marginais excedem a taxa de deposição de sedimentos, instalam-se as erosões marginais contínuas (GOSH; SAHU, 2019). De acordo com Fendrich et al. (1997, p. 33): A erosão marginal em córregos consiste essencialmente no desenvolvimento de pequenos canais, no qual o fluxo superficial se concentra. No caso de áreas urbanizadas, a diminuição da infiltração, devido a obras que diminuem a impermeabilização do solo, incrementam o escoamento superficial, alterando o regime de escoamento dos córregos, facilitando na maioria dos casos as erosões marginais. Para Das et al. (2017), erosões marginais têm impactos econômicos a curto prazo, como perda de terras agrícolas, empregos e residências. Os impactos socioeconômicos incluem os efeitos diretos sobre as condições de vida das populações ribeirinhas. A mesma afirmação é vista em Khan, Nabia e Rahman (2018), na medida em que o efeito e a magnitude de erosões marginais trazem grande perda de recursos físicos e naturais e tornam a vida da população mais vulnerável. 4.2 FATORES CONDICIONANTES DA EROSÃO HÍDRICA Dentre os tipos de erosão apresentados, os encontrados na área estudada compreendem processos erosivos hídricos lineares e marginais. Assim, justifica-se a necessidade de conhecer os condicionantes específicos desses processos. De acordo com Jiu, Wu e Li (2019), é importante quantificar os impactos da erosão hídrica para desenvolver ações efetivas de conservação do solo e da água. O controle da erosão do solo pode refletir em como os padrões de uso e cobertura da terra são gerenciados e influenciados por políticas dirigidas a diferentes setores. A ocorrência das erosões lineares é determinada por dois fatores ou condicionantes, os fatores antrópicos, como desmatamentos e uso ou ocupação de solo, e os fatores naturais, como intensidade e periocidade das chuvas, cobertura vegetal, relevo, tipos de solo e substrato rochoso. No caso de erosões em ambientes urbanos, fatores como a concentração do 28 escoamento das águas superficiais através de caminhos preferenciais como ruas, redes de galerias pluviais e de esgotos, obras inadequadas para o controle da velocidade e do volume das águas e impermeabilização desenfreada estão entre os principais fatores das erosões urbanas (TOMINAGA, SANTORO e AMARAL, 2012; GUERRA e BOTELHO, 2014; OLIVEIRA e MONTICELI, 2018). 4.2.1 Chuva A gota da chuva é o elemento inicial da erosão. Seu impacto provoca a fragmentação inicial do solo e, consequentemente, sua selagem. Sua ação erosiva é variável e depende da distribuição pluviométrica do evento chuvoso. Chuvas torrenciais de grande intensidade precedidas por período chuvoso anterior, provocando saturação dos solos, determinam eventos erosivos de grande velocidade de propagação (OLIVEIRA; BRITO, 1998). Em regiões de precipitação abundante e frequente, a formação de solos profundos geralmente é regular e esses são resistentes à erosão. Sobre o fator chuva, Zachar (1982, p. 207, tradução nossa) diz: “chuvas de granizo têm grande importância para o início das erosões, já que apresentam um efeito severo na superfície do solo, devido à sua grande energia cinética, muitas vezes maior que de uma chuva”. O mesmo autor afirma que as gotas de chuva criam uma seleção do material do solo, quando há o impacto dessas no solo. Uma parte desse processo de seleção é o mecanismo pelo qual as partículas finas do solo são forçadas pelo impacto das chuvas para as partes mais profundas do solo, levadas pela água da infiltração. Os poros e as cavidades do interior do solo se tornam mais lamacentos e, consequentemente, a infiltração do solo diminui (ZACHAR, 1982). De acordo com Bandeira (2003), denomina-se erosividade da chuva a sua capacidade de provocar erosão, a qual depende do total de chuva, da intensidade, do momento e da energia cinética. Segundo Feres (2002), a erosividade depende da intensidade da ação antrópica inadequada e da energia dos agentes erosivos. Ainda de acordo com o autor, são exemplos dessa ação inadequada a retirada da cobertura vegetal, o manuseio impróprio do solo, pastagens com alto número de animais, abertura de valetas ortogonais com a conservação do solo. 29 4.2.2 Cobertura vegetal Deve-se considerar a cobertura vegetal como o elemento mais importante na proteção do solo contra eventos erosivos. A cobertura vegetal age de diversas formas para impedir a ação dos eventos erosivos contra o solo, em primeiro lugar as folhagens das árvores funcionam como uma barreira para impedir a ação direta das gotas das chuvas contra o solo. A penetração das raízes provoca dutos, o que melhora a infiltração, e o aumento de matéria orgânica provoca uma melhoria na estrutura do solo e aumento na absorção, controle na energia de escoamento superficial devido ao atrito na superfície. (TOMINAGA, SANTORO e AMARAL, 2012; GUERRA e BOTELHO, 2014; OLIVEIRA e MONTICELI, 2018). De acordo com Zachar (1982, p. 300, tradução nossa): A vegetação tem vital importância na proteção do solo contra as erosões, protege o solo contra a ação das gotas das chuvas, aumenta a infiltração do solo e mantém sua rugosidade, reduz a velocidade de escoamento, liga mecanicamente o solo, melhora as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo e diminui as flutuações microclimáticas nas camadas mais superficiais do solo. Ayres (1936) afirma que a cobertura vegetal pode influenciar a conservação do solo de várias maneiras, como dispersão, interceptação e evaporação das águas das chuvas, graças ao efeito de transpiração e proteção do solo devido ao adensamento das matas, aumento da infiltração das águas devido às raízes, melhora na estrutura do solo devido ao acréscimo de matéria orgânica no solo, gerando a diminuição da taxa e velocidade de escoamento superficial. Abonal et al. (2019), em seu trabalho, concluíram que, em locais com vegetação de grama vetiver, diminuiu a ação erosiva, sendo feita essa comparação com outros locais sem a implantação da vegetação. Essa ação pôde ser visualizada principalmente em locais com erosões marginais ativas. Xu et al. (2023), utilizando técnicas de monitoramento por radar, indicaram que locais que mantinham a vegetação apresentaram uma taxa de erosão menor do que locais sem vegetação, principalmente em locais mais vulneráveis às ações erosivas. 