Grupo do IGC propõe abordagens inovadoras para estudos sobre geomorfologia e recursos hídricos

Geomorfologia e Recursos Hídricos têm encontrado novos objetos e caminhos para estudos tradicionais. Professores e pós-graduandos fazem descobertas sobre nascentes, rios de áreas montanhosas, evolução de bacias hidrográficas e relevo de cavernas e grutas [foto].

Dissertações e teses rendem número expressivo de artigos – desde 2011 foram publicados 49 trabalhos em periódicos científicos, 23 dos quais em revistas Qualis A1 – e prêmios concedidos por entidades como a União da Geomorfologia Brasileira.

Os textos a seguir oferecem uma amostra do que vem sendo desenvolvido em cada uma das áreas, gerando conhecimento fundamental para preservação ambiental.

Nascentes classificadas
As nascentes são elementos aparentemente comuns, sem muitos mistérios, mas para os pesquisadores da UFMG, falta aprofundar o conhecimento sobre elas, investigando como se configuram na paisagem, quais são os tipos, que fatores as condicionam (clima, geologia, ação do homem) e como isso acontece.

“Nossos estudos revelaram, por exemplo, que as nascentes da Região Metropolitana de Belo Horizonte são, em grande parte, difusas, ou seja, a água exfiltra ao longo de pequenas zonas brejosas, e um conjunto de centenas dessas nascentes pode formar um grande rio”, afirma o professor Antônio Magalhães.

As nascentes podem também ser fixas ou móveis (estas migram de acordo com o regime de chuvas). “Para proteger as nascentes, é preciso conhecer suas características. Um grande desafio para se determinar o raio de preservação no entorno é saber se elas são difusas e se mudam de lugar ao longo do tempo.”

A premiada pesquisa de Miguel Fernandes Felippe aplicou de modo original a técnica Grade of Membership (de cruzamento de variáveis) para criar uma classificação multivariada de nascentes. Os trabalhos também têm investigado modelos de surgimento e de evolução. Consulta a especialistas deu base à escolha do conceito mais adequado para as nascentes, que deve contemplar, segundo o trabalho de Miguel, os processos de exfiltração, perene ou temporária, que levam à formação de um curso d’água.

Miguel Felippe foi a campo, em Lagoa Santa e na Serra do Cipó, para avaliar características como vazão, forma de exfiltração, tipos de relevo, solo e vegetação e propriedades físico-químicas da água. “Levantei 54 variáveis de cada nascente e submeti essas informações, que têm caráter qualitativo, à avaliação matemática do Grade of Membership.

A integração das variáveis levou ao agrupamento de casos semelhantes”, explica Miguel Felippe, que é professor da Universidade Federal de Juiz de Fora. “Nove variáveis se revelaram essenciais e resultaram em cinco tipos de nascentes”, diz o pesquisador, acrescentando que na Serra do Cipó predominam tipos diferentes daqueles mais encontrados em Lagoa Santa.

A metodologia tem sido aplicada pelos subcomitês das bacias do Onça e do Arrudas. “Quando entendemos como as nascentes surgem e evoluem, podemos prever como elas serão afetadas pela ação humana, o que viabiliza a preservação”, afirma Miguel.

Rios intramontanos
Qual é o papel dos cursos d’água na configuração da paisagem? Como eles evoluíram? Como esse processo é condicionado por fatores como clima, movimentos tectônicos, características das rochas e ação do homem? No Brasil, estudos para responder a essas perguntas são feitos com frequência em grandes rios de planície, mas os pesquisadores do IGC têm-se debruçado sobre os cursos d’água de áreas montanhosas.

Essas pesquisas têm levado a conclusões importantes sobre a dinâmica da crosta terrestre ao longo dos últimos milhões de anos em Minas Gerais. “O papel dos cursos d’água tem confirmado que esses movimentos são lentos, mas não são irrelevantes. Talvez tenham peso maior para explicar a configuração das paisagens do que acreditávamos. Os deslocamentos de blocos de rocha são relevantes porque podem tirar ou fornecer energia para os rios”, afirma Antonio Magalhães.

Luiz Fernando Barros é um dos pesquisadores que trabalham nesse tema. Nos últimos anos, processo contínuo de investigação vem sendo realizado com base em levantamentos de imagens de satélite, mapas topográficos e trabalhos de campo. Os depósitos fluviais mais significativos estão sendo amostrados para análise detalhada em laboratório.

“Os principais resultados que já obtivemos corroboram o papel fundamental do trabalho fluvial na esculturação do relevo do Quadrilátero Ferrífero no Quaternário (últimos dois milhões de anos)”, conta Luiz Fernando. “Destaca-se uma tectônica ativa, que promove a escavação dos vales fluviais, deixando como registro níveis escalonados (separados por períodos de encaixamento), em todas as bacias do Quadrilátero Ferrifero.”

