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terça-feira, 27 de setembro de 2022

 SERRA DA MANTIQUEIRA


A origem da Serra da Mantiqueira remonta à ruptura do Continente Gondwana, quando a América e a África estavam unidas. As colisões geradas entre as respectivas placas tectônicas soergueram a Mantiqueira primitiva. Com o fim do processo, esta formação foi erodida por milênios até quase o nível do mar. Isto desenterrou o antigo alicerce cristalino, formado por granitos e gnaisses pré-cambrianos, que eram bem mais antigos.

Imagem do Horst e Graben (Fonte: Thomas Wood & Outros)

Esta origem está associada a dois importantes acidentes geográficos: o Vale do Paraíba e a Serra do Mar. Eles resultaram da fossa tectônica que se formou pelo afastamento das placas. Isto provocou uma região deprimida, confinada entre zonas elevadas, que os geólogos apelidam de graben e horst. Neste processo, o magma interno emergiu e solidificou, sob a forma de rochas graníticas. O vale é o graben e as serras são o horst, veja as figuras.

O Vale do Paraíba e as Serras da Mantiqueira e do Mar (Fonte: IGEO-UFRJ)

Muito tempo depois, iniciou-se uma atividade vulcânica numa extensa linha que ia de Poços de Caldas a oeste até Cabo Frio a leste. O maior destes vulcões formou uma enorme montanha pontiaguda, abrangendo o espaço entre Itatiaia e Passa Quatro. Diferentemente das rochas anteriores, os sienitos eram pontudos e empilhados, criando a distinta fisionomia das montanhas da região do Agulhas Negras.

Esta história violenta teve como consequência a criação de diferentes rochas, desde plutônicas a ígneas. Assumiram formatos surpreendentes, como o impressionante corpo estriado do Agulhas Negras e os penhascos rochosos das Prateleiras, do Marins e do Itaguaré. 

E também desenhos amenos com as formas agudas da Serra Negra, da Pedra Furada e do Focinho de Cão, bem como os perfis arredondados da Mina e do Maromba. Na Mantiqueira estão muitas das nossas mais altas montanhas (ver quadro).

Localização da Serra da Mantiqueira (Fonte: Itamonte.net)

Acredito que a Mantiqueira comece na Cantareira, ao norte da Grande São Paulo. Dizem outros que o início é em Bragança Paulista e o fim, em Barbacena. Entretanto, a meu ver ela se prolongaria mais além a leste, até Araponga. No seu percurso nordeste ao longo de Minas, teria 500 km de extensão.

As Maiores Montanhas da Mantiqueira

A Mantiqueira é uma serra historicamente importante. Ela é 60% mineira, 30% paulista e 10% carioca. Esta posição entre os três principais Estados do Sudeste fez dela passagem obrigatória nos tempos coloniais, em especial durante os ciclos do ouro e do café. Assim, é uma formação de muito passado, muitas histórias e muitas lendas.

O Mosaico Mantiqueira (Fonte: ICMBio)

Seu nome, que significa serra que chora ou então gota de chuva, vem de suas muitas águas. Elas formam grandes bacias, como as do Rio Grande e do Paraíba do Sul. Esta abundância de água explica a densa mata atlântica que ainda a recobre e a rica fauna nativa que ainda nela sobrevive, apesar de tantas agressões à sua natureza.

A Pedra da Mina e a Serra Fina, MG (Fonte: Casa Tática)

O Cume do Agulhas Negras com as Prateleiras ao Fundo, RJ (Fonte: Daniel Moutinho)

Ao correr paralela ao Vale do Paraíba, do qual forma o bordo interior, a Mantiqueira apresenta três magníficos maciços em sucessão: o Marins, a Serra Fina e o Itatiaia. Este último é o mais conhecido de todos, e o único que abrange um Parque Nacional. Junto com a Serra dos Órgãos, ele é o berço do montanhismo brasileiro, em especial para cariocas e paulistas.

O Itaguaré Visto da Serra dos Marins, MG (Fonte: Thiago Freela)

A Região da Serra do Papagaio, MG (Fonte: Marcelo Arantes)

As formações rochosas da Mantiqueira favoreceram a criação de alguns parques naturais. O primeiro PN brasileiro foi estabelecido lá, no planalto de Itatiaia. Existem dois PE em Minas, do Papagaio e do Brigadeiro, e um em São Paulo, de Campos do Jordão. A meu ver, todo o espigão mestre da Mantiqueira, estendendo-se desde o Marins até a Serra Fina, deveria constituir um parque – mas a antiga proposta de criar o PN Terras Altas da Mantiqueira não avançou.

O Pico do Boné na Serra do Brigadeiro, MG (Fonte: WC)

Existe no sul de Minas uma grande extensão de terras altas associadas à Mantiqueira, desde Aiuruoca e Alagoa até Baependi e Virgínia. Através delas você pode percorrer vales e cristas deslumbrantes, com alternância entre rios sombreados, vales pitorescos, íngremes escarpas, cristas longínquas e cumes panorâmicos. As travessias da Serra Fina e do Marins-Itaguaré são incríveis, certamente das mais belas do país (ver o quadro e os croquis).

Travessia da Serra Fina (Fonte: Alberto Ortenblad)

Travessia Marins-Itaguaré (Fonte: Freddy Duclerk)

 

Autores

Oliveira, C.S. (UNESP) ; Marques Neto, R. (UFJF)

Resumo

O mapeamento das formas de revelo de uma determinada área requer a utilização de variadas metodologias e levantamentos de campo e gabinete. Cada uma dessas metodologias mede características relacionadas ao revelo e suas configurações na paisagem. O presente trabalho teve como objetivo mapear unidades de relevo do setor norte da Mantiqueira Meridional mineira utilizando informações de campo e gabinete. O resultado final do mapeamento subsidiou interpretações mais detalhadas das formas e processos operantes na Serra da Mantiqueira.