4.2.3 Relevo O relevo influencia a erosão pelos fatores de sua declividade, comprimento da rampa e o perfil das encostas. Os dois primeiros fatores (declividade e comprimento da rampa) atuam 30 diretamente sobre a velocidade do escoamento superficial, já que os terrenos com maiores declividades e rampas apresentam maiores velocidades de escoamento, e assim maiores capacidades erosivas (OLIVEIRA; BRITO, 1998). Porém, de acordo com Morgan (2005), em encostas muito íngremes a erosão pode diminuir, devido ao decréscimo de solo disponível para erodir. Para Fendrich et al. (1997), as erosões ocorrem tanto em terrenos levemente ondulados como também naqueles de topografia acidentada, porém, influem muito na sua velocidade, formação e desenvolvimento os locais que apresentam maior densidade de drenagem, dada pela quantidade de talvegues, sulco e valetas. Quanto à forma, Tominaga, Santoro e Amaral (2012) consideram que vertentes com formas côncavas, por serem concentradoras do escoamento superficial, são as mais estreitamente relacionadas à formação de voçorocas. 4.2.4 Solo Com relação ao solo, podemos citar diversas variáveis como fatores que influenciam nos processos erosivos, entre eles, as propriedades físicas, como textura, estrutura, permeabilidade, profundidade e densidade, e as características químicas, biológicas e mineralógicas, na maior ou menor resistência à ação das águas. A essa resistência dá-se o nome de erodibilidade do solo (TOMINAGA, SANTORO e AMARAL, 2012; GUERRA e BOTELHO, 2014; OLIVEIRA e MONTICELI, 2018). O tamanho das partículas influi na capacidade de infiltração de água do solo, o que interfere no potencial de escoamento superficial. Solos arenosos são potencialmente mais permeáveis, o que facilita a infiltração das águas, contudo, por possuírem baixa coesão, apresentam maior predisposição para erodibilidade (TOMINAGA, SANTORO e AMARAL, 2012; GUERRA e BOTELHO, 2014; OLIVEIRA e MONTICELI, 2018). Camapum de Carvalho, Sales e Souza (2006, p. 44) definem erodibilidade como: A falta de capacidade de resistir aos processos erosivos e depende não só das características intrínsecas do solo, mas também de fatores subsidiários como ciclos de umedecimento e secagem, além da composição química da água presente, assim a forma mais comum de se analisar a erodibilidade dos solos é por meio de suas características físicas e químicas e de alguns condicionantes externos. Jesus (2013) destaca que as principais características que podem influenciar a erodibilidade do solo são sua composição químico-mineralógica, presença de matéria 31 orgânica, textura, estrutura e umidade, já que essas características intervêm diretamente na estabilidade estrutural do solo e na sua permeabilidade. Tominaga, Santoro e Amaral (2012), assim como Vilar e Prandi (1993), afirmam que solos arenosos em geral são mais erodidos do que solos argilosos, indicando que o conjunto das características dos solos, que em grande parte dependem da rocha de origem e de sua evolução ao longo do tempo, sob ação do clima e das formações vegetais, determina a suscetibilidade dos terrenos à erosão. De acordo com Tominaga, Santoro e Amaral (2012), em solos pouco profundos, a água encontra uma barreira intransponível na rocha matriz, a qual, sendo impermeável, fará com que a água se acumule no perfil, saturando-o rapidamente e, consequentemente, aumentando o escoamento superficial e incrementando a ação erosiva da chuva. Solos heterogêneos apresentam texturas heterogêneas, apresentando variabilidade nas velocidades de infiltração. 4.2.5 Fatores antrópicos O fator antrópico pode interferir na dinâmica natural dos córregos e rios, aumentando o volume e a velocidade das águas nas calhas, gerando assim erosões marginais. O uso e a ocupação desordenada dos loteamentos, através da alta taxa de impermeabilização do solo, contribuem para alta degradação deste, o que proporciona a perda de nutrientes e matéria orgânica, ocasionando também um elemento-chave para o aumento das erosões (TOMINAGA, SANTORO e AMARAL, 2012; GUERRA e BOTELHO, 2014; OLIVEIRA e MONTICELI, 2018; TUCCI, PORTO e BARROS, 1995). Diversos autores concordam que as erosões se tornam mais agressivas nos setores de expansão das cidades no momento de abertura de novos loteamentos, na movimentação e exposição dos solos, devido à retirada da proteção da cobertura vegetal e de suas camadas superficiais do solo. Outro motivo para o aumento de erosões em ambientes urbanos é a ausência de infraestrutura básica, como asfaltamento, galerias pluviais, bocas de lobo, redes de drenagens adequadas, entre outros (TOMINAGA, SANTORO e AMARAL, 2012; GUERRA e BOTELHO, 2014; OLIVEIRA e MONTICELI, 2018; TUCCI, PORTO e BARROS, 1995). 