Sob a força dos Andes

Mapa expõe uma visão abrangente do relevo da América do Sul, agora dividido em 35 unidades

CARLOS FIORAVANTI | ED. 246 | AGOSTO 2016

Revista Pesquisa FAPESP

Podcast: Jurandyr Ross

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“São dunas!”, admirou-se o geógrafo Jurandyr Ross, professor da Universidade de São Paulo, diante das elevações de solo arenoso ocupadas por raros tufos de plantas espinhosas, ovelhas e lhamas, próximas às chapadas conhecidas como mesetas do deserto da Patagônia, no sudoeste da Argentina, logo depois do Natal de 2015.

Sob sol intenso, em uma viagem de 16 dias e 9 mil quilômetros, Ross e outros geógrafos tiravam as dúvidas finais sobre as imagens de radar e satélite usadas para preparar o mapa de relevo da América do Sul em que ele e sua equipe trabalharam ao longo do ano. Publicado como parte de um artigo na edição de agosto de 2016 da Revista Brasileira de Geografia, o novo mapa substitui o anterior, bastante simples, da década de 1940, e destaca em 35 unidades distintas as particularidades dos três grandes blocos formadores do continente: a Cordilheira dos Andes a oeste, a grande planície central adjacente às montanhas e os planaltos de baixa altitude que formam a quase totalidade do território brasileiro. As divisões, algumas com centenas de quilômetros quadrados, oferecem uma visão integrada do continente e refletem a vinculação do relevo brasileiro com a cordilheira andina.

“Embora as estruturas que sustentam o relevo brasileiro sejam muito antigas, as formas atuais resultam de fortes influências da atividade tectônica dos Andes, que é geologicamente bem mais recente”, diz Ross. O soerguimento da cordilheira, como resultado da pressão de placas tectônicas sobre o assoalho marinho, determinou a mudança da direção – de oeste para leste – do rio Amazonas e de outros da Bacia Amazônica. Além disso, segundo o pesquisador, as serras do Mar e da Mantiqueira, ao longo do litoral, e o Vale do Paraíba, na região de Taubaté, formaram-se como resultado da pressão e do enrugamento da cordilheira sobre a estrutura rochosa a leste.

“Hoje vivemos uma época de calmaria tectônica, mas a reconfiguração do relevo já foi muito mais intensa, em decorrência dos Andes”, diz o geógrafo Silvio Rodrigues, professor da Universidade Federal de Uberlândia, em Minas Gerais. Segundo ele, os Andes ainda influenciam o continente porque estão sobre duas placas tectônicas ativas, a de Nazca e a Sul-americana, que geram energia, por meio de processos tectônicos, que pode chegar ao litoral do Atlântico. “Como o relevo brasileiro já é bastante conhecido, o que mais interessa neste mapa é a análise dos Andes e da depressão central, entre os Andes e o território brasileiro.”

Depois de fazer o mapa do relevo brasileiro na escala 1:5 milhões (de 1 para 5 milhões; 1 centímetro no mapa equivale a 50 quilômetros), publicado em 1996 no livro Geografia do Brasil (Edusp), e o do relevo do estado de São Paulo na escala 1:500.000, dois anos depois (ver Pesquisa Fapesp n^o 35), Ross resolveu fazer uma síntese do relevo da América do Sul porque não encontrava nenhum mapa atualizado para usar em suas aulas. O único que achou, já com seu trabalho avançado, era de 1942, feito pelo Serviço Geológico dos Estados Unidos.

Ele usou principalmente as imagens de radar do satélite Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), da Nasa, a agência espacial dos Estados Unidos, complementadas pelas do Google Earth, pelo mapa geológico da América do Sul produzido pela Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), empresa pública do Ministério de Minas e Energia, e por trabalhos acadêmicos.
Na escala de 1:8 milhões, o novo mapa pode ser útil no planejamento ambiental e econômico.

“O relevo, os solos e o clima condicionam a ocupação humana e o agronegócio”, diz Ross, associando os terrenos planos de Mato Grosso ao cultivo de soja e de cana-de-açúcar, e os vales do Chile, em meio às montanhas, com a produção de frutas. As formas do relevo, ele observa, expressam tanto as forças internas da Terra, como os movimentos do magma, quanto as externas, como a erosão e as intempéries.
O mapa delimita as unidades dos três blocos fundamentais do continente com base em diferenças da constituição geológica, solos e formas de relevo.

O bloco a leste reúne planaltos de baixa altitude, com as bacias dos principais rios brasileiros, delimitadas pelas áreas em azul no mapa, as depressões em laranja, as serras litorâneas em vermelho. É a parte mais antiga do continente, com mais de 1 bilhão de anos, formada na era geológica conhecida como pré-Cambriano.