Palavras chaves

cartografia geomorfológica; cristas quartzíticas; unidades de relevo

Introdução

O mapeamento e interpretação das formas de relevo constituem um dos ramos mais importantes do escopo metodológico da geomorfologia, e espacialização de unidades de relevo é uma das etapas da cartografia geomorfológica. O mapa geomorfológico permite representar e armazenar informações da distribuição, composição, estrutura e morfologia das formas de relevo da Terra. É um mapa temático que tem como base o mapa topográfico onde podem ser representadas a gênese das formas e suas relações com a estrutura e processos, bem como com a própria dinâmica dos processos envolvidos na modelagem das formas (CASSETI, 2005). Cunha et al. (2003, pag. 2) destacam que a cartografia geomorfológica representa um tipo de “mapeamento cuja complexidade é inerente ao próprio objeto de representação. O relevo apresenta uma diversidade de formas e de gênese, as quais são geradas por complicados mecanismos que atuam no presente e que atuaram no passado”. Essa abordagem defendida pelos autores implica considerar a gênese, a idade e os processos morfogenéticos atuantes na identificação e classificação, já que são numerosos e diferentes os fatores que determinaram a forma atual da superfície terra (ROSS, 1990; CASSETI, 2005). Uma questão fundamental no mapeamento geomorfológico é imposta pela escala de tratamento e representação dos dados. A quantidade de detalhes ilustrada em um mapa geomorfológico depende em grande parte da escala utilizada na representação dos dados. Em uma escala mais generalizada observa-se a maior “influência dos processos endógenos (tectônicos e petrogenéticos), que por sua vez se referem a tempos geológicos mais antigos; e em uma escala maior a influência dos processos exógenos (interação físico-química do substrato rochoso com os agentes climáticos)” (KOHLER, 2002, p. 22). O mapeamento geomorfológico desenvolveu-se significativamente desde o advento do Programa Landsat da NASA em 1972 e SPOT (Satellite pour l'Observation de La Terre) em 1986 (EMBRAPA, 2017). A resolução do pixel das imagens produzidas melhorou gradualmente de 50 m para 25 m e posteriormente para 5 m e 1 m. Hoje, existem sistemas de imagem de satélite avançados, como o ASTER dos EUA (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), IKONOS e WORLDVIEW ou o IRS (Indian Remote Sensing) da Índia - que são capazes de produzir imagens com informações geológicas e geomorfológicas em uma escala de mapeamento detalhada (EMBRAPA, 2017). Com o desenvolvimento das tecnologias, os mapas geomorfológicos tornaram-se mais precisos. A combinação de imagens de satélite, fotografias aéreas, e equipamentos (altímetros, bússolas e GPS), aliados aos avanços dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG) possibilitaram a produção de mapas de boa qualidade e ótima precisão (IBGE, 2009). No entanto, dados brutos e excesso de informações disponíveis sozinhas são inúteis sem processamento e interpretação metódica de um profissional habilitado. Portanto, para que o mapeamento geomorfológico seja realizado de forma eficiente, é essencial um planejamento adequado aos objetivos do trabalho; e que uma vez em campo, o pesquisador seja o mais detalhado possível em todas as descrições; e que as medições sejam realizadas meticulosamente e, se necessário, mais de uma vez para confirmação dos resultados. Partindo dessas considerações, o presente trabalho, derivado da dissertação de mestrado de Oliveira (2016), teve como objetivo mapear unidades de relevo do setor norte da Mantiqueira Meridional, compartimentalizados a partir de seus tipos genéticos.

Material e métodos

Numa primeira fase do trabalho efetuou-se um levantamento da cartografia geológica e geomorfológica a fim de caracterizar o quadro geotectônico e morfológico regional no qual está inserida a Serra da Mantiqueira. Para tanto, adotou-se como base o mapeamento efetuado pelo projeto RADAMBRASIL (GATTO et al. 1983). Além disso, recorreu-se ao estudo de imagens de satélite da Landsat 5; imagens RapidEye e informação altimétrica da Missão Espacial da Shuttle Radar Topography Mission, como apoio na identificação dos lineamentos estruturais e captação de evidências morfotectônicas. Para o tratamento dos dados desenvolveu-se um projeto cartográfico baseado num Sistema de Informação Geográfica (SIG). Na cartografia dos elementos do relevo da área utilizou-se como critério a amplitude local das formas e a declividade das encostas, conforme preconizados pela metodologia de Ponçano et al. (1981) para o mapeamento dos sistemas do estado de São Paulo. Além desses critérios, foram estimadas as formas dos topos, perfil das vertentes, padrão de drenagem, e litotipos existentes. As diferentes propriedades da textura e estrutura do relevo, definidas por Soares e Fiori (2014), foram examinadas de forma combinada através da fotointerpretação das imagens RapidEye 2012 e cartas topográficas. Por meio dessa perspectiva metodológica, os elementos fundamentais na interpretação do relevo são as rupturas de declive. As pequenas rupturas de declive definem os elementos texturais do relevo, caracterizados pelas menores variações bruscas, identificáveis na foto da superfície do terreno. A disposição regular, definida no espaço, das rupturas de declive, constitui estrutura do relevo considerada como quebras negativas ou quebras positivas ou, ainda, lineações e alinhamentos de relevo. Na preparação final do trabalho e legenda do mapa de unidades de relevo do setor norte da Mantiqueira Meridional priorizou-se a utilização das terminologias e simbologias definidas por Marques Neto et al. (2015) no mapeamento geomorfológico do município de Lima Duarte (MG). Essa forma de representação foi adotada, pois o mapa elaborado pelos autores foi parcialmente compilado (porção do município de Lima Duarte abrangido pelo recorte espacial da área de estudo). A partir do setor compilado efetuou-se o mapeamento do restante da área.