32 4.3 EROSÕES URBANAS O conceito de erosão urbana está intimamente ligado ao conceito de mudanças do ciclo hidrológico urbano. De acordo com Galvão (2008), modificações na cobertura do solo durante a urbanização produzem mudanças no tipo ou na magnitude dos processos de escoamento, sendo que o aumento do escoamento em tempestades leva a dificuldades no controle de drenagem, na manutenção dos canais, na recarga de águas subterrâneas e na qualidade da água dos córregos. Para Mendes (2014, p. 4): O acelerado processo de urbanização das cidades brasileiras, associado à falta de estrutura adequada nas áreas de expansão do perímetro urbano (novos loteamentos e conjuntos habitacionais), junto com áreas suscetíveis à instabilidade, configura uma situação a favor da evolução de processos erosivos. As consequências das ocupações em áreas instáveis criam graves problemas ambientais, ligados a perdas econômicas, que oneram o poder público e a sociedade. No ambiente urbano a erosão pode ser desastrosa: deslizamentos de terra nas encostas dos morros resultam em milhares de vítimas e desabrigados, provocam o assoreamento dos rios e, além de gerar prejuízos, transmitem doenças contagiosas (BRITO, 2012). Frequentemente as erosões urbanas são localizadas nas zonas periféricas, locais de intensa degradação ambiental e pouca engenharia urbana, onde se manifestam nas formas de sulcos ou ravinas. Nas cabeceiras de drenagens, encostas e anfiteatros, onde há o lançamento das águas pluviais pelas galerias mal dimensionadas e alguns casos sem obras de dispersão de energia, as erosões se apresentam nas formas de voçorocas. Entre as principais causas do início das erosões, podemos citar loteamentos populares e conjuntos habitacionais que não contam com sistemas de drenagens pluviais, sistemas de drenagens ineficientes, sistemas viários com implantação inadequada, ruas perpendiculares às curvas de níveis, ausência de bocas de lobo e bueiros, expansão urbana descontrolada com aprovação de loteamentos e ausência de fiscalização do poder público sobre os novos empreendimentos (OLIVEIRA e MONTICELI, 2018; TUCCI, PORTO e BARROS, 1995). Segundo Camapum de Carvalho, Sales e Souza (2006), o agravamento dos problemas erosivos está diretamente relacionado ao crescimento vertiginoso da população urbana, em um processo de rápida urbanização, sem planejamento ou com projetos e práticas de parcelamento do solo inadequados e ineficientes. Oliveira e Brito (1998, p. 277) citam que: 33 É de conhecimento geral que algumas obras de combate às erosões são ineficientes, por vezes destruídas em um curto período de tempo, por diversos fatores como subdimensionamento das estruturas hidráulicas, não consideração das águas subterrâneas, ausência de estruturas de drenagens urbanas adequadas, como dissipadores de energia no lançamento final, manutenção e conservação das obras instaladas. De acordo com Wang et al. (2020), o controle da erosão é influenciado por fatores naturais e antrópicos, sendo que, em comparação aos fatores naturais, os fatores antrópicos são mais fáceis de serem controlados em curto prazo de tempo. A pobreza é uma das principais fontes de erosão devido ao uso excessivo de recursos naturais e à incapacidade de implementar medidas de conservação do solo. O desenvolvimento social e econômico pode encorajar os gestores públicos a aumentar o investimento no controle da erosão do solo. O avanço das erosões em áreas urbanas ameaça diretamente a infraestrutura urbana instalada, com prejuízo em galerias pluviais, redes elétricas, praças, lagoas de tratamentos de efluentes, linhas de esgotos, vias asfálticas, entre outras construções de cunho civil, e indiretamente com desvio de tráfego nas ruas afetadas, redução patrimonial pela desvalorização imobiliária, redução ou paralisação de novos investimentos, constante preocupação da população residente ao redor das erosões e fator limitante da expansão urbana devido ao seu alto custo de correção. Além de serem vetores de doenças, a maioria das cidades usam as erosões como depósitos de entulhos, restos de construções civis e resíduos variados, o que resulta em um local de alto impacto ambiental (TOMINAGA, SANTORO e AMARAL, 2012; OLIVEIRA e MONTICELI, 2018; TUCCI, PORTO e BARROS, 1995; FENDRICH et al., 1997). De acordo com Jesus e Carvalho (2017, p. 14-15), é perceptível que: Os danos ao meio ambiente oriundos dos processos erosivos lineares afetam a qualidade de vida e geram riscos para a saúde e para a própria vida, fazendo necessária a atuação preventiva e, em certos casos, mitigadora desses problemas por parte do poder público e é de fundamental importância que os vários profissionais que trabalham com a questão dos processos erosivos enxerguem a erosão de forma mais ampla e integradora, de modo a alcançar a cidadania e a dignidade dos moradores que convivem com esses processos. De acordo com Tucci, Porto e Barros (1995), com a instalação das erosões em áreas urbanas, o aumento do carreamento de sedimentos para a bacia hidrográfica provoca o assoreamento dos canais com a redução da capacidade de escoamento de rios e córregos, incidindo no aumento e na frequência das áreas de inundações e enchentes, atingindo populações que vivem à beira desses locais. 