Esse bloco fazia parte, com as atuais África e Índia, do supercontinente Gondwana, que começou a se fragmentar cerca de 150 milhões de anos atrás, no período Jurássico, marcado também pela abertura do Atlântico Sul. O cráton amazônico, a norte e sul das planícies do rio Amazonas, forma as estruturas rochosas mais antigas do continente, com cerca de 2,5 bilhões de anos.

Em vermelho, os morros e serras representam os resquícios já bastante erodidos de cordilheiras mais antigas que os Andes. “Quando se formaram, entre 550 milhões e 1,5 bilhão de anos, eram tão altas quanto os Andes”, diz Ross.

A oeste encontra-se a Cordilheira dos Andes, bloco geologicamente mais recente do que a porção leste. Ross destacou o trecho mais antigo e mais alto, a Cordilheira Oriental, com cerca de 100 milhões de anos de idade e altitudes de 4 mil metros, na Bolívia e na Argentina.

A Montanha Mais Jovem
 
A cadeia montanhosa predominante, estendendo-se de norte a sul do continente, com altitudes de 1.500 a 2.600 metros, é a Cordilheira Ocidental, formada em duas fases, uma há cerca de 85 milhões de anos e outra há 40 milhões de anos. A Cordilheira Costeira é ainda mais recente, do final do período Cenozoico, entre 1,7 milhão e 23 milhões de anos. Entre as montanhas há vales ocupados por cidades como Santiago, a 800 metros de altitude, e o deserto de Atacama, que Ross visitou em novembro, em outra viagem de checagem de campo, impressionando-se com a película branca de sal sobre o solo árido vermelho.

Entre as montanhas e os planaltos baixos do Brasil estende-se a Depressão Central Sul-americana, formada por planícies com trechos alagáveis como as dos rios Orenoco na Venezuela, do Mamoré-Beni na Bolívia e do Paraguai no Brasil, Paraguai e Argentina. A idade média da superfície dessa área (em amarelo no mapa) varia de 10 mil a 3 milhões de anos, com altitude máxima de 200 metros na região entre o Paraguai e a Bolívia. “Toda essa área muito baixa, com colinas de topo plano, vales levemente entalhados, planícies e pantanais chamadas de chaco, era um grande mar, há milhões de anos, antes de os Andes emergirem”, diz Ross.

A geógrafa Isabel Cristina Gouveia, professora da Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Presidente Prudente, comenta que dois grandes geógrafos brasileiros do século passado, Aziz Ab’Saber e Fernando de Almeida, contribuíram bastante para o conhecimento sobre o território nacional mesmo sem imagens de satélites, hoje de fácil acesso. “Curiosamente”, diz ela, “mesmo com imagens de alta resolução e recursos de Sistemas de Informação Geográfica, ainda são poucos os estudos que valorizam o mapeamento geomorfológico como método de análise e sistematização do conhecimento sobre o relevo”.

Artigo científico
 
ROSS, J. L. S. Compartimentação do relevo da América do Sul. Revista Brasileira de Geografia. v. 61, n. 1, p.21-58, 2016.

A história da paisagem na areia dos rios

Análises de grãos de quartzo em planícies fluviais revelam processos recentes de transformação do relevo

CARLOS FIORAVANTI | ED. 235 | SETEMBRO 2015

© EQUIPE ARCHIME DES PEREZ FILHO / IG-UNICAMP

Planície do rio Beija-Flor, em Minas Gerais: um dos lugares estudados para se conhecer melhor o clima nos últimos 20 mil anos.

Grãos de areia extraídos das margens de rios estão trazendo à tona informações sobre mudanças no relevo e delineando possíveis variações do clima nas regiões sudeste e nordeste nos últimos 20 mil anos. Dois estudos publicados em abril na Revista Brasileira de Geomorfologia apresentam diferentes idades obtidas com a análise de cristais de quartzo dos depósitos de areia das margens de dois rios paulistas, o Mogi Guaçu e o Corumbataí, e sugerem a ocorrência de períodos de chuvas intensas alternados com outros, de chuvas escassas. Não são casos isolados. Geógrafos da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), os autores desses trabalhos, encontraram grãos de quartzo com idade variando de 200 a 3.500 anos em nove rios de São Paulo e caracterizaram os movimentos de construção e reconstrução de planícies fluviais, que, com as outras formas de relevo, formam o que o geógrafo francês Jean Tricart chamava de epiderme da Terra.

As conclusões desse e de outros estudos foram obtidas por meio de uma técnica de análise chamada luminescência opticamente estimulada, que revela quando um cristal de quartzo foi exposto à luz solar pela última vez antes de ser coberto por sedimentos mais recentes. Os resultados fortalecem as conjecturas sobre a evolução da paisagem brasileira propostas há 50 anos pelo geógrafo Aziz Ab’Saber e pelo zoólogo Paulo Vanzolini. Eles afirmavam que a alternância entre clima seco e clima úmido teria sido decisiva para construir e esculpir o relevo e determinar a formação do solo e a expansão ou retração de florestas e do Cerrado em todo o país.