Resultado e discussão

A Serra da Mantiqueira tem como traço geomorfológico principal a constituição de uma série de elevações (Figura 1), caracterizada pela presença de relevo movimentado, com ocorrência de frentes escarpadas de declividades consideráveis que interceptam modelados mamelonizados padronizados em morros, morrotes e pequenas colinas. Tais morfologias pertencem ao domínio de nome homólogo, faixa de dobramentos remobilizados por efeito dos processos tectônicos que afetaram a Plataforma Brasileira por ocasião da separação com a Placa Africana, no limiar do Cretáceo-Paleoceno. As cristas quartzíticas são uma das formas estruturais mais relevantes que evidenciam a importância da resistência à erosão dos maciços rochosos. A elevada resistência das bancadas quartzíticas destaca-se pela formação de relevos que marcam a paisagem, com elevações alinhadas e alongadas que assumem a morfologia de cristas (Figura 2). Nessas áreas os alinhamentos topográficos descontínuos apresentam orientação geral NE/SW. 

 

Na porção meridional da Serra da Mantiqueira as rochas quartzíticas que configuram relevos em controle estrutural correspondem às rochas do Proterozoico Médio desenvolvidas durante a Orogenia Neoproterozóica Brasiliano-Pan Africana a qual resultou na amalgamação do Paleocontinente Gondwana Ocidental (HEILBRON et al.2004). Nessa área, afloram importantes conjuntos de quartzitos do estado de Minas Gerais. Um dos mais importantes constitui a Serra do Ibitipoca, com elevações que vão até 1784 metros de altitude. O outro é evidenciado na bacia hidrográfica do Ribeirão do Pari, afluente pela margem direita do Rio do Peixe, que tem seus divisores nos patamares de cimeira da Serra da Mantiqueira localizada no município de Olaria. 

As cotas altimétricas mais elevadas da bacia situam-se na sua nascente, a 1580 metros de altitude no pico denominado Alto da Capoeira Grande, na tríplice divisa entre os municípios de Olaria, Lima Duarte e Bom Jardim de Minas. Outro conjunto quartzítico que se sobressai na paisagem é constituído pela Serra Negra (orientação média O/L). Traço característico dessa Serra é a assimetria dos flancos norte e sul que compõem as escarpas de anticlinais dominantemente rochosas, resultantes de dobramentos tectônicos. As escarpas de anticlinais das Serra do Ibitipoca, Serra Negra, Serra de Lima Duarte e Serra do Pilão apresentam declividades em geral entre 20 e 45%, podendo chegar, em muitos locais, acima de 45% (Figura 3), em áreas com vertentes geralmente extensas, em escarpa de falha com afloramento de rocha. Na área compreendida entre a face norte da Serra Negra e a face sul da Serra de Lima Duarte, desenvolve-se o vale do rio Santa Bárbara do Monte Verde associado às planícies de inundação descontínuas e morfologias alveolares (figura 4). Entre as escarpas, desenvolveram-se relevos menos elevados e com declives mais suaves, formando morrotes de topos convexizados, morros e colinas associados à presença de rochas cristalinas. Nessas áreas onde há predomínio dos quartzitos a rede de drenagem apresenta um traçado e perfil longitudinal intimamente relacionado com as estruturas planares (falhas, fraturas e dobras) (CORREA NETO et al, 1993). Ao interceptar essas litologias quartzíticas há ocorrências de cascatas e cachoeiras. A drenagem mostra-se com forte controle estrutural em alguns trechos, com traçados retilíneos e bruscas mudanças de curso. Em outros, dominam morfologias produtos de dissecação mais homogênea, avultando uma padronização que tende ao dendrítico. A rede de drenagem é, em sua quase totalidade, integrante da bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul. O principal curso d’água é o Rio do Peixe, que cruza a porção central da área de estudo, correndo, no sentido geral, de oeste para leste. O Rio do Peixe possui como afluentes principais pela margem esquerda, os rios Grão-Mogol formado pelo rio Vermelho e o córrego Santo Antônio, do Salto (que nasce na Serra do Ibitipoca) e Rosa Gomes; pela margem direita recebe o ribeirão Pirapitinga e o Rio Monte Verde. Do ponto de vista espacial, a interação entre a rede de drenagem e as formas de relevo favoreceu o desenvolvimento de áreas geomorfologicamente distintas, bem marcadas na paisagem, não só através da segmentação das bacias em alto, médio e baixo curso, mas principalmente, através da análise da dimensão histórica e geológica da atuação dos processos modeladores das paisagens, visualizada através dos mapas geológicos e geomorfológicos destas áreas. Portanto, a caracterização e espacialização geográfica das formas de relevo são fundamentais para compreensão dos sistemas de relevos e paisagens em escalas locais e regionais.


Figura 1

Mapa hipsométrico das cristas quartzíticas da Serra da Mantiqueira na Microrregião de Juiz de Fora- MG.

Figura 2

Mapa de relevo sombreado das cristas quartzíticas da Serra da Mantiqueira na Microrregião de Juiz de Fora- MG

Figura 3

Mapa de declividade das cristas quartzíticas da Serra da Mantiqueira na Microrregião de Juiz de Fora- MG.

Figura 4

Mapa de Unidades de Relevo das cristas quartzíticas da Serra da Mantiqueira na Microrregião de Juiz de Fora- MG.

Considerações Finais

O mapeamento de unidades de relevo nas áreas montanhosas do Brasil sudeste, onde há predomínio do clima tropical úmido, fornece informações que corroboram para compreensão dos processos atuais e pretéritos que atuam e atuaram na modelagem das complexas paisagens da Serra da Mantiqueira. Em outras palavras, o mapeamento das formas de relevo é uma das primeiras etapas de interpretação que possibilitam o entendimento da atuação dos processos geomorfológicos e como esses podem retrabalhar a paisagem continuamente. Portanto, o mapa de unidades de relevo é uma ferramenta indispensável tanto para as etapas seguintes de produção do mapa geomorfológico, como para servir de instrumento de comunicação entre gestores, instâncias responsáveis pelo planejamento territorial, bem como nos estudos integrados da paisagem.