34 De acordo com Mendes (2014), os processos erosivos no entorno do Condomínio Privê, no Distrito Federal, são o resultado histórico de uso e ocupação, que, desde seu início, com o desmatamento para a delimitação do perímetro do condomínio, a pavimentação de ruas e avenidas (gerando aumento de escoamento superficial) e uso de áreas próximas para extração de areias, gerou o quadro de degradação com uma grande voçoroca na margem do Ribeirão das Pedras, afluente da Barragem do Santo Antônio do Descoberto. A sub-bacia do córrego Olho d’Água, em Goiânia, na última década passou por um intenso processo de urbanização em sua cabeceira e margem direita, devido à implantação de novos loteamentos, impulsionando a ocupação e retirada das faixas de vegetação nas áreas de proteção permanente (ROCHA et al., 2018, p. 68). Analisando tecnicamente, ficou evidente que a carga de água proveniente das vias asfaltadas dos setores circundantes passou a ser direcionada para a calha do córrego, onde foram instalados sistemas de contenção de velocidade insuficientes ou mal dimensionados, o que levou ao surgimento e/ou intensificação dos processos erosivos (ROCHA et al., 2018, p. 74). De acordo com os autores, foram encontrados resíduos sólidos dispostos de forma inadequada ao longo do córrego, o que contribuiu para a alteração de sua dinâmica hidráulica, aumentando o assoreamento. 4.4 TRABALHOS ANTERIORES Há diversos trabalhos que se referem aos processos erosivos em Aparecida de Goiânia ao longo dos anos, podendo ser citados Ferreira de Oliveira (2005), Aguiar (2009), Rocha et al. (2018), Barbosa, Oliveira e Oliveira (2011) e Silva et al. (2019). Ferreira de Oliveira (2005) afirma em seu trabalho que, em Aparecida de Goiânia, pode-se observar que as principais causas de possíveis desencadeamentos e evoluções dos processos erosivos são que a maioria dos loteamentos não possuem sistemas de drenagens pluviais ou possuem sistemas ineficientes, além de os sistemas viários terem implantação inadequada, com ruas perpendiculares às curvas de níveis, ausência de pavimentação, guias, sarjetas, bocas de lobo e bueiros. Esse município vivenciou uma rápida expansão urbana, de forma descontrolada, envolvendo a implantação de loteamentos em topos de morros, em locais como a Serra das Areias (FERREIRA DE OLIVEIRA, 2005, p. 10). Os processos erosivos instalados na sub-bacia do Córrego Santo Antônio tiveram como sua principal causa de aceleração o uso e a ocupação desordenada do solo, principalmente nas áreas impróprias para a ocupação. O município de Aparecida de Goiânia ainda carece de trabalhos efetivos de controle dos processos erosivos devido principalmente à falta de planejamento do uso do solo 35 urbano elaborado com base em estudos técnicos detalhados que possam subsidiar as obras de contenção que se fazem necessárias (FERREIRA DE OLIVEIRA, 2005, p. 194). O autor supracitado contabilizou 60 feições erosivas na sub-bacia estudada, que possui uma área aproximada de 53,90% do município, abrangendo praticamente toda a área urbana, sendo essas erosões lineares classificadas como voçorocas, tanto em vertentes quanto associadas às cabeceiras de drenagens. O autor concluiu que todas essas erosões pertenciam ao mesmo substrato geológico, de micaxisto. No quesito da morfologia, segundo estudos do Projeto do Zoneamento Ecológico- Econômico da Área do Aglomerado Urbano de Goiânia (1994) e observação de campo, apresentava 43 (quarenta e três) erosões situadas em fundo de vale, sendo 10 (dez) voçorocas e 33 (trinta e três) ravinas, indicando o predomínio deste tipo para esse local. Com relação ao tipo de solo, o autor identificou 53 erosões cadastradas sobre latossolos vermelho-escuros distróficos, 3 sobre gleissolos distróficos, 3 erosões sobre cambissolos distróficos e uma erosão cadastrada sobre neossolos litólicos distróficos. Aguiar (2009) identificou 30 focos erosivos, entre sulcos, ravinas e voçorocas na sub- bacia do Córrego Granada, onde a maioria dos sulcos e ravinas estavam localizados em áreas com infraestrutura de drenagens pluviais ausentes. O autor observou que, em locais de empreendimentos industriais existentes na bacia, havia obras de engenharia no sentido de inibir a deflagração dos processos erosivos, ao contrário dos locais públicos, onde foram apontados os locais com maior frequência dos processos erosivos. O estudo feito por Costa Filho (2016) identificou uma grande erosão na cabeceira da nascente do córrego Pipa, pertencente à bacia do Santo Antônio, onde havia o depósito de várias camadas de resíduos de construção civil. A degradação do local teve início concomitante à ocupação dos setores vizinhos à nascente, visto que nesses setores não houve construções de galerias pluviais suficientes para receber as águas das áreas impermeabilizadas. Fernandes et al. (2017), em seu trabalho, cadastraram 65 processos erosivos de diversas escalas, identificando 3 tipos de processos erosivos, sendo o primeiro com a formação de sulcos, ravinas e voçorocas, o segundo sendo erosões por solapamento, com a formação de anfiteatros, alargamento do leito das drenagens envolvidas e, como consequência, o assoreamento dos canais, e o terceiro misto, onde ocorre a interação de ravinas e voçorocas com o solapamento das margens. Para os mesmos autores: 36 O subdimensionamento dos bueiros é uma das principais causas dos processos erosivos mapeados, já a ocorrência de solapamentos é muito comum, sendo a causa principal o avanço das intervenções humanas em áreas indevidas, como fundos de vales e encostas, acompanhado pelo desmatamento da mata ciliar, que aliado com o aumento dos escoamentos superficiais provocaram uma sobrecarga no leito das drenagens, aumentando o fluxo de sedimentos redirecionamento do fluxo de água para as margens desprotegidas. (FERNANDES et al., 2017, p. 50). 