As análises dos cristais de quartzo, a serem confirmadas ou ajustadas por outras abordagens, também questionam conceitos estabelecidos. “Os dados obtidos mostram que a paisagem tropical é frágil e recente, diferentemente do que se afirmava”, diz o geógrafo Archimedes Perez Filho, professor do Instituto de Geociências da Unicamp. Com sua equipe, ele percorreu 8.610 quilômetros e coletou 93 amostras de areias de nove rios paulistas que desaguam no Paraná (ver mapa). “As possíveis oscilações climáticas nos últimos 20 mil anos não são apenas regionais”, diz Archimedes, com base em observações realizadas também ao longo do rio Itapicuru e na foz do rio Jequitinhonha, na Bahia.
“A ideia de que a paisagem, as florestas e o solo são muito antigos, com centenas de milhares ou milhões de anos, precisa ser revista. Não é o que estamos vendo”, reitera o geógrafo Antonio Carlos de Barros Correa, professor da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Segundo ele, a técnica de luminescência opticamente estimulada pode fazer datações de até 1 milhão de anos, mas as idades obtidas até agora não passaram de 100 mil anos. Ele próprio encontrou uma idade máxima de 40 mil anos em levantamentos realizados nos estados de Piauí, Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte e Alagoas. “Sedimentos mais antigos já foram levados para o mar”, afirma Correa.

As diferentes idades dos cristais de quartzo indicam que a intensidade dos processos erosivos poderia variar por região. “Cada região tem uma história climática própria, mais ou menos conectada com a região vizinha, até mesmo de modo oposto. Quando chovia no Sudeste, fazia seca no nordeste, de modo alternado”, diz Correa, que tem visto sinais de que o clima no nordeste foi muito mais dinâmico do que se pensava. “Identificamos sinais de chuvas torrenciais nas encostas do planalto da Borborema, em Pernambuco, há 17 mil anos. Em uma fase de clima seco no nordeste, portanto, houve momentos de muita chuva, que podem ter durado décadas.” A análise dos movimentos dos sedimentos transportados pelas chuvas o levou a cogitar que “a paisagem é transformada aos poucos, por meio de pulsos climáticos de grande intensidade, sem ciclos definidos, e não de modo contínuo”.

A formação dos rios

Archimedes identificou variações da vazão dos rios ao examinar cristais de quartzo colhidos de profundidades entre 80 centímetros e 1 metro nos altos e baixos terraços. Os altos terraços, localizados entre 30 e 50 metros acima do nível atual dos rios, constituíram as áreas antes inundadas, com seixos do fundo de leito, enquanto os baixos estão de 3 a 5 metros acima do nível atual dos rios. Segundo ele, o volume de água determinou a ampliação das planícies, em épocas mais secas, ou seu entalhamento, formando degraus, em períodos mais chuvosos, em que o rio transbordava para além de seu leito. “O clima tem de ser quente e seco, com chuvas torrenciais, para os terraços se expandirem”, diz ele, “enquanto o entalhamento dos leitos dos rios se faz por meio de chuvas contínuas, predominantes no clima quente e úmido”.

As análises dos cristais de quartzo delinearam quatro períodos de acúmulo de sedimentos nas planícies dos rios – portanto, de provável clima seco – nos últimos 2 mil anos entre os nove rios examinados. O primeiro foi de cerca de 200 a 300 anos atrás, o segundo de 600 a 700 anos, o terceiro de 1.100 a 1.200 e o quarto de 1.900 a 2.000 anos. “Tais pulsos estão sendo também identificados na Argentina, por equipes de geomorfólogos que estudam processos glaciares”, diz Archimedes. Os climatologistas ainda não conseguiram delinear ciclos com tamanha precisão e observam que a formação das planícies não deveria ser considerada um indicador direto de variações climáticas, embora outros estudos tenham indicado uma aceleração nos processos erosivos nos últimos 4 mil anos, em consequência das chuvas mais intensas e frequentes.

“Com as informações climatológicas atuais, muitas delas com períodos de registros de menos de 100 anos, é muito difícil identificar ou avaliar ciclos climáticos na escala de centenas de anos”, comenta o climatologista José Marengo, pesquisador do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas aos Desastres Naturais (Cemaden), que analisa a variação do clima de ano para ano no último século. “Indicadores paleoclimáticos podem ser úteis para preencher as lacunas no conhecimento sobre o clima na escala de milhares de anos e para comparar os mecanismos de variabilidade climática do presente com os do passado.”
Cada rio guarda sua própria história. Períodos mais secos ocorridos há cerca de 5.060 anos, 2.570 e 1.070 anos devem ter favorecido a deposição de sedimentos nos altos e baixos terraços do rio Corumbataí, enquanto os baixos terraços do Mogi Guaçu parecem ter se formado ao mesmo tempo ou em períodos secos mais recentes, a 1.900, 1.150 e 630 anos. As datações, ressalta Archimedes, têm uma margem de erro em torno de 10% para mais ou para menos.