Agradecimentos

Referências

CASSETI, V. Geomorfologia. Disponível em: <http://www.funape.org.br/geomorfologia/>. Acesso em: 02 out. 2017.

CORREA NETO, A.V.; ANISIO, L.C.C; BRANDÃO, C.P. Um endocarste quartzítico na Serra do Ibitipoca, sudeste de Minas Gerais. In: VII Simpósio de Geologia de Minas Gerais. Vol. n.12: 83-6, 1993.

CUNHA, C. M. L., MENDES, I. A., SANCHEZ, M. C. A Cartografia do Relevo: Uma Análise Comparativa de Técnicas para a Gestão Ambiental. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 4, nº 1, p. 01-09, 2003.


EMBRAPA. Satélite IKONOS. 2017. Disponível em: https://www.cnpm.embrapa.br/projetos/sat/conteudo/missao_ikonos.html. Acesso em: 06 nov.2017.

EMBRAPA. Satélite Landsat. https://www.cnpm.embrapa.br/projetos/sat/conteudo/missao_landsat.html. Acesso em: 06 nov.2017.

HEILBRON M., PEDROSA-SOARES A.C., CAMPOS NETO M., SILVA L.C., TROUW R.A.J., JANASI V.C. 2004a. A Província Mantiqueira. In: V. Mantesso-Neto, A. Bartorelli, C.D.R. Carneiro, B.B. Brito Neves (eds.) O Desvendar de um Continente: A Moderna Geologia da América do Sul e o Legado da Obra de Fernando Flávio Marques de Almeida. São Paulo, Ed. Beca, cap. XIII, p. 203-234.


IBGE. Manual Técnico de Geomorfologia. 2. ed., Rio de Janeiro: IBGE, 2009.

INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS. Mapa geomorfológico do estado de São Paulo. São Paulo, 1981.

KOHLER, H. C. A Escala na Análise Geomorfológica. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 2, Nº 1, p. 21-33, 2001.

MARQUES NETO, R.; ZAIDAN, R. T. MENON JR, W. Mapeamento Geomorfológico do Município De Lima Duarte (MG). Revista Brasileira de Geomorfologia. v. 16, nº 1, p. 123-136, 2015.

OLIVEIRA, C. S. Estudo dos geossistemas das cristas quartzíticas da Mantiqueira Meridional: a paisagem em perspectiva multiescalar. 131 f. (Dissertação de mestrado em Geografia), Departamento de Geociências da Universidade Federal de Juiz de Fora, Minas Gerais, 2016.

PINTO, C.P., BRANDALISE, L.A., SOUSA, H.A., VASCONCELOS, R.M., BARRETO, E.L., DIAS GOMES, R.A.A., CARVALHAES, J.B., PADILHA, A.V., HEINECK, C.A & GROSSI SAD, J.H. Lima Duarte, Folha sf-23-X-C-VI, Estado de MINAS GERAIS. Programa de Levantamentos Geológicos Básicos do Brasil. CPRM, Belo Horizonte. Mapas e texto explicativo, Escala 1:100.000. MIE-DNPM,,1991, 224p.

ROSS, J. L. S. Geomorfologia ambiente e planejamento. São Paulo: Contexto, 1990. 85p.

SOARES, P. C.; FIORI, A. P. Lógica e sistemática na ánalise e interpretação de fotografias aéreas em geologia. Disponível em: https://independent.academia.edu/PauloSoares6. Acesso em: 01 mar. 2015.

quarta-feira, 8 de abril de 2015

Plantio de eucalipto aumenta chuva em regiões altas das Serras do Mar e Mantiqueira

07 de abril de 2015

Elton Alisson | Agência FAPESP – A substituição da vegetação natural das encostas das Serras do Mar e da Mantiqueira pelo plantio de eucalipto aumenta o volume de chuva sobre as áreas mais altas e, consequentemente, os riscos de deslizamentos de terra nessas regiões serranas durante a estação chuvosa – entre dezembro e fevereiro.


 
 Substituição da vegetação natural das encostas aumenta volume de precipitações no topo de montanhas, culminando em riscos de deslizamentos de terra, aponta estudo do Inpe.


A constatação é de uma pesquisa de doutorado realizada pela tecnologista do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) Viviane Regina Algarve, no âmbito do Projeto Temático “Assessment of impacts and vulnerability to climate change in Brazil and strategies for adaptation option”, apoiado pela FAPESP.


“Observamos que a mudança da vegetação natural por eucalipto nas encostas das Serras do Mar e da Mantiqueira altera as trocas de energia entre a superfície e a atmosfera, modificando o padrão de circulação de vento que ocorre entre o vale e a montanha e, em razão disto, o transporte de calor e umidade para o topo das serras”, disse Regina Alvalá, pesquisadora do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden) e orientadora do estudo, à Agência FAPESP.
“O aumento da convergência de umidade sobre os topos das montanhas facilita a formação e alimentação de nuvens, nevoeiros e tempestades”, explicou.

De acordo com dados do Anuário Estatístico da Associação Brasileira dos Produtores de Florestas Plantadas, há mais de 6 milhões de hectares de florestas de eucalipto dos gêneros Pinnus e Eucalyptus no Brasil, em regiões com diferentes topografias e padrões de chuva.
Em São Paulo, as plantações de eucalipto estão concentradas em cidades situadas próximas das Serras do Mar e da Mantiqueira, à exceção de Ribeirão Preto.