4.5 TÉCNICAS DE CONTROLE E RECUPERAÇÃO DE EROSÕES EM ÁREAS URBANAS A aplicação de medidas eficientes para o controle de erosões urbanas é dependente não só do entendimento correto dos processos relacionados como também da dinâmica do funcionamento hídrico do terreno. De acordo com Guerra e Botelho (2014), os processos erosivos devem ser estudados com a utilização de diferentes abordagens, tanto as que buscam a quantificação das perdas de solo por erosão quanto as que buscam a avaliação qualitativa do comportamento erosivo do solo do terreno. Por outro lado, os processos erosivos laminares e lineares, por tratarem de processos com mecanismos e condicionantes diversos, devem ser tratados de forma distinta. De acordo com Oliveira e Brito (1998), as medidas de prevenção dos problemas erosivos em áreas urbanas críticas passam pela necessidade de desenvolvimento de soluções normativas, em relação à legislação do parcelamento do solo urbano e ao código de obras, conforme as características do meio físico encontrado. Tucci, Porto e Barros (1995) afirmam que os métodos de controle de erosões podem ser preventivos, que envolvem um trabalho de reconhecimento das características físicas da ocupação, uso e direção das formas de ocupação, ou corretivos, que envolvem a análise da situação atual da erosão e a concepção do projeto para solução do problema. Camapum de Carvalho, Sales e Souza (2006, p. 428) afirmam que: As formas de controles de uma erosão podem ser divididas em medidas preventivas e medidas corretivas. Medidas preventivas visam evitar que o agente causador da erosão se instale e inicie o processo erosivo. Medidas como preservação da vegetação e controle de águas pluviais são consideradas como medidas preventivas. Já as medidas corretivas são consideradas o conjunto de ações que são executadas após uma erosão já estar instalada. Essas medidas visam remediar os danos causados pela erosão, ou tentar cessar sua evolução, podendo assim ser divididas em medidas de estabilização e medidas de recuperação. Como formas de medida do controle e recuperação de erosões urbanas podemos citar cadastramento das erosões, revegetação, obras civis de macrodrenagem e microdrenagem, 37 obras de retaludamento, entre outras (OLIVEIRA e MONTICELI, 2018; TOMINAGA, SANTORO e AMARAL, 2012). 4.5.1 Cadastramento das erosões Primeira etapa para o estabelecimento de um plano orientativo, o cadastramento das erosões tem o objetivo de estabelecer o nível de criticidade das erosões, possibilitando a determinação daquelas que são prioritárias para a correção. Martins et al. (2006 apud BRITO, 2012) apontam que os cadastros dos processos erosivos proporcionam avanços no conhecimento dessas feições e suas relações, já que um dos objetivos dos cadastros também é destacar a dinâmica do processo erosivo. Segundo Oliveira e Monticeli (2018), a área de entorno da erosão merece bastante atenção no momento do cadastramento, a montante é correspondente à área de contribuição principal das águas pluviais, as áreas laterais podem contribuir para o processo erosivo e a área a jusante apresenta as informações relativas ao transporte e à deposição das terras erodidas. Na Figura 3 podemos ver um exemplo da ficha de cadastro de erosões utilizada pela Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), apresentada por Fernandes et al. (2017). 38 Figura 3 - Ficha de cadastro de erosões Fonte: Fernandes et al. (2017). 4.5.2 Revegetação A cobertura vegetal é a principal defesa natural de um terreno contra a erosão, e seus principais efeitos são proteção contra o impacto direto das gotas das chuvas, dispersão e quebra da energia das águas de escoamento superficial, aumento da infiltração pela produção de poros no solo pela ação das raízes, aumento da retenção de água no solo pelo efeito da produção e incorporação de matéria orgânica e aumento da taxa de evapotranspiração (BERTONI e LOMBARDI NETO, 1985; GUERRA e BOTELHO, 2014; ROTTA, 2012). De acordo com Bandeira (2003), a vegetação interfere no aspecto mecânico e hidrológico, cabendo ressaltar que as malhas das raízes reforçam o solo, atuando como um agente estabilizador. Para a estabilização dos taludes das erosões, Tucci, Porto e Barros (1995) recomendam a utilização de plantios de gramíneas, ou intercalada com espécies de crescimentos rápido e lento. 39 4.5.3 Obras civis de drenagens Sendo as mais complexas e também as mais onerosas, as obras civis de drenagens envolvem diversas esferas da engenharia, como hidráulica, civil, além da geologia e ambiental. Para a correta realização do projeto e da obra dessas estruturas, de acordo com Oliveira e Monticeli (2018), alguns parâmetros devem ser considerados, como obtenção dos dados hidrológicos da bacia hidrográfica de contribuição para o dimensionamento das estruturas, levantamento topográfico em detalhe da área erodida e seus arredores, caracterização geotécnica de parâmetros, medidas de vazão do volume de águas subsuperficiais provenientes de surgências e elaboração do projeto básico de drenagem e de estabilidade de taludes. De acordo com Tucci, Porto e Barros (1995), as obras de drenagem podem ser divididas na microbacia e na macrobacia. Camapum de Carvalho, Sales e Souza (2006, p. 439) definem que as obras na microdrenagem são: Os conjuntos de obras de pequeno porte que conduzem ou recebem um volume ainda pequeno de águas pluviais, realizados na microbacia. Na microbacia podemos citar obras de asfaltamento e de sarjetas, bocas-de-lobo, e tubulações adequadas ao volume de água. Em casos onde a inclinação é alta, aumentando a velocidade das águas, recomenda-se o uso de poços de queda, galerias, canais abertos ou emissários e dissipadores de energia nas saídas de canalizações para evitar a formação de novas erosões. Sistemas de infiltração também podem ser aplicados na microdrenagem, uma vez que a infiltração de água no solo tem como objetivo manter o balanço hídrico da área, que pode ser solucionado mantendo a preservação de áreas verdes do local. A Figura 4 ilustra esquematicamente um poço de infiltração e seu sistema. 