Em 2012, Fred Teixeira Trivellato, do mesmo grupo, repetiu – e comparou – as medições realizadas pelos integrantes da Comissão Geográfica e Geológica do Estado de São Paulo em 1906 no rio Peixe, um dos afluentes do Paraná. Trivellato verificou que, diferentemente dos comentários dos moradores da região, a largura, profundidade do leito e velocidade e vazão do rio aumentaram, em consequência da expansão das áreas urbanas e da agricultura e da retirada da vegetação nativa. “Antes, com as florestas, a infiltração da água no solo era maior”, diz Archimedes. “Hoje, quando chove, a água escoa mais rapidamente para os rios.” Outra mudança é que, em consequência da construção dos reservatórios das hidrelétricas, as corredeiras desapareceram.

Cerrado também recente

Cada região ou trecho estudado pode apresentar um mosaico de áreas com diferentes idades. A geógrafa Gizelle Prado da Fonseca, em seu doutorado, a ser defendido até o fim deste ano, verificou que a idade das planícies de uma região ao norte do Pantanal, em Mato Grosso, varia de menos de 10 mil a 70 mil anos. “Esses estudos mostram como o relevo é produzido e esculpido e como a vegetação se instala e se recompõe”, comentou o geógrafo Jurandyr Ross, professor da Universidade de São Paulo (USP) que orientou o estudo no Pantanal.

A equipe da Unicamp verificou que a idade dos terrenos atualmente ocupados pelo Cerrado no interior paulista varia de 12 mil a 15 mil anos, bem menos do que se esperava. Portanto, concluiu Archimedes, as diferentes fisionomias atuais do Cerrado devem ter essa idade aproximada, já que a vegetação depende da formação do solo para se manter. A conclusão converge com outros estudos, como os de Luiz Carlos Pessenda, do Centro de Energia Nuclear da USP, que identificou registros de Cerrado com pelo menos 15 mil anos em fragmentos de carvão naturalmente soterrados no solo na região de Jaguariúna e Campinas.
O biólogo Marcelo Simon, da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia (Cenargen), observa: “A idade do solo não está necessariamente ligada à vegetação associada a ela. Vegetações bastante recentes podem estar assentadas em terrenos muito antigos”. Antes de formarem uma vegetação específica, as árvores que hoje caracterizam o Cerrado provavelmente estavam dispersas em meio a outras, com as araucárias, mais adaptadas ao clima frio que deve ter predominado na região sudeste há cerca de 20 mil anos.

O geólogo Francisco Cruz, professor do Instituto de Geociências da USP, participou de um estudo publicado em 2012 que indicou intensas variações do clima, inferidas a partir da análise da proporção de formas de oxigênio em minerais de cavernas e sedimentos de lagos, nos últimos 2 mil anos no estado de São Paulo. Agora é a vez de a equipe da Unicamp detectar sinais de oscilações do clima por volta do ano 1100, reforçando a ideia de que o hemisfério Sul possa ter tido um contraponto de clima quente e úmido, com muita chuva, à chamada pequena idade do gelo, verificada no hemisfério norte nessa mesma época. Para ampliar suas conclusões, Archimedes começou a colher amostras de materiais do solo nas planícies de rios da chapada de Uberlândia e Uberaba, em Minas Gerais. “Eu queria ter 20 anos a menos e os equipamentos que tenho hoje”, diz o geógrafo, hoje com 67 anos.

Projeto

Evolução da paisagem e geocronologia do relevo no planalto ocidental e na depressão periférica paulista/SP (nº 2012/00145-6); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisador responsável Archimedes Perez Filho (IG/Unicamp); Investimento R$ 258.247,58.

Artigos científicos

STORANI, D. L. e PEREZ FILHO, A. Novas informações sobre geocronologia em níveis de baixo terraço fluvial do rio Mogi Guaçu, SP, Brasil. Revista Brasileira de Geomorfologia. v. 16, n. 2, p. 191-9. 2015.

DIAS, R. L. e PEREZ FILHO, A. Geocronologia de terraços fluviais na bacia hidrográfica do rio Corumbataí-SP a partir de luminescência opticamente estimulada (LOE). Revista Brasileira de Geomorfologia. v. 16, n. 2, p. 341-9. 2015.

VUILLE, M. et al. A review of the South American monsoon history as recorded in stable isotopic proxies over the past two millennia. Climate of the past. v. 8, p. 1309-21. 2012.