Com o aumento da demanda por celulose e madeira, as plantações de eucalipto têm sido expandidas para encostas íngremes em municípios próximos a essas duas regiões serranas do estado.
Em razão dessa e de outras mudanças no uso e cobertura da terra – como a conversão para área de pastagem –, que têm ocorrido nas últimas décadas nas encostas das Serras do Mar e da Mantiqueira, está aumentando o volume de chuvas sobre as áreas mais altas dessas regiões serranas, o que pode resultar em riscos de deslizamentos, apontam os autores do estudo.
“Como o eucalipto é uma vegetação de porte alto, absorve muita radiação e, com isso, altera os balanços de energia e de água entre a superfície e a atmosfera. Isso acaba culminando em um aumento do volume de chuvas”, disse Alvalá.
Os pesquisadores analisaram séries históricas de dados de chuvas, referentes ao período de 1961 a 1990, de 25 estações meteorológicas distribuídas por municípios localizados próximos das Serras do Mar e da Mantiqueira.
“Observamos que, embora as alterações mais significativas no volume de chuvas tenham ocorrido sobre as áreas mais elevadas das Serras do Mar e da Mantiqueira, também houve um aumento do número de episódios de chuvas em algumas áreas na região do Vale do Paraíba”, afirmou Alvalá.

Projeções

A fim de avaliar os impactos da conversão de áreas de floresta para plantio de eucalipto ou para pastagem no regime de chuva das Serras do Mar e da Mantiqueira, os pesquisadores fizeram projeções usando o modelo climático regional ETA-CPTEC, com resolução espacial de 10 quilômetros, desenvolvido pelo Inpe.
As projeções indicaram que tanto a troca da vegetação natural por plantio de eucalipto como para área de pastagem levam ao aumento no volume diário de chuvas durante o verão, principalmente sobre as áreas mais elevadas das regiões serranas.

“A análise dos dados observacionais do período entre 1941 e 2012 e as simulações com o modelo meteorológico ETA para o período entre 1981 e 1990 indicam que as mudanças no uso e cobertura da terra observadas nas Serras do Mar e da Mantiqueira causaram o aumento no volume de chuvas em algumas áreas dessas regiões serranas”, avaliou Alvalá.
“Esse tipo de diagnóstico da evolução da mudança de uso da terra e suas implicações climáticas são essenciais para orientar tomadores de decisão de órgãos governamentais e da Defesa Civil na identificação de áreas de risco”, afirmou.

Em outro estudo, publicado no International Journal of Geo-Information, os pesquisadores avaliaram a suscetibilidade ao deslizamento de terra em áreas ocupadas por plantações de eucalipto em diferentes fases de desenvolvimento, ou convertidas em áreas de pastagem, em 16 municípios próximos das Serras do Mar e da Mantiqueira.

Os resultados do estudo indicaram que as áreas convertidas para pastagem apresentam os maiores níveis de suscetibilidade, seguidas pelas que receberam novas plantações de eucalipto e as ocupadas por moradias.
“Há uma preocupação sobre a área crescente de plantações de eucalipto em encostas íngremes no Estado de São Paulo uma vez que não há estudos específicos sobre o impacto do reflorestamento em processos de movimento de massa”, ressaltam os autores do estudo.

De acordo com os pesquisadores, o eucalipto tem diferentes fases de desenvolvimento, que podem contribuir em maior ou menor escala para a ocorrência de deslizamentos de terra.
No estágio inicial de desenvolvimento – que dura entre dois e três anos –, as árvores de eucalipto possuem uma grande quantidade de folhas, que bloqueiam a exposição do solo à luz solar, tornando-o mais úmido e vulnerável a deslizamentos.

Já na fase adulta, diminui a quantidade de folhas das árvores de eucalipto, permitindo que a luz solar atinja e reduza a vulnerabilidade do solo.

Durante a fase da colheita do eucalipto, contudo, o solo fica completamente exposto à chuva e aumenta sua taxa de erosão, o que pode deflagrar deslizamentos de terra, apontam os autores do estudo.
“A taxa de erosão de uma área de colheita de eucalipto pode ser até quatro vezes maior do que a de uma região com vegetação preservada”, destacam.

domingo, 9 de junho de 2013

Caminho inverso

Estudo indica que árvores da serra da Mantiqueira captam água pelas folhas e a transportam para o solo 

IGOR ZOLNERKEVIC | Edição 208 - Junho de 2013
© RAFAEL OLIVEIRA / UNICAMP
Entre nuvens: neblina se adensa sobre trecho de mata atlântica na serra da Mantiqueira, interior de São Paulo
Entre nuvens: neblina se adensa sobre trecho
de mata atlântica na serra da Mantiqueira,
interior de São Paulo

De Campos do Jordão

Em uma expedição no início de maio à serra da Mantiqueira, o biólogo Paulo Bittencourt parou diante de um córrego de água fria e cristalina numa estrada de terra entre fazendas de criação de ovelhas próximas ao Parque Estadual de Campos do Jordão. “Pode beber que não tem como estar poluída. Essa água vem lá de cima”, disse, apontando para o local onde nasce o riacho, a cerca de 2 mil metros de altitude, em um morro coberto por uma mata de árvores baixas com folhas pequenas. “São riachos assim que descem a serra para alimentar e manter estáveis os rios maiores lá embaixo”, explicou. Paulo faz mestrado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) sob a orientação do ecólogo Rafael Oliveira, que trabalha para quantificar a contribuição desse tipo pouco conhecido de mata atlântica para o abastecimento de água do Vale do Paraíba.

“Há uma importante relação entre essas matas e as nascentes da serra da Mantiqueira”, afirma Oliveira. Sem essa vegetação, a chamada floresta tropical montana nebular, a neblina que sobe a serra seguiria continente adentro, carregando a umidade que obtém a partir da evaporação dos rios e a transpiração das plantas no vale. As pequenas matas nebulares nas encostas montanhosas retêm umidade quando o vapor da neblina se condensa em gotas sobre suas folhas e escorre para o solo. Estudos em matas nebulares tropicais da Costa Rica sugerem que a captação de água da neblina pelas árvores pode contribuir com até 30% do volume dos rios de uma região.