40 Figura 4 - Poço de infiltração e seus sistemas integrados Fonte: Reis, Oliveira e Sales (2008). Já na macrobacia, as obras necessárias são obras do emissário, dissipadores de energia, que incluem bacias de mergulho (instrumentos que, ao contrário dos dissipadores de energia, não utilizam paramentos de choque para a diminuição da velocidade da água) e dissipadores de ressalto hidráulico, espigões, barragens de assoreamentos e bacia de acumulação (TUCCI; PORTO; BARROS, 1995). Segundo Tucci, Porto e Barros (1995), é importante salientar que, em casos de declividade natural do terreno, o volume de água pode iniciar um processo erosivo a jusante do lançamento, com rápida evolução para a montante, destruindo as obras do emissário. De acordo com Camapum de Carvalho, Sales e Souza (2006, p. 441): As obras de controle de erosão na macrodrenagem terão sucesso se forem perfeitamente dimensionadas. Obras subdimensionadas podem resultar no transbordamento frequente, o que pode acarretar em novos focos erosivos. Toda a obra da macrodrenagem deve se preocupar com sua extremidade final, devido ao grande volume de água no lançamento. A Figura 5 apresenta exemplos de aplicação dessas estruturas, apresentados por Fernandes e Pinho (2019a e 2019b). 41 Figura 5 - Obras de drenagem com aplicação na prevenção e controle de erosão: (A) exemplo de estruturas de microdrenagem; (B) exemplo de macrodrenagem Fonte: (A) Fernandes e Pinho (2019a), (B) Fernandes e Pinho (2019b). 4.5.4 Obras de estabilização As obras de retaludamento, como qualquer outra obra de contenção de encosta, envolvem a estabilização da inclinação do talude, assim como técnicas de revegetação, aterramento, gabião e muro de arrimo. O retaludamento dos barrancos das erosões tem como finalidade tornar menores os declives, o que facilita o enraizamento das vegetações ali implantadas, e também reduzir a suscetibilidade de queda de materiais (VERDUM; VIEIRA; CANAPPELE, 2016). De acordo com Tucci, Porto e Barros (1995), ainda existem tecnologias mais recentes, como cortinas atirantadas, paredes de diafragma e jateamento de concreto, para a estabilidade dos taludes. Todas essas ações necessitam da drenagem das águas do talude associadamente, sendo necessária a instalação de drenos. O emprego de drenos é uma das ações mais importantes nas obras de recuperação de erosões (CAMAPUM DE CARVALHO; SALES; SOUZA, 2006). Os drenos são responsáveis pelo controle do afloramento do lençol freático, para que não continue provocando o carreamento de partículas na erosão (Figura 6). 42 Figura 6 - Obras de estabilização com aplicação na prevenção e controle de erosão Fonte: Fernandes e Pinho (2019a ou b). 4.6 MONITORAMENTO POR ESTACAS De acordo com Machado da Silva (2021), os monitoramentos de processos erosivos consistem em mensurações sistemáticas, em que é necessária a coleta de dados, em períodos preestabelecidos, ou não, de acordo com o estudo a ser realizado no processo erosivo. Para Toy, Foster e Renard (2002), o monitoramento é utilizado para analisar como ocorre a evolução dos processos erosivos, permitindo, assim, posteriormente o controle e a recuperação deles. Tanto Toy, Foster e Renard (2002) como Guerra e Cunha (2015) dizem que a escolha do monitoramento deve ser aliada ao tipo do processo erosivo ocorrido no local, das escalas temporal e espacial de medição, da finalidade dos dados coletados e da disponibilidade de acompanhamento, dispondo de tempo, pessoal e recursos financeiros. Para Guerra e Cunha (2015), estaqueamento é um método de monitoramento dos processos erosivos que consiste na colocação de estacas no solo, ao redor da erosão, com distâncias medidas inicialmente e verificadas em períodos preestabelecidos, ou após eventos chuvosos, medindo as distâncias entre as estacas e as bordas do rebordo erosivo (Figura 7). 43 Figura 7 - Figura ilustrativa do método de estaqueamento para monitoramento de erosões Fonte: adaptada de Guerra (2005). Os pinos de erosão são uma outra técnica barata e simples de se monitorar o processo erosivo, relacionado, nesse caso, ao escoamento superficial difuso, que provoca erosão em lençol (sheet erosion) (GUERRA, 2005). 