De acordo com o pesquisador, que defendeu sua dissertação em 2013, a pesquisa prossegue para investigar a ocorrência de eventos climáticos regionais expressivos. “A datação de depósitos que expressam esses eventos poderá fornecer elementos para uma cronologia dos fenômenos tectônicos e climáticos, que é importante para as pesquisas em ciências ambientais no Brasil.”

Bacias roubadas
Parceria com o Centro Europeu de Pesquisa e Ensino em Geociência do Meio Ambiente (Cerege), com sede na França, cria condições para que os pesquisadores da UFMG calculem a velocidade de erosão em bacias hidrográficas. O bombardeamento de radiação cósmica gera o isótopo Berilo10, e a quantidade desse elemento coletada, por exemplo, na areia do fundo dos rios ajuda a determinar a evolução das bacias.

“As bacias não tiveram sempre a configuração que apresentam hoje. As que sofreram erosão maior nas últimas centenas de milhares de anos ‘roubaram’ áreas de bacias próximas”, explica o professor André Salgado. “Pequenos rios e nascentes do Paraná e do São Francisco são capturados pelo Doce e pelo Jequitinhonha, e fenômenos como esse explicam características como a presença de peixes em comum nas diferentes bacias hidrográficas e a configuração de suas paisagens”, continua o professor, primeiro brasileiro a utilizar essa metodologia. O Laboratório de Geomorfologia do IGC ainda é o único da América Latina que prepara amostras para esse tipo de exame.

Em pesquisa de mestrado defendida no ano passado, Eric Andrade Rezende, que concentrou investigações na Serra da Mantiqueira, mediu a quantidade do Berilo10 nos sedimentos dos rios Grande (principal formador do Rio Paraná) e Paraíba do Sul. Ele encontrou taxas de erosão mais agressivas nesse último.

“A bacia do Paraíba do Sul tem avançado sobre a do Rio Grande nos últimos 100 mil anos, e podemos inferir que essa tendência se mantém.” Os dois principais fatores controladores dessas taxas, segundo Eric, são a amplitude do relevo (diferença entre os pontos mais alto e mais baixo) e a declividade. Quanto maiores a amplitude e a declividade, maior a erosão.

Pesquisas como a de Eric Rezende têm sido ampliadas para outras áreas que vão desde os rios Uruguai e Itajaí, na Região Sul, até os rios Parnaíba e Tocantins, no Nordeste e Norte.

Fragilidade das cavernas
O relevo cárstico (de grutas e cavernas) é feito de rochas muito solúveis – portanto, especialmente frágil. É marcado por condições ambientais muito particulares e pelo risco elevado de desabamentos e de contaminação do lençol freático. Ao mesmo tempo, grutas e cavernas são importantes para o estudo de questões relacionadas à água e pesquisas nas áreas da paleontologia, arqueologia e biologia.

“Conhecer esses ambientes é fundamental para protegê-los, sobretudo na medida em que a retirada do calcário (para produção do cimento) e do itabirito (minério de ferro) tornam grutas e cavernas ainda mais vulneráveis”, afirma o professor André Salgado.

A geomorfologia é responsável por cerca de metade dos 48 parâmetros (volume, comprimento, raridade das colunas etc.) que definem o grau de relevância dessas formações, que, por sua vez, determina a possibilidade de exploração comercial e o nível de compensação ambiental e social por essa exploração.

“Temos estudado as cavernas não só no calcário, mas também em outras rochas, como quartzitos, itabiritos e mármores. Encontramos na Serra do Cipó um dos maiores sistemas de cavernas de mármore do mundo”, enfatiza Salgado.

Durante o mestrado recém-concluído, Allan Silas Calux estudou as cavernas do Quadrilátero Ferrífero. Depois de constatar que os padrões morfológicos das grutas de calcário não se aplicam às ferríferas, ele usou amostra de 11 formações para estudar características de rochas, atributos hidrológicos, sedimentação e propriedades químicas.

“Um dos méritos das pesquisas de que fiz parte é trazer para a academia questões que eram tratadas de forma superficial em estudos ambientais promovidos por empresas”, diz Allan, que vislumbra desdobramentos importantes na sequência dos estudos do IGC. “A dinâmica diferente dos terrenos cársticos, que caracterizam regiões como a de Lagoa Santa, facilita que um episódio de contaminação ambiental interfira quase instantaneamente na vida da população”, ressalta.

(Itamar Rigueira Jr./Boletim 1887)