Uma porção menor da água da neblina retorna ao solo de um modo surpreendente: por dentro das árvores. Em artigo publicado on-line em março na New Phytologist – será a capa da edição de julho –, a equipe de Oliveira mostra que, quando o solo está seco e a neblina aparece, as folhas da casca-de-anta – Drimys brasiliensis, a árvore mais abundante nessas matas – são capazes de absorver a água que se deposita em sua superfície.
Os pesquisadores observaram que o sistema vascular da árvore conduz essa água até suas raízes e libera parte dela no solo. Segundo Oliveira, é a primeira vez que se observa essa forma de transporte de água em uma árvore tropical. “Essa constatação muda como enxergamos a interação entre as árvores e a atmosfera”, afirma.

Até pouco tempo atrás, achava-se que era impossível as árvores absorverem água pelas folhas. Afinal, a superfície das folhas é coberta por uma fina camada de cera impermeável, a cutícula, que evita a perda de água para o ambiente. Mas, nos últimos tempos, segundo o botânico Gregory Goldsmith, da Universidade da Califórnia em Berkeley, foram identificadas 70 espécies de plantas com folhas capazes de absorver água. A botânica Aline Lima confirmou a absorção de água pelas folhas em seu mestrado, orientado por Oliveira e parte do projeto Biota Gradiente Funcional, financiado pela FAPESP. Ela pingou gotas de água contendo cristais fluorescentes sobre folhas de casca-de-anta em uma estufa, para depois observar ao microscópio o caminho percorrido pela água. O trabalho comprovou que a água atravessa a cutícula e penetra na folha. Segundo Oliveira, estudos recentes feitos na Alemanha mostram que os cristais de cera da cutícula são dinâmicos. Numa atmosfera muito úmida eles se rearranjam e deixam a folha permeável.

Na contramão

Esses resultados contrariam o que dizem os livros-texto de biologia. Esses livros ensinam que o fluxo de água nas plantas segue um sentido único. Segundo a visão clássica, as folhas estão sempre transpirando, perdendo água para o ar por meio dos estômatos, orifícios na superfície inferior das folhas que abrem e fecham segundo a disponibilidade de luz e água. Como alguém que sorve líquido por um canudo, a perda de água por transpiração exerce uma força de sucção no interior dos vasos condutores fazendo a água subir até as folhas enquanto mais água é retirada do solo pelas raízes. “É o que a maioria das plantas faz o tempo todo”, explica Oliveira. Estudos sugerem que até 50% da umidade que circula na atmosfera em certas regiões venha da transpiração de suas florestas.

Imagem de microscopia mostra que a água atravessa a cutícula...
Imagem de microscopia mostra que a água
atravessa a cutícula…

Nos últimos anos, entretanto, alguns pesquisadores começaram a observar que esse fluxo pode ser invertido em situações em que o ar está mais úmido do que a terra. O biólogo Todd Dawson, que orientou Oliveira durante seu doutorado na Universidade da Califórnia em Berkeley, descreveu em 2004 como as sequoias transportam água na contramão.

As florestas de sequoias, árvores com até 115 metros de altura, ocorrem em regiões da Califórnia onde cai uma quantidade de chuva comparável à do sertão nordestino. O que salva essas árvores da seca é a neblina vinda do mar, que satura o ar de vapor-d’água. Nessa condição, as folhas das sequoias absorvem água e param de transpirar, cessando o fluxo de baixo para cima. Ao mesmo tempo, a secura no interior do tronco cria uma força de sucção capaz de puxar a água da atmosfera para baixo, até a árvore se reidratar.
Tentando identificar um fenômeno semelhante em árvores brasileiras, Oliveira procurou por florestas nebulares em todo o país até encontrar as matas da serra da Mantiqueira, onde nascem vários rios, embora seja uma região com secas frequentes. Nas matas do Parque Estadual de Campos do Jordão, onde  trabalha desde 2009, chove um pouco mais do que no cerrado. O clima é seco de junho a agosto, embora quase sempre haja neblina no começo e no fim do dia.

Para entender como a casca-de-anta sobrevive nessas condições, Cleiton Eller, aluno de doutorado de Oliveira, cultivou essas árvores em uma estufa na Unicamp em três condições: recebendo água pela terra, hidratadas por meio de uma neblina artificial borrifada sobre as folhas ou sem irrigação. As plantas tratadas só com neblina sobreviveram por dois meses.

© ANA PAULA CAMPOS
... e penetra na folha quando a atmosfera está saturada
… e penetra na folha quando a atmosfera está saturada.

A fim de confirmar que a água absorvida pelas folhas podia ser transportada até a terra, os pesquisadores realizaram um experimento complementar. Tomando cuidado para não molhar o solo, eles borrifaram as folhas da casca-de-anta com água pesada. A água pesada contém átomos de um tipo de hidrogênio mais pesado que o normal, o deutério, que podem ser detectados por um espectrômetro de massa. Segundo o raciocínio desse teste, o deutério encontrado posteriormente na terra serve como prova de que a água teria sido absorvida pelas folhas, transportada até as raízes e injetada no solo. Pelos números obtidos no experimento, Oliveira estima que, se uma árvore transpira 10 litros de água por dia, ela é capaz de transportar em seu interior, no mesmo dia, 2,5 litros de água da atmosfera para o solo.
“Esse é o nosso resultado mais impressionante”, afirma Oliveira, que encontrou apenas outro registro na literatura científica de água absorvida pelas folhas chegando ao solo. Em 1969, a botânica Fusa Sudzuki, da Universidade do Chile, demonstrou o mesmo fenômeno em um experimento com o tamarugo, árvore típica do deserto do Atacama. “O trabalho dela é bonito, mas seus resultados foram rejeitados na época”, conta Oliveira.