44 5 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO A área de estudo total compreende o município de Aparecida de Goiânia, que se insere na região metropolitana de Goiânia, estado de Goiás. Entretanto, dentro da área de estudo, foi selecionada uma sub-bacia hidrográfica, a sub-bacia do córrego Almeida, de aproximadamente 25 km2, na qual foram realizados estudos mais detalhados, conforme apresenta a Figura 8. A delimitação da bacia de estudo foi realizada conforme a divisa do município e os córregos abrangentes da microbacia. O município é banhado principalmente pelos rios Meia Ponte e Dourada, sendo seus principais córregos afluentes o Santo Antônio, Pipa, São Nicolau, Santa Rita, Saco Feio e da Mata (IBGE, 2022). Segundo Rodrigues (2005, p. 34): A maior parte da rede hidrográfica do município de Aparecida de Goiânia apresenta um sentido de drenagem de oeste para leste, representado pelos córregos Santo Antônio e Lajes, sendo que parte da porção oeste é drenada para leste, através dos córregos da Mata e Rodeio, afluentes do Rio Dourados, sendo o Rio Meia Ponte o exutório de todo fluxo superficial. O controle estrutural é evidente na maior parte das drenagens, com exceção do baixo curso dos córregos Santo Antônio, das Lages e do Rio Meia Ponte. O padrão retilíneo não paralelo das drenagens é gerado em virtude da grande variação de direções das falhas e fraturas, enquanto os sistemas não retilíneos são marcados pelo padrão meandrante em zonas de baixa energia. Segundo Ferreira de Oliveira (2005), o clima de Aparecida de Goiânia, de acordo com a classificação de Köppen, é do tipo Aw, tropical úmido, com duas estações muito bem definidas: de março a setembro seco; de setembro até março quente com chuvas torrenciais. A temperatura média anual está próxima dos 21 ºC, sendo que, no decorrer da primavera, essa média alcança os 26 ºC. Em relação ao regime de chuvas, foi registrado que as médias mensais giram a aproximadamente 260 mm durante os meses de verão e no inverno 8 mm. 45 Figura 8 - Localização da área de estudo Fonte: elaborada pelo autor. 46 6 METODOLOGIA O desenvolvimento do estudo envolveu uma sequência de etapas que abrangeram tanto atividades de escritório quanto atividades de campo, que serviram de base para o resultado final. As etapas foram também diferenciadas em relação à área de estudo, havendo aquelas que abordaram a totalidade do município, enquanto outras foram realizadas apenas para a área de estudo detalhado. As etapas estão sumarizadas na Figura 9. 47 Figura 9 - Fluxograma de trabalho Fonte: elaborada pelo autor. 48 6.1 ETAPAS RELACIONADAS À ÁREA TOTAL DE ESTUDO Esse estudo teve início com a seleção e delimitação da área, que compreendeu o município de Aparecida de Goiânia (GO), considerando-se a delimitação do IBGE, em escala 1:250.000. A partir dessa definição, foram realizados os levantamentos bibliográficos pertinentes ao tema estudado, como também o levantamento de dados e estudos prévios sobre a área de estudo, tais como os de Ferreira de Oliveira (2005), Aguiar (2009), Costa Filho (2016) e Fernandes et al. (2017), que tratam de processos erosivos na cidade de Aparecida de Goiânia. A partir dos materiais supracitados, foram desenvolvidas as próximas etapas de escritório, que tiveram como objetivo principal caracterizar o município de Aparecida de Goiânia quanto a aspectos específicos, tanto espacialmente quanto temporalmente. Para a caracterização do uso e da ocupação, usou-se como base os mapas de MapBiomas, além de fotointerpretação das imagens históricas de satélite disponíveis. A metodologia de classificação do MapBiomas é um sistema hierárquico com combinação de classes de cobertura e uso da terra. No nível 1, existem seis classes: floresta; formação não florestal; agropecuária; área não vegetada; água; e não observada. No nível 2, há 16 classes que também possuem uma combinação de classes. A classe floresta nível 1 é dividida em quatro subclasses: formação florestal; formação cerrado; mangue; e vegetação arborizada de restinga. A formação natural não florestal é dividida em zona húmida, formação de pastagem, salar, afloramento rochoso, outras formações não florestais, e a nova classe vegetação herbácea de restinga; cultivo em pastagens, agricultura, plantio florestal e mosaico de usos; a área sem vegetação é dividida em praia, duna e mancha de areia, área urbana, mineração e outras áreas sem vegetação; água engloba rio, lago e oceano, e aquicultura. As classes de agricultura descem para os níveis 3 e 4. Agricultura foi subdividida em culturas temporárias e culturas perenes. A classe de colheita temporária é dividida em soja, cana-de-açúcar, arroz, algodão e outras culturas temporárias. Já a cultura perene é detalhada nas classes café, citrinos e outros culturas perenes. Para o trabalho, o nível de classificação das classes alcançou apenas o nível 1. Para o mapa da área urbanizada, utilizou-se imagens históricas de satélite, dos anos de 1985, 2000, 2011 e 2023, disponíveis através do software Google Earth, e através de fotointerpretação foi realizado o mapeamento das áreas que possuíam urbanização instalada 49 no ano específico analisado. O processo de fotointerpretação foi realizado com o auxílio do programa QGIS, versão 3.28.6. A caracterização geológico-geotécnica e ambiental, por sua vez, teve como base diferentes mapas, conforme apresenta a Tabela 1, assim como informações provenientes de bancos de dados, estudos prévios, e mesmo das atividades de fotointerpretação. O objetivo dessa etapa era caracterizar os aspectos condicionantes dos processos erosivos presentes na área de estudo. Tabela 1 - Mapas e cartas prévias utilizados para caracterização geológico-geotécnica da área de estudo Mapa ou Carta Autor Escala Geológico Ferreira de Oliveira (2005) 1:100.000 Pedológico Ferreira de Oliveira (2005) 1:100.000 Declividade Fernandes, Pinho e Castro (2021) Gerada a partir do MDE Alos Palsar de 12,5 m de resolução Geomorfológico Fernandes, Pinho e Castro (2021) 1:45:000 Suscetibilidade à erosão Aparecida de