Possível e relevante

“O estudo do grupo da Unicamp mostra que o fluxo de água da atmosfera para o solo não só é fisicamente possível, mas fisiologicamente relevante”, observa a botânica Lúcia Dillenburg, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, que publicou evidências de que as araucárias também absorvem água pelas folhas.
“Esse é um trabalho muito original”, afirma o botânico Marcos Buckeridge, da Universidade de São Paulo. Ele, no entanto, comenta que nem toda a água com deutério detectada no solo corresponde à água captada pelas folhas. Segundo Buckeridge, a planta pode ter usado a água que captou pelas folhas para produzir compostos orgânicos, como os açúcares, normalmente liberados pelas raízes. “Em questão de segundos, os açúcares trocam deutério com a água do solo”, explica. Na sua opinião, um modo de desfazer a dúvida seria repetir o experimento usando água pesada contendo oxigênio-18, que interage menos com outras substâncias do que o deutério. “Seria um experimento mais caro e complicado”, diz.

© RAFAEL OLIVEIRA / UNICAMP
Oliveira concorda que há incerteza sobre a quantidade de água que as raízes liberam para o solo, mas ressalta que seus experimentos comprovaram o fluxo inverso da água das folhas até as raízes. “Como a maioria das plantas não tem um mecanismo que previna a liberação de água das raízes para o solo e como há um gradiente de potencial hídrico grande o suficiente para permitir o movimento de água das folhas para as raízes”, diz Oliveira, “o mais provável é que a água tenha saído das raízes para o solo”. Nos testes feitos na serra da Mantiqueira, a equipe de Oliveira traçou o fluxo de água nas árvores com sensores conectados por fios a um equipamento que armazena as informações. Agora o grupo se prepara para iniciar o monitoramento de matas nebulares com sensores sem fios, a serem desenvolvidos por engenheiros da Microsoft, com apoio da FAPESP. A ideia é acompanhar as transformações que esses ambientes podem sofrer com as alterações climáticas.

Projeto

Mudanças climáticas em montanhas brasileiras: respostas funcionais de plantas nativas de campos rupestres e campos de altitude a secas extremas (nº 2010/17204-0); Modalidade: Linha Regular de Auxílio a Projeto de Pesquisa; Coord.: Rafael Silva Oliveira – IB/Unicamp; Investimento: R$ 566.468,84 (FAPESP).

Artigo científico

ELLER, C. B. et al. Foliar uptake of fog water and transport belowground alleviates drought effects in the cloud forest tree species, Drimys brasiliensis (Winteraceae). New Phytologist. 2013. No prelo.

quinta-feira, 25 de novembro de 2010

Berçário de montanhas
Fissuras microscópicas em cristais ajudam a resgatar a história do planalto da Bocaina
Edição Impressa 177 - Novembro 2010

© silvio hiruma / instituto geológico
                             Perfil acidentado na costa sudeste
Uma gigantesca calha corre paralela à costa brasileira ao longo de 1.000 quilômetros entre Curitiba, no Paraná, e Barra de São João, no Rio de Janeiro. É o Rift Continental do Sudeste do Brasil, uma formação geológica parecida com um vale com mais ou menos 100 quilômetros de largura por onde corre o rio Paraíba do Sul. Ele é ladeado por duas cadeias escarpadas, a serra do Mar e a da Mantiqueira, e abriga cidades importantes como Curitiba, São Paulo, Taubaté, Resende e Volta Redonda. Silvio Hiruma, do Instituto Geológico de São Paulo, vem investigando a geologia de um trecho dessa formação – o planalto da Bocaina – e concluiu que essas serras se formaram em momentos bem distintos.

O mais antigo deles aconteceu há cerca de 120 milhões de anos: foi a separação entre a África e a América, que gerou na costa brasileira tensões suficientes para fazer crescer ainda mais a serra do Mar, hoje a leste do rio Paraíba do Sul. Os picos mais elevados dessa serra, com mais de 2.000 metros de altitude, compõem os 1.800 quilômetros quadrados do planalto da Bocaina, que ainda guarda partes preservadas provavelmente desde antes da separação dos continentes. “É uma região que não sofreu uma erosão forte, por isso é importante para investigar a história geológica dessa serra”, diz Hiruma.

A cadeia mais no interior, a serra da Mantiqueira – onde está Campos do Jordão, destino favorito de paulistas durante o inverno para aproveitar lareiras, cobertores, fondues e chocolates quentes, além de tirar os casacos do armário –, se formou por volta de 60 milhões de anos mais tarde, quando movimentações geológicas resultaram na abertura do rift continental.
O que permite a datação de eventos de exposição e erosão nas rochas cristalinas muito antigas que formam a região, em que marcadores cronológicos são raros, é observar os traços de fissão em grãos de apatita. São defeitos na estrutura cristalina do mineral visíveis apenas ao microscópio depois de um tratamento químico. Esses traços são preservados quando a rocha que estava aquecida em camadas profundas abaixo da superfície terrestre se resfria. “A densidade desses traços permite estimar há quanto tempo aquela apatita passou pelas porções mais superficiais da crosta”, explica o geólogo. O trabalho fez parte do projeto coordenado por Claudio Riccomini, da Universidade de São Paulo, um dos pioneiros no estudo da região e orientador de Hiruma durante o doutorado. Parte das análises foi feita na Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Rio Claro, em colaboração com o grupo de Peter Hackspacher.