Goiânia (2021) 1:100.000 Fonte: elaborada pelo autor. As feições erosivas existentes também foram avaliadas de forma detalhada. A partir dos inventários das feições erosivas elaborados por Ferreira de Oliveira (2005) e Fernandes et al. (2017) para os anos de 2005 e 2017, respectivamente, de dados prévios, utilizando-se o cadastro dos focos erosivos levantados pelos autores citados, e da fotointerpretação, foi realizado um levantamento da dinâmica erosiva de Aparecida de Goiânia, por meio da distribuição espacial e temporal das feições erosivas de grande porte, confrontadas com imagens históricas de satélites. Com base nesses dados, elaborou-se um novo inventário das feições erosivas para o ano de 2023. De modo a avaliar a influência da mancha urbana no desenvolvimento dos processos erosivos, comparou-se o inventário do ano de 2005 com a mancha urbana do ano de 2000; o inventário de 2017, com a mancha urbana de 2011; e o inventário de 2023, com a mancha urbana de 2023. 6.2 ETAPAS RELACIONADAS À ÁREA DE ESTUDO DETALHADO A partir dos resultados obtidos para a área de estudo total, foi selecionada uma sub- bacia hidrográfica, na qual seriam realizados estudos mais detalhados dos processos erosivos, envolvendo etapas de campo. Essa área foi escolhida devido ao seu histórico de processos 50 erosivos de grande porte, posicionados marginalmente ao canal de drenagem, e às diversas tentativas de controle e recuperação deles, a fim de que os estudos detalhados possam ser replicados para todo o município. Inicialmente, a sub-bacia hidrográfica foi delimitada com base no mapa topográfico 1:100.000, considerando a delimitação do IBGE para a divisa municipal e a bacia e seus divisores topográficos. As diferentes atividades realizadas na sub-bacia foram a elaboração de um inventário dos processos erosivos, a caracterização in situ de um grupo de erosões e o estudo detalhado de 4 focos erosivos representativos a toda sub-bacia. O estudo detalhado envolveu o monitoramento do avanço erosivo no local e a análise tátil-visual dos materiais geológicos. O inventário das feições erosivas foi elaborado a partir de cadastros mais antigos, realizados por Ferreira de Oliveira (2005), Fernandes et al. (2017) e pela Defesa Civil de Aparecida de Goiânia, datados dos anos de 2005, 2017 e 2021, respectivamente, e de resultados de fotointerpretação de imagens de satélite, para o ano de 2023. Em continuidade, em campo foram visitados os pontos erosivos que permitiam acesso, com o objetivo de confirmar resultados obtidos pela fotointerpretação. Nessa etapa, foi utilizada uma ficha de cadastro de erosão adaptada dos trabalhos de Fernandes et al. (2017) e Oliveira e Monticeli (2018), com o objetivo de tornar o levantamento de informações em campo mais objetivo e eficiente, incluindo a realização de registro fotográfico (Apêndice 1). Para o monitoramento das erosões selecionadas, adaptou-se a metodologia de Silva, Souza e Zani (2007), Guerra e Botelho (2014), entre outros, que dispõem sobre como o estaqueamento deve ser realizado para melhor compreensão do avanço erosivo. Para o estudo em questão, nas erosões selecionadas, estabeleceu-se que as estacas seriam inseridas nos pontos que apresentassem maior potencial de crescimentos das erosões, uma vez que não era viável instalar estacas em todo o seu contorno. As estacas foram posicionadas a uma distância plausível para a medição, e, durante as etapas de medições, caso necessário, novas estacas seriam alocadas em pontos específicos para avaliação do crescimento do foco erosivo. As etapas de medições foram realizadas em períodos distintos, que atendesse ao escopo do trabalho. Para tal, decidiu-se por realizar as medições no fim e no início dos períodos chuvosos, nos meses de abril e setembro de 2022, e janeiro/fevereiro de 2023. Durante toda a fase de monitoramento, foi realizado também o registro fotográfico dos focos erosivos e locais adjacentes para o entendimento da dinâmica erosiva. 51 A identificação e a caracterização dos materiais geológicos ocorreram a partir das paredes das erosões, uma vez que nessas camadas mais profundas encontravam-se expostas. Nessa etapa, adotou-se a realização de análises tátil-visuais dos materiais geológicos, conforme os preceitos da geotecnia, diferenciando-os quanto ao grau de alteração e granulometria. Para tal classificação, o autor se baseou no trabalho de Vaz (1996). 6.3 ETAPA RELACIONADA A ASPECTOS LEGAIS Uma vez que a ocupação urbana deve ser desenvolvida de forma adequada, respeitando-se os aspectos ambientais, além dos sociais e econômicos, é importante conhecer normas e aspectos legais que regularizem o seu desenvolvimento. Sendo assim, realizou-se um levantamento das legislações federais, estaduais e municipais acerca da ocupação em áreas marginais, preservação ambiental e uso do solo. O Plano Diretor do município de Aparecida de Goiânia, datado de 2016, também foi consultado, assim como outras normativas julgadas pertinentes. 6.4 ANÁLISES FINAIS Com base nos resultados obtidos, foi possível compreender melhor a dinâmica dos processos erosivos na área de estudo, suas causas, desenvolvimento e consequências. 52 7 APRESENTAÇÃO E ANÁLISES DOS RESULTADOS 7.1 ÁREA DE ESTUDO TOTAL: MUNICÍPIO DE APARECIDA DE GOIÂNIA (GO) 7.1.1 Uso e ocupação O município de Aparecida de Goiânia foi emancipado em 14 de novembro de 1963, após ter sido distrito de Goialândia, este criado em 1958. Após esses eventos, houve uma explosão demográfica, devido