As datações indicaram que o planalto da Bocaina preserva testemunhos de épocas muito diversas. “Foi uma somatória de soerguimentos seguidos por erosão”, explica Hiruma. As idades apontadas pelos grãos de apatita de amostras coletadas em diferentes altitudes desse planalto variam desde cerca de 46 milhões de anos até por volta de 303 milhões de anos atrás, segundo artigo publicado este mês na Gondwana Research. De maneira geral, as amostras mais antigas estão acima de 1.400 metros de altitude, região das cabeceiras do rio Paraitinga e do ribeirão Capetinga, e as com menos de 130 milhões de anos estão abaixo, a exemplo da região do rio do Funil e da serra da Carioca.
Se a tendência fosse constante, contaria uma história bastante simples, de montanhas se elevando e sendo erodidas. Mas não é o caso: amostras diferentes coletadas na mesma altitude revelaram idades de traços de fissão bem diferentes, de 60 milhões e 137 milhões de anos. Além disso, uma amostra com 303 milhões de anos foi encontrada no meio da escarpa que delimita o norte do planalto da Bocaina, numa altitude de 1.058 metros.
Traços do passado – Essa distribuição de idades revela uma história complexa de processos geológicos diversos. Depois da separação dos continentes, eventos magmáticos em dois pulsos principais, por volta de 80 milhões e 65 milhões de anos atrás – época da formação do Rift Continental do Sudeste do Brasil –, também causaram soerguimento das montanhas. Nos últimos milhões de anos, movimentos da crosta continua­ram a alterar a organização geo­lógica por ali. O resultado de toda essa atividade são alterações dramáticas no relevo, em que redes de drenagem dos rios são invertidas, montanhas se elevam e falhas se abrem como rasgos.

A comparação com Campos do Jordão, na Mantiqueira, está no início: só duas amostras, ante 27 de Bocaina. Por enquanto, parece que a região de Campos do Jordão tem rochas que foram expostas bem mais tarde do que as da Bocaina, trabalho que Hiruma e colaboradores pretendem continuar nos próximos anos.
Para complicar a viagem no tempo empreendida pelos pesquisadores, as rochas formadas e revolvidas por processos diversos não ficam necessariamente à espera de geólogos que contem sua história. Processos erosivos que acontecem até hoje já existiam centenas de milhões de anos atrás, de maneira que testemunhos mais superficiais muitas vezes deixam de existir. Isso torna o trabalho mais árduo e o mosaico mais desafiante, mas nada que cause desânimo. A técnica de traço de fissão começou a ser mais usada em estudos geológicos nos últimos 30 anos, bem recente para esse tipo de pesquisa. Abriu portas que, Hiruma espera, serão cada vez mais exploradas nas próximas décadas e acabarão por revelar muito da história deste continente.

> Artigo científico

HIRUMA, s. t. et al. Denudation history of the Bocaina Plateau, serra do Mar, southeastern Brazil: Relationships to Gondwana breakup and passive margin development. Gondwana Research. v. 18, n. 4, p. 674-87. nov. 2010.

quarta-feira, 18 de agosto de 2010

Flora numa fria

Quatro espécies recém-descobertas na serra Fina, na divisa entre Minas, Rio e São Paulo, já estão ameaçadas pelo aquecimento global. A descoberta pode incentivar estudos e iniciativas de preservação da área.

Por: Debora Antunes

Publicado em 16/08/2010 | Atualizado em 16/08/2010

Flora numa fria

Pertencente à família das margaridas (‘Asteraceae’), a ‘Chinolaena sp’ é uma das novas espécies descobertas nos campos de altitude da Serra Fina (foto: Leonardo Dias Meireles).

Já bastariam as belas paisagens da serra Fina, pertencente à serra da Mantiqueira, para perceber o valor da região. Mas a descoberta de novas espécies da flora mostrou que o local guarda muitas riquezas para a ciência.

‘Symplocos sp’
O arbusto ‘Symplocos sp’, outra nova descoberta (foto: Leonardo Dias Meireles).

Três espécies pertencem à família das margaridas (Asteraceae), e outra à família Symplocaceae.

Além dessas quatro, ainda há três espécies em processo de análise por taxonomistas, e que devem se juntar à lista das descobertas. Todas elas foram encontradas nos campos de altitude da serra durante o trabalho de doutorado do biólogo Leonardo Dias Meireles pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

De acordo com Meireles, pouco se sabia sobre a área até agora. “Os poucos dados sobre a flora haviam sido coletados em áreas mais baixas da região e são de mais cinquenta anos atrás”, diz ele.

Dúvida fértil

Em 1997, George Shepherd, orientador da tese de Meireles, esteve no local e percebeu semelhanças da vegetação com os campos e florestas de altitude do Sul do país. Semelhanças que intrigaram o biólogo. Por que a vegetação se pareceria à do Sul do país, e não à vegetação da região Sudeste?

‘Berberis kleinii Mattos’
A ‘Berberis kleinii Mattos’, conhecida em Santa Catarina, foi encontrada na Serra Fina (foto: Leonardo Dias Meireles).

Impulsionado pela dúvida, Meireles foi a campo e conseguiu coletar aproximadamente 393 espécies da flora. Comparando o material coletado com espécies já catalogadas, o biólogo identificou sete espécies desconhecidas.

“Estudamos sua distribuição geográfica e verificamos que elas ocorrem em poucos locais e são típicas de áreas montanhosas”, conta ele, acrescentando que pertencem a gêneros que provavelmente vieram dos Andes e se modificaram na região.

De acordo com a pesquisa, um resfriamento na temperatura durante o período Quaternário (que compreende os últimos dois milhões de anos), poderia explicar a origem da vegetação no local.

É possível que ela tenha existido em maior extensão no passado, conectando o Sul e o Sudeste. Com o aumento das temperaturas no Holoceno, período mais recente na escala de tempo geológica, teria permanecido apenas no topo de cadeias montanhosas.

Serra Fina
A vegetação variada de ervas e arbustos que compõe os campos de altitude (foto: Leonardo